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高压共轨柴穿出机电控系统故障诊断方法

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发表于 2017-6-20 06:47:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
  2017年1月1日起国家分阶段实施国5排放标准,对车用柴油机排放提出更加苛刻的环保要求。柴油高压共轨技术的普及应用,需要维修技术人员了解故障诊断原则,有清晰的诊断思路、丰富的实践经验、遵循科学的诊断方法,尽可能准确而迅速地找出故障所在。

    1 故障诊断的基本原剩
    1.1先外后内
    先外即发动机出现故障时,先对电控系统外的可能故障现象进行检查,包括发动机有无异响、发动机怠速工况是否正常、发动机排烟是否正常等,排除机械方面故障,这样可避免本来是一个与电控系统无关的故障,浪费了大量精力去查找电控系统的传感器、ECU、执行器和线路等。后内即对电控系统进行检查。
    1.2先简后繁、先熟后生
    能以简单、熟练方法检查的先予以检查,有难度的后查。通过看、摸、听、闻等直观方法将一些较为显露的故障迅速找出来,而对找不出故障的,需要借助仪器、仪表或其他专用工具进行诊断。
    1.3故障代码先行
    电控系统都有故障自诊断功能,当出现某种故障时,故障自诊断系统监测到故障并通过点亮发动机故障灯来警告驾驶人,与此同时以故障代码的方式存储该故障信息。故障诊断可通过人工或仪器读取故障代码,依据资料查出对应的故障代码含义。所以先从故障代码入手,再查找故障是故障诊断的必经之路。
    1.4故障代码、数据流综合分析
    仅靠读取的故障代码去排除故障,大多解决不了问题,需要专用的诊断仪读取数据流中的数据,分析引起数据不正常的原因,从中找出故障原因。有一辆申龙SLK6106F73客车,装用玉柴YC6G270-30发动机,发动机故障灯有时点亮,发动机限速1 500 r/min,有故障代码P1014(倒拖时燃油流量错误)、故障代码P1011燃油控制器故障)存储,清洗了柴油低压油路、计量单元,更换了柴油滤清器,故障并没解决。连接故障检测仪路试,观察计量单元触发电流变化,存在不稳定现象,对计量单元功能测试,确定该计量单元不可用。更换计量单元后试车,发动机工作正常了。
    1.5换件试验
    电控系统中有传感器和执行器、线束及连接器、ECU等,出现故障常由于零部件损坏、连接器接触不良的可能因素,这时想要具体查出故障原因可能要消耗比较多的时间。在实际故障诊断中,为能快速解决问题,找出故障,最便捷的方法莫过于对怀疑零部件采用新件替换试验,这样比一步步去查找要容易得多。
    1.6用排除法逐步缩小故障范围
    排除法在故障诊断中的应用,就是从故障现象中分析可能存有几个方面的故障,采用逐一排除几个方面的故障,最后确定故障的方法。也就是说凭维修经验,初步诊断出故障的大致范围,凭维修经验和直观诊断,排除几个不可能的方面,再依据诊断设备、仪表等对检测到的数据进行分析、对比,认准故障方面,找出故障原因。
    诊断设备包括有闪读码功能的随车自诊断系统、万用表、压力表、示波器、故障检测仪等。初步诊断依据报出的故障代码,对照故障代码表的故障提示,找出故障所在。更深入检查则依据故障检测仪数据流或示波器波形等分析异常之处,找出故障所在。特别是故障检测仪不断完善的各项测试功能,使发动机故障诊断更加得心应手。
2 故障诊断中应检查的几个方面
    2.1供电电源检查
    正常的电源供应是电控单元正常工作的必备条件,没有电源供应或者错误的电源供应都会造成电控系统不正常。如ECU无电源,会使发动机不能启动、仪表盘上的发动机故障灯无自检功能、故障检测仪无法连接ECU;电控系统欠压不能顺利启动,常报故障代码P150B(驱动级电路电压低于下限值)。电控系统中,ECU电源有一种由蓄电池直接供电,另一种由受点火开关ACC挡控制的ECU主继电器供电,大部分传感器由ECU提供5V电源。表1为博世、康明斯、德尔福系统ECU电源端子及电源继电器控制端子分布。
    常见的ECU供电电源故障,有线束、ECU连接器损坏等造成的电路虚接,熔断丝熔断和人为错误接线等,可参考表1去查找。

