一辆行驶里程约10.6万km的2014款通用凯迪拉克XTS。客户反映:该车在急加速时,仪表信息中心偶尔会出现“速检修车辆”的提示信息,且发动机在急加速工况下明显存在动力不足。
故障诊断:接车后试车验证故障现象,分别测试了加速踏板在50%~100%时车辆的加速状态,当加速踏板完全踩下后,车辆急加速的动力与正常车辆相比明显偏低,且数秒后仪表信息中心即出现“速检修车辆”的提示信息。
相关资料:2015年凯迪拉克XTS原厂维修手册
连接故障检测仪(GDS)调取故障代码,读得的故障代码为“P0299发动机增压不足”,故障代码的说明为 “发动机控制模块(ECM)检测到实际增压压力低于期望增压压力一个校准值并持续3s以上”。根据故障代码的提示,判断故障原因可能是进气系统漏气、涡轮增压压力不足等。
使用喷雾瓶对空气滤芯至节气门之间的管路喷肥皂水,未发现异常,排除进气系统管路漏气的可能。于是将故障排查的重点放在涡轮增压压力不足上,分析认为造成涡轮增压压力不足的可能原因有排气旁通电磁阀泄压、进气旁通电磁阀泄压、涡轮增压器轴卡滞等。
尝试使用GDS的特殊功能驱动进气旁通电磁阀动作,能听到电磁阀工作的“咔嗒”声;驱动排气旁通电磁阀在15%~100%切换时,能够在排气旁通电磁阀处听到频率显著增加的一连串的“咔嗒”声。根据上述检查结果,可以判断进气旁通电磁阀和排气旁通电磁阀均正常。难道真的是涡轮增压器有问题?维修人员分析认为涡轮增压器轴卡滞的可能性也不大,因为如果涡轮增压器轴存在卡滞,故障大多会伴随有异响产生,而该车并无异响。此外,通过目视检查,确认涡轮及泵轮叶片均完好无损,也无变形等异常情况。据此,维修人员再次将故障诊断的方向转至电气控制部分。
如图1所示,使用GDS数据流锁定功能重点对进气歧管压力、空气流量、发动机转速、涡轮增压压力等数据进行监测,将挡位置于D挡,并加速至节气门全开。从数据流可以看出,发动机转速处于上升阶段时,空气流量的数据率先开始出现下滑,随后,涡轮增压器的增压压力也出现了明显下滑,由此判断故障点出现在涡轮增压器的进气侧,进气旁通电磁阀非正常打开导致进气泄压引起增压压力不足(进气旁通电磁阀打开,进气歧管内的增压空气通过空气旁通阀形成内部循环,使得增压压力数据还能够保持一段时间;同时正是由于增压空气形成了内部循环,使得从空气流量传感器吸入的空气显著减少,所以出现了空气流量数据率先下滑的情况)。
分析可知,造成进气旁通电磁阀非正常打开的原因主要在控制部分。查阅相关电路(图2),发动机控制模块(ECM)是通过控制进气旁通电磁阀的搭铁对进气旁通电磁阀进行控制的,由此判断故障点应该是线路3060(进气旁通电磁阀至ECM之间的线路)对搭铁短路或ECM内部非正常控制搭铁(在不需要对进气旁通电磁阀发出泄压指令的情况下搭铁,发出了泄压指令)。由于通过GDS特殊功能可以驱动该车的进气旁通电磁阀打开和关闭,说明即使线路存在对搭铁短路的故障也应为偶发故障。
为进一步确认故障点,维修人员断开进气旁通电磁阀和ECM的导线连接器,使用试灯进行测试,试灯一端连接至蓄电池正极,另一端与进气旁通电磁阀的端子2相连,从头至尾搓揉晃动3060线,并未发现试灯点亮,初步判断线路不存在对搭铁短路的故障。将原车3060线路分离,利用 “飞线”方式,用一根导线连接进气旁通电磁阀端子2与ECM导线连接器的端子30,清除故障代码,对车辆进行路试,但故障依旧,由此可排除线路故障的可能,判断故障原因为ECM内部非正常控制搭铁。
故障排除更换ECM并编程后,清除故障代码,反复试车,故障未再出现。将车交还给客户,2周后进行电话回访,确认故障现象未再出现,至此,故障彻底排除。
故障总结:该车仪表信息中心提示“速检修车辆”是涡轮增压压力不足引起的,ECM通过增压压力传感器监测增压压力数据,并与结合节气门开度、发动机负荷等相关数据计算出的理论增压压力数据进行比对,如果比对结果超过一定限值即储存故障代码。
熟悉涡轮增压器的相关工作原理和结构,会利用诊断设备收集相关参数并进行对比分析,有助于提高故障诊断效率。