奔騰某車型發(fā)動(dòng)機(jī)怠速啟停系統(tǒng)典型故障診斷與排除

周武郁　徐聰　陳磊

摘 要：為了提高能源的利用率，降低汽車油耗和尾氣排放對(duì)大氣的污染，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速啟停技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。該系統(tǒng)可在怠速情況下，實(shí)現(xiàn)車輛智能啟停。在實(shí)際使用過程中，由于各種原因，導(dǎo)致汽車怠速啟停系統(tǒng)無法運(yùn)行，車輛組合儀表盤提示怠速啟停系統(tǒng)功能異常。文章針對(duì)奔騰某車型發(fā)動(dòng)機(jī)怠速啟停系統(tǒng)進(jìn)行分析，并提出故障診斷和排除方法。關(guān)鍵詞：怠速啟停系統(tǒng);故障診斷;故障排除中圖分類號(hào)：U471 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671-7988（2020）08-210-03

The Typical Fault Diagnosis and Troubleshooting of The BESTUNE AutomobileEngine Idle Start-stop System

Zhou Wuyu，?Xu Cong，?Chen Lei

（?School of Automotive and Electrical Engineering， Xinyang Vocational and Technical College， Henan Xinyang 464000?）

Abstract： In order to improve the utilization of energy， reduce automobile fuel consumption and exhaust emissions of air pollution， the automobile engine idle start-stop technology has been widely used. This system can realize the intelligent start and stop of vehicle under the idle speed. In actual use， due to the various reasons， the engineer idle start-stop system cannot run， and the vehicle combination dashboard indicates that the idling start-stop function is abnormal. This paper analyzes the BESTUNE automobile engine idle start-stop system principle， and puts forward the fault diagnosis and troubleshooting methods.Keywords： The engine idle start-stop system; Fault diagnosis; TroubleshootingCLC NO.：?U471 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2020）08-210-03

引言

隨著汽車節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，越來越多的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配備了怠速啟停系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速啟停系統(tǒng)能夠有效降低燃油量、減少環(huán)境污染，避免發(fā)動(dòng)機(jī)積碳問題[1]。然而發(fā)動(dòng)機(jī)怠速啟停系統(tǒng)功能復(fù)雜、故障時(shí)有發(fā)生，維修繁瑣。下面就以奔騰B50手動(dòng)擋轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速啟停系統(tǒng)為例，介紹其工作原理和故障診斷排除方法。

1?怠速啟停系統(tǒng)概述

怠速啟停系統(tǒng)是在整車短時(shí)間停止時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)停止，并在駕駛員操作或者系統(tǒng)有需求時(shí)再次起動(dòng)的智能控制系統(tǒng)。當(dāng)遇到紅綠燈或者堵車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速啟停系統(tǒng)能夠讓發(fā)動(dòng)機(jī)熄火;當(dāng)駕駛員踩下離合器、油門踏板或松開剎車的瞬間，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。該系統(tǒng)通過傳感器采集車輛運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)判斷車輛是否具備智能啟停條件，通過采集駕駛員操作信號(hào)判斷是否執(zhí)行智能啟停，上述條件滿足情況下進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)或啟動(dòng)，完全實(shí)現(xiàn)了智能監(jiān)測(cè)操控功能，不影響駕駛員合理的操作習(xí)慣[2]。

怠速啟停系統(tǒng)主要由控制器ECU、蓄電池、起動(dòng)機(jī)、啟停系統(tǒng)儀表指示燈、主開關(guān)、繼電器、離合器踏板開關(guān)、空擋位置傳感器、制動(dòng)真空度傳感器、蓄電池傳感器、速度傳感器、溫度傳感器等組成。控制器ECU是車輛控制中心，用以整理各種傳感器檢測(cè)的參數(shù)，并進(jìn)行分析，用于控制車輛的運(yùn)行;蓄電池用于儲(chǔ)存電能，給起動(dòng)機(jī)供電;啟停系統(tǒng)儀表指示燈能夠顯示系統(tǒng)運(yùn)行情況，方便駕駛員查看車輛狀況;主開關(guān)位于儀表板左側(cè)護(hù)板上，用于人為操控怠速啟停系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉。其他各類傳感器用于監(jiān)測(cè)車輛的各類參數(shù)，并傳輸給控制器[3]。