    对于ECU上的共用电源端,应注意由于外部电路短路引起欠压,造成发动机故障。如图1所示,在潍柴博世国4发动机电控单元(EDC17C44带SCR)上,K29、K68为24V的共用电源端,电源来自ECU内部继电器,为燃油含水率传感器、OBD指示灯、冷启动指示灯、空挡开关、驻车制动开关、离合器开关、诊断请求开关、排气制动开关、主制动开关、副制动开关、排气制动电磁阀、燃油含水率报警灯、启动继电器等供电。此共用电源线路较长,一旦某处短路造成欠压,会使车辆限速,报故障代码“114主继电器对搭铁短路”。排查方法为:断开ECU上的共用电源端连接线,另接一个24V电源来试验。


    2.2导通和断路检查
    从ECU到传感器和执行器中有线束和连接器,难免存在接触不良现象。在传感器或执行器端测量和ECU连接器间的电阻可以确认是导通,还是断路。对导通的要求为2点间电阻小于10Ω。断路的检查要求为2点间电阻值大于100 kΩ。参照故障车电控系统电路图,测量实际线路上的导通或断路很重要,对于虚接的线束,可以拉动线束试验。
    有一辆扬子客车,装用YC4F115-30发动机,行驶中发动机故障灯偶尔异常点亮,排气管冒黑烟,发动机工作无力,需熄灭发动机再次启动才会正常。连接故障检测仪,读得故障代码P1253 HMV阀控制器错误,压力太高,负极故障)、P1254 HMV阀控制器错误,压力太高,正极故障)。路试查看数据流,故障检测仪因突然断电进入休眠状态,需要重新开机,明显是瞬间断电造成的。查找虚接的188号电源线,发现该线熔丝在蓄电池边被腐蚀了,造成有时接触不好。更换该熔丝后试车,故障彻底排除。
    2.3搭铁短路、线线短路的检查
    整车线束穿梭于车架间,难免造成某处线束磨破,使导线铜丝裸露,造成对搭铁短路。线线间短路常由于磨破绝缘层或高温造成绝缘层熔化铜线私连。凡是未存在搭铁短路、线线短路的,要求测得导线间电阻、导线和搭铁间电阻大于100 kΩ。在维修中诊断因车辆振动造成搭铁、线线短路的,可以拉动线束试验,观察熔丝有无熔断。
3. 故障诊断中的基本技能
    3.1读取故障代码后的分析
    读取故障代码后并不是就找到故障了,还需要看数据流变化或依据其他诊断设备来读取数据,以分析故障所在。表2为笔者在维修中积累博世系统传感器的几组数据。一辆江铃顺达车,采用博世EDC17C55电控系统,发动机故障灯亮,报故障代码“P2455压差传感器信号值过高”。从表2博世系统传感器的测量数据表来看,插上压差传感器后,测得的信号电压为5V,明显大于0.5V,这是由差压传感器故障引起的,一旦颗粒氧化催化器(POC)堵塞,信号电压大于0.5V。

    3.2不要太留恋故障检测仪报出的QR码故障
    QR代码是电装公司(DENSO)开发的一种二维代码,用以对喷射量的校正。出现涉及QR码故障的,对于博世系统(BOCH)的可以不予以考虑。
    3.3要学会从电控系统电路图中找故障的经验
    由于各汽车生产厂家采用的电控系统众多,有着不同的线路连接,在故障诊断中学会从电控电路图入手,对于不明确的ECU线路连接,在ECU端子插上大头针测量到传感器是否导通。有一辆玉柴油YC4E160-30发动机,行驶中发动机故障灯亮,限速1 500 r/min。连接故障检测仪,读得故障代码“P0147没有另一个加速踏板信号”。更换加速踏板后试车,故障依旧。拔下ECU导线连接器,发现导线连接器上有水,用压缩空气吹干后试车,一切正常。
    3.4查找不能启动故障诊断的方法
    查找不能启动故障诊断需要学会3步查的方法:第1步看电,即看电控系统有无电源、电控系统有无自检、传感器5V电源是否正常、信号电压是否正常;第2步看同步,即看曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器两者的同步数是否符合要求;第3步看油,即看油轨压力及喷油器循环油量,保证油轨压力达到300 bar(1 bar=100 kPa)。
    懂得EGR系统(排气再循环)、SCR系统(选择性催化还原)故障,会引发发动机减转矩、工作不正常等故障的出现。
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发表于 2018-6-4 20:46:18 | 显示全部楼层
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