車延龍

（遼寧裝備制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110161）

0 引言

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，企業(yè)對(duì)用人的要求也越來(lái)越高，為了更好地滿足現(xiàn)階段制造企業(yè)對(duì)高質(zhì)量技術(shù)人才的需求，國(guó)家近年來(lái)印發(fā)了多個(gè)文件，都提到了職業(yè)教育的改革和加快職業(yè)教育發(fā)展[1]。而產(chǎn)教融合、校企合作也是職業(yè)院校辦學(xué)的發(fā)展趨向，其目的是了解企業(yè)發(fā)展和用人需求，從而更好地為企業(yè)輸送高質(zhì)量?jī)?yōu)秀的技術(shù)型人才，降低企業(yè)的人力成本，豐富學(xué)校的辦學(xué)模式，提高學(xué)校的辦學(xué)質(zhì)量[2]。傳統(tǒng)汽車故障診斷實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中，汽車品牌相對(duì)固定，教學(xué)過(guò)程相對(duì)單一，而不同品牌的汽車的控制思路、控制邏輯和控制電路圖有所差異，特別是汽車啟動(dòng)部分的故障診斷尤為突出。而學(xué)生沒(méi)有更好的實(shí)訓(xùn)經(jīng)歷來(lái)判斷不同品牌汽車的故障原因。因此我校汽車工程學(xué)院在校企合作的背景下，與多家汽車品牌企業(yè)建立了訂單班的合作模式，在這基礎(chǔ)上，建立多個(gè)品牌企業(yè)校外實(shí)訓(xùn)基地[3-4]。在不同的校外實(shí)訓(xùn)基地由企業(yè)的兼職教師為學(xué)生講授針對(duì)品牌汽車的常見(jiàn)故障，豐富了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)。本文基于我校學(xué)生在一汽大眾的校外實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)踐學(xué)習(xí)，針對(duì)汽車故障診斷課程內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展，讓學(xué)生了解一汽大眾邁騰B8汽車無(wú)法啟動(dòng)的故障分析。擴(kuò)展學(xué)生的專業(yè)知識(shí)，也為學(xué)生未來(lái)在一汽大眾企業(yè)的頂崗實(shí)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[5]。

1 起動(dòng)機(jī)失效狀態(tài)車輛不啟動(dòng)故障分析

1.1 組合儀表無(wú)顯示且方向盤不解鎖

邁騰B8汽車標(biāo)配的是無(wú)鑰匙進(jìn)入和一鍵啟動(dòng)功能[6]。正常情況下，如果汽車檢測(cè)到車內(nèi)有和本車相匹配的鑰匙，會(huì)打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，車內(nèi)的組合儀表應(yīng)正常點(diǎn)亮，轉(zhuǎn)向管柱也會(huì)正常解鎖。因此在此故障中，主要分析鑰匙匹配問(wèn)題和各相應(yīng)控制單元的通訊問(wèn)題[7]。應(yīng)了解無(wú)鑰匙啟動(dòng)的控制邏輯，進(jìn)行故障排除，如圖1所示；當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕E378時(shí)，進(jìn)入啟動(dòng)許可接口J965通過(guò)車內(nèi)部進(jìn)入和啟動(dòng)系統(tǒng)天線R138和R139向汽車鑰匙發(fā)出一個(gè)125 KHz的低頻信號(hào)。車鑰匙在接到信號(hào)后，會(huì)向J519發(fā)一個(gè)433 MHz的高頻信號(hào)，同時(shí)J965喚醒J519[8]。J519通過(guò)舒適CAN總線將信號(hào)傳給轉(zhuǎn)向管柱控制單元J764，使轉(zhuǎn)向管柱解鎖；雙離合器變速箱機(jī)械電子單元J743通過(guò)動(dòng)力CAN總線將信號(hào)傳給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過(guò)動(dòng)力CAN總線將信號(hào)傳給組合儀表控制單元J258，使組合儀表正常點(diǎn)亮，從而完成整個(gè)系統(tǒng)的通信[9]。因此在踩下制動(dòng)踏板并按下啟動(dòng)按鈕E378過(guò)程中，針對(duì)此故障現(xiàn)象分析可能的故障原因有：

圖1 無(wú)鑰匙啟動(dòng)控制

（1）一鍵啟動(dòng)按鈕E378及相關(guān)線路故障；

（2）進(jìn)入及啟動(dòng)許可接口J965及相關(guān)CAN總線通信故障；

（3）車內(nèi)部進(jìn)入和啟動(dòng)系統(tǒng)天線R138和R139元件損壞；

（4）組合儀表控制單元J258及相關(guān)線路故障。

在線路故障中，主要檢測(cè)相關(guān)線路的斷路和虛接故障的檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)要用萬(wàn)用表的電阻檔，檢測(cè)線路兩端的電阻值：R<1 Ω正常；R>5 Ω判斷為虛接故障；R為∞判斷為斷路故障[10]。

