一汽-大众车系EOBD系统原理简介与故障案例分析(2)
2016-07-25王光宏
文:王光宏
一汽-大众车系EOBD系统原理简介与故障案例分析(2)
文:王光宏
2.实际故障案例分析
下面通过一汽-大众车型实际故障案例,分析OBD相关故障的排除思路。
案例1
故障现象:一辆2014年产一汽-大众CC 2.0T轿车,用户抱怨该车EOBD灯报警点亮。
检查分析:使用VAS6150诊断仪检查发动机控制单元故障码如下:01089—燃油箱排气系统通过量不正确;08583—气缸列1,燃油测量系统怠速转速时系统过稀(静态)。分别查看这2个故障码的环境条件(图14)。
根据故障码提示,初步确定故障原因是燃油箱通风系统泄漏造成混合气过稀。进一步观察数据流,与正常车在怠速状态下对比如图15所示。
可以看出,此车怠速无负荷状态下空气流量计G70信号只有2.3 g/s,而正常应为2.8 g/s左右,说明有额外空气不经过G70而进入发动机,造成在怠速状态下混合气过稀故障。由于增压发动机在怠速情况下增压器不工作,进气歧管处于真空状态,因此故障很可能是节气门到气缸这一段存在泄漏。
图14 相关故障码
图15 与正常车在怠速状态下的数据流对比
试着逐个断开真空管路观察G70数据变化,当断开燃油箱通风系统管路并堵住时,G70数据马上正常了。进一步检查故障点为炭罐电磁阀关闭不严,断电后电磁阀还处于通路状态。据此分析故障原因为活性炭罐电磁阀常开造成怠速时混合气过稀引发EOBD报警。炭罐电磁阀控制逻辑如图16所示。
结合工作原理内容,重新分析故障案例。通过故障码可以确定该故障不是电路故障,故障点完全可以锁定在炭罐电磁阀或者燃油箱通风管路上有泄漏导致。
图16 炭罐电磁阀控制逻辑
故障排除:更换活性炭罐电磁阀,故障彻底排除。
回顾总结:该故障的判断逻辑及操作步骤都是比较正确的。首先根据故障码提示,确定了故障点不在电磁阀控制电路上。如果碳罐电磁阀N80出现短路或断路都会有故障码提示,那么现在的故障码为流量不正确,说明存在漏气现象。监控原理是根据出厂时标定好的电磁阀开度所对应的气体通过量,由氧传感器监控。现在是无论怎么调节,都无法达到出厂时的要求,经过一定次数的循环积累,控制单元便报出流量不正确的故障码。
案例2
故障现象:一辆2013年产一汽-大众CC 2.0T轿车,用户抱怨EOBD灯报警点亮。
检查分析:连接故障诊断仪VAS6150B对车辆进行检测,发动机控制单元内故障码如下: 01089—燃油箱排气系统通过量不正确(图17)。
首先,分析燃油箱排气系统的组成及工作原理。燃油蒸气是从燃油箱通风管到活性炭罐,再由活性炭罐到活性炭罐电磁阀,再通往进气歧管,最后到达气缸内燃烧。各部件之间用塑料尼龙管相连接,由发动机控制单元对炭罐电磁阀进行流量控制,由氧传感器进行监测。
图17 相关故障码
图18 手动真空泵的压力表读数为负值
图19 管路两头被烫压导致堵塞
执行元件自诊断功能,执行炭罐电磁阀,能够清晰地听到炭罐工作的响声,说明炭罐电磁阀控制线路没有故障。检查管路部分,断开发动机舱内燃油箱通风管连接处,使用V.A.S6213(手动真空泵),使其位于真空抽吸位置,进行操作。观察压力表,数值为负值,形成了真空(图18)。查阅维修手册,此时是不应形成真空的,如果形成真空,说明从发动机舱内连接处到燃油箱部分有堵塞。于是检查活性炭罐,拆下右后轮内衬板,就可以清晰地看到活性炭罐。仔细观察活性炭罐通风孔部位干净无污物。断开连接管,使用V.A.S6213对活性炭罐进行抽吸测试,堵住炭罐通风孔,形成真空,松开没有形成真空,由此说明炭罐侧没有堵塞。随后在炭罐位置对发动机方向的通风管进行抽吸测试,发现形成了真空,就此判断为炭罐到发动机舱内连接处之间管路出现问题。随即进行拆检,发现在靠近发动机舱内部分管路断开,管路两头被烫压导致堵塞(图19)。
询问用户得知,车辆在前不久发生过事故,在普通的修理店进行了维修。推测当时的修理工发现此段管路损坏,随即进行烫压密封处理。短时间内发动机电控制单元通过氧传感器无法准确判断出燃油箱通风管路出现问题,但经过长时间测量,就会有空燃比过稀的问题,在增大炭罐电磁阀流量时,仍不能通过燃油蒸气来调整空燃比向浓过渡,于是存储了故障码。
图20 相关故障码
图21 进气温度传感器G42的相关电路图
图22 相关故障码
故障排除:更换燃油箱通风管,故障彻底排除。
案例3
故障现象:一辆2014年产第七代高尔夫轿车,搭载CSTA型号发动机。用户反映该车OBD灯长亮。
检查分析:连接故障诊断仪VAS6150A进行检查,发现发动机控制单元内有1个故障码0505C—进气温度传感器-G42过大信号(静态)。该故障码无法清除(图20)。
根据电路图分析产生上述故障的可能原因包括:传感器故障、线路故障(对正极短路)和发动机控制单元故障。
