運用數據流分析一汽-大眾車系故障案例（7）

文：王光宏

故障28

故障現象：一輛2010年款CC轎車，裝備CGM發動機及7擋DSG變速器。用戶反映該車出現變速器溫度警報及無法行駛的故障（圖89）。

圖89 儀表板報警

檢查分析：維修人員連接發動機故障診斷儀進行診斷，發現變速器控制單元中存儲一個故障碼（圖90）：18148 P1740 012—離合器溫度監控（靜態）。

圖90 變速器控制單元存儲的故障碼

讀取變速器數據塊查詢變速器離合器油溫（圖91）：離合器油溫達到了200℃（實際溫度達不到這么高）。

圖91 變速器離合器油溫數據流

讀取變速器64組數據流，發現改組數據分別顯示為47和65 。第1個數值表示“動力傳遞中斷（離合器分離）頻率”；第2個數值表示“警告震動出現的頻率”。根據生產廠家技術文件，這兩處的數據正常值應為“0”，否則需要更換變速器輸入轉速傳感器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：該現象是因為變速器離合器分離片過熱保護功能啟用。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）造成溫度達到160℃，則變速器離合器部分開始震動以警告駕駛員，這意味著離合器以較短的時間間隔分離和接合，以提醒駕駛員必須降低負荷。當離合器或齒輪油溫度超過170℃時，離合器將分離，以切斷動力輸出，直至齒輪油冷卻下來。如果離合器溫度傳感器G509故障導致溫度信號不正確（如本車案例），通過更換離合器溫度傳感器G509可排除故障。

故障29

故障現象：一輛2011年款第六代高爾夫轎車，裝備CDFA發動機及7擋DSG變速器。用戶反映該車出現空調不致冷故障。

檢查分析：車輛到站后進行初步檢查，此車裝備半自動空調，怠速工況下空調不制冷，其他方面均正常。將發動機轉速提升到2000 r/min以上，空調制冷功能恢復正常，關閉發動機再次起動后，又出現空調不制冷故障。

讀取空調電控系統相關數據，發現數據組中有一個壓縮機關閉提示信息：來自發動機控制單元（ECM）通過CAN的關閉，空調壓縮機沒有工作（圖92）。

通過ODIS讀取的相關數據流，并結合Climatic單區半自動空調系統終止代碼表，分別排除了空調壓力、供電電壓（J519電能管理）、蒸發器溫度傳感器、外部溫度傳感器（J285主控）等影響空調壓縮機工作因素。另外也證實空調控制單元J301已接收到乘客需要制冷的開關信號，如果沒有空調信號則會在壓縮機狀態區域顯示空調開關或鼓風機開關處于0位。但此時空調數據顯示“壓縮機關閉要求”的數值是“來自發動機控制單元ECM通過CAN的關閉”，從而導致壓縮機電流、轉速和負荷都為0。并且空調的其他信號均在正常值范圍，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在發動機控制單元部分。

圖92 數據組中壓縮機關閉提示信息

隨后對發動機系統進行檢查，通過診斷儀檢查到故障存貯器中有一個故障碼：“P2279—進氣系統有少量氣流不可信信號”（圖93）。根據故障碼內容，判斷故障原因可能是進氣系統存在漏氣。經過仔細檢查，發現活性炭罐電磁閥N80關閉不嚴并有漏氣現象，更換并確認進氣系統無漏氣，但故障未能解決。

圖93 發動機系統內的故障碼

通過ODIS讀取發動機數據流，發現如下數據偏離了正常值范圍（圖94）：海拔高度傳感器為-39%（相當于處于海拔高度3900 m)、發動機負荷為21%（正常為17%）、空燃比修正為-14.6%（正常為±10%）。

圖94 發動機數據流

查閱維修資料，大氣壓力傳感器位于發動機控制單元中，不能單獨進行更換及匹配，如果存在故障只能與發動機控制單元整體更換，于是嘗試更換發動機控制單元J220，但故障依舊。

重新對故障碼和數據流進行分析，基本確定故障一定存在于進氣系統中。確認發動機系統無漏氣，對進氣系統的各元件進行分析，并對測量進氣量的傳感器—進氣歧管壓力傳感器G71進行測量。當打開點火開關，讀取發動機數據流，發現G71數據存在異常，當打開點火開關時（未起動），G71傳感器正常值應為大氣壓力0.1 MPa左右，現在此車輛數據顯示為620 mbar（約0.062 MPa），明顯異常（圖95）。依據上述數據流分析及檢查結果，判斷為發動機進氣壓力傳感器故障。

