運(yùn)用數(shù)據(jù)流分析一汽-大眾車系故障案例（7）

文：王光宏

故障28

故障現(xiàn)象：一輛2010年款CC轎車，裝備CGM發(fā)動(dòng)機(jī)及7擋DSG變速器。用戶反映該車出現(xiàn)變速器溫度警報(bào)及無(wú)法行駛的故障（圖89）。

圖89 儀表板報(bào)警

檢查分析：維修人員連接發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷儀進(jìn)行診斷，發(fā)現(xiàn)變速器控制單元中存儲(chǔ)一個(gè)故障碼（圖90）：18148 P1740 012—離合器溫度監(jiān)控（靜態(tài)）。

圖90 變速器控制單元存儲(chǔ)的故障碼

讀取變速器數(shù)據(jù)塊查詢變速器離合器油溫（圖91）：離合器油溫達(dá)到了200℃（實(shí)際溫度達(dá)不到這么高）。

圖91 變速器離合器油溫?cái)?shù)據(jù)流

讀取變速器64組數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)改組數(shù)據(jù)分別顯示為47和65 。第1個(gè)數(shù)值表示“動(dòng)力傳遞中斷（離合器分離）頻率”；第2個(gè)數(shù)值表示“警告震動(dòng)出現(xiàn)的頻率”。根據(jù)生產(chǎn)廠家技術(shù)文件，這兩處的數(shù)據(jù)正常值應(yīng)為“0”，否則需要更換變速器輸入轉(zhuǎn)速傳感器G182和離合器溫度傳感器G509。

故障排除：更換離合器溫度傳感器G509，故障徹底排除。

回顧總結(jié)：該現(xiàn)象是因?yàn)樽兯倨麟x合器分離片過(guò)熱保護(hù)功能啟用。如果離合器附件的齒輪油因某種原因（牽引掛車、上坡起步等）造成溫度達(dá)到160℃，則變速器離合器部分開始震動(dòng)以警告駕駛員，這意味著離合器以較短的時(shí)間間隔分離和接合，以提醒駕駛員必須降低負(fù)荷。當(dāng)離合器或齒輪油溫度超過(guò)170℃時(shí)，離合器將分離，以切斷動(dòng)力輸出，直至齒輪油冷卻下來(lái)。如果離合器溫度傳感器G509故障導(dǎo)致溫度信號(hào)不正確（如本車案例），通過(guò)更換離合器溫度傳感器G509可排除故障。

故障29

故障現(xiàn)象：一輛2011年款第六代高爾夫轎車，裝備CDFA發(fā)動(dòng)機(jī)及7擋DSG變速器。用戶反映該車出現(xiàn)空調(diào)不致冷故障。

檢查分析：車輛到站后進(jìn)行初步檢查，此車裝備半自動(dòng)空調(diào)，怠速工況下空調(diào)不制冷，其他方面均正常。將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升到2000 r/min以上，空調(diào)制冷功能恢復(fù)正常，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)再次起動(dòng)后，又出現(xiàn)空調(diào)不制冷故障。

讀取空調(diào)電控系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)組中有一個(gè)壓縮機(jī)關(guān)閉提示信息：來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECM）通過(guò)CAN的關(guān)閉，空調(diào)壓縮機(jī)沒有工作（圖92）。

通過(guò)ODIS讀取的相關(guān)數(shù)據(jù)流，并結(jié)合Climatic單區(qū)半自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)終止代碼表，分別排除了空調(diào)壓力、供電電壓（J519電能管理）、蒸發(fā)器溫度傳感器、外部溫度傳感器（J285主控）等影響空調(diào)壓縮機(jī)工作因素。另外也證實(shí)空調(diào)控制單元J301已接收到乘客需要制冷的開關(guān)信號(hào)，如果沒有空調(diào)信號(hào)則會(huì)在壓縮機(jī)狀態(tài)區(qū)域顯示空調(diào)開關(guān)或鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)處于0位。但此時(shí)空調(diào)數(shù)據(jù)顯示“壓縮機(jī)關(guān)閉要求”的數(shù)值是“來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ECM通過(guò)CAN的關(guān)閉”，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)電流、轉(zhuǎn)速和負(fù)荷都為0。并且空調(diào)的其他信號(hào)均在正常值范圍，各控制單元間通信，僅以CAN線連接不存在信息線路傳輸故障，因此判斷此故障主要影響因素應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元部分。

