上汽大众车系诊断思路(20)
2017-09-20陈中泽
文:陈中泽
上汽大众车系诊断思路(20)
文:陈中泽
大众车系以科技含量高,安全可靠著称,在我国汽车市场上占据的份额较大,对刚走入汽车维修企业的新手而言,不可避免地会接触到大众车型。由于目前汽车职业院校的教材内容相对滞后,学生学到的汽车专业知识明显地不适应当前的维修要求,如何在实际中快速了解大众汽车的结构和特点,既是每个新手亟盼提高自己的渴望,也是故障诊断所必须具备的知识条件。维修实践证明,关注学习知识细节可以提高故障诊断能力,本文根据笔者所见所闻,介绍一些上汽大众汽车的知识点,愿以抛砖引玉,激发起新手们的学习兴趣,使其在实践中举一反三,学以致用,巩固知识,从而加深对大众汽车的认知水平。
大众车系一向以科技含量高,安全可靠著称,在我国汽车市场上占据的份额较大。对刚走入汽车维修企业的新手而言,不可避免地会接触到这类车型,由于目前汽车职业院校的教材内容相对滞后,学生学到的汽车专业知识明显地不适应当前的维修要求,如何在实际中快速了解大众汽车的结构和特点,既是每个新手亟盼提高自己的渴望,也是故障诊断所必须具备的知识条件。维修实践证明,关注学习知识细节可以提高故障诊断能力,本文根据笔者所见所闻,愿以抛砖引玉的方法,介绍一些上海大众汽车的知识点,以此激发起新手们的学习兴趣,使其在实践中举一反三,学以致用,巩固知识,从而加深对大众汽车的认知水平。
11.发电机控制方面的知识细节
纵观上汽大众车型的发电机控制方式,可大致分为传统方式与车身控制单元方式。前者以桑塔纳、帕萨特车型为代表,后者以途安、朗逸、途观与新帕萨特为代表。
(1)帕萨特领驭的发电机控制
帕萨特领驭发电机沿用了桑塔纳的传统控制方式。接通点火开关后发动机起动前,仪表控制单元J285工作,12 V电压经J285—仪表内的充电指示灯K2—J285的T32a/12端子(蓝0.35)—节点A17—导线(蓝1.0)—中间插接器T10b/1(蓝1.0)—发电机C的T2cg/1端子(即L线,内电路定义为D+)(图90)—发电机内部节点D+(图91),这个节点连接了激磁二极管,电压调节器C1与发电机磁场绕组。由于此时激磁二极管是反向截止的,所以蓄电池输出的电源不会进入整流器,而是分2路送给励磁电路。一路加在C1上,作用是令C1内部电子开关导通,其效果相当于C1的DF与D-接通。另一路加在发电机磁场绕组,经C1已导通的电子开关形成回路,K2点亮。在这条激磁回路中,由于K2形成的压降,D+的电压会小于12 V。激磁电流使磁场绕组产生磁场,这是发电机他激励磁的过程。
图90 发电机电路图
图91 发电机内部电路
发动机起动后,在旋转磁场作用下,发电机定子线圈产生三相交流电,通过三相桥式整流器整流,发电机B+接线端对蓄电池和用电设备输出电源,与此同时,激磁二极管工作,使节点D+的电位升高,K2熄灭。激磁二极管输出的激磁电流经过磁场绕组,开始发电机自激励磁的过程。
电压调节器C1作为发电机输出电压的检测端,当检测到激磁二极管的电位高于阈值,电子开关截止,磁场电流中断。当发电机输出端电压急剧下降时,下降的电压令电子开关重新导通,磁场电流恢复,发电机输出端电压再次升高,如此反复调节,形成13.6~14.4 V的输出电压。
值得注意的是,对于大部分车型,发电机激磁二极管D+产生的电压,通过L线上的节点A17,传输到前照灯距离调节控制单元J431,作为发电机工作的信号参与控制。对于V62.8轿车型而言,除了J431外,风扇控制单元J293也用到该信号。
维修实践表明,帕萨特领驭车型发电机不发电的常见故障大致有2类,一类是接通点火开关时,充电指示灯K2不亮,另一类是K2在发动机运转时K2不熄灭。
第一类故障表明发电机励磁回路断路。常用的方法是将励磁回路以发电机T2cg插接器为界,分开内外2部分加以检查。脱开发电机T2cg插接器,将L线搭铁,观察K2是否点亮。如K2点亮,说明励磁回路断路点在发电机内部,可能的原因是磁场绕组内部断路,碳刷磨损以及电压调节器损坏。维修实践中最常见的是碳刷磨损导致的磁场绕组断路。如搭铁后K2依旧没有点亮,表明励磁回路的断路点在发电机外部线路上,应依次检查仪表至中间插接器T10b及发电机插接器T2cg的线路。
第二类故障是发电机初始的他激励磁回路没有问题,在排除驱动皮带等机械因素后,可能的原因是定子绕组断路/短路、整流器和激磁二极管损坏等。
若确定故障在发电机,按照上海大众维修规范,应更换发电机来加以排除。
(2)途观车型的发电机控制
