汽車應(yīng)急模式及車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對故障診斷的干擾

◆文/山東 王振龍

隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，為保證人員和車輛的安全，幾乎所有汽車都加載了應(yīng)急模式。另外，隨著車載電子技術(shù)的發(fā)展以及對汽車輕量化的要求，車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛。與此同時，這些先進(jìn)技術(shù)的采用也給汽車故障診斷增加了難度，如果對這些技術(shù)掌握不透徹，在故障診斷過程中，經(jīng)常會讓診斷工作陷入困境，多走很多彎路。下面筆者根據(jù)親身經(jīng)歷的兩個故障案例，與大家一起來探討汽車應(yīng)急模式及車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對汽車故障診斷的干擾。

案例一：2012年一汽奧迪A6L 2.8發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降緩慢

故障現(xiàn)象

一輛2012年奧迪A6L 2.8L，搭載CCEA型162kW V6直噴2.8L發(fā)動機(jī)和01J型鋼帶式無級自動變速器(模擬7速)，行駛里程為75 000km。該車在左后部碰撞修復(fù)后出現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降緩慢的故障。

故障診斷與排除

接車后與車主溝通得知，該車因交通事故，左后部被追尾碰撞，修復(fù)后出現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降緩慢的異?，F(xiàn)象。通過試車發(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過2 700r/min時，突然松開油門踏板，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降得非常緩慢。為了確認(rèn)此異常現(xiàn)象屬于故障，筆者又路試了相同配置的同款正常車輛，未發(fā)現(xiàn)同類異?，F(xiàn)象，CVT換擋快速準(zhǔn)確，且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與車速成正比。另外，通過試車，筆者還發(fā)現(xiàn)，故障車還存在升擋遲鈍的現(xiàn)象，且即使在高速狀態(tài)下升至最高擋7擋的概率也非常低。

連接專用診斷儀VAS6150B檢查車輛各系統(tǒng)，未發(fā)現(xiàn)任何故障碼，在試車過程中采集車輛動態(tài)數(shù)據(jù)，各系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)也未出現(xiàn)異常。根據(jù)故障現(xiàn)象和采集的相關(guān)數(shù)據(jù)判斷，該車CVT變速器擋位與車速不成正比，高速行駛時擋位多處于4擋或5擋，松開油門踏板減速滑行時，傳動系統(tǒng)會反拖發(fā)動機(jī)，使其轉(zhuǎn)速下降緩慢，故障點應(yīng)該在變速器上。

變速器不能升到最高擋可能的故障原因不外乎兩點：要么是發(fā)動機(jī)動力不足，要么是變速器自身故障。

經(jīng)過檢測，故障車發(fā)動機(jī)汽缸壓力正常，清洗汽油油路和發(fā)動機(jī)積炭后故障依舊。隨后又更換了火花塞、點火線圈、進(jìn)氣歧管、電子節(jié)氣門體和進(jìn)氣壓力傳感器，試車故障依舊存在。檢查三元催化及排氣管，未發(fā)現(xiàn)排氣管堵塞等異常現(xiàn)象。查看發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)塊：節(jié)氣門角度(電位1)12.5%，節(jié)氣門角度(電位2)87.5%，油門踏板傳感器角度(電位1)14.9%，油門踏板數(shù)值傳感器角度(電位2)7.5%，油門踏板傳感器強(qiáng)制降檔點匹配(電位1)數(shù)據(jù)均正常。查看進(jìn)、排凸輪軸配氣相位、點火正時及氧傳感數(shù)據(jù)均未發(fā)現(xiàn)異常。另外，系統(tǒng)內(nèi)未存儲發(fā)動機(jī)故障碼，因此，可基本排除發(fā)動機(jī)動力不足的問題。

目測檢視變速器，外觀無碰撞漏油現(xiàn)象，油位正常。用儀器檢測變速器控制單元，無故障碼存儲，且相關(guān)數(shù)據(jù)(變速器輸入轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)速、加速踏板數(shù)值、發(fā)動機(jī)負(fù)荷、離合器油壓及壓力調(diào)節(jié)閥電流，水溫和變速器油溫等)均在正常范圍內(nèi)。為快速判斷故障車的故障是否是由變速器引起的，我們采用了“換件”的方式，先后更換了變速器控制模塊TCU后閥體，但故障依舊。因懷疑是CVT輸入軸故障，我們干脆更換了CVT總成，做好相關(guān)設(shè)置及匹配(前進(jìn)擋及倒擋離合器壓力、加速踏板強(qiáng)制換擋點、電子節(jié)氣門體)后，故障車的故障依舊。

至此，筆者不得不開始檢查變速器線路、傳感器以及外圍部件?？紤]到該車的故障特點，筆者首先懷疑制動燈開關(guān)故障，拔掉插頭后路試，故障消失，但更換制動燈開關(guān)后路試故障依舊。檢查變速器線路，未發(fā)現(xiàn)異常。更換發(fā)動機(jī)電腦J623、J393、J104、ESP傳感器控制單元G419、J533及車輪速度傳感器后，故障仍然依舊。檢查駐車制動J540控制單元及內(nèi)部水平位置傳感器傾斜角度，未發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，且J540安裝位置正確，支架未出現(xiàn)變形現(xiàn)象，更換J540并做基本設(shè)置，故障仍未被排除。

