2011款依維柯發動機無法提速

◆文/江蘇 王錦旭 錢 玲

2011款依維柯發動機無法提速

◆文/江蘇 王錦旭 錢 玲

故障現象

一輛2011年產南京依維柯共軌柴油汽車，車輛型號為NF2055XGC32，發動機型號SOFIM8140.43S3，額定功率為92kW。發動機能正常啟動，在發動機故障燈沒有點亮時車輛能正常行駛。當故障燈亮時，發動機無法提速始終處于怠速狀態，并有抖動。在踩下油門踏板時，從解碼器數據流中觀察到油門信號數據變化正常，但信號一與信號二數據變化不是2：1的關系。此時軌壓數據正常，處于怠速狀態壓力(如數據流中的正常部分)。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。

故障診斷與排除

從故障現象來看，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，當故障出現時調出故障碼再作處理。用DTS650解碼器實時監控發動機數據以便當車輛出現故障時進行分析。表1、表2分別是發動機出現故障時的故障碼，以及行駛時從正常狀態到故障狀態時的數據流。

從實時數據流分析，當故障出現時，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。這也是導致發動機報故障碼的原因所在。

根據故障碼及相關數據流分析，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發動機EDC故障；④油路故障。

根據以上故障點的假設，逐個進行驗證以便最終確定故障點。在排除故障時根據由易到難及從外到內的原則，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 發動機故障碼

表2 正常狀態到故障狀態時的數據流

圖1 依維柯博世共軌EDC16電控系統電路

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，未發現斷路或短路。問題不在電路部分，那么是油路故障還是發動機電腦故障呢？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。在返回時又出現了兩次故障，到修理廠檢測后發現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。

根據新出現的故障碼，決定調整測量方法。決定在線測量軌壓傳感器電源，當發動機故障重現時，軌壓傳感器1號腳的電壓伴隨著發動機的抖動在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動機電腦供電模塊出現了故障。

在尋查解決辦法之前我們先來分析電腦板內部電源分配情況。該電腦板與博世EDC16-C39的電腦板內部結構是一樣的，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定的現象。這款發動機控制單元是博世系統，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問題，則傳輸給電腦的信號就會出現誤差。

根據以上分析，如果電源2出現故障，那么就不難解釋在文章開頭講到的油門信號有時不穩定的現象。那么，如果共軌壓力傳感器供電電壓出現偏差，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的壓力轉化成電壓信號輸送到ECU，其內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生電壓，通過端子向發動機電腦輸出0～5V電壓。由此可見，傳感器供電電壓出現異常會導致軌壓傳感器輸出信號出現異常。

圖3 共軌壓力傳感器示意

在沒有更換新的電腦板之前，我們先根據診斷思路進行驗證。將發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動機控制單元內部5V電源模塊出現故障。更換發動機控制單元后，故障排除。

圖4 軌壓傳感器內部電路原理圖

專家點評

李玉茂

文中第一個筆誤，該車發動機92kW是最大功率，而不是額定功率(最大功率是峰值不能持續運轉，額定功率能持續運轉，發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，作者通過分析發動機故障碼和由正常狀態過渡到故障狀態的數據流，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，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學校)