根据电路图测量进气温度传感器G42的线路(图21),结果显示:T4ah/1端子电压为0 V,对地电阻为0.6 Ω;T4ah/2电压为5 .00 V;T4ah/3端子电压为5.00 V;T4ah/4端子电压为1.32 V。对比正常车辆,怠速时T4ah/2端子上的电压约为2.50 V,且随进气温度的升高,电压逐渐变大,但故障车的T4ah/2端子上的电压一直为5.00 V不变。测量进气压力及温度传感器端子1和端子2之间的电阻为无穷大,说明进气温度传感器G42内部负温度系数(NTC)电阻已经断路。读取数据流,发现节气门前进气温度值为-40.5℃。
根据以上检测,分析故障原因为进气温度传感器G42内部断路,发动机控制单元监控到一个5.00 V电压,超出信号范围,导致故障灯点亮。
温度传感器内部电阻为NTC电阻,在温度升高时电阻减小,因此监测点电压相应减小。本案例传感器内部断路,监测点相当于无负载测量,因此测得5.00 V电压,此时系统会判定温度为-40.5 ℃,并产生传感器信号过大故障,OBD灯点亮报警。
图23 相关数据流
图24 存储故障码08851
故障排除:更换进气温度传感器,故障排除。
回顾总结:在掌握负温度系数传感器的工作原理后,结合监测点电压测量与数据流读取可以有效地判断故障点。在测量电压时应注意使用VAS1594辅助测量线。
案例4
故障现象:一辆2012年产迈腾轿车,搭载CEA缸内直喷发动机。用户反映该车在行驶过程中OBD报警灯亮起,同时出现发动机抖动现象。
检查分析:使用故障诊断仪VAS6150进行检测,发动机控制单元内存储的故障码如图22所示。
根据此故障提示,怀疑是燃油管路有问题,于是对燃油管路进行检查,结果一切正常。更换火花塞和点火线圈,故障依然。再次使用VAS6150进行检测,检测中发现怠速时工作正常。读数据流,进入01-04-14,发现没有失火现象发生。
试车发现该车加速到2 000~3 000 r/min时发动机有明显的抖动,并且发动机的转速也上不去,将加速踏板踩到底,转速也只有3 400 r/min左右。在正常的情况下,将加速踏板踩到底,转速应该上升到4 000 r/min以上。再次使用VAS6150读数据流,进入01-04-106(图23),发现燃油高压在怠速时只有0.7 MPa,在高速时只有8~10 MPa。正常情况下,怠速时的燃油高压应在3~5 MPa,而高速时应达到14 MPa左右。据此可以初步判定是高压油泵出了问题。
故障排除:更换高压油泵后再次检测,当车辆处于高速时燃油高压为13~15 MPa,发动机抖动现象消失,故障彻底排除。
回顾总结:由于高压油泵压力不够,当发动机处于高转速时,供油不足,导致1个或多个气缸检测到失火,引起OBD报警。
该故障诊断过程基本合理,但是对于产生的失火故障码,未能正确理解。实际上失火监测是通过发动机转速传感器G28实现,该车失火故障码是由于高压油泵压力不足导致的功率下降,进而误报了失火故障,是个伪故障码。该故障的排除,需要了解TSI发动机低压和高压的燃油油路控制及构成。还需要了解的是,第二代高压泵发生故障失效后,高压管路会出现低压压力;而第三代高压泵失效后,应急压力也是高压状态。
案例5
故障现象:一辆2012年产迈腾轿车,出现OBD灯点亮故障,据用户描述此车曾在其他修理厂多次清除故障码,但行驶一段时间OBD灯又会点亮。
检查分析:首先用诊断仪检查发动机控制单元故障码如下(图24):08851—燃油压力调节阀机械故障(间歇式)。接着检查燃油压力,怠速时检查发动机燃油压力在4~5 MPa波动;踩下加速踏板燃油压力可上升到12 MPa以上,但松开加速踏板时燃油压力下降到750 kPa以下(正常值应是缓慢下降至怠速时油压)。
该车型高压供油系统工作原理为:发动机控制单元通过控制燃油压力调节阀N276(安装在高压泵上)来控制高压燃油泵的输出压力,并通过高压燃油压力传感器G247来监控油轨内的燃油压力,依此来调整燃油压力。通过分析故障码内容和发动机数据流中所读取到的燃油压力,结合高压供油系统工作原理,就此判断松开加速踏板燃油压力值过低的原因应为燃油压力调节电磁阀N276故障。
故障排除:更换燃油压力调节器,故障排除。
回顾总结:此故障案例说明了解燃油压力控制系统的工作原理,合理利用检测设备,对于故障的排除可起到事半功倍的效果。
(待续)
王光宏,本刊签约作者,现任江西欧亚汽车集团经营管理有限公司售后总监兼技术总监。江西省汽车维修专家库会员,江西省汽车三包争议技术处理专家,国家高级技师,一汽-大众专家级技师,一汽-大众联合辅导特聘培训师。汽车维修行业从业20余年,通晓汽车理论,擅长车辆高新电控故障诊断技术及技术管理工作,熟悉车辆索赔技术鉴定,具有丰富的一线实践维修经验及现场解决疑难故障的能力。