一汽大眾邁騰汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的控制電路及故障檢修

堵衛(wèi)紅　杜迎慧

摘要：現(xiàn)代汽車的點(diǎn)火系統(tǒng)大多采用微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)，工作更加穩(wěn)定、可靠，但微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的維修難度比較大。以一汽大眾邁騰轎車的點(diǎn)火系統(tǒng)為例，介紹了點(diǎn)火系的控制原理，并以其中一個(gè)故障舉例說明，介紹了現(xiàn)代汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的診斷與維修思路。研究結(jié)果為現(xiàn)代汽車維修提供了維修思路。

關(guān)鍵詞：邁騰汽車；點(diǎn)火系統(tǒng)；控制；維修

中圖分類號：U462? 收稿日期：2023-03-01

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.06.033

1 前言

點(diǎn)火系統(tǒng)是汽油發(fā)動機(jī)的重要組成部分，是保證發(fā)動機(jī)正常工作的必要條件之一。邁騰B8點(diǎn)火系統(tǒng)采用微機(jī)控制獨(dú)立點(diǎn)火方式，每一個(gè)汽缸都配有一個(gè)點(diǎn)火線圈，并安裝在火花塞上方，取消了高壓線，工作更加穩(wěn)定、可靠，提高了發(fā)動機(jī)的動力功能、改善了汽車的經(jīng)濟(jì)性能及排放功能。同時(shí)使用微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的維修難度也會增大，那么怎樣對微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行檢測與維修，是值得探索的問題?，F(xiàn)在以一汽大眾邁騰B8發(fā)動機(jī)的怠速抖動為例，介紹汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的控制邏輯及檢修思路，給汽車維修者提供參考。

2 故障現(xiàn)象

選取一汽大眾邁騰B8 2.0T的2016年產(chǎn)的一輛轎車為樣車，該車行駛里程約6萬km。用戶反映該車怠速抖動，儀表顯示：發(fā)動機(jī)的故障指示燈亮，EPC燈也亮。

3 故障診斷分析

3.1 故障現(xiàn)象與故障分析

打開點(diǎn)火開關(guān)，起動發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與怠速抖動且抖動頻率同步；儀表顯示：發(fā)動機(jī)故障指示燈常亮，EPC燈也常亮。

造成發(fā)動機(jī)抖動的原因有3種：a.發(fā)動機(jī)的動平衡較差，該抖動隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高而增大；b.發(fā)動機(jī)各缸功率不平衡，該抖動的最突出的特點(diǎn)是抖動頻率與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速同步；c.發(fā)動機(jī)動力減弱，該抖動的最突出的特點(diǎn)就是一旦發(fā)動機(jī)速度升高，抖動就消失。

在觀察故障現(xiàn)象時(shí)，一定要認(rèn)真仔細(xì)，不能馬虎避免誤判，要把故障現(xiàn)象分析清楚，這樣能快速縮小故障范圍，進(jìn)一步確定故障點(diǎn)［1］。本案例的故障是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)抖動同步，原因一般是發(fā)動機(jī)缺缸造成的發(fā)動機(jī)各缸功率不平衡。

3.2 基礎(chǔ)檢查與診斷分析

使用萬用表的直流電壓擋測量蓄電池電壓，實(shí)測值為12.1 V，蓄電池電壓正常。連接好故障診斷儀，此時(shí)需要打開點(diǎn)火開關(guān)，起動發(fā)動機(jī)后讀取故障碼。故障代碼為：P030100氣缸1-檢測到失火，P230200二次回路點(diǎn)火線圈1-功能失效；讀取數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流診斷結(jié)果為：1缸燃燒中斷數(shù)增加，數(shù)據(jù)異常。結(jié)合故障碼和數(shù)據(jù)流，造成此故障的原因可能有以下幾點(diǎn)：