圖92 數(shù)據(jù)組中壓縮機(jī)關(guān)閉提示信息

隨后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，通過(guò)診斷儀檢查到故障存貯器中有一個(gè)故障碼：“P2279—進(jìn)氣系統(tǒng)有少量氣流不可信信號(hào)”（圖93）。根據(jù)故障碼內(nèi)容，判斷故障原因可能是進(jìn)氣系統(tǒng)存在漏氣。經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)活性炭罐電磁閥N80關(guān)閉不嚴(yán)并有漏氣現(xiàn)象，更換并確認(rèn)進(jìn)氣系統(tǒng)無(wú)漏氣，但故障未能解決。

圖93 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的故障碼

通過(guò)ODIS讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)如下數(shù)據(jù)偏離了正常值范圍（圖94）：海拔高度傳感器為-39%（相當(dāng)于處于海拔高度3900 m)、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷為21%（正常為17%）、空燃比修正為-14.6%（正常為±10%）。

圖94 發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流

查閱維修資料，大氣壓力傳感器位于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中，不能單獨(dú)進(jìn)行更換及匹配，如果存在故障只能與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元整體更換，于是嘗試更換發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J220，但故障依舊。

重新對(duì)故障碼和數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析，基本確定故障一定存在于進(jìn)氣系統(tǒng)中。確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)無(wú)漏氣，對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)的各元件進(jìn)行分析，并對(duì)測(cè)量進(jìn)氣量的傳感器—進(jìn)氣歧管壓力傳感器G71進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)打開點(diǎn)火開關(guān)，讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)G71數(shù)據(jù)存在異常，當(dāng)打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)（未起動(dòng)），G71傳感器正常值應(yīng)為大氣壓力0.1 MPa左右，現(xiàn)在此車輛數(shù)據(jù)顯示為620 mbar（約0.062 MPa），明顯異常（圖95）。依據(jù)上述數(shù)據(jù)流分析及檢查結(jié)果，判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器故障。

故障排除：更換發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器后，空調(diào)功能恢復(fù)正常，此時(shí)檢查空調(diào)數(shù)據(jù)與發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)均恢復(fù)正常值（圖96）。

圖95 G71數(shù)據(jù)存在異常

圖96 數(shù)據(jù)流恢復(fù)正常

回顧總結(jié)：對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析研究，并請(qǐng)教主機(jī)廠相關(guān)技術(shù)支持工程師，本案例中發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的控制策略如圖97所示。

查閱內(nèi)部資料，具體分析如下。

（1）海拔高度的檢測(cè)

現(xiàn)代車輛發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)，基本均取消了海拔高度傳感器，采用G71傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，并采用以下兩種方案判斷海拔高度：

①打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)讀取G71數(shù)據(jù)，作為初始的海拔高度。

②當(dāng)轉(zhuǎn)速較高并且節(jié)氣門接近全開時(shí)，G71的數(shù)據(jù)作為行駛過(guò)程的海拔高度。例如，此車一直處于上山過(guò)程并且沒有熄火，設(shè)計(jì)工程師認(rèn)為駕駛員至少會(huì)有一次急加速工況。

圖97 發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的控制策略

圖98 發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定過(guò)程中轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度和進(jìn)氣歧管壓力信號(hào)的關(guān)系示意圖

圖99 空調(diào)壓縮機(jī)控制原理

（2）傳感器G71合理性的判斷

傳感器有如下4種故障類型：

①最大故障：信號(hào)超過(guò)正常范圍的上限。

②最小故障：信號(hào)超過(guò)正常范圍的下限。

③信號(hào)故障：無(wú)信號(hào)。

④不合理故障：有信號(hào)，但信號(hào)不合理。

為了判斷故障，采取以下三種方案：

方案1：直接采樣。主要檢測(cè)最大/最小值。

方案2：直接采樣+輔助信號(hào)。對(duì)信號(hào)合理性進(jìn)行判斷。

方案3：采樣+主動(dòng)診斷。特殊檢測(cè)，例如對(duì)后氧的診斷。

對(duì)于本案例的G71，可能存在第④種故障，因此需采用方案2進(jìn)行檢測(cè)，就是引入節(jié)氣門開度和轉(zhuǎn)速信號(hào)。因?yàn)樵诮o定的發(fā)動(dòng)機(jī)中，節(jié)氣門開度、轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管壓力信號(hào)三者的關(guān)系(加上其他修正參數(shù))基本恒定，只要其中一個(gè)參數(shù)出現(xiàn)偏差，可通過(guò)其他兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算判斷（圖98）。

（3）J220與空調(diào)壓縮機(jī)工作

空調(diào)控制單元在吸合壓縮機(jī)前，為防止扭矩波動(dòng)，必須先向發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元發(fā)出“壓縮機(jī)吸合請(qǐng)求”的信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元接到此外部扭矩變化的信號(hào)，增大扭矩。如果發(fā)動(dòng)機(jī)判斷能滿足扭矩變化，則向空調(diào)控制單元發(fā)出“壓縮機(jī)吸合允許”的信號(hào)，空調(diào)控制單元就可吸合壓縮機(jī)，其信息交換原理如圖99所示。

