应用案例 | 2018款奥迪 A4 Avant 车发动机无法起动故障诊断
故障現象
一輛2018款奧迪A4 Avant車,搭載CYR發動機,累計行駛里程約為1萬km。該車因前部碰撞事故進廠維修,維修時主要更換了散熱器框架,另外前部有些線束受損,導致左側A柱下部的繼電器和熔絲架上的幾個熔絲熔斷,維修技師做了相應的修復和更換。機電部分的維修工作完成后,起動發動機,發現發動機無法起動。維修技師檢查了2天未能排除故障,于是請求筆者給予技術支援。
故障診斷
接車后試車,踩下制動踏板,按下起動按鈕,起動機帶著發動機運轉,聲音有力,但就是無法著機;松開起動按鈕,重新按下,這次起動機發出“咔”一聲,沒有轉動的聲音;以后再起動發動機都是這個現象,但15號(IG ON)電源能正常接通。
用故障檢測儀檢測,發現發動機控制單元(J623)中存儲有故障代碼“P068700 主繼電器,對正極短路被動/偶發”(圖1)。清除故障代碼后試車,起動機又可以運轉了,只是不能著機,起動一兩次后故障代碼再現,此時起動機就只會發出“咔”一聲,不再轉動了。進入引導性故障查詢功能,執行“J271-Motronic電流供給繼電器,電器故障”的檢測計劃(圖2),提示當J623的供電端子B3、端子B5和端子B6突然無電壓時會出現此故障。端子B3的含義為J623導線連接器B(圖3,即電路圖中的導線連接器T91)上的端子3,其他端子的含義以此類推。
查看相關電路(圖4),得知J623端子B3、端子B5和端子B6的供電均由蓄電池正極經主繼電器(J271)和熔絲SB14提供。J271負責給發動機的很多部件供電,如燃油泵控制單元、各種電磁閥、點火線圈等,如果J271出現問題,會導致發動機無法起動。
由于起動機偶爾不工作,且故障代碼指向J623端子B3、端子B5和端子B6的供電,于是用pico示波器同時在線測量J623端子B3和端子B67(起動反饋信號)的電壓(圖5,藍色為端子B3的電壓信號,黃色為端子B67的電壓信號),相關分析如下。
(1)在A階段時,踩下制動踏板,按下起動按鈕,J623端子B3和端子B67同時建立了電壓,且電壓幅值約等于蓄電池電壓。
(2)在B階段時,J623端子B3的電壓降低至5 V左右,J623因供電不足而停止工作,端子B67的電壓隨之降低至0.8 V左右,起動機停止工作。
(3)在C階段、D階段及E階段時,J623端子B3的電壓不穩定,有時在4 V~10 V快速跳變,有時又能維持在10 V左右一段時間,有時干脆降低至4 V左右。起動機隨之工作一陣兒,切斷一陣兒。
(4)在F階段時,松開起動按鈕,J623端子B3的電壓約為蓄電池電壓,端子B67的電壓為0 V。
由上述分析可知,未起動發動機時,J271的輸出電壓正常,一旦起動發動機,J271的輸出電壓就明顯不足了,這是典型的虛接故障。如果J271與J623之間的線路存在接觸不良的故障,在起動過程中發動機上的很多執行器和傳感器開始工作,電路中的電流增大,消耗在接觸電阻上的電壓也增大,真正供給J623的電壓就下降了。
尋找虛接部位的方法比較簡單,用pico示波器的第3個通道向供電的上游追溯,當測量到熔絲SB14的上游供電時,測得的波形如圖6(藍色為熔絲SB14的上游電壓信號,紅色為J623端子B3的電壓信號,黃色為J623端子B67的電壓信號)所示。分析可知,起動時熔絲SB14的上游供電正常,J623端子B3的電壓不穩定,由此推斷熔絲SB14或熔絲SB14與J623端子B3之間的線路異常。
拆下熔絲SB14(圖7)仔細觀察,發現其內部線路已熔化,但兩端線頭還搭在一起,并未完全斷開,推斷該車故障是由此引起的。
故障排除
更換熔絲SB14后試車,發動機順利起動著機,且運轉正常,故障排除。
故障總結
該車故障并不復雜,為何維修技師沒能排除故障呢?事后與維修技師交流得知,他當時也用萬用表在線測量了J623端子B3、端子B5和端子B6的電壓,不過是在接通15號電源的狀態下測量的,當時測得的電壓接近蓄電池電壓,就認為該供電正常了。由于熔絲SB14內部虛接,在接通15號電源的狀態下,電路負載較小(電流較小),產生的電壓降不明顯,J623端子B3、端子B5和端子B6的電壓正常;而當起動發動機時,熔絲SB14控制下的執行元件和傳感器開始工作,電路負載變大(電流變大),產生的電壓降變大,J623端子B3、端子B5和端子B6的電壓不正常,導致J623工作不正常,從而無法控制起動機工作。
俗話“就車測電壓,離車測電阻”,意思是指測量電壓時不要斷開導線連接器,測量電阻時一定要斷開導線連接器,否則容易誤判。如圖8a所示,開關K斷開時,電路無法形成回路,電路中無電流,虛接電阻R不會產生電壓降,因此萬用表所測電壓為蓄電池電壓;如圖8b所示,開關K閉合時,虛接電阻R和燈泡形成串聯回路,電路中有電流,虛接電阻R產生電壓降,因此萬用表所測電壓小于蓄電池電壓,且虛接電阻R的阻值越大,燈泡兩端的電壓越小;如圖8c所示,開關K斷開時,虛接電阻R通過試燈形成串聯回路,此時可根據試燈亮度判斷線路有無虛接。
值得注意的是,該車虛接電阻在有大電流需求的情況下才會出現,因此若要測量到異常的供電電壓,必須同時滿足2個條件:一個是在線測量(未脫開J623導線連接器B),另一個是在有大電流需求的工作狀態(起動發動機時)。熔絲SB14內部熔化,處于藕斷絲連 的狀態,若用萬用表測量線路兩端的電阻,導通是正常的,因此無論是用萬用表在線測量電壓,還是測量線路電阻,都很難發現該車的故障點,而用pico示波器可以監測整個起動過程的電壓變化,為故障分析提供了有效信息。
作者:任賀新
總結
以上是生活随笔為你收集整理的应用案例 | 2018款奥迪 A4 Avant 车发动机无法起动故障诊断的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 《实战 Java 高并发程序设计》笔记—
- 下一篇: 【图像特征提取】基于脉冲耦合神经网络(P