浙江交通技師學(xué)院 盧龍高

1 GW2.8TC型柴油機(jī)電控共軌系統(tǒng)組成與工作原理

圖1 共軌噴油系統(tǒng)

1.1 組成

GW2.8TC型柴油機(jī)電控系統(tǒng)由傳感器、ECU和執(zhí)行器三部分組成。傳感器主要包括曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、凸輪軸位置傳感器、加速踏板傳感器、空氣流量傳感計(jì)、冷卻液溫度傳感器、共軌壓力傳感器等。執(zhí)行器主要包括噴油器、真空調(diào)節(jié)器、高壓油泵、EGR閥等。

1.2 工作原理

ECU采集加速踏板位置傳感器、空氣流量傳感計(jì)、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器等的信號(hào)，并與數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的最佳參數(shù)，確定共軌內(nèi)的燃油壓力，并根據(jù)共軌壓力傳感器的信號(hào)通過(guò)高壓油泵上的進(jìn)油計(jì)量比例電磁閥，實(shí)現(xiàn)所需的共軌壓力。通過(guò)噴油器上的電磁閥，控制供油提前角、供油量和供油規(guī)律。

2 電控系統(tǒng)故障導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)的原因

2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元ECU及電源電路故障

ECU是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心。ECU工作的不可靠會(huì)直接導(dǎo)致噴油器不噴油，造成發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。ECU要正常工作，除自身良好以外，還要確保其外部電路正常。

2.2 重要傳感器、執(zhí)行器故障

長(zhǎng)城哈弗GW2.8TC-CB18型增壓共軌柴油機(jī)采用了EDC16C39電控單元，在出現(xiàn)以下傳感器、執(zhí)行器故障時(shí)，此發(fā)動(dòng)機(jī)均無(wú)法啟動(dòng)。

2.2.1 曲軸位置傳感器故障

曲軸位置傳感器是整個(gè)電子控制系統(tǒng)中最主要的傳感器之一，主要用于檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。該傳感器失效后，導(dǎo)致飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2圈后，系統(tǒng)檢測(cè)不到發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，便無(wú)法確定當(dāng)前的曲軸位置，也就不能確定正確的噴油位置，系統(tǒng)會(huì)控制噴油器停止工作，造成發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。若發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中曲軸位置信號(hào)丟失，車輛也會(huì)立即熄火。

2.2.2 凸輪軸位置傳感器故障

凸輪軸位置傳感器用于檢測(cè)凸輪軸位置和判定一缸壓縮上止點(diǎn)位置。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，ECU需采集凸輪軸位置信號(hào)判定一缸壓縮上止點(diǎn)位置，若失去此信號(hào)，系統(tǒng)將無(wú)法設(shè)定噴油時(shí)刻，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。如果在車輛運(yùn)行過(guò)程中，該傳感器失效，ECU仍然能夠判別發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)正常啟動(dòng)，但熄火后無(wú)法再次啟動(dòng)。

2.2.3 共軌壓力傳感器故障

共軌壓力是柴油機(jī)共軌系統(tǒng)的重要參數(shù)，噴油量與共軌壓力直接相關(guān)。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，ECU以此為參量來(lái)控制噴油器的開(kāi)閉時(shí)刻。失去共軌壓力信號(hào)，ECU便失去了燃油噴射控制的重要參量，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。若在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)突然失去了共軌壓力信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)將立即熄火。

2.2.4 燃油計(jì)量比例電磁閥故障

該車采用的進(jìn)油計(jì)量電磁閥為常閉式。當(dāng)燃油計(jì)量比例電磁閥失效時(shí)，導(dǎo)致高壓燃油無(wú)法進(jìn)入共軌，引起發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)及運(yùn)行。燃油計(jì)量比例電磁閥與ECU連接線路出現(xiàn)斷路，ECU便無(wú)法對(duì)燃油計(jì)量電磁閥進(jìn)行控制，因此發(fā)動(dòng)機(jī)將熄火或無(wú)法啟動(dòng)。