1.2 組合儀表顯示且轉(zhuǎn)向管柱解鎖

針對(duì)組合儀表控制單元J258正常點(diǎn)亮，轉(zhuǎn)向管柱控制單元J764正常解鎖，起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)的故障現(xiàn)象，主要考慮邁騰B8汽車的啟動(dòng)系統(tǒng)故障[11]。啟動(dòng)系統(tǒng)故障包括起動(dòng)機(jī)的相關(guān)電路和起動(dòng)機(jī)本身故障。在進(jìn)行故障診斷之前要用萬(wàn)用表測(cè)量蓄電池電壓，如蓄電池電壓大于11.5 V時(shí)正常，否則需要先對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。

在對(duì)啟動(dòng)系統(tǒng)線路的分析檢測(cè)之前，首先要對(duì)起動(dòng)機(jī)的30端子進(jìn)行電壓的檢測(cè)，30端子是有蓄電池給的+B的常電，標(biāo)準(zhǔn)電壓應(yīng)該是+B，如檢測(cè)結(jié)果是0或者有電壓降的情況，說(shuō)明蓄電池到起動(dòng)機(jī)的30端子線路存在問(wèn)題；如果檢測(cè)電壓正常，則需要對(duì)邁騰B8的啟動(dòng)電路進(jìn)行分析[12]。

通過(guò)圖2對(duì)邁騰B8啟動(dòng)系統(tǒng)電路分析如下：繼電器J329線圈側(cè)接收的J519從T73a/13引腳輸出的電壓通過(guò)線圈搭鐵，使主繼電器開(kāi)關(guān)吸合，從蓄電池正極輸出12 V電壓通過(guò)SA1保險(xiǎn)絲到繼電器J329開(kāi)關(guān)側(cè)，再經(jīng)過(guò)SC49保險(xiǎn)，分別到兩個(gè)啟動(dòng)繼電器J906和J907線圈側(cè)，回到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623的T91/87和T91/88端子，完成整個(gè)回路過(guò)程。使兩個(gè)啟動(dòng)繼電器J906和J907開(kāi)關(guān)吸合，從蓄電池正極輸出12 V電壓經(jīng)過(guò)兩個(gè)啟動(dòng)繼電器的開(kāi)關(guān)側(cè)，通過(guò)SB23保險(xiǎn)到起動(dòng)機(jī)的50端子[13]。在起動(dòng)機(jī)30端子完成供電后，起動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623通過(guò)T91/87端子和T91/88端子完成對(duì)起動(dòng)機(jī)繼電器J906和J907的控制。兩個(gè)起動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)側(cè)的電壓，通過(guò)保險(xiǎn)SB22向發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623輸入一個(gè)反饋信號(hào)，J623可根據(jù)反饋信號(hào)檢測(cè)線路的通電情況實(shí)現(xiàn)自診斷功能。邁騰B8的兩個(gè)啟動(dòng)繼電器完成了一個(gè)串聯(lián)電路，當(dāng)其中一個(gè)啟動(dòng)繼電器不工作時(shí)，都不能完成正常的啟動(dòng)。在故障診斷過(guò)程中，要根據(jù)啟動(dòng)電路工作邏輯依次對(duì)相關(guān)線路、保險(xiǎn)和繼電器進(jìn)行檢驗(yàn)，從而找出故障產(chǎn)生原因。檢查思路可以按照電路的流向從頭到尾進(jìn)行檢測(cè)，但為了提高檢測(cè)效率，通常是按照從中間到兩側(cè)進(jìn)行檢查。對(duì)邁騰B8的啟動(dòng)系統(tǒng)電路來(lái)說(shuō)，可以先檢測(cè)啟動(dòng)繼電器J906和J907的線圈側(cè)電壓，如果檢測(cè)結(jié)果沒(méi)有電，判斷是前端電路出現(xiàn)故障；如果檢測(cè)結(jié)果有電，則判斷是啟動(dòng)繼電器的后端電路出現(xiàn)故障。

