◆文/江蘇 王錦旭 錢 玲

2011款依維柯發(fā)動機無法提速

◆文/江蘇 王錦旭 錢 玲

故障現(xiàn)象

一輛2011年產(chǎn)南京依維柯共軌柴油汽車，車輛型號為NF2055XGC32，發(fā)動機型號SOFIM8140.43S3，額定功率為92kW。發(fā)動機能正常啟動，在發(fā)動機故障燈沒有點亮時車輛能正常行駛。當故障燈亮時，發(fā)動機無法提速始終處于怠速狀態(tài)，并有抖動。在踩下油門踏板時，從解碼器數(shù)據(jù)流中觀察到油門信號數(shù)據(jù)變化正常，但信號一與信號二數(shù)據(jù)變化不是2：1的關系。此時軌壓數(shù)據(jù)正常，處于怠速狀態(tài)壓力(如數(shù)據(jù)流中的正常部分)。當鑰匙電源斷開后再次啟動，一切恢復正常，行駛一段距離后故障又重新出現(xiàn)。

故障診斷與排除

從故障現(xiàn)象來看，故障點來自油門踏板的可能性比較大。為了更加準確地判斷故障點，決定先清除故障碼后試車，當故障出現(xiàn)時調(diào)出故障碼再作處理。用DTS650解碼器實時監(jiān)控發(fā)動機數(shù)據(jù)以便當車輛出現(xiàn)故障時進行分析。表1、表2分別是發(fā)動機出現(xiàn)故障時的故障碼，以及行駛時從正常狀態(tài)到故障狀態(tài)時的數(shù)據(jù)流。

從實時數(shù)據(jù)流分析，當故障出現(xiàn)時，實際軌壓(燃油壓力)與目標軌壓(燃油壓力設定點)相差太大，見表2中紅字部分。這也是導致發(fā)動機報故障碼的原因所在。

根據(jù)故障碼及相關數(shù)據(jù)流分析，故障的可能原因有：①軌壓傳感器自身故障；②從軌壓傳感器到EDC的線路故障；③發(fā)動機EDC故障；④油路故障。

根據(jù)以上故障點的假設，逐個進行驗證以便最終確定故障點。在排除故障時根據(jù)由易到難及從外到內(nèi)的原則，決定先從電路入手檢查。由于沒有新的軌壓傳感器可以更換，接下來先檢查軌壓傳感器的供電及信號傳輸情況。如圖1所示，軌壓傳感器的電源供電插頭1號腳為負極，與電腦的8號端子相連；插頭3號腳為5V正極，與電腦的43號端子相連。2號為信號線，與電腦43號端子相連。

表1 發(fā)動機故障碼

表2 正常狀態(tài)到故障狀態(tài)時的數(shù)據(jù)流

圖1 依維柯博世共軌EDC16電控系統(tǒng)電路

熄火后，測量軌壓傳感器插頭1號與3號之間的電壓值為5V，正常。接下來分別測量了傳感器三根線路與電腦連接情況，未發(fā)現(xiàn)斷路或短路。問題不在電路部分，那么是油路故障還是發(fā)動機電腦故障呢？由于是在路上試車，沒有工具檢查油路，沒有正常的電腦可以更換，于是決定返回修理廠后再作處理。在返回時又出現(xiàn)了兩次故障，到修理廠檢測后發(fā)現(xiàn)除了之前的兩個故障碼又多了一個新的故障碼6A：電子控制單元-傳感器供應電源故障，當前<超出范圍。

根據(jù)新出現(xiàn)的故障碼，決定調(diào)整測量方法。決定在線測量軌壓傳感器電源，當發(fā)動機故障重現(xiàn)時，軌壓傳感器1號腳的電壓伴隨著發(fā)動機的抖動在4.2～5V之間來回變化，這是不正常的，實際應為5V不變化。根據(jù)上面的檢測結果說明線路是沒有問題的，結合故障碼判斷肯定是發(fā)動機電腦供電模塊出現(xiàn)了故障。

在尋查解決辦法之前我們先來分析電腦板內(nèi)部電源分配情況。該電腦板與博世EDC16-C39的電腦板內(nèi)部結構是一樣的，共有3個供電電源，電源1為加速踏板位置傳感器1與凸輪軸位置傳感器供電；電源2為軌壓傳感器及加速踏板位置傳感器二供電；電源3為機油壓力傳感器及空調(diào)壓力傳感器供電。

