瑞风电控柴油机自动熄火的故障诊断与排除

刘文

（广州市交通高级技工学校沙太汽车工程系，广东 广州 510540）

【摘要】本文围绕一辆江淮瑞风商务车采用的是电控柴油发动机因燃油不清洁导致燃油管路堵塞引起的自动熄火故障，先分析了故障的现象,通过读取故障码,初步确定故障原因,再从电控柴油机的高压油路系统排查,最后诊断与排除了自动熄火的故障。

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关键词 电控柴油机；自动熄火；故障；诊断；排除

１故障现象

国产江淮瑞风商务车装配HFC4DA1-2B1的共轨柴油发动机的车辆型号为HFC6500KAC8T1；发动机型号为DA1-2B1，行驶里程了10000公里，在行驶过程中自动熄火。熄火后再次启动发动机，发动机可以顺利启动但是加速不起来，急加速的时候更容易熄火。而送修理厂维修。

2故障原因分析

根据车主所讲的故障现象，我们首先对车辆进行路试，行驶10公里，熄火3次，关闭钥匙后可再次着车。原地着车缓慢加速至3000rpm左右，发动机缓慢自动熄火；快速加速至1500-2000rpm左右，发动机熄火。用诊断仪读取故障为前三个故障码分别为（1）P0087：燃油压力低于最高上限小限值；（2）P1011：轨压控制器正偏，高于上限差超过上限；（3）P1012：轨压控制器正偏，高于上限差严重超过上限。清除故障码后发动机无法启动，等待5分钟后发动机又能启动。再次路试车辆发动机又出现熄火故障，读取故障码时,产生新的故障码U0167。根据故障码及发动机故障现象，分析故障可能的原因有：

1）轨压传感器信号异常或连接线束虚接导致发动机熄火。

2）发动机ECU控制系统问题，导致发动机熄火。

3）燃油计量单元（IMV）控制线路虚接或损坏。

4）燃油系统堵塞导致燃油压力控制出现错误导致熄火

5）发动机防盗器出现故障。

根据以上的故障原因我们依次进行排除。

３故障排除

３.１检查油轨压力传感器是否存在故障

３.１.１油轨压力传感器的工作原理和工作过程

（1）油轨压力传感器的工作原理是如图１所示，燃油通过共轨上的一个小孔流向共轨压力传感器，有压力的燃油通过一个盲孔到达传感器膜片。一个将压力信号转换为电信号的传感器部件（半导体装置）安装在此膜片上，传感器产生的信号被输入一个用于放大拾取信号并将它送入ECU的检测回路。当共轨内的压力导致硅膜片形状变化时（近似于在150MPa时1mm）连接于膜片的电阻层阻值也将改变，改变的电阻值将引起通过5V电桥（惠斯登电桥）输出端的电压变化，通过放大电路的处理，使信号端输出的电压在0-5v之间变化，ECU便根据此电压计算出当前的共轨压力，如图２。

（2）共轨压力传感器的工作过程如下：当膜片形状变化时，连接于膜片的电阻值也将改变。系统压力的建立，导致膜片形状变化，改变的电阻值将引起通过5V电桥的电压变化。电压变化范围为0-70mv(依赖于应用压力)，并且被放大电路增幅至0.5-4.5V。

油轨压力传感器是通过ECU根据发动机当前工况下相关传感器输入的信号，计算出的理论所需要的轨压，通过调节进油计量比例阀的开度来实现轨压控制，并依靠共轨压力传感器检测当前实际轨压，将其与理论轨压进行对比修正，实现闭环控制。用于测量共轨管中的燃油压力，用于闭环控制燃油压力，并进行喷射控制。

（３）油轨压力传感器的检修

当油轨压力传感器出现故障或线束连接出现虚接时，会引起报错故障，导致发动机熄火。检查时可用数据流检测：将发动机点火开关置于“ON”位置，发动机不运转，检测轨压漂移。由于此时轨压应约等于零，系统此时检测此值与标准值比较。若差值过大则认为检测到故障。按照方法进入数据流项目检测发动机不启动时的轨压实际值为“0hPa”，如图３所示。排除油轨压力传感器和线束连接问题。

３.２检查燃油计量单元是否存在故障

３.２.１燃油计量单元（IMV）的工作原理和工作过程

（1）燃油计量单元（IMV）的工作原理；如图４所示，燃油计量单元（IMV）安装在高压油泵的进油位置，用于调整燃油供给量和燃油压力值，而其调整要求受发动机控制单元ECU控制。燃油计量单元（IMV）在控制线圈通电时，燃油计量单元（IMV）是导通的，可以提供最大流量的燃油。发动机电控单元ECU通过脉冲信号改变高压油泵进油截面积而增大或减小油量。如果燃油计量单元（IMV）卡滞或无法打开，将导致高压燃油无法进入油轨而导致燃油压力低于最高上限小限值。燃油计量单元（IMV）是控制由低压输油泵进入高压燃油泵低压腔的燃油量，也是燃油压力闭环控制的主要因素，发动机控制单元（ECU）在检测到输出高的占空比信号时使进入高压油泵的燃油量增加，并在此时检测油轨压力传感器的压力变化。