故障排除：更換發動機進氣壓力傳感器后，空調功能恢復正常，此時檢查空調數據與發動機數據均恢復正常值（圖96）。

圖95 G71數據存在異常

圖96 數據流恢復正常

回顧總結：對數據流進行分析研究，并請教主機廠相關技術支持工程師，本案例中發動機管理系統的控制策略如圖97所示。

查閱內部資料，具體分析如下。

（1）海拔高度的檢測

現代車輛發動機管理系統，基本均取消了海拔高度傳感器，采用G71傳感器數據進行檢測，并采用以下兩種方案判斷海拔高度：

①打開點火開關時讀取G71數據，作為初始的海拔高度。

②當轉速較高并且節氣門接近全開時，G71的數據作為行駛過程的海拔高度。例如，此車一直處于上山過程并且沒有熄火，設計工程師認為駕駛員至少會有一次急加速工況。

圖97 發動機管理系統的控制策略

圖98 發動機標定過程中轉速、節氣門開度和進氣歧管壓力信號的關系示意圖

圖99 空調壓縮機控制原理

（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：信號超過正常范圍的上限。

②最小故障：信號超過正常范圍的下限。

③信號故障：無信號。

④不合理故障：有信號，但信號不合理。

為了判斷故障，采取以下三種方案：

方案1：直接采樣。主要檢測最大/最小值。

方案2：直接采樣+輔助信號。對信號合理性進行判斷。

方案3：采樣+主動診斷。特殊檢測，例如對后氧的診斷。

對于本案例的G71，可能存在第④種故障，因此需采用方案2進行檢測，就是引入節氣門開度和轉速信號。因為在給定的發動機中，節氣門開度、轉速和進氣歧管壓力信號三者的關系(加上其他修正參數)基本恒定，只要其中一個參數出現偏差，可通過其他兩個參數進行計算判斷（圖98）。

（3）J220與空調壓縮機工作

空調控制單元在吸合壓縮機前，為防止扭矩波動，必須先向發動機控制單元發出“壓縮機吸合請求”的信號。發動機控制單元接到此外部扭矩變化的信號，增大扭矩。如果發動機判斷能滿足扭矩變化，則向空調控制單元發出“壓縮機吸合允許”的信號，空調控制單元就可吸合壓縮機，其信息交換原理如圖99所示。

故障30

故障現象：一輛2014年款邁騰轎車，裝備CGM發動機及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—發動機控制單元停用（偶發）。

圖100 相關故障碼

該故障碼為偶發性故障并且與故障現象無關聯，于是先檢查發電機正極、蓄電池正極、蓄電池負極及負極搭鐵，均未發現松動或接觸不良等故障現象。發動機怠速狀態讀取測量值，顯示4組蓄電池電壓為12.12 V（圖101）; 將轉速提升3000 r/min后讀取測量值，電壓為13.60 V（圖102）。根據維修資料，發動機轉速超過2000 r/min后，發電機自勵磁正常發電，則說明發電機本身正常。

圖101 數據流顯示蓄電池電壓為12.12 V

圖102 3000 r/min時的電壓測量值為13.60 V

圖103 發動機顯示組53的數據流（故障車打開點火開關）

圖104 發動機顯示組53的數據流（故障車怠速）

查閱電路圖，了解到發電機由“B+”、“DFM”、“ L” 3根線組成電路控制部分。讀取發電量數據流，通過故障車圖103及圖104中第一組發動機怠速數據對比，發動機怠速有提升，由此說明“DFM”線為發動機控制單元提供發電機負荷信號和控制發動機怠速性能正常。由圖104的第4組（故障車）與圖105（正常車）中第4組DFM發電機負荷信號數據進行對比，DFM負荷信號僅為0.8%，說明故障車發電機未發電。

有必要理解發電機工作原理，“L”線為J519控制單元提供發電機工作信號，同時也為發電機提供預勵磁電流。根據發電機“L”線工作原理，實測“L”線電壓為0 V，起動后也為0 V（圖106），正常狀態下未起動時約為1.00 V；起動后約為12.00 V，根據上述測量結果，判斷為“L”線路斷路或J519內部對搭鐵短路故障。

圖105 發動機顯示組53的數據流（正常車怠速）

圖106 實測“L”線電壓

順藤摸瓜，起動發動機，怠速時根據電路圖（圖107）測量J519 控制單元中T52c/32號端子電壓為11.90 V，測量發電機T2gc/1號端子電壓為0 V，證明此線路存在斷路故障。

故障排除：經檢查發現“L”線已經磨斷（圖108），重新對線束進行處理，故障排除。

回顧總結：分析此車故障原因，由于發電機“L”線束斷路，導致發電機不發電。排除此車輛故障時，有必要了解車輛發電機系統工作原理。J519中央電器控制單元中“L”線作用是為發電機提供預勵磁電流，同時為中央電器控制單元J519提供發電量的負荷信號，當點火開關打開時測量此線的電壓約為1 .00 V，當發電機工作時測量其電壓約為12.00 V。連接發動機控制單元的DFM控制線，該控制線為發動機控制單元提供發電機負荷信號，可通過01-08-053第4組查看數據值，正常工作區間為40%～70%。

圖107 相關電路圖

圖108 “L”線已經磨斷

（待續）