一輛2014款保時捷卡宴車,搭載4.8L自然吸氣發動機,累計行駛里程約為10.3萬km。車主反映,行駛中發動機偶爾自動熄火,尤其在減速至停車的過程中故障容易出現。
接車后路試,確認故障現象與車主所述一致,且發動機自動熄火前異常抖動。用故障檢測儀檢測,無相關故障代碼存儲。
用pico示波器和壓力傳感器同時測量曲軸位置傳感器信號、燃油泵控制信號(PWM信號)及低壓燃油壓力,反復試車,捕捉到故障發生時的相關波形如圖1所示,其中發動機轉速信號和燃油泵控制信號的占空比均是利用數學通道,根據曲軸位置傳感器信號和燃油泵控制信號計算出來的。
圖1 故障發生時的相關波形1
分析可知,故障出現時,發動機轉速在300r/min~500r/min波動,持續約5s后發動機熄火;燃油泵控制信號的占空比一直約為56%,正常;低壓燃油壓力一直約為5.5bar(1bar=100kPa),也正常,說明低壓供油部分正常。接著檢查高壓供油部分。
用pico示波器測量氣缸1噴油信號和油軌壓力傳感器信號,反復試車,捕捉到發動機明顯抖動時的相關波形如圖2所示。
圖2 故障發生時的相關波形2
分析可知,油軌壓力傳感器信號波形上有明顯的雜波,信號電壓偶爾從1.6V左右突然升高至4.8V左右,持續約100ms,發動機轉速快速從700r/min左右降低至300r/min左右,然后又立即升高至700r/min以上。
在這個過程中,我們還可以看到,由于油軌壓力傳感器信號電壓突然升高,此時發動機控制單元誤以為實際油軌壓力過高,為了維持正常的發動機轉速,發動機控制單元降低噴油脈寬和燃油泵控制信號的占空比,但由于實際油軌壓力并不高,噴油量不足,以致發動機轉速快速下降;當發動機轉速過低時,為了不讓發動機熄火,發動機控制單元又開始增加噴油脈寬和燃油泵控制信號的占空比,發動機轉速開始升高,發動機沒有熄火。
由于油軌壓力傳感器信號是從發動機控制單元導線連接器側測量的,懷疑油軌壓力傳感器搭鐵線虛接、信號線對5V參考電源線短路或傳感器損壞。檢查油軌壓力傳感器,發現其導線連接器未安裝到位(圖3),懷疑故障是由此引起的。
圖3油軌壓力傳感器導線連接器未安裝到位
故障現象
故障診斷
故障排除
將油軌壓力傳感器導線連接器安裝到位后反復試車,故障未再出現,且油軌壓力傳感器信號波形上的雜波消失(圖4),故障排除。
圖4維修后的相關波形
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