一辆2017款路虎发现5车,搭载3.0 L SC V6汽油发动机,累计行驶里程约为2.8万km。车主反映,行驶中发动机自动熄火,且无法重新起动。
拖车进店后试车,踩下制动踏板,按下起动按钮,起动机运转正常,但发动机无法起动着机。观察组合仪表,无故障灯点亮,无故障提示信息,且燃油存量充足。
用故障检测仪(pathfinder)检测,发现动力控制模块(PCM)中存储故障代码“P008B-07 低压燃油系统压力-过高-机械故障”“P0391-00 凸轮轴位置传感器B电路范围/性能(第2列气缸组)-无子类型信息”“P0341-00 凸轮轴位置传感器A电路范围/性能(第1列气缸组或单个传感器)-无子类型信息”。起动发动机时,读取燃油压力数据流(图1),低压燃油压力为122 kPa,燃油油轨压力为260 kPa,燃油油轨压力的期望结果为14 590 kPa。由此可知燃油管路中无法建立油压,初步判断低压燃油泵无法输送燃油。
图1 故障车起动发动机时的燃油压力数据流
检查燃油管路,没有漏油痕迹;拔下低压燃油管,起动发动机,无燃油流出。检查低压燃油泵导线连接器,无端子松旷、退缩、腐蚀等异常情况。
如图2所示,该车低压燃油泵采用三相无刷直流电动机,由燃油泵驱动模块(FPDM)控制;PCM向FPDM发送一个脉冲宽度调制(PWM)信号,以控制低压燃油泵转速;FPDM 仅在接收到占空比在4%~50%的有效PWM信号时才会接通低压燃油泵;为了关闭低压燃油泵,PCM将输出占空比为75%的PWM信号。
图2低压燃油泵控制原理
根据图3测量FPDM的供电和搭铁,均正常;脱开FPDM导线连接器,依次测量两相导线之间的电阻,均为2 Ω左右,正常。
图3低压燃油泵控制电路
用虹科Pico汽车示波器在线测量FPDM导线连接器端子1、端子2及端子7上的信号波形,在接通点火开关的状态下,端子1和端子2上的电压信号均为一条约1.9 V的直线(图4),端子7上为PWM信号,占空比约为75%。
图4 接通点火开关时FPDM导线连接器端子1、端子2及端子7上的信号波形
起动发动机时,端子1和端子2上的电压信号仍均为一条约1.9 V的直线,端子7上PWM信号的占空比约为22%(图5);由此可知,PCM向FPDM发送的PWM信号正常,但FPDM无法向低压燃油泵输出三相驱动电压。仔细检查三相线路,无短路、断路等异常现象,由此推断FPDM损坏。
图5起动发动机时FPDM导线连接器端子1、端子2及端子7上的信号波形
更换FPDM后试车,发动机起动正常;测量FPDM导线连接器端子1、端子2、端子5及端子7 上的信号波形(图6),信号均正常,故障排除。
图6正常车FPDM导线连接器端子1、端子2、端子5及端子7上的信号波形
故障总结
脉宽调制(PWM)威廉希尔官方网站 在车辆上的应用十分广泛,通过改变占空比(一个脉冲循环内,通电时间相所占的比例,即电路被控制的时间占比),从而调节输出电压的大小。因此,测量占空比,是快速判断车辆某些模块是否正常工作的重要方法。
使用汽车示波器,则是精准测量占空比行之有效的方法。捕捉到PWM信号波形后,Picoscope软件可以一键计算占空比,获得精准可靠的结果。当然,您也可以同时测量多个信号,组合波形判断故障更为高效!
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