廣西通惠汽車銷售服務(wù)有限公司 李康林

一輛2016款起亞KX5車，搭載G4FJ發(fā)動(dòng)機(jī)，累計(jì)行駛里程約為8.5萬km。車主反映，怠速起停（ISG）系統(tǒng)使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，若原地停車時(shí)間超過40 s再釋放制動(dòng)踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠重新起動(dòng)，但車輛起步緩慢，約2 s后才能行駛，且有時(shí)起步瞬間加速，車輛“發(fā)闖”；不使用ISG功能時(shí)，車輛起步和加速均正常。

接車后試車，確認(rèn)故障現(xiàn)象與車主所述一致。使用故障檢測儀（KDS）檢測，無相關(guān)故障代碼存儲(chǔ)；進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)查看蓄電池?cái)?shù)據(jù)，蓄電池電壓為14.16 V，蓄電池的充電狀態(tài)（SoC）和蓄電池的健康狀態(tài)（SoH）均為81%（圖1）。該車在行駛中停車后，ISG系統(tǒng)能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火并重新起動(dòng)，說明ISG系統(tǒng)的工作條件是滿足的，同時(shí)執(zhí)行器部分也正常，暫時(shí)排除ISG系統(tǒng)控制部分引起故障的可能。

圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的蓄電池?cái)?shù)據(jù)（截屏）

頻繁的起動(dòng)操作會(huì)使車載網(wǎng)絡(luò)的工作電壓降低，為了向電壓敏感電氣部件（音響、組合儀表、空調(diào)控制面板及導(dǎo)航等）提供穩(wěn)定電源，該車配備了低壓直流/直流轉(zhuǎn)換器。如圖2所示，一般情況下，低壓直流/直流轉(zhuǎn)換器啟用旁通電路直接輸出蓄電池電壓，而在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，低壓直流/直流轉(zhuǎn)換器啟用轉(zhuǎn)換電路，將降低的蓄電池電壓升壓后輸出穩(wěn)定電壓。

圖2 低壓直流/直流轉(zhuǎn)換器的工作原理

在ISG系統(tǒng)重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)播放U盤音樂，不存在卡頓，說明低壓直流/直流轉(zhuǎn)換器工作正常。

讀取起步時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的燃油壓力數(shù)據(jù)（圖3），發(fā)現(xiàn)目標(biāo)和實(shí)際燃油壓力（絕對(duì)壓力）均為4.5 bar（1 bar=100 kPa），設(shè)定和實(shí)際燃油共軌壓力（絕對(duì)壓力）均約為58 bar，正常，由此排除燃油供給系統(tǒng)引發(fā)故障的可能。反復(fù)試車，同時(shí)讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流，確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)不存在失火現(xiàn)象，由此排除發(fā)動(dòng)機(jī)工作不良引起故障的可能。

圖3 起步時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的燃油壓力數(shù)據(jù)（截屏）

舉升車輛，仔細(xì)檢查4個(gè)車輪的制動(dòng)情況，不存在制動(dòng)拖滯現(xiàn)象。該車車身穩(wěn)定控制（ESC）系統(tǒng)具有上坡起步輔助控制（HAC）功能，進(jìn)入ESC系統(tǒng)讀取相關(guān)數(shù)據(jù)（圖4），橫向加速度傳感器、橫擺率傳感器及縱向加速傳感器的數(shù)值均不為0。執(zhí)行縱向加速度傳感器校準(zhǔn)后，上述3個(gè)傳感器的數(shù)值均為0。試車，釋放制動(dòng)踏板后，ESC總成內(nèi)部的主缸壓力快速降低至為0 bar左右，說明ESC系統(tǒng)工作正常。

圖4 ESC系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)（截屏）

故障時(shí)變速器處于D1擋狀態(tài)，懷疑可能與變速器的控制部分有關(guān)。如圖5所示，該車配備7速干式雙離合變速器，它主要由雙離合器總成（內(nèi)含奇數(shù)擋離合器和偶數(shù)擋離合器）、離合器執(zhí)行器總成（內(nèi)含2個(gè)離合器電機(jī)）、擋位執(zhí)行器總成（內(nèi)含2個(gè)換擋電機(jī)和2個(gè)選擋電磁閥）、齒輪組等部分組成。變速器控制單元（TCU）根據(jù)擋位開關(guān)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、輸入軸轉(zhuǎn)速、加速踏板位置、節(jié)氣門開度、車速、制動(dòng)開關(guān)等信號(hào)控制擋位執(zhí)行器總成和離合器執(zhí)行器總成工作，并能夠預(yù)選2個(gè)擋位（1個(gè)奇數(shù)擋和1個(gè)偶數(shù)擋），以達(dá)到迅速升擋或降擋的需求，最終保證傳動(dòng)效率高、換擋速度快、動(dòng)力無中斷。