圖2 邁騰B8啟動(dòng)系統(tǒng)電路圖

2 起動(dòng)機(jī)正常狀態(tài)車輛不啟動(dòng)故障分析

當(dāng)按下一鍵啟動(dòng)按鈕E378時(shí)，如果起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，則可以說(shuō)明啟動(dòng)相關(guān)控制系統(tǒng)，包括車載電網(wǎng)控制單元J519、進(jìn)入與啟動(dòng)許可接口J965、一鍵啟動(dòng)按鈕E378、雙離合變速箱機(jī)械電子單元J743、電子轉(zhuǎn)向柱鎖控制單元J764、數(shù)據(jù)診斷接口J533及相關(guān)CAN總線和發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)均沒(méi)有問(wèn)題。故在分析起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，但發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)故障時(shí)，要進(jìn)行DTC（Diagnostic Trouble Code）診斷故障代碼分析和無(wú)碼分析。如果用故障診斷儀進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)讀取到了故障碼，通常該故障碼顯示曲軸位置傳感器或者凸輪軸位置傳感器故障，這時(shí)可以根據(jù)故障碼的提示，檢查相關(guān)線路。如果沒(méi)有故障碼，則主要從邁騰B8的燃油系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)和進(jìn)排氣系統(tǒng)進(jìn)行故障分析。

2.1 DTC分析

邁騰B8發(fā)動(dòng)機(jī)的控制邏輯是必須檢測(cè)到曲軸位置傳感器的正確信號(hào)，車輛才能正常啟動(dòng)。當(dāng)凸輪軸位置傳感器存在故障時(shí)，邁騰B8發(fā)動(dòng)機(jī)可以正常啟動(dòng)，但啟動(dòng)后會(huì)出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、加速不良、油耗增加等情況。起動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)這個(gè)故障現(xiàn)象，通常報(bào)出的故障碼為曲軸位置傳感器相關(guān)故障。下面對(duì)曲軸位置傳感器及相關(guān)電路進(jìn)行的DTC分析[14-15]。

首先要對(duì)曲軸位置傳感器進(jìn)行檢查。主要對(duì)曲軸位置傳感器的外觀進(jìn)行檢查，其中包括曲軸位置傳感器緊固件是否連接可靠、表面有無(wú)銹蝕和破損等情況。其次要對(duì)曲軸位置傳感器的相關(guān)線路進(jìn)行檢測(cè)。

由于邁騰B8上使用的曲軸位置傳感器為霍爾式曲軸位置傳感器，根據(jù)圖3曲軸位置傳感器電路圖進(jìn)行分析，曲軸位置傳感器有三根線與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623連接。根據(jù)霍爾式曲軸位置傳感器和電路圖的相關(guān)知識(shí)，得出曲軸位置傳感器G28的T3m/1端子為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623輸出的5 V電源線；T3m/2端子為向發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623反饋的信號(hào)線；T3m/3端子為回到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623的搭鐵線。對(duì)曲軸位置傳感器G28的T3m/1進(jìn)行電壓檢測(cè)時(shí)，要啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)量。如測(cè)量電壓為5 V，為正常。電壓為0.1～5 V之間或電壓為0 V時(shí)，需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623的T105/35端子的電壓進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量值為5 V時(shí)，判斷是T105/35端子到T3m/1端子線路存在虛接或斷路，可以進(jìn)一步通過(guò)測(cè)量?jī)啥穗娮柚颠M(jìn)行對(duì)斷路和虛接的判斷，當(dāng)電阻值為∞，判斷為斷路，當(dāng)電阻值大于5 Ω時(shí)，判斷為虛接；測(cè)量值小于5 V時(shí)，判斷是發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623 局部故障。在對(duì)曲軸位置傳感器G28的T3m/3端子進(jìn)行檢查時(shí)，測(cè)量該端子的對(duì)地電壓，如果為0 V，則正常；如測(cè)量結(jié)果為5 V或者0.1～5 V時(shí)，則說(shuō)明該搭鐵線路存在斷路或者虛接情況，可以再測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623的T105/77端子的對(duì)地電壓值，進(jìn)一步判斷是外部線路引起的斷路或者虛接還是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623內(nèi)部引起的斷路或者虛接。再對(duì)曲軸位置傳感器G28的T3m/2端子的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，在對(duì)信號(hào)線進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通常用示波器來(lái)對(duì)其波形進(jìn)行檢測(cè)，正確波形如圖4所示。

圖3 邁騰B8曲軸位置傳感器電路圖

如波形電壓波動(dòng)與圖4 不符，則需要根據(jù)具體波形來(lái)進(jìn)一步判斷短路、斷路和虛接等相關(guān)問(wèn)題。

圖4 曲軸位置傳感器正確波形

2.2 無(wú)碼分析

2.2.1 燃油供給系統(tǒng)故障分析

在對(duì)燃油供給系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，主要對(duì)燃油泵控制單元J538及相關(guān)電路和噴油器的相關(guān)電路進(jìn)行故障分析。

