上海大众领驭发动机无法正常工作

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背景

车型: 上海大众领驭配置AWL发动机。VIN:LSVDL29F472××××××。行驶里程:160000km。

现象

该车发动机大修后能正常启动,发动机运转工况都正常,在发动机磨合过程中发现变速器前油封渗油,遂拆装变速器更换油封,再次启动发现发动机很难启动,勉强启动之后发动机转速不稳,并会很快熄火。

方案

技师首先使用诊断仪6150检测发动机系统,发现发动机系统存在多个故障码,分别为16490P0106 进气压力/空气压力G71/F96不可信信号,静态;16621 P0237增压压力传感器信号太小,静态;18321P1913制动助力器的压力传感器对地短路,静态;16725 P0341凸轮轴位置传感器G40不可信信号,静态;18041 P1633加速踏板位置传感器2G185信号太小;16486 P0102空气流量计信号太小 。当车辆勉强启动的时候,若维修技师用诊断仪清除故障码,则发动机会马上熄火,再次启动则非常难启动。技师经过仔细的检查之后,没找到故障原因。就从P1012故障码指向的空气流量传感器入手,在勉强启动发动机之后去读取空气流量传感器的数据流,发现空气流量传感器信号很不正常,有时大约在5g/s,一下子又会降低至0 。技师更换了全新的空气流量传感器,但是结果依旧。按照线路图去测量空气流量传感器各条线路,发现在启动时空气流量传感器供电电压为电源电压时,车辆才勉强可以启动,若启动时电压为0V,则车辆无论如何都不能启动,又顺着线路去检查燃油泵继电器,因为空气流量传感器的供电电压是来自燃油泵继电器的输出,但没发现任何问题,维修技师又先后测量了燃油泵继电器至发动机控制单元的信号线路,都为良好。后来又依次更换了燃油泵继电器、发动机控制单元、发动机线束,但是结果依旧,遂求助于笔者来解决问题。 笔者接手后先询问了技师的维修过程,了解到没拆装变速器之前,发动机工况都正常,重新拆装了变速器之后才出现了该故障。对此笔者也深感奇怪,若是拆装变速器导致发动机线束出现问题,可是技师已经更换过了发动机线束,由此可以断定出现此故障的原因与拆装变速器不存在任何关联。决定还是先通过分析故障码来判断问题。与相关故障码有关联的电路图如图所示。 分析一下故障码,该车第一个故障码P0106 进气压力/ 空气压力G71/F96 不可信信号,该车并没有进气压力传感器,其进气压力是由增压压力传感器G31(而不是显示的G71)来确定,而空气压力是由海拔高度传感器F96(在发动机控制单元内)来确定,明显这个故障码和P0237 增压压力传感器信号太小有直接的联系,而P0237、P1913、P0341、P1633、P0102 这几个故障码的指向都是相关的信号失真,这么多信号同时失真,分析可能的原因不外乎以下几个: 01 相关的传感器同时或者个别损坏。 02 传感器共同的搭铁线或供电线出现故障。 03 发动机控制单元出现故障。 分析上面3 个原因,可能性最大的应该是第二个原因,但是根据线路图,该车加速踏板位置传感器G185、空气流量传感器G70 都是单独的供电线和搭铁线,而凸轮轴位置传感器G40、增压压力传感器G31 和制动助力压力传感器G294 才是公共的供电线和搭铁线。由此分析,第二个原因导致同时出现这几个故障码的可能性应该也可以排除。而第一个原因,相关的传感器同时或者个别损坏,这个应该也不用去考虑了,一般车辆在任何时候,G40、G31、G294、G70 同时损坏的可能性只在理论上存在。由于拆装变速器之前传感器肯定是好的,而拆装变速器和这些传感器是不相关的,所以这个可能性也不大。那只有第三个原因的可能性最大了,对这一点还可以解释得通,是不是技师在拆装变速器过程中,发动机控制单元的某个输出供电线短路而导致J220内部损坏。但是判断发动机控制单元是否良好,一般很难从外观来判断,最好是用代换法来试一下。将该车的发动机控制单元安装到正常的同类型的车上,不用匹配防盗系统,安装好后直接启动发动机,启动后车辆马上就熄火(由于防盗系统的锁止),再次用6150 进入发动机系统读取故障码,发现除防盗禁用的故障码之外,其他的故障码都为偶发了,直接清除就不会再现。而将发动机控制单元再装回原车,打开点火开关,所有故障码会马上重现并以静态存在,至此可以判断该车的发动机控制单元正常,这些故障码的出现不是发动机控制单元损坏造成,而是另有蹊跷。再次勉强的启动发动机,此时车辆抖动非常严重。读取数据流,分别观看第三组第三区的空气流量传感器数据,显示为0g/s, 再读取62 组的数据,第四区为加速踏板位置传感器2 G185 的数据,显示为0%。在怠速的情况下,正常的空气流量传感器信号一般在2.6g/s 左右,而加速踏板位置传感器2 G184 的数据应为加速踏板位置传感器1 G79 的一半,即7%,两组数据流都反映出空气流量传感器信号和加速踏板传感器2 不正常,这和故障码P0102、P1633 完全相符。就P0102 这个故障本身来说,除了发动机控制单元、空气流量传感器本身、空气流量传感器和发动机控制单元之间的线束,好像再也没任何的配件和这个能扯上关系了,但是为什么空气流量传感器信号始终不正常呢?带着这个疑问去思考,由于相关的元件和线路技师都已经检查过了,会不会是其他因素所导致的呢?该车有这么多的故障码,何不换一个角度去思考问题呢?也有可能是其他的故障原因所引起的。再次观察线路图,线路图上清楚的表明凸轮轴位置传感器G40、增压压力传感器G31、制动助力压力传感器G294 都由发动机控制单元输出公共的搭铁线和供电线,现在同时报这3 个传感器信号失真,故障原因依旧离不开上面分析的3 个原因,不过开始的检查已经可以断定发动机控制单元是正常的,问题的范围只有第一和第二两个可能性了。于是先从线路测量入手。 用万用表测量G40、G31、G294这3 个传感器的输出信号线,分别为绿/ 灰G40—J220(T121/96 号线),灰/ 蓝G31—J220(T121/101 号线),灰/ 黄G294—J220(T121/18 号线)。经测量这3 根线都正常,相互之间不存在短路或者断路的情况。再测量3个传感器的供电线和搭铁线,分别接至发动机控制单元的T121/98 白/ 黑线、T121/108 黑线, 经测量该两根线也没有断路,但是很奇怪的发现这两根线会相通,并且打开点火开关的时候,用万用表测量白/ 黑线没有电压,根据经验正常车辆发动机控制单元输出给传感器的供电电压都为5V左右,而现在这3 个传感器都没有供电电压,在发动机控制单元正常(已经在正常车辆上试过),发动机线路都正常的前提下( 因为是全新线束),该故障的原因只有一个可能,那就只有某个传感器损坏。尝试着轮流去拔3 个传感器的插头,并用万用表电压挡测量白/ 黑线的电压,当拔下G40时, 5V 电压恢复正常,此时启动发动机,发现车辆启动后运转平稳。再用6150 读取故障,除P0341 凸轮轴位置传感器故障存在,其他的故障都变成偶发了。更换一个凸轮轴位置传感器之后,启动车辆,一切正常,至此故障排除。