2.2.5 多個(gè)噴油器故障

當(dāng)燃油中的雜質(zhì)過(guò)多而使2個(gè)及以上的噴油器堵塞時(shí)，噴油器回油量過(guò)大，導(dǎo)致軌壓在建立后出現(xiàn)回落現(xiàn)象，引起發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。與汽油機(jī)的噴油器控制線路不同，該車噴油器電磁閥的2個(gè)接線端子都連接到控制單元ECU上，無(wú)需外部電路提供電源。

3 診斷流程

以上對(duì)因電控系統(tǒng)故障導(dǎo)致柴油機(jī)無(wú)法啟動(dòng)的具體原因進(jìn)行了分析。下面我們將遵循一定的步驟，按照一定的思路來(lái)查找故障，確定故障所在位置，從而排除故障。

3.1 啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)自檢

當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于“ON”時(shí)，ECU電源接通，儀表板及發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈立即點(diǎn)亮且3s左右后熄火，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元系統(tǒng)一切正常。這可作為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ECU是否工作的一個(gè)初步判斷。

3.2 啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)

當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于“Start”位置時(shí)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，時(shí)間控制在10～15s，掌握足夠的啟動(dòng)時(shí)間，假如曲軸位置傳感器有故障的話，ECU就會(huì)存儲(chǔ)故障碼。同時(shí)注意觀察儀表板上各類儀表指示燈的工作情況及顯示狀態(tài)。比如，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速表工作情況也可以初步判斷曲軸位置傳感器是否有故障。

3.3 利用故障診斷儀檢測(cè)

連接金德KT670柴油診斷儀，在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)下列兩種情況：

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈不亮，故障診斷儀和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU之間無(wú)法建立通訊，可能原因及檢查方法如下。

發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元ECU及電源電路（見(jiàn)圖2），Bosch EDC16C39電控單元無(wú)常電源由主繼電器K01、K02、K03端子供電，檢查流程如下：先檢查保險(xiǎn)絲IG1→K28，再檢查主繼電器→K01、K03、K05，再查 K02、K04、K06搭鐵是否良好，最后查ECU本身。

圖2 BOSCH EDC16C39電源供給系統(tǒng)電路簡(jiǎn)圖

檢查電腦的5V輸出電源，拔掉水溫傳感器、共軌壓力傳感器、油門踏板位置傳感器插頭，用萬(wàn)用表測(cè)量傳感器電壓，如傳感器有5V左右的電壓，表示ECU已工作。在發(fā)動(dòng)機(jī)診斷插座處，測(cè)量7號(hào)端子（K線）的電壓，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于“ON”位置時(shí)，若電壓值為10V左右，說(shuō)明K線已能通訊。

（2）故障診斷儀可以進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)，此時(shí)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)讀取故障碼也會(huì)出現(xiàn)兩種情況。

①有故障碼：如讀取故障為曲軸位置傳感器故障，產(chǎn)生的原因有：傳感器損壞、線速短路、傳感器固定不牢等，然后逐步檢查確定故障點(diǎn)。

②無(wú)故障碼：此時(shí)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，讀取發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)流來(lái)進(jìn)行分析。啟動(dòng)瞬間觀察發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和共軌壓力數(shù)據(jù)參數(shù)變化，可以作為判斷曲軸位置傳感器和共軌壓力傳感器故障的基本依據(jù)。若看不到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有數(shù)值變化，說(shuō)明曲軸位置傳感器本身或連接線路有問(wèn)題；同時(shí)，共軌壓力傳感器的信號(hào)電壓應(yīng)達(dá)到或超過(guò)1.1V左右，對(duì)應(yīng)的共軌壓力應(yīng)在25 MPa左右，若看不到共軌壓力信號(hào)數(shù)值變化，說(shuō)明油軌里無(wú)油壓或共軌壓力傳感器有問(wèn)題。排除這兩個(gè)故障后，再重點(diǎn)檢查凸輪位置傳感器和燃油計(jì)量比例電磁閥。

[1]劉華.GW2.8TC型柴油機(jī)電控高壓共軌系統(tǒng)及檢查[J].汽車維護(hù)與修理，2008(7).

[2]母忠林.國(guó)III柴油機(jī)維修技巧與故障診斷案例分析[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.