a.1缸點(diǎn)火線圈自身故障；b.1缸點(diǎn)火線圈控制線路故障；c.發(fā)動機(jī)控制單元局部故障。

3.3 邁騰B8點(diǎn)火系統(tǒng)控制邏輯及電路分析

3.3.1 邁騰B8點(diǎn)火系統(tǒng)控制邏輯

2016邁騰B8L汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的控制原理如圖1所示。發(fā)動機(jī)工作時(shí)，電子控制單元ECU實(shí)時(shí)檢測凸輪軸位置傳感器、曲軸轉(zhuǎn)角和節(jié)氣門位置等信號，并根據(jù)發(fā)動機(jī)工況的轉(zhuǎn)速信號、負(fù)荷信號以及與點(diǎn)火提前角有關(guān)的傳感器信號，對照只讀存儲器中相應(yīng)工況下的最佳點(diǎn)火提前角，從而確定出最佳點(diǎn)火提前角的大小。ECU按發(fā)動機(jī)點(diǎn)火順序，依次向各缸發(fā)出控制指令，使功率三極管VT1、VT2、VT3或VT4截止，點(diǎn)火線圈初級電流切斷，次級繞組產(chǎn)生高壓，該缸火花塞跳火，從而點(diǎn)燃可燃混合氣。

3.3.2 邁騰B8點(diǎn)火系統(tǒng)控制電路分析

點(diǎn)火線圈是由初級線圈、次級線圈和鐵心等組成的，每缸配有一個(gè)點(diǎn)火線圈的獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)，一般在點(diǎn)火線圈內(nèi)還有一個(gè)點(diǎn)火模塊。圖2所示為大眾邁騰B8L發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火線圈的控制電路。該發(fā)動機(jī)采用四缸獨(dú)立點(diǎn)火方式。每個(gè)點(diǎn)火線圈的供電由發(fā)動機(jī)部件供電繼電器J757向點(diǎn)火線圈T4u/4端子供電，并通過T4u/1端子、T4u/3端子接地，發(fā)動機(jī)控制單元通過線路向點(diǎn)火線圈的T4u/2端子發(fā)送控制信號，以便點(diǎn)火線圈工作。

以1缸點(diǎn)火線圈總成N70的工作為例，1缸點(diǎn)火線圈的供電由發(fā)動機(jī)部件供電繼電器J757向點(diǎn)火線圈T4u/4端子供12 V電，并通過T4u/1端子、T4u/3端子接地，發(fā)動機(jī)控制單元J623通過線路向點(diǎn)火線圈的T4u/2端子發(fā)送控制信號，以控制初級繞組通斷電，次級繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，高壓電送至1缸火花塞跳火。

4 制定故障診斷流程

點(diǎn)火系統(tǒng)常見故障主要包含有火花塞故障、火花塞電路電器或插頭存在故障、發(fā)動機(jī)控制單元局部故障等，可通過確認(rèn)故障現(xiàn)象、讀取故障碼及數(shù)據(jù)流、分析故障可能原因、確定故障點(diǎn)、排除故障等過程完成點(diǎn)火系統(tǒng)的故障檢修［2-3］。

可在故障代碼和數(shù)據(jù)流的幫助下進(jìn)一步縮小故障范圍。由故障碼提示進(jìn)一步明確故障范圍，當(dāng)解碼器提示“P030100氣缸1-檢測到失火，P230200二次回路點(diǎn)火線圈1-功能失效”故障代碼時(shí)；發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，讀取相關(guān)數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流顯示1缸燃燒中斷數(shù)隨發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)而增多，異常。先檢查電源，再檢查通信。圖3所示為從1缸點(diǎn)火線圈端子T4u/4開始檢測的相關(guān)線路診斷流程。

在發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中，用示波器測量點(diǎn)火線圈N70的T4u/4端子對地電壓，如果結(jié)果異常，可判定供電繼電器J757至T4u/4端子之間線路故障；如果結(jié)果正常，需要再測量N70的T4u/1端子對地電壓，如果結(jié)果異常，可判定為初級搭鐵點(diǎn)故障；如果結(jié)果正常，接著測量JN70的T4u/3端子對地電壓，如果結(jié)果異常，可判定為次級搭鐵點(diǎn)故障；如果結(jié)果正常，接著用示波器檢查JN70的T4u/2端子對地波形，如果結(jié)果正常，可判定點(diǎn)火線圈自身故障；如果結(jié)果異常，接著檢查J623的T105/76端子對地波形，如果結(jié)果正常，可判定J623的T105/76端子與JN70的T4u/2端子之間的線路故障；如果結(jié)果異常，可判定J623局部故障。

