2014款凯迪拉克XTS车急加速动力不足

江苏华海凯迪拉克汽车销售服务有限公司 向 凯，梅久林

向凯，现任江苏华海凯迪拉克汽车销售服务有限公司技术总监兼技术内训师；2012年通过上汽通用技术银级认证；多次荣获集团“技术能手”称号；2016年获得上汽通用技术铜奖；2017荣获上汽通用凯迪拉克全国“百强技师”称号；2017年～2018年多次受邀参加FM99.37金陵之声《爱车帮》节目直播。

故障现象一辆2014款凯迪拉克XTS车，因仪表信息中心提示“速检修车辆”而进厂检修。据客户反映，车辆在急加速时，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。

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3 s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。

图1 读取的相关数据流（截屏）

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。

图2 进气旁通电磁阀控制电路

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

友情链接涡轮增压器旁通电磁阀简介

涡轮增压器旁通电磁阀主要分为进气旁通电磁阀和排气旁通电磁阀，发动机控制模块（ECM）通过向电磁阀提供电压信号来控制执行器调节阀门位置（打开或关闭）。

1 涡轮增压器进气旁通电磁阀

进气旁通电磁阀（图3）是由电磁阀和执行器集成的。进气旁通电磁阀作为一个开关式电磁阀，其关闭状态是通过机械弹簧完成的，此时阀门关闭，系统增压；打开状态是通过ECM控制电磁阀通电，电磁力克服机械弹簧的作用力使阀门打开，从而降低进气增压压力。电磁阀直接驱动执行器，用于打开或关闭进气旁通通道。在车辆正常高速行驶时，进气旁通阀关闭，进气被涡轮增压器增压后进入进气歧管，使进气歧管保持高压。当车辆突然减速（节气门开度突然减小）时，进气旁通阀打开，进气歧管内的高压空气通过进气旁通阀形成内部循环，从而减少涡轮增压器阻力，使得涡轮增压器泵轮维持高速运转，并减小因进气阻力形成的噪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。

图3 进气旁通电磁阀工作原理

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。音。当车辆需要重新加速后，因泵轮仍维持着高速运转，可避免出现重新加速时的迟滞现象。

（收稿日期：2018-08-24）

2 涡轮增压器排气旁通电磁阀

排气旁通电磁阀（图4）通过改变排气旁通阀的开度来控制涡轮增压器涡轮的转速，从而控制进气侧增压压力的变化。在发动机怠速时，排气旁通电磁阀完全关闭，发动机废气全部作用在涡轮上，推动涡轮高速运转，以实现进气压力的增加。

图4 排气旁通电磁阀工作原理

当发动机需要降低压力时，ECM通过占空比信号控制排气旁通电磁阀在弹簧作用力下打开排气旁通阀（占空比为0%时排气旁通电磁阀打开；占空比为100%时排气旁通电磁阀关闭），发动机废气部分通过涡轮，部分通过排气旁通阀泄放掉，涡轮转速下降，进气侧泵轮速度随之下降，进气压力趋于稳定（不再增加或减少）。

如果在发动机低速运转时要求节气门全开，ECM将以100%的占空比控制排气旁通电磁阀关闭，最大程度减轻涡轮迟滞。当发动机在中速和高速范围内有负荷运转时，ECM以65%～80%的占空比控制电磁阀部分打开。