配置车身控制单元的车型,其发电机的控制方式有了变化,这里以途观为例加以说明。与帕萨特领驭车型相比,途观发电机的L线与组合仪表J285没有直接的连接,而是连接在车身控制单元J519的T52c/32端子上。发电机输出端增加了一条DFM线,向发动机控制单元J623的T94a/46端子发送发电机负荷信号。
J519接线端30的参考电压路径是KL30常电—熔丝SB3(5 A) —J519的T52a/24端子,J519将其作为蓄电池端电压的检测端。充电指示灯K2的工作状态由车身控制单元J519通过检测发电机T2ax/1端子(L)的电位信号决定。当15号电源接通,发动机未运转时,仪表J285上的K2点亮,J519的T52c/32端子输出的电压加在电压调节器C1(即D+节点)上,由于激磁回路电压降的原因,激磁电流很小,发电机形成他激励磁的磁场。
发动机运转发电机发电后,J519的T52c/32端子检测到L端的电压升高,确认发电机发电,J519通过CAN数据总线向J285发送一条发电机已发电的信息,J285令K2熄灭。
DFM端子作为发电机负荷信号的检测端,发动机控制单元J623根据这一信息来控制目标怠速。打开点火开关发动机未运转时,发动机控制单元检测到的DFM信号,在53组4区的测量值为0。发动机怠速运转后,未开前照灯时,发电机负荷率为45.5%(图93)。怠速时打开前照灯、前后雾灯后,会增加到52.5%。
图92 车身控制单元与发电机
图93 发电机负荷数据
J519具备电气负荷管理的功能,其管理策略存在3种模式,一是当15号电源接通,发电机工作,但J519检测到的蓄电池电压小于12.7 V且大于12.2 V时,要求提升发动机怠速,以提高发电机功率输出与当前电气负荷相适应。这条指令由发动机控制单元J623负责实施。当蓄电池电压低于12.2 V时,J519将进行负荷管理干预,依次关闭座椅加热、后风窗加热、后视镜加热、空调和信息娱乐设备。二是15号电源接通,发电机不工作,当电瓶端电压低于12.2 V时,降低空调耗能或关闭空调,信息娱乐系统也被关闭;三是15号电源断开,当蓄电池电压低于11.8 V时,车内照明灯、离家功能与信息娱乐系统都被关闭。
下面以实际案例说明。
故障现象:一辆2008年产上汽大众途安2.0手动挡多用途车,搭载BJZ发动机,行驶里程1 543 km,系刚售出的新车。用户反映该车正常停车后,再次起动感到电力不足。
检查分析:维修人员接车检查证实,充电指示灯K2亮灭正常,仅从表象上无法判断故障原因。连接V.A.S5052故障诊断仪查询发动机控制单元J220的故障存储,屏幕显示一个故障码P0562—电源电压低,间歇式。读取测量值004组发动机控制单元的电源电压为10.85 V,如此看来K2虽未点亮,但发电机确实没有给蓄电池充电。
测量蓄电池正负极桩头上的端电压为11.20 V,依据上述测量数据,维修人员认定发电机不发电。为此,更换了新的发电机,但遗憾的是故障并未排除。
按照大众车型车身控制单元J519电气负荷管理的控制策略,当蓄电池电压下降到12.2 V以下时,J519应该根据管理模式1提升发动机的怠速,而该车实际的怠速并未提升。
为此,进入车载网络控制单元J519查询,内存识别出故障信息是:01117 008—发电机端子DF负荷信号不可靠信号,静态。由于途安2.0车的发动机控制单元没有给出53组4区的DFM测量值,所以只好用数字式万用表在发电机DFM端子测量怠速时发电机占空比信号,为48.6%,开启前照灯和前后雾灯后,DFM值达到57.5%,表明发电机的工作状态良好。
将万用表红表笔接蓄电池正极,黑表笔接发动机缸体,测量发电机输出端的电压为13.95 V,就是说发电机与蓄电池之间的充电回路存在着2.7V的电压降,需要检查蓄电池与缸体的搭铁线。
途安2.0车蓄电池负极的搭铁点1在左前悬架侧,搭铁线缸体侧安装在起动机壳体上,搭铁点代号为652,另一侧在左纵梁上,搭铁点代号为12。起动发动机时发现,搭铁点652冒出了火花,发电机与蓄电池之间的充电回路出现2.7 V电压降的原因就在这里。
故障排除:紧固接地点652的固定螺母,发动机怠速运转时的蓄电池端电压回复到13.95 V。
回顾整个维修过程,J519为何未发出提升怠速的指令?当时J519检测到的蓄电池参考电压是多少?J519负荷管理功能是否激活?由于用户急等用车,加上维修人员对J519电气负荷管理功能的认知不足,已经无法重现加以总结。
这一案例给我们带来的启示是,J519之所以存储01117的故障码,是因为J220感知到的发电机DFM信号正常,但实际获得的电源电压只有10.85 V,这个差异是01117产生的条件。
对于2012年以后,上汽大众逐年推出配置起停功能及能量回收管理系统的蓝驱版车型而言,如全新途安、全新途观、全新帕萨特、凌渡及辉昂车型,其发电机控制又有了重大改变。