至此，該查的都查了，該換的都換了，這時維修工作徹底陷入了困境。

一次路試后，舉升車輛檢查底盤傳動系統(tǒng)，筆者無意中發(fā)現(xiàn)汽車左后輪胎磨損嚴(yán)重，花紋較淺，且兩個后輪胎的花紋、寬度不一致(圖1)，將備胎更換到左后輪試車，故障神奇消失了。

圖1 奧迪A6L兩后輪胎磨損對比

之所以出現(xiàn)這種情況，主要原因在于：該車左后輪胎因嚴(yán)重磨損，導(dǎo)致其直徑偏小，在汽車行駛過程中，該輪角速度相對大于其他車輪。另外，該輪胎花紋較淺，導(dǎo)致其與地面的附著力較小，在汽車急加速時，輪胎與地面之間出現(xiàn)較嚴(yán)重的滑動摩擦，輪速傳感器通過ABS-ECU把該輪角速度信號、速率信號發(fā)送到CAN線系統(tǒng)。ESP(車身穩(wěn)定系統(tǒng))檢測接收CAN線中的輪速信號，因左后輪角速度與其它車輪不一致，ESP-ECU經(jīng)對比、計算、分析后判定汽車左后輪打滑，通過減小TPS開啟角度以降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。此時，變速器控制電腦TCU通過降低擋位來提高車輛的扭矩輸出，限制變速器升入最高擋7擋。另外，汽車滑行時，因CVT擋位較低，傳動系統(tǒng)會反拖發(fā)動機(jī)，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)速下降緩慢。

在排除該車故障的過程中，之所以多走了大量彎路，主要是筆者當(dāng)時考慮的因素過多，而忽視了輪胎的因素。今后在排除此類故障時，應(yīng)先系統(tǒng)分析機(jī)理，通盤考慮CAN-BUS網(wǎng)絡(luò)中哪些數(shù)據(jù)被共享、某個數(shù)據(jù)被哪些系統(tǒng)共用、系統(tǒng)采用某個數(shù)據(jù)的用途、某個數(shù)據(jù)失效會引發(fā)哪些故障現(xiàn)象等，而不能只是停留在某個部位。否則，CAN系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)共享模式將擾亂你的排故思路，一些假性故障將影響你判斷故障的準(zhǔn)確性。

圖2 折斷的TPS導(dǎo)線

圖3 節(jié)氣門線束

案例二：2011款上汽大眾斯柯達(dá)明銳加速無力

故障現(xiàn)象

一輛2011款上汽大眾斯柯達(dá)明銳搭載1.6EA111CPJ型缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)和AT變速器，VIN碼為LSVNY41Z8B2＊＊＊＊＊＊，行駛里程為60 000km，該車因加速無力而送修，油門踩到底時，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速最高才上升到1 800r/min。

故障診斷與排除

接車后，啟動發(fā)動機(jī)，儀表無故障燈點亮；怠速時發(fā)動機(jī)有輕微抖動，急加速時又恢復(fù)正常。路試時，加速行駛100m左右時，突然出現(xiàn)加速遲鈍，能明顯感覺到發(fā)動機(jī)動力不足，且EPC、ASR故障燈被點亮。熄滅發(fā)動機(jī)后重新啟動，故障消失，但繼續(xù)加速行駛后不久故障又重現(xiàn)。

汽車靜止時，發(fā)動機(jī)工作正常，加速時出現(xiàn)故障，經(jīng)機(jī)理分析，其主要原因在于汽車起步加速時發(fā)動機(jī)動力不足， ASR系統(tǒng)減小節(jié)氣門開度并降低發(fā)動機(jī)扭矩。

連接解碼儀檢測發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，存有故障碼P1545(節(jié)氣門體控制組件故障)。拆檢空氣濾清器，發(fā)現(xiàn)節(jié)氣門體較臟(節(jié)氣門進(jìn)氣通道直徑變小，流過的空氣數(shù)量少，進(jìn)入發(fā)動機(jī)的可燃混合氣較稀，發(fā)動機(jī)輸出功率降低)，拆洗節(jié)氣門體后路試，故障依舊。用解碼儀重新檢測發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)又存儲了一個新的故障碼 P0221(節(jié)氣門角度傳感器信號過小)。

導(dǎo)致 P1545節(jié)氣門體控制組件故障的原因有：機(jī)械部件因素(節(jié)氣門體臟、卡滯或關(guān)閉不嚴(yán))和電子系統(tǒng)因素(節(jié)氣門驅(qū)動電機(jī)、電路、發(fā)動機(jī)ECU)。經(jīng)檢測，該車節(jié)氣門清洗后無卡滯或關(guān)閉不嚴(yán)現(xiàn)象，因此可基本排除機(jī)械故障的因素，應(yīng)檢查節(jié)氣門電子系統(tǒng)。