如圖5邁騰B8燃油泵控制單元J538相關(guān)電路分析得，燃油泵控制單元有五根線。其中T5ax/1端子和T5ax/2端子是控制燃油泵G6的電源正負(fù)極，T5ax/4端子為搭鐵線，T5ax/3端子是通過(guò)主繼電器J271到燃油泵控制單元保險(xiǎn)SB10來(lái)的12 V電源線，T5ax/4是發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623控制燃油泵控制單元的信號(hào)線。

圖5 邁騰B8燃油泵控制單元J538電路

在檢查燃油泵控制單元J538相關(guān)線路之前，要開(kāi)啟車門或點(diǎn)火開(kāi)關(guān)至ON檔時(shí)，是否能聽(tīng)見(jiàn)燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音。如果在這兩種情況下，始終沒(méi)有聽(tīng)到燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音，有可能為故障：燃油泵控制單元J538的電源T5ax/3端子的電源故障，T5ax/4端子的搭鐵故障，油泵控制單元J538到油泵的線路故障和燃油泵自身故障。用萬(wàn)用表檢測(cè)T5ax/3端子的對(duì)地電壓，測(cè)量值為+B時(shí)為正常；測(cè)量值為0.1-+B或者是0 V，則判斷是之前線路存在問(wèn)題，應(yīng)檢查SB10保險(xiǎn)和J271繼電器的相關(guān)線路問(wèn)題。用萬(wàn)用表測(cè)量T5ax/4端子的對(duì)地電壓，測(cè)量值為0 V時(shí)為正常；如測(cè)量結(jié)果大于0.1 V時(shí)，判斷該搭鐵線路存在斷路、短路或虛接情況，可以通過(guò)測(cè)量對(duì)地電阻進(jìn)一步判斷。檢查燃油泵控制單元J538到燃油泵G6的線路是否正常，兩根線分別為一個(gè)5 V的電源線，一個(gè)0 V 的搭鐵線。如果以上線路都沒(méi)有問(wèn)題，可以判斷為燃油泵本身故障，需要對(duì)燃油泵進(jìn)行更換。

如果在開(kāi)啟車門或點(diǎn)火開(kāi)關(guān)至ON檔時(shí)，能聽(tīng)見(jiàn)燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音，則需要對(duì)燃油泵控制單元的T5ax/5端子用示波器對(duì)其信號(hào)波形進(jìn)行檢測(cè)。

2.2.2 噴油器故障分析

對(duì)邁騰B8噴油器的電路圖進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)（見(jiàn)圖6），四個(gè)噴油器都是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623直接進(jìn)行控制，如果不啟動(dòng)，則說(shuō)明四個(gè)噴油器或相關(guān)線路同時(shí)損壞，這種概率非常小，在分析時(shí)通常不考慮。

圖6 邁騰B8噴油器相關(guān)電路

2.2.3 點(diǎn)火系統(tǒng)故障分析

如圖7邁騰B8點(diǎn)火線圈電路圖所示，此圖的D206接口連接到發(fā)動(dòng)機(jī)部件供電繼電器J757，四個(gè)點(diǎn)火線圈都有一根由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623控制信號(hào)線、一根輸出給火花塞的高電壓線和兩根搭鐵線組成（一根點(diǎn)火線圈自身的搭鐵線T4u/1端子，一根保護(hù)性搭鐵線T4u/3端子）。

圖7 邁騰B8點(diǎn)火線圈電路圖

在針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析時(shí)，主要分析四個(gè)點(diǎn)火線圈同時(shí)不工作的情況，對(duì)四個(gè)點(diǎn)火線圈的公共部分的電路進(jìn)行分析，即D206連接的發(fā)動(dòng)機(jī)部件供電繼電器J757的相關(guān)線路進(jìn)行檢查。分別檢測(cè)繼電器J757的87端子電壓，判斷是繼電器之前的線路問(wèn)題還是繼電器之后的線路問(wèn)題；檢測(cè)繼電器J757的30端子對(duì)地電壓，判斷是否前面保險(xiǎn)存在故障；檢測(cè)繼電器757 的85 端子的對(duì)地電壓，判斷線圈控制是否正常；檢測(cè)繼電器J757是否存在本身故障。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)一汽大眾邁騰B8發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)的故障現(xiàn)象進(jìn)行分析和診斷，使學(xué)生能夠更全面地了解大眾品牌汽車的故障原因，包括信號(hào)傳輸系統(tǒng)、啟動(dòng)系統(tǒng)、DTC分析和無(wú)碼分析。在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教融合的同時(shí)，也提高了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和技能水平。在校外實(shí)訓(xùn)基地的整周實(shí)訓(xùn)課程改革與實(shí)踐中，不僅讓學(xué)生了解企業(yè)文化、工作環(huán)境和工作大概內(nèi)容，還更加深入了解品牌車型的核心技術(shù)，為將來(lái)的頂崗實(shí)習(xí)和就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。