任賀新

故障現(xiàn)象一輛2009款?yuàn)W迪A6L車，搭載BPJ發(fā)動(dòng)機(jī)，累計(jì)行駛里程約為23萬km。車主反映，該車行駛中加速無力，同時(shí)組合儀表上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈和EPC（電子動(dòng)力控制）故障燈異常點(diǎn)亮。

故障診斷用故障檢測儀檢測，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（J623）中存儲(chǔ)有故障代碼“P0087 燃油高壓共軌管/系統(tǒng)壓力過低，低于下限值”“P0087 燃油高壓共軌管/系統(tǒng)壓力過低，不可信信號”“P2296 燃油壓力調(diào)節(jié)器2對正極短路，超出上限”；清除故障代碼，故障代碼可以清除，但發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后上述故障代碼再現(xiàn)。

如圖1所示，該車燃油供給系統(tǒng)可分為低壓和高壓兩個(gè)部分。低壓部分采用按需供油策略，J623根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工況計(jì)算出所需的供油壓力，然后向燃油泵控制器（J538）發(fā)送脈寬調(diào)制（PWM）信號；J538據(jù)此調(diào)整電動(dòng)燃油泵（G6）的工作電壓，從而改變輸送的燃油壓力。J623通過低壓燃油壓力傳感器（G410）監(jiān)測當(dāng)前的燃油壓力，然后對比實(shí)時(shí)燃油壓力和預(yù)設(shè)燃油壓力，以此形成低壓燃油供給的閉環(huán)控制回路。低壓部分的燃油壓力調(diào)節(jié)范圍為3 bar~5 bar（1 bar=100 kPa）。燃油濾清器中的限壓閥是為了防止在倒拖斷油或發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后建立起過高的燃油壓力，當(dāng)燃油壓力超過6 bar時(shí)，多余的燃油經(jīng)回油管返回燃油箱。高壓部分也是按需調(diào)節(jié)的，供油壓力取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況，該車使用一個(gè)由凸輪軸驅(qū)動(dòng)的單柱塞高壓泵，上面帶有燃油壓力調(diào)節(jié)閥（N276），這是一個(gè)受J623控制的電磁閥，它能改變高壓泵的有效泵油行程，從而調(diào)節(jié)泵油量。高壓燃油壓力傳感器（G247）監(jiān)控油軌壓力，J623對比實(shí)時(shí)燃油壓力和預(yù)設(shè)燃油壓力，以此形成高壓燃油供給的閉環(huán)控制回路。高壓部分的燃油壓力調(diào)節(jié)范圍為50 bar~110 bar。為了防止高壓回路承受不允許的高燃油壓力，高壓油軌上集成了機(jī)械式限壓閥，當(dāng)燃油壓力高于120 bar時(shí)，將從這里回油至低壓油路。

圖1 BPJ發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給系統(tǒng)

讀取燃油壓力數(shù)據(jù)（圖2），發(fā)現(xiàn)無論發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速如何變化，油軌壓力始終保持7 bar不變，這顯然是不正常的；低壓燃油壓力在6 bar~7 bar波動(dòng)，接近低壓燃油壓力的上限，說明電動(dòng)燃油泵在以最大功率運(yùn)轉(zhuǎn)，借此彌補(bǔ)高壓燃油壓力的不足。

圖2 故障車的燃油壓力數(shù)據(jù)（截屏）

分析引起高壓燃油壓力不足的可能原因主要有以下2點(diǎn)。

（1）高壓泵無法正常工作，特別是N276工作異常。這一點(diǎn)很可能對應(yīng)故障代碼“P2296，燃油壓力調(diào)節(jié)器2對正極短路，超出上限”。

（2）G247信號失準(zhǔn)。

拔下G6的熔絲SC1，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，隨著油軌中蓄存的燃油用完，發(fā)動(dòng)機(jī)很快就抖動(dòng)、熄火了。在這個(gè)過程中觀察油軌壓力數(shù)據(jù)變化，從7 bar逐漸降低至2 bar，初步判斷G247信號正常，接下來決定重點(diǎn)檢查N276的工作情況。

如圖3所示，N276上有2根導(dǎo)線，一根為供電線，來自發(fā)動(dòng)機(jī)部件供電繼電器（J757）和熔絲SA5；另一根為控制線，去往J623。首先用萬用表進(jìn)行了以下檢測。

圖3 N276控制電路

（1）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，分別在線測量N276端子1、端子2上的電壓，均為13.6 V，懷疑J623沒有控制N276搭鐵。

（2）將發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，脫開N276導(dǎo)線連接器，測量N276的電阻，約為2 Ω，說明電磁閥內(nèi)部線圈沒有斷路；再脫開J623導(dǎo)線連接器T60，測量J623與N276之間的控制線，不存在斷路和短路故障。

難道J623損壞，無法為N276提供搭鐵信號？檢查J623，為原車件，且沒有拆裝和維修的痕跡。為了進(jìn)一步確認(rèn)故障點(diǎn)，決定用pico示波器對N276進(jìn)行檢測。測得發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)N276控制線上的電壓和電流波形如圖4所示（藍(lán)色為電壓波形，紅色為電流波形），分析波形判斷N276內(nèi)部短路，原因如下。

圖4 故障車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)N276控制線上的電壓和電流波形（截屏）

（1）電流太大，高達(dá)27 A，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，其電流一般不會(huì)超過10 A。

（2）電流幾乎垂直升高，失去了線圈的感抗作用。正常情況下，線圈通電瞬間，電流會(huì)產(chǎn)生磁場，磁場又反過來抵制電流的增長，電流只能斜著逐漸升高。

另外，由于N276的電流太高，N276控制線與車身搭鐵存在接近2 V的電壓降。

故障排除更換高壓泵總成（帶N276）后試車，油軌壓力恢復(fù)正常，發(fā)動(dòng)機(jī)加速正常，故障排除。重新測量N276的電流波形（圖5），電流斜著升高，最大電流約為6.8 A。

圖5 正常車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)N276的電流波形（截屏）

故障總結(jié)萬用表受限于較低的采樣率，只能顯示電壓的平均值，而并非實(shí)際的電壓。示波器能以圖像方式呈現(xiàn)電氣元件的工作過程，能夠清晰地展示每個(gè)細(xì)節(jié)，與其他設(shè)備相比，具有不可比擬的優(yōu)勢，因此，建議大家多使用示波器分析故障。