备注

该车在笔者接手之后,大概花了1h就排除故障,但是维修技师花了一整天的时间,却没找到故障所在,根本原因是技师对汽车发动机控制单元控制的工作原理不够熟练。事后笔者也询问过主修技师,他们也知道G40是有源传感器,也专门测量过G40的供电电压,但是他们测量G40的输出信号线绿/灰线,该线在打开点火开关时候,也大致有5V电压,导致技师认为该供电电压完全正常,殊不知他们完全测错了线路。而且维修技师在测量线束时,只是单纯测量通断,并没有考虑线路的故障还有一个是短路的情况,因此并没有去测量G40的供电线(白/黑线)和搭铁线(黑线)之间是否短路,也导致技师在维修过程中没有沿着正确的思路去寻找故障,而是一直在围绕着空气流量传感器的信号不正常在兜圈子。所以,在维修中,熟练电子控制部分的基本原理是一方面,还要注意细节,真所谓是思路决定出路,细节决定成败。 可能在本次排故过程中,有的读者感觉奇怪,笔者在判断故障车辆发动机控制单元J220 的好坏时候,不是将正常车辆的J220 安装至故障车辆,而是将故障车辆的J220 安装至正常车辆,没有匹配防盗系统就启动试车,这点笔者基于两个考虑:第一,大众车辆上的防盗部件,包括发动机控制单元如果不做匹配的话,也能启动车辆,但是启动之后会马上熄火。而笔者不做防盗匹配的目的,既可以节省时间,也达到了笔者判断J220 是否正常的目的。第二,很多技师习惯将好的车辆上J220 更换至故障车辆试车,这样做有一个风险,如果故障车辆线路中真有短路的情况,而某些短路的故障是会烧坏J220 的。笔者这样操作是完全可以规避这个风险的。最后分析一下该车的故障现象。由于该车的G40 损坏短路,导致发动机控制单元输出5V 信号电压被直接搭铁,J220 的自我保护模式启用,便停止5V 信号的输出以保护J220,避免被损坏。自我保护模式启用的同时也断开对燃油泵继电器的控制,燃油泵继电器无法工作,此时空气流量传感器,还有点火线圈和燃油泵全部没有供电,车辆当然就无法启动了。但是当启动机一直运转时,由于正常的转速信号输入至J220,J220 在已经记忆了本文中的故障之后,启动应急模式,提供给燃油泵继电器信号,燃油泵继电器正常闭合,此时车辆被强行启动,但是由于G40 短路故障的实际存在,处于应急模式的J220,计量G70 信号时,就会完全失准,才会导致出现数据偶尔为5g/s 的结果,而当数据为0g/s 的时候,则说明J220 已经停止了对G70 的计算。而G185、G31、G294 等信号的失真则是这些有源传感器,失去了5V 电源之后,当然就集体罢工了。为什么在车辆启动之后,清除故障码发动机马上熄火。笔者的看法是,用6150 强行清除故障码,J220 的故障记忆被强制清除,此时J220 瞬间处在一个正常的状态,但是由于G40 短路故障的存在,直接让J220 的供电线和搭铁线处于短路的状态,J220 马上启用自我保护模式,就马上停止喷油和点火,使发动机熄火。当然若是G40 出现断路等不会影响J220 损坏的故障,则J220 就不会让发动机停止运转了。

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