至此，我們需要分析一下文章開頭提及的油門信號有時不穩(wěn)定的現(xiàn)象。這款發(fā)動機控制單元是博世系統(tǒng)，它的加速踏板電路如圖2所示。加速踏板位置傳感器以分壓電路原理工作，發(fā)動機電腦供給傳感器兩組5V電源，隨著傳感器位置的改變，信號端電壓會以線性變化關系傳輸給電腦，且信號1輸出電壓約為信號2電壓的2倍，如果其中任一電源出現(xiàn)問題，則傳輸給電腦的信號就會出現(xiàn)誤差。

根據(jù)以上分析，如果電源2出現(xiàn)故障，那么就不難解釋在文章開頭講到的油門信號有時不穩(wěn)定的現(xiàn)象。那么，如果共軌壓力傳感器供電電壓出現(xiàn)偏差，為什么會導致軌壓信號異常呢？下面我們來分析一下共軌壓力傳感器的工作原理。

圖2 加速踏板電路圖

如圖3所示，共軌壓力傳感器是利用傳感器皮膜上的傳感器元件將高壓管道內(nèi)的壓力轉化成電壓信號輸送到ECU，其內(nèi)部電路原理構成如圖4所示。當有微小壓力作用于硅膜膜片上時其電阻值發(fā)生變化。壓力傳感器以惠斯登電橋原理工作,當膜片在油壓作用下發(fā)生變形時，四個測量電阻中的兩個電阻值升高而另外兩個電阻值降低，這將導致電橋的輸出端產(chǎn)生電壓，通過端子向發(fā)動機電腦輸出0～5V電壓。由此可見，傳感器供電電壓出現(xiàn)異常會導致軌壓傳感器輸出信號出現(xiàn)異常。

圖3 共軌壓力傳感器示意

在沒有更換新的電腦板之前，我們先根據(jù)診斷思路進行驗證。將發(fā)動機電腦供給軌壓傳感器及加速踏板位置傳感器二的線路剪斷，將車上24V電源輸出到軌壓信號模擬儀(能模擬軌壓信號、雙油門信號、各種溫度信號、增壓壓力信號，恒定5V電源輸出)上，由信號模擬儀輸出5V電源進行代替EDC 5V電源工作，結果試車一切正常。由此可以充分確定發(fā)動機控制單元內(nèi)部5V電源模塊出現(xiàn)故障。更換發(fā)動機控制單元后，故障排除。

圖4 軌壓傳感器內(nèi)部電路原理圖

專家點評

李玉茂

文中第一個筆誤，該車發(fā)動機92kW是最大功率，而不是額定功率(最大功率是峰值不能持續(xù)運轉，額定功率能持續(xù)運轉，發(fā)動機動力性給出的是最大功率)。第二個筆誤，作者寫“軌壓傳感器1號腳電壓伴隨發(fā)動機的抖動在4.2～5V之間來回變化”，然而1號角是負極、3號腳是+5V，應是“3號腳與1號腳之間電壓在4.2～5V來回變化”。文中既然插有圖5，應將圖中的電阻標出編號，根據(jù)原始技術資料寫出惠斯登電橋哪個電阻因壓力變化而電阻值變化，會使文章閱讀清晰、文章質量完美。文中說將加速踏板位置傳感器2的電線剪斷，這是嚴禁的，應采用從插頭中抽出插針的方法使其線路斷開。

本案例診斷過程比較細膩，作者通過分析發(fā)動機故障碼和由正常狀態(tài)過渡到故障狀態(tài)的數(shù)據(jù)流，介紹軌壓傳感器三條導線的作用，測量軌壓傳感器線束側插腳的電壓，閱讀軌壓傳感器結構圖，接著使用信號模擬儀以5V直流電壓對傳感器供電，直至故障不再出現(xiàn)，以此判定電腦板5V電源模塊故障。作者利用了維修人員很少使用的信號模擬儀，這種方法值得推廣。

(作者王錦旭、錢玲工作單位：江蘇省東臺中等專業(yè)學校)