一、故障現象
一輛2019款東風悅達起亞K2車,搭載G4FG發動機,累計行駛里程約為9 400 km。車主反映,行駛至路口停車等紅燈時,怠速起停(ISG)系統自動使發動機熄火,接著組合儀表提示“怠速起停已解除請起動發動機”(圖1),同時蓄電池警告燈和機油壓力警告燈點亮;松開制動踏板,發動機無法自動起動,但可以使用車鑰匙起動。
圖1 組合儀表上的提示信息
二、故障診斷
接車后路試,組合儀表上的綠色起停標志指示燈點亮,持續約2s后熄滅,異常(正常情況下應持續點亮);踩下制動踏板,車輛減速至停止時發動機自動熄火,松開制動踏板,發動機無法自動起動;使用車鑰匙起動發動機,按下ISG OFF開關 ,強制關閉ISG系統;再次路試,停車時發動機不再自動熄火,說明發動機自動熄火確實與ISG系統工作有關。
用故障檢測儀(KDS)檢測,發現自動變速器系統中存儲有故障代碼“P1C2800 OPI電流高(尚待解決)”(圖2)。
圖2 自動變速器系統中存儲的故障代碼
查看維修手冊得知,故障代碼P1C2800與自動變速器的油泵系統有關。該車自動變速器配有2個油泵,一個是常規的機械油泵,發動機工作時,自動變速器的油壓主要由發動機驅動機械油泵提供;另一個是電動油泵(EOP),發動機自動熄火期間機械油泵停止工作,無法產生足夠的油壓,此時電動油泵工作,向低速擋制動器(UD/B)提供油壓,并保持壓力在一定范圍,防止松開制動踏板,ISG系統自動起動發動機后,車輛D1擋起步時產生沖擊或起步延遲。
如圖3所示,電動油泵為三相無刷直流電動機,由電動油泵逆變器驅動。
圖3 電動油泵控制電路
當ISG系統使發動機自動熄火時,動力控制模塊(PCM,集成了發動機控制模塊和自動變速器控制模塊)通過C-CAN總線輸出電動油泵的目標轉速指令到電動油泵逆變器,由電動油泵逆變器驅動電動油泵,實現持續提供油壓及保壓,同時通過霍爾位置傳感器監控電動油泵轉速,進行閉環監控,使電動油泵實際轉速接近目標轉速。
從自動變速器系統中讀取與電動油泵相關的數據流(圖4),“TCU ISG 狀態(ISG)”為ON,“OPI目標轉速(ISG)”為1 200 r/min,“OPI當前轉速(ISG)”為0 r/min,說明電動油泵請求信號正常,但實際電動油泵未工作。
圖4 故障車與電動油泵相關的數據流
脫開電動油泵逆變器導線連接器E37-A,測量供電和搭鐵,均正常;從導線連接器E37-A端子1、端子2及端子5處分別測量兩相之間的電阻,均為0.3 Ω,說明電動油泵線圈不存在斷路;接著分別測量三相導線與搭鐵之間的電阻,均為∞,說明三相導線均未對搭鐵短路。為了快速判斷是電動油泵損壞,還是控制方面異常,用pico示波器同時測量電動油泵的三相控制信號波形,反復試車發現,三相控制信號中的U相和V相的控制信號波形均會從3.6 V左右下拉至0 V(圖5和圖6)
圖5 U相控制信號異常
圖6 V相控制信號異常
這一下拉持續約5 s,然后電動油泵逆變器進入失效保護模式,停止輸出控制信號;放大三相控制信號波形(圖7),可以發現三相控制信號均異常,由此推斷電動油泵逆變器損壞(圖8)。
圖7 放大故障車的三相控制信號波形
圖8 損壞的電動油泵逆變器
三、故障排除
更換電動油泵逆變器后路試,ISG系統使發動機自動熄火后,讀取與電動油泵相關的數據流(圖9),電動油泵實際轉速為1 280 r/min,目標轉速為1260 r/min,基本一致
圖9 正常車與電動油泵相關的數據流
再次測量電動油泵的三相控制信號波形(圖10),整體來看,三相控制信號相似且同步
圖10 正常車電動油泵的三相控制信號波形
放大波形(圖11)觀察,發現三相控制信號均恢復正常;松開制動踏板,發動機自動起動著機,ISG系統功能恢復正常,故障排除。
圖11 放大正常車的三相控制信號波形
四、故障總結
該車的故障是由于電動油泵逆變器損壞導致的怠速起停系統異常,經過電阻測試發現不存在短路現象后,通過Pico示波器對電動油泵的三相控制信號波形進行測試,并發現U相和V相控制信號存在異常,由此將故障源頭精準定位到電動油泵逆變器,快速完成了故障判斷和維修!
作者:廣西普鑫澤源汽車銷售服務有限公司李康林
審核編輯 黃宇
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