（2）燃油计量单元的检测

按照方法我们首先按照燃油计量单元的电路图（见图5）进行检修检查燃油计量单元至发动机控制单元ECU之间的线路的通断，经检查发现燃油计量单元至发动机控制单元ECU之间的线路无异常。然后在不通电的情况下测量燃油计量单元针脚之间的电阻为3.2欧姆，在正常范围，并且在打开点火开关情况下可以听到燃油计量单元发出连续不断的嗡鸣声，将手放到燃油计量单元上还可以感到震动。说明燃油计量单元正常。我们还可以用元征X431诊断仪进入数据流项目检测发动机运行时的燃油计量单元（IMV）的输出占空比是变化的并查看轨压实际值，确认燃油计量单元（IMV）及其线束连接没有问题。通过以上的检查可以排除燃油计量单元的故障。

３.３用互换法诊断ECU是否存在问题

首先将发动机控制单元ECU更换，用元征X431诊断仪进行喷油器码匹配学习。

在更换旧的ECU之前将点火开关置于“ON”位置，用元征X431诊断仪进入系统，在诊断功能页面中选取读喷油器编码栏目，元征X431诊断仪会自动读取ECU内存储的喷油器编码，请将此4个喷油器编码记录到纸上。然后关闭点火开关，拆除蓄电池负极线。更换ECU，安装蓄电池负极线，将点火开关置于“ON”位置，用元征X431诊断仪进入系统，在诊断功能页面中选取喷油器匹配栏目，进入界面按顺序依次输入上一步记录的4个喷油器编码。正确输入后诊断仪会显示匹配成功。匹配后再次进入到读喷油器编码栏目，读取输入的喷油器编码与记录的编码确认是否一致。若不一致必须重新输入。输入时不区分字母和数字的大小写。启动发动机，进入读故障码栏目，查看有无故障码，若无则退出，有则清除故障码后退出。

更换完ECU后，对其进行路试发现发动机熄火故障依旧，排除发动机控制单元ECU问题。

３.４检查燃油系统是否存在故障

３.４.１检查燃油系统是否堵塞。

通过ECU数据流读取判断燃油系统是否堵塞及原因，ECU数据流的故障为油轨压力故障；经对燃油计量单元的轨压设定值和实际值进行读取，发现发动机转速在3000rpm左右时，轨压要求值为829hPa,实际值只有629hPa，偏差值达200hPa。从此情况看，转速在3000rpm左右时，燃油计量单元的实际供油明显无法满足设定的需求，致使发动机强制熄火；对ECU的故障码进行清除，并排查车辆油路系统。

3.4.2根据检测的数据判断油路存在问题。

对发动机的油路进行放油检测、对油水分离器的进、出油管进行排油，泄油均正常；对连接喷油泵的进、回油管进行放油，回油管流量正常，进油管油量流淌缓慢，由此判断此段管路存在问题。用高压气枪进行吹气检测，管路内冲出一个白色状异物。鉴于此情况，将所有的低压燃油管路和燃油箱进行清洗，发现此车油箱内燃油浑浊，并含有水分。清洗油箱和管路后更换燃油，装复试车，发动机空车加速至4000rpm时运行正常，发动机加速良好，动力明显上升。连续行驶近100公里也未出现自动熄火现象，发动机故障灯也没有点亮。确定自动熄火故障原因为燃油不清洁引起燃油管路堵塞所致。如图６所示。

３.５解码器使用不正确使用引出的故障码的排除

用元征x431诊断仪进入系统读取故障码，显示系统正常。进入数据流检查系统轨压设定值与系统实际轨压值相符：发动机转速在3000rpm左右时，轨压要求值为829hPa,实际值只有827hPa，满足系统要求。但还剩下U0167故障码，因此车没有发动机防盗系统，且其他数据流均正常。于是直接拔掉诊断仪。但不到两分钟，发动机又自动熄火，无法启动，等待5分钟后发动机又能启动，一切正常。用诊断仪进入系统又发现U0167故障码，难道此故障与诊断仪有关系？刚才退出诊断仪是直接拔掉连接器，属不正常退出系统。于是先关闭诊断仪再将插头拔掉，发动机没有再熄火。因为此发动机目前没有防盗系统，但已经预留好，有利于以后的系统升级。维修时诊断仪的退出应按流程操作，先退出诊断仪的诊断系统后才能断开连接。再次用诊断仪进入系统读取故障码，发现无任何故障码的出现，启动发动机并对其进行路试发现发动机工作正常，故障彻底消失。

4结束语

经过我们反复查找，故障终于排除了。但回想一下整个故障排除的过程，确实费了不少周折。在电控柴油发动机检修中不单是要对其电控系统非常熟悉，同时机械部分也不能忽略，尤其是柴油机的燃油系统。电控柴油机对燃油的质量要求比较高,进可能的到正规加油站进行加油，然后注意对其进行定期的保养，以保证柴油发动机的工作状况良好。另外在维修时不可图一时方便而不按操作规程进行操作，以防引起一些其他的故障。

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参考文献

［１］严安辉,韦中霞安.汽车柴油发动机电控系统原理与检修[M].国防工业出版社，2006.

［２］宋福昌,赵万军,编.电控柴油机维修技术[M].电子工业出版社，2008.

［３］江淮瑞风商务车维修手册[Z].2008.

［４］栾琪文,主编.汽车电控柴油机结构原理与维修[M].机械工业出版社,2006.

［责任编辑：曹明明］