為何拆裝清洗節(jié)氣門體后出現(xiàn)新的故障碼？難道清洗劑對節(jié)氣門體有損害？為找到答案，有必要先分析導(dǎo)致P0221節(jié)氣門角度傳感器信號過小故障的原因。導(dǎo)致系統(tǒng)生成故障碼P0221的可能原因有節(jié)氣門位置傳感器TPS損壞、節(jié)氣門位置傳感器TPS電路或發(fā)動機(jī)控制模塊ECU故障。

節(jié)氣門位置傳感器TPS位于節(jié)氣門體側(cè)蓋內(nèi)，為防止液體進(jìn)入，側(cè)蓋密封性能較好，不解體清洗節(jié)氣門體導(dǎo)致其損壞的幾率較小，因此應(yīng)重點排查TPS電路因素。拔下節(jié)氣門位置傳感器TPS插頭，扒開包扎帶發(fā)現(xiàn)插頭根部有一根導(dǎo)線被折斷(圖2)。對該導(dǎo)線進(jìn)行處理后路試，該車發(fā)動機(jī)加速無力故障被徹底排除。

該車節(jié)氣門位置傳感器TPS線束懸空在節(jié)氣門體處(圖3)，汽車行駛時產(chǎn)生的震動導(dǎo)致線束上下彎曲顫動，隨著汽車行駛里程的增加，電線中的銅絲彎曲疲勞折斷，處于似連非連狀態(tài)。怠速時，發(fā)動機(jī)振動小，導(dǎo)線處于導(dǎo)通狀態(tài)，起步加速時，發(fā)動機(jī)振動劇烈，導(dǎo)線被拉伸斷開，節(jié)氣門位置傳感器TPS無輸出信號，發(fā)動機(jī)控制模塊ECU啟用應(yīng)急模式，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速被維持在1 800r/min以下，ASR系統(tǒng)在CAN線中無法檢測到節(jié)氣門位置傳感器TPS信號，ASR故障燈點亮報警。汽車熄火后，節(jié)氣門位置傳感器TPS導(dǎo)線接通，故障消失。拆洗節(jié)氣門體時，拔插頭導(dǎo)致導(dǎo)線徹底斷開，故出現(xiàn)新的故障碼 P1545節(jié)氣門體控制組件故障。

上述兩個故障案例有一個共同點：電控系統(tǒng)中的某個電子部件發(fā)生故障時，發(fā)動機(jī)控制模塊ECU將及時啟動應(yīng)急備用程序代替該部件工作，雖然汽車能應(yīng)急駕駛(跛行模式)，但出于安全考慮，車輛的動力性、經(jīng)濟(jì)性大大降低。與此同時，由于CANBUS車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中其它電控單元接收不到故障部件的數(shù)據(jù)信號，出現(xiàn)的假性故障常常會掩蓋真實現(xiàn)象。

汽車電控系統(tǒng)比較抽象復(fù)雜，排除此類故障時，需要該車型的電路圖、專用檢測儀器、性能良好的電器部件等。如果條件不具備，維修技師診斷故障時很容易沒有頭緒，診斷思路混亂，從而出現(xiàn)誤診而陷入困境。筆者根據(jù)自己多年的維修經(jīng)驗，對汽車電控系統(tǒng)診斷總結(jié)了一些竅門，供同行參考。

現(xiàn)代汽車電控系統(tǒng)一般有兩種：自動控制系統(tǒng)和手動控制系統(tǒng)。

自動控制系統(tǒng)的特點為程序化智能控制，無需人工參與，如電噴發(fā)動機(jī)、電控AT、SRS、ABS等。自動控制系統(tǒng)由傳感器、電腦、執(zhí)行器、連接線路組成，診斷此類系統(tǒng)故障的竅門有：

1.驗現(xiàn)象，讀故障(驗證故障現(xiàn)象，用解碼儀讀故障碼、數(shù)據(jù)流)；

2.分析機(jī)理，定方向(通過故障現(xiàn)象、故障碼分析、車齡、行駛里程、汽車技術(shù)狀況、維修記錄、駕駛習(xí)慣等確定故障方向及大致范圍)；

3.先查線路通、斷、短(用萬用表檢查可疑部件的線路是否良好，是通路、斷路還是短路)；

4.再執(zhí)行，后傳感(如果可疑部件線路良好，檢查與該故障相關(guān)聯(lián)的執(zhí)行元件及傳感器)；

5.故障依舊把電腦換(如果上述檢查后故障依舊，說明電腦有故障，應(yīng)更換)。

手動控制系統(tǒng)的特點為人工控制，又稱點對點控制，由開關(guān)、電源、熔絲、控制盒、用電器等組成，診斷此類系統(tǒng)故障的竅門是：

1.看熔絲(檢查故障電路的熔絲是否熔斷)；

2.查兩端 (如熔絲良好，說明電路無故障，再檢查開關(guān)及用電器)；

3.故障依舊換中間(如果上述檢查后故障依舊，則應(yīng)更換電路中間部分的繼電器、控制盒等)。