圖5 7速干式雙離合變速器的組成

如圖6所示，換擋桿處于P擋，踩下制動(dòng)踏板，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，TCU接收到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)后控制擋位執(zhí)行器總成工作，提前將內(nèi)部齒輪預(yù)選在D1擋和R擋狀態(tài)；如圖7所示，將換擋桿置于R擋，離合器電機(jī)2位置（偶數(shù)擋軸）為9.588 mm，輸入軸轉(zhuǎn)速2（偶數(shù)擋軸）為0 r/min；如圖8所示，將換擋桿置于D擋，離合器電機(jī)1位置（奇數(shù)擋軸）為9.535 mm，輸入軸轉(zhuǎn)速1（奇數(shù)擋軸）為0 r/min。從輸入軸轉(zhuǎn)速可以看出，此時(shí)離合器并沒有真正接合，只是處于臨界工作狀態(tài)（離合接觸點(diǎn)位置），只有松開制動(dòng)踏板后，離合器壓盤才會(huì)繼續(xù)移動(dòng)，從而壓緊離合器摩擦片，將動(dòng)力傳遞給輸入軸。

圖6 P擋時(shí)的預(yù)選擋位狀態(tài)（截屏）

圖7 R擋時(shí)離合器電機(jī)2工作在離合接觸點(diǎn)位置（截屏）

圖8 D擋時(shí)離合器電機(jī)1工作在離合接觸點(diǎn)位置（截屏）

讀取變速器數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)時(shí)的擋位為D1狀態(tài)，松開制動(dòng)踏板，約3 s后輸入軸轉(zhuǎn)速1（奇數(shù)擋軸）才慢慢升高，推斷離合器1（負(fù)責(zé)為奇數(shù)擋傳遞動(dòng)力）接合異常。進(jìn)一步試車，重點(diǎn)觀察離合器電機(jī)1位置和離合器電機(jī)1電流數(shù)據(jù)（圖9），發(fā)現(xiàn)松開制動(dòng)踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)瞬間，離合器電機(jī)1位置從9.328 mm（離合器接觸點(diǎn)位置）變成-1.928 mm（離合器完全分離位置），離合器電機(jī)1電流從6.53 A變成0.27 A，約2.6 s后離合器電機(jī)1電流又升至6 A，離合器電機(jī)1位置從-1.928 mm變成12.5 mm（完全接合位置），此時(shí)離合器1接合，車輛可以起步。與正常起步時(shí)的變速器數(shù)據(jù)流（圖10）對(duì)比，推斷故障是由離合器1無法維持在當(dāng)前離合器接觸點(diǎn)位置引起的。另外還注意到，松開制動(dòng)踏板后，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間，故障車的TCU供電會(huì)從12.5 V降低至9.85 V，而正常車的TCU供電只降低至11.40 V，懷疑故障是由TCU供電過低，出現(xiàn)“重啟”現(xiàn)象導(dǎo)致的。

圖9 起步異常時(shí)的變速器數(shù)據(jù)流（截屏）

圖10 正常車起步時(shí)的變速器數(shù)據(jù)流（截屏）

仔細(xì)檢查TCU的端子、電源及搭鐵，均未見異常。由于TCU供電是在起動(dòng)瞬間產(chǎn)生明顯電壓降的，懷疑與蓄電池有關(guān)。檢查蓄電池，發(fā)現(xiàn)蓄電池并非原廠配件，但蓄電池規(guī)格與原廠配件一致。用蓄電池檢測儀檢查蓄電池，顯示蓄電池電壓為12.93 V，SoC為100%，但SoH只有33%（圖11），說明蓄電池已老化，需要更換。

圖11 蓄電池的檢測結(jié)果

更換原廠蓄電池，靜置4 h學(xué)習(xí)后試車，讀取變速器數(shù)據(jù)流，ISG系統(tǒng)使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，離合器電機(jī)1電流一直為6 A，離合器電機(jī)1位置一直為9.5 mm，說明離合器1一直工作在離合器接觸點(diǎn)的位置狀態(tài)；松開制動(dòng)踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間TCU供電從14 V下降到11.6 V，離合器電機(jī)1位置從9.5 mm上升至13 mm，同時(shí)輸入軸轉(zhuǎn)速1上升，說明離合器1進(jìn)入接合狀態(tài)，已將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳輸?shù)狡鏀?shù)擋輸入軸上。車輛起步一切正常，故障排除。