一輛2010款奧迪A4L車,搭載CDZ發(fā)動機,累計行駛里程約為18.2萬km。該車行駛中發(fā)動機偶爾自動熄火,有時熄火后能夠立即重新起動著機,有時需要等待一會兒才能重新起動著機,故障頻率較低。因該故障在其他維修廠陸續(xù)維修了近1年,先后更換了低壓燃油泵、燃油泵控制單元及高壓泵,但故障依舊,這次發(fā)動機突然熄火后無法重新起動了,于是拖車進廠檢修。
用故障檢測儀檢測,發(fā)動機控制單元中存儲有故障代碼“P008700 燃油高壓共軌管/系統(tǒng)壓力-過低 主動靜態(tài)”;讀取高壓燃油壓力,接近0.2 bar(1 bar=100 kPa),由此懷疑低壓燃油泵不工作,無法向高壓泵提供低壓燃油。該車燃油供給系統(tǒng)由低壓部分和高壓部分組成,燃油箱中的燃油先由低壓燃油泵(電動泵)輸送至高壓泵(機械泵,由凸輪軸上的凸緣驅動),再經(jīng)高壓泵加壓后輸送至高壓油軌。

圖1 J623中存儲的故障代碼
如圖2所示,發(fā)動機控制單元根據(jù)發(fā)動機工況計算需要的高壓燃油壓力和低壓燃油壓力,然后通過控制燃油壓力調節(jié)閥(安裝在高壓泵上)調節(jié)高壓燃油泵輸出的高壓燃油壓力,并通過向燃油泵控制單元發(fā)送占空比信號,控制低壓燃油泵的轉速,從而達到調節(jié)低壓燃油壓力的目的;另外,高壓油軌上安裝有油軌壓力傳感器,用于反饋實際的高壓燃油壓力,用于實現(xiàn)對高壓燃油壓力的閉環(huán)控制。

G6—低壓燃油壓泵;G247—油軌壓力傳感器;J538—燃油泵控制單元;J623—發(fā)動機控制單元;N276—燃油壓力調節(jié)閥
圖2燃油供給系統(tǒng)的控制電路
準備用虹科Pico示波器從燃油泵控制單元處測量相關信號的波形,發(fā)現(xiàn)燃油泵控制單元導線連接器及燃油泵控制單元的端子1均燒蝕嚴重(圖3);檢查燃低壓燃油泵導線連接器,也存在燒蝕現(xiàn)象。更換燃油泵控制單元、燃油泵控制單元導線連接器及燃低壓燃油泵導線連接器后試車,發(fā)動機能順利起動著機,且運轉正常。

圖3燃油泵控制單元導線連接器及燃油泵控制單元的端子1嚴重燒蝕
分析認為導致導線連接器燒蝕的可能原因有2個方面:端子虛接;電流過大。用虹科Pico示波器示波器同時測量低壓燃油泵的控制信號、電壓及電流波形,探針和電流鉗的連接方式如圖4所示。

圖4探針和電流鉗的連接方式
測得怠速及加速時的相關信號波形如圖5所示,分析可知,怠速時發(fā)動機控制單元向燃油泵控制單元發(fā)送占空比(高電位有效)約為54%的控制信號,此時燃油泵控制單元以一定占空比(與控制信號的占空比接近)向燃油泵供電,燃油泵電流為13 A左右,偏大;加速時控制信號的占空比升高至90%左右,此時燃油泵控制單元持續(xù)向燃油泵輸出蓄電池電壓,燃油泵電流升高至22 A左右,異常(原地加速時低壓燃油泵不應該以最大負載工作)。診斷至此,初步判斷低壓燃油泵損壞,工作電流偏大。

圖5怠速及加速時的相關信號波形
更換低壓燃油泵后測得怠速及加速時的相關信號波形如圖6所示,分析可知,怠速時發(fā)動機控制單元向燃油泵控制單元發(fā)送占空比約為49%的控制信號,此時燃油泵控制單元以一定占空比向燃油泵供電,燃油泵電流為4 A左右,明顯變小,對應的低壓燃油壓力為4 bar(1 bar=100 kPa)左右,正常;加速時控制信號的占空比升高至90%左右,此時燃油泵控制單元持續(xù)向燃油泵輸出蓄電池電壓,燃油泵電流升高至15 A左右,對應的低壓燃油壓力為10 bar左右,說明此時低壓燃油泵依然以最大負載工作,異常。

圖6更換低壓燃油泵后測得怠速及加速時的相關信號波形
讀取發(fā)動機數(shù)據(jù)流,發(fā)現(xiàn)怠速時低壓燃油泵控制信號的占空比偶爾會從48%升高至90%左右(圖7);用圖形顯示模式觀察高壓燃油壓力信號的變化(圖8),發(fā)現(xiàn)怠速時的高壓燃油壓力信號波動較大,異常。診斷至此,推斷高壓泵工作異常,為了達到設定高壓燃油壓力,發(fā)動機控制單元控制低壓燃油泵以最大負載工作,在加速時這種情況表現(xiàn)得更加明顯。

圖7怠速時低壓燃油泵控制信號和高壓燃油壓力數(shù)據(jù)流

圖8故障車怠速時高壓燃油壓力信號的變化
更換高壓泵后測得怠速及加速時的相關信號波形如圖9所示,分析可知,無論是怠速還是加速,低壓燃油泵控制信號的占空比始終約為48%,低壓燃油泵電流為3 A左右,低壓燃油壓力為3.5 bar左右;再次用圖形顯示模式觀察高壓燃油壓力信號的變化(圖10),發(fā)現(xiàn)燃油壓力信號的波動小了很多。

圖9更換高壓泵后測得怠速及加速時的相關信號波形

圖10正常車怠速時高壓燃油壓力信號的變化
故障現(xiàn)象
故障診斷
故障排除
更換高壓泵、低壓燃油泵、燃油泵控制單元、燃油泵控制單元導線連接器及低壓燃油泵導線連接器(圖11)后交車,3個月后進行電話回訪,車主反映車輛使用一切正常,故障排除。

圖11損壞的部件
故障總結
(1)之前更換的低壓燃油泵質量有問題,工作電流偏大。
(2)之前更換的高壓泵質量也有問題,提供的高壓燃油壓力波動較大,以致發(fā)動機控制單元長時間控制低壓燃油泵以最大負載工作。
(3)低壓燃油泵長時間以最大負載工作,且工作電流偏大,導致相關導線連接器的端子燒蝕。
(4)使用虹科Pico示波器查看配件工作狀態(tài)下的相關信號波形,可以判斷配件質量的好壞。
本案例經(jīng)授權轉載自
《汽車維護與修理》雜志 2025·2上半月刊 - 免拆診斷專欄

葉正祥
余姚東江名車專修廠廠長兼技術總監(jiān)
Tech Gear汽車診斷學院汽車免拆診斷專家,具有豐富的疑難雜癥維修經(jīng)驗,獨創(chuàng)了許多免拆診斷技巧,累計發(fā)表免拆診斷技術案例近百篇。
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