2?怠速啟停系統(tǒng)功能

駕駛員旋轉(zhuǎn)點(diǎn)火開關(guān)至ON位置，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，怠速啟停系統(tǒng)自動(dòng)開啟。按下怠速啟停系統(tǒng)主開關(guān)以關(guān)閉怠速啟停系統(tǒng)，怠速啟停系統(tǒng)關(guān)閉0FF指示燈黃色顯示，再次按下此開關(guān)可重新啟用怠速啟停系統(tǒng)。如果在自動(dòng)停車狀態(tài)時(shí)按下怠速啟停系統(tǒng)主開關(guān)，將重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并關(guān)閉系統(tǒng)。

為了保證安全，怠速啟停系統(tǒng)的功能觸發(fā)、自動(dòng)停機(jī)、自動(dòng)啟動(dòng)都由控制器ECU根據(jù)車輛運(yùn)行參數(shù)和人為操作進(jìn)行控制。下面就怠速起停系統(tǒng)的觸發(fā)條件、自動(dòng)停機(jī)的人為條件、自動(dòng)起動(dòng)的人為條件及特殊情況進(jìn)行介紹。

2.1?發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停機(jī)條件

對(duì)于手動(dòng)變速箱的車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，組合儀表盤上的怠速啟停指示燈黃色顯示。待車輛行駛一段時(shí)間，滿足特定條件時(shí)，才能觸發(fā)怠速啟停系統(tǒng)運(yùn)行，也就是可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停機(jī)，此時(shí)組合儀表盤上的怠速啟停指示燈不亮。自動(dòng)停機(jī)需要滿足以下所有條件。

（1）車輛無怠速啟停系統(tǒng)故障。

（2）怠速啟停功能處于開啟狀態(tài)。

（3）駕駛員側(cè)車門關(guān)閉。

（4）駕駛員側(cè)安全帶使用正確且系緊。

（5）發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)蓋關(guān)閉。

（6）空調(diào)除霜功能關(guān)閉。

（7）空調(diào)溫度不能處在最低（LOW）溫度或最高（HI?GH）溫度。

（8）空調(diào)設(shè)置的目標(biāo)溫度與車內(nèi)實(shí)際溫度差小于3攝氏度。

（9）車輛行駛道路的橫向和縱向坡度分別不大于4.5度。

（10）行駛車速大于10 km/h。

（11）蓄電池電量充足，且蓄電池電解液溫度處于-10——70攝氏度之間。

（12）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度大于40攝氏度。

（13）制動(dòng)真空度大于450 hPa。

（14）如果檔位處于R 檔行駛（在檔時(shí)間大于500 ms）?后，車輛停止后需要向前行駛速度超過10 km/h（公里/小時(shí)）?后才能進(jìn)行停機(jī)操作。

（15）方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角小于45度，其轉(zhuǎn)動(dòng)角速度小于25度/秒。

2.2?發(fā)動(dòng)機(jī)停止的人為條件

發(fā)動(dòng)機(jī)滿足自動(dòng)停機(jī)條件后，即組合儀表盤上的怠速啟停指示燈不亮。此時(shí)駕駛員按照以下步驟進(jìn)行操作，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，進(jìn)入自動(dòng)停機(jī)狀態(tài)。此時(shí)組合儀表盤上的怠速啟停指示燈綠色顯示。

（1）踩下制動(dòng)剎車踏板直到車速為零;

（2）將檔桿切換至N 檔;

（3）松開離合器踏板;

（4）發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停機(jī)。

2.3?發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的人為條件

發(fā)動(dòng)機(jī)由怠速啟停系統(tǒng)控制下的自動(dòng)停機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)啟動(dòng)，需要駕駛員執(zhí)行以下的操作，使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，此時(shí)組合儀表盤上的怠速啟停指示燈黃色顯示。具體方法如下：

（1）方法一：踩下離合器踏板;

（2）方法二：踩下加速踏板;

（3）方法三：轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤角度大于20度或角速度大于100度/秒;

（4）方法四：按下空調(diào)除霜按鍵。

2.4?發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)的特殊條件

當(dāng)車輛狀況滿足一定條件后，無需駕駛員操作，發(fā)動(dòng)機(jī)即可自動(dòng)啟動(dòng)，此時(shí)組合儀表盤上的怠速啟停指示燈黃色顯示。當(dāng)下列情況的任意一種發(fā)生時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)都會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。

（1）蓄電池處于饋電狀態(tài);

（2）制動(dòng)真空度小于45000帕;

（3）車輛溜車車速度大于3 千米/小時(shí);

（4）空調(diào)設(shè)定目標(biāo)溫度與車內(nèi)溫度差大于5攝氏度。

3?怠速啟停系統(tǒng)起動(dòng)電氣原理圖

發(fā)動(dòng)機(jī)怠速起停系統(tǒng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)的電氣原理圖可以為故障診斷維修提供依據(jù)。奔騰B50車型發(fā)動(dòng)機(jī)怠速啟停系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)的電氣原理圖，如圖1所示。