故障30

故障現(xiàn)象：一輛2014年款邁騰轎車，裝備CGM發(fā)動(dòng)機(jī)及7擋DSG變速器。用戶反映蓄電池指示燈常亮及怠速高故障。

檢查分析：維修人員連接故障診斷儀讀取故障碼如下（圖100）：05488—發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元停用（偶發(fā)）。

圖100 相關(guān)故障碼

該故障碼為偶發(fā)性故障并且與故障現(xiàn)象無(wú)關(guān)聯(lián)，于是先檢查發(fā)電機(jī)正極、蓄電池正極、蓄電池負(fù)極及負(fù)極搭鐵，均未發(fā)現(xiàn)松動(dòng)或接觸不良等故障現(xiàn)象。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)讀取測(cè)量值，顯示4組蓄電池電壓為12.12 V（圖101）; 將轉(zhuǎn)速提升3000 r/min后讀取測(cè)量值，電壓為13.60 V（圖102）。根據(jù)維修資料，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)2000 r/min后，發(fā)電機(jī)自勵(lì)磁正常發(fā)電，則說(shuō)明發(fā)電機(jī)本身正常。

圖101 數(shù)據(jù)流顯示蓄電池電壓為12.12 V

圖102 3000 r/min時(shí)的電壓測(cè)量值為13.60 V

圖103 發(fā)動(dòng)機(jī)顯示組53的數(shù)據(jù)流（故障車打開點(diǎn)火開關(guān)）

圖104 發(fā)動(dòng)機(jī)顯示組53的數(shù)據(jù)流（故障車怠速）

查閱電路圖，了解到發(fā)電機(jī)由“B+”、“DFM”、“ L” 3根線組成電路控制部分。讀取發(fā)電量數(shù)據(jù)流，通過(guò)故障車圖103及圖104中第一組發(fā)動(dòng)機(jī)怠速數(shù)據(jù)對(duì)比，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速有提升，由此說(shuō)明“DFM”線為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元提供發(fā)電機(jī)負(fù)荷信號(hào)和控制發(fā)動(dòng)機(jī)怠速性能正常。由圖104的第4組（故障車）與圖105（正常車）中第4組DFM發(fā)電機(jī)負(fù)荷信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，DFM負(fù)荷信號(hào)僅為0.8%，說(shuō)明故障車發(fā)電機(jī)未發(fā)電。

有必要理解發(fā)電機(jī)工作原理，“L”線為J519控制單元提供發(fā)電機(jī)工作信號(hào)，同時(shí)也為發(fā)電機(jī)提供預(yù)勵(lì)磁電流。根據(jù)發(fā)電機(jī)“L”線工作原理，實(shí)測(cè)“L”線電壓為0 V，起動(dòng)后也為0 V（圖106），正常狀態(tài)下未起動(dòng)時(shí)約為1.00 V；起動(dòng)后約為12.00 V，根據(jù)上述測(cè)量結(jié)果，判斷為“L”線路斷路或J519內(nèi)部對(duì)搭鐵短路故障。

圖105 發(fā)動(dòng)機(jī)顯示組53的數(shù)據(jù)流（正常車怠速）

圖106 實(shí)測(cè)“L”線電壓

順藤摸瓜，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，怠速時(shí)根據(jù)電路圖（圖107）測(cè)量J519 控制單元中T52c/32號(hào)端子電壓為11.90 V，測(cè)量發(fā)電機(jī)T2gc/1號(hào)端子電壓為0 V，證明此線路存在斷路故障。

故障排除：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)“L”線已經(jīng)磨斷（圖108），重新對(duì)線束進(jìn)行處理，故障排除。

回顧總結(jié)：分析此車故障原因，由于發(fā)電機(jī)“L”線束斷路，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)不發(fā)電。排除此車輛故障時(shí)，有必要了解車輛發(fā)電機(jī)系統(tǒng)工作原理。J519中央電器控制單元中“L”線作用是為發(fā)電機(jī)提供預(yù)勵(lì)磁電流，同時(shí)為中央電器控制單元J519提供發(fā)電量的負(fù)荷信號(hào)，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打開時(shí)測(cè)量此線的電壓約為1 .00 V，當(dāng)發(fā)電機(jī)工作時(shí)測(cè)量其電壓約為12.00 V。連接發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的DFM控制線，該控制線為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元提供發(fā)電機(jī)負(fù)荷信號(hào)，可通過(guò)01-08-053第4組查看數(shù)據(jù)值，正常工作區(qū)間為40%～70%。

圖107 相關(guān)電路圖

圖108 “L”線已經(jīng)磨斷

（待續(xù)）