泉州豐匯汽車服務有限公司 唐林平

故障現象一輛2014款奧迪A8L車,搭載3.0TFSI發動機(型號為CGW),累計行駛里程約為15萬km。車主反映,該車發動機偶爾無法起動,故障出現時,起動機運轉有力,但發動機無法起動著機;故障有時在早上用車時出現,有時在行駛一段時間后熄火再起動時出現;故障出現時,有時踩幾下加速踏板,發動機就可以起動著機了,有時需要等一段時間才能起動。總體來看,故障沒有明顯的規律。該車因該故障已在其他修理廠維修過兩三次了,但故障始終未能排除,于是將車開至我廠進行檢修。
故障診斷接車后反復試車,發動機均能正常起動著機。用故障檢測儀檢測,未發現有相關故障代碼存儲。接著進行路試,也未發現異常。讀取怠速時的發動機數據流,發現兩列氣缸的長期燃油修正均在10%左右(圖1),略高;油軌壓力為3 810 kPa(圖2),正常;再觀察其他數據,也未見異常。將發動機熄火,觀察油軌壓力的變化,發現油軌壓力持續升高,說明高壓供油系統密封性良好。診斷至此,將檢測重點放在低壓供油系統上。

圖1 燃油修正數據(截屏)

圖2 油軌壓力數據(截屏)
連接燃油壓力表,然后根據車主描述的故障出現時機進行反復試車,發動機均能正常起動,且低壓燃油壓力約為4 bar(1 bar=100 kPa),正常。由于無法再現故障現象,無法捕捉到有效的信息,一時覺得束手無策,但筆者還是認為低壓供油系統存在故障的可能性較大。
查看該車低壓供油系統的控制電路(圖3),得知該車低壓燃油泵為無刷直流永磁電動機。發動機控制單元(J623)通過脈寬調制(PWM)信號向燃油泵控制單元(J538)發送低壓燃油泵轉速請求;然后J538通過3根導線對低壓燃油泵進行控制及調速。J538的供電由燃油泵繼電器(J17)控制。
首先檢查J538的供電和搭鐵,未見異常,但在檢測過程中發現J17有被撬動過的痕跡,推斷J17被之前的維修人員拆開過。拆開J17檢查,未見異常。檢查J623與J538之間的信號線,也未見異常。

圖3 低壓燃油泵的控制電路

圖4 發動機怠速時J538導線連接器T12s端子1、端子2和端子7上的電壓波形(截屏)
用pico示波器的3個通道分別測量J538導線連接器T12s端子1、端子2和端子7上的電壓,測得發動機怠速時的電壓波形如圖4所示。連接著pico示波器和燃油壓力表反復試車,每次在發動機熄火后等待一段時間,直到燃油壓力降至1 bar以下時再接通點火開關(不起動發動機),此時J538輸出一段自檢信號后會輸出一段驅動信號(圖5),低壓燃油泵工作,預先建立燃油壓力;燃油壓力建立后,驅動信號消失;起動發動機,J538持續輸出驅動信號,發動機起動著機。

圖5 正常情況下接通點火開關時J538輸出的自檢信號和驅動信號波形(截屏)

圖6 故障狀態下接通點火開關時J538輸出的自檢信號和驅動信號波形(截屏)
試了幾個小時后故障終于出現了,此時接通點火開關,J538能夠輸出自檢信號和預先建立燃油壓力的驅動信號,但信號均異常(圖6,電壓下拉至負值),且燃油壓力表顯示燃油壓力并未建立;接著起動發動機,J538能夠輸出驅動信號,但信號也異常(圖7),燃油壓力無法建立,發動機無法起動。診斷至此,推斷J538損壞(圖8),偶爾無法正常驅動低壓燃油泵工作,使燃油壓力無法建立,發動機無法起動。

圖7 故障狀態下起動發動機時J538輸出驅動信號波形(截屏)

圖8 損壞的J538
故障排除更換J538后反復試車,故障未再出現。交車半個月后進行電話回訪,車主反映,未再出現發動機無法起動的現象,故障徹底排除。