自動(dòng)啟動(dòng)的電氣原理圖

4 典型故障診斷與排除

4.1?怠速啟停系統(tǒng)儀表指示燈

儀表指示燈能夠反映怠速啟停系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。指示燈無故障狀態(tài)下，當(dāng)?shù)∷賳⑼Ｏ到y(tǒng)關(guān)閉時(shí)，組合儀表上的指示燈OFF點(diǎn)亮。同時(shí)組合儀表使用另一個(gè)雙色LED 燈（綠色/ 黃色）來向駕駛員指示怠速啟停系統(tǒng)開啟的狀態(tài)。儀表盤怠速啟停指示燈的狀態(tài)含義，如表1所示。

4.2?故障的診斷與排除方法

發(fā)動(dòng)機(jī)怠速啟停系統(tǒng)的故障多種多樣，需要根據(jù)指示燈狀態(tài)與怠速啟停系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，進(jìn)行綜合分析，找到故障原因，進(jìn)行維修。

4.2.1?常見故障

根據(jù)維修人員的反映，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速啟停系統(tǒng)的常見故障主要有以下幾種情況。

（1）離合器上、下位開關(guān)故障

離合器上、下位開關(guān)位于離合器踏板支架上，作用是分別為ECU提供離合器松開信號(hào)和踩下信號(hào)。結(jié)構(gòu)形式為機(jī)械式觸點(diǎn)開關(guān)，由于暴露于駕駛室且經(jīng)常受力，是較為常見的故障點(diǎn)。

（2）空擋開關(guān)故障

空擋開關(guān)安裝在靠近變速桿側(cè)的換擋拉線上，為ECU提供空擋狀態(tài)信號(hào)，保證啟動(dòng)安全，為霍爾效應(yīng)是開關(guān)。由于其結(jié)構(gòu)形式及工作環(huán)境，是較為常見的故障點(diǎn)。

（3）LIN通信故障

LIN通信是將參數(shù)傳送給ECU，進(jìn)而分析控制怠速啟停系統(tǒng)運(yùn)行。通常是線路老化磨損導(dǎo)致的，或者對(duì)應(yīng)元件損壞導(dǎo)致，需要綜合分析。

（4）其他各種傳感器故障

傳感器用于檢測(cè)車輛運(yùn)行過程中的各種參數(shù)，傳感器損壞會(huì)導(dǎo)致ECU無法讀取車輛信息，使怠速啟停功能失效。

4.2.2?診斷與排除方法

發(fā)動(dòng)機(jī)怠速啟停系統(tǒng)的故障，可分為系統(tǒng)無法正常工作和儀表盤指示燈故障。對(duì)于維修技術(shù)人員來說，要能夠判斷兩種故障，為維修做準(zhǔn)備。

（1）系統(tǒng)能夠運(yùn)行，指示燈無法正常顯示

當(dāng)?shù)∷賳⑼Ｏ到y(tǒng)能夠正常工作，而儀表盤指示燈指示出錯(cuò)，即系統(tǒng)狀態(tài)和指示燈代表狀態(tài)不一致，則表示指示燈出現(xiàn)問題。依據(jù)怠速啟停系統(tǒng)系統(tǒng)開啟后的運(yùn)行狀態(tài)，指示燈會(huì)按照指示燈黃色顯示、指示燈不亮、指示燈綠色顯示依次顯示。具體診斷和排除方法為：根據(jù)電氣原理圖找到指示燈及其對(duì)應(yīng)的線路，利用萬用表進(jìn)行線路導(dǎo)通性檢查，更換對(duì)應(yīng)線路或指示燈元件即可恢復(fù)正常。

（2）系統(tǒng)無法運(yùn)行

對(duì)于怠速啟停系統(tǒng)無法正常工作的問題，需要對(duì)比系統(tǒng)觸發(fā)、自動(dòng)停機(jī)和自動(dòng)起動(dòng)的條件進(jìn)行綜合判斷，進(jìn)一步確定原因，判斷是否是故障導(dǎo)致的。對(duì)于故障導(dǎo)致的無法正常工作，首先使用故障診斷儀進(jìn)行故障代碼查看，根據(jù)故障代碼找到具體的原因，使用電工儀表檢查對(duì)應(yīng)元件及線路故障，制定具體的維修方案，直至系統(tǒng)恢復(fù)正常。

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