5 實(shí)施過程

5.1 測量點(diǎn)火線圈N70的T4u/4端子對地電壓

在發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中，用萬用表測量點(diǎn)火線圈N70的T4s/4端子對地電壓，測試值應(yīng)為+B，測試結(jié)果正常，說明點(diǎn)火線圈N70的供電正常。

5.2 測量點(diǎn)火線圈N70的T4u/1端子對地電壓

在發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中，用萬用表測量點(diǎn)火線圈N70的T4s/1端子對地電壓，測試值應(yīng)小于0.1 V，測試結(jié)果正常，說明點(diǎn)火線圈N70的初級搭鐵正常。

5.3 測量點(diǎn)火線圈N70的T4u/3端子對地電壓

在發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中，用萬用表測量點(diǎn)火線圈N70的 T4s/3端子對地電壓，測試值應(yīng)小于0.1 V，測試結(jié)果正常，說明點(diǎn)火線圈N70的次級搭鐵正常。

5.4 檢查1缸點(diǎn)火線圈N70的T4u/2端子對地波形

在發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中，用示波器測量點(diǎn)火線圈N70的T4u/2端子對地波形，正常情況下應(yīng)能檢測到短時(shí)的5 V脈沖，如圖4所示。測試結(jié)果始終為0 V波形，如圖5所示，N70的T4u/2端子對地波形異常?？紤]信號線斷路或?qū)Φ囟搪贰?/p>

5.5 檢查J623的T105/76端子對地波形

打開點(diǎn)火開關(guān)，用示波器檢查J623的T105/76端子對地波形，檢測到短時(shí)的5 V脈沖，帶下拉波，說明發(fā)動機(jī)控制單元J623能正常發(fā)出高電壓脈沖。上一步檢查得知1缸點(diǎn)火線圈N70的T4u/2端子對地波形異常，判定1缸點(diǎn)火線圈N70的T4u/2端子與J623的T105/76端子之間的線路故障。為了保障結(jié)果無誤，需要驗(yàn)證1缸點(diǎn)火線圈N70的T4u/2端子與發(fā)動機(jī)控制單元J623的T105/76端子的線路電阻值。實(shí)測波形見圖6。

5.6 測量N70的T4u/2端子與發(fā)動機(jī)控制單元J623的T105/76端子的線路電阻值

關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，用萬用表電阻擋測量發(fā)動機(jī)控制單元J623 的T105/76端子與點(diǎn)火線圈1 N70的T4u/2端子之間的阻值，正常情況下應(yīng)小于0.5歐姆，實(shí)測結(jié)果為無窮大，說明兩端子之間的線路斷路或接觸不良。

檢修線路后，需要重新啟動發(fā)動機(jī)，清除故障碼，再次讀取故障碼，這時(shí)故障碼就會消失，系統(tǒng)恢復(fù)正常，說明故障已排除。

6 機(jī)理分析

由于帶功率輸出級的點(diǎn)火線圈1N70的信號線斷路而導(dǎo)致1缸的點(diǎn)火線圈無法正常工作，導(dǎo)致1缸不做功，發(fā)動機(jī)缺缸造成發(fā)動機(jī)各缸功率不平衡而抖動。

7 結(jié)語

邁騰B8L點(diǎn)火系常見故障主要包含有火花塞自身損壞、點(diǎn)火線圈及控制線路故障及發(fā)動機(jī)控制單元局部故障等。本文以一汽大眾邁騰B8為例，結(jié)合邁騰B8L 2.0T汽車發(fā)動機(jī)獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)控制邏輯，寫出診斷思路，按照診斷思路完成點(diǎn)火系統(tǒng)的故障檢修，排除故障。通過本故障案例，維修者能夠領(lǐng)悟診斷思路及規(guī)律，維修好汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的故障。

參考文獻(xiàn)：

[1]弋國鵬，魏建平，鄭世界汽車發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)及檢修[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2019.

[2]王洪廣，林世明汽車發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)診斷與維修實(shí)訓(xùn)教程[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015.

[3]王忠良，王子晨汽車發(fā)動機(jī)電控技術(shù)[M]大連：大連理工大學(xué)出版社，2018.

作者簡介：

堵衛(wèi)紅，女，1974年生，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)槠嚲S修。