修复后的长城哈弗无法启动

【摘要】：一辆行驶里程约km，搭载了GW2.8TC-CB18型增压共轨柴油机的11年长城哈弗。该车事故修复后，发现发动机无法启动。GW2.8TC型柴油机安装了BoschCRS2-14共轨系统，采用了EDC16C39电控单元，最大喷油压力145MPa。EDC16C39电控单元无常电源，采用主继电器为K01、K03、K05端子供电。该电控单元采用的传感器包括：曲轴位置传感器(电磁感应式)、凸轮轴位置传感器(霍尔式)、共轨压力传感器、冷却液温度传感器、空气流量计(带进气温度)、加速踏板位置传感器(双电位计)、燃油含水率传感器等。采用的执行器包括：喷油器电磁阀、进油计量比例电磁阀、EGR电磁阀、预热控制器及预热塞、风扇继电器及风扇电机、主继电器、压缩机继电器及电磁离合器、发动机故障灯、预热指示灯、燃油含水率指示灯。另外，其它输入信号有：离合器开关(单触点式)、制动开关(双触点式)、点火开关等。将该车喷油器电磁阀的2个接线端子都连接到电控单元EDC上，电控单元EDC利用电容器的充放电特性实现高压驱动(接近100V)以形成峰值电流，以常规12V电压驱动形成维持电流(基于节能考虑)。拔下1缸喷油器插头，测量喷油器电磁阀的阻值为0.3Ω(正常值为0.3～0.6Ω)，正常。将点火开关至于ON位置，在线束侧测量电压值，1号端子的电压值为5.33V，2号端子的电压值为5.87V，正常。上述检查说明1缸喷油器电磁阀的阻值正常，且至电控单元EDC的线路未见断路、与地断路现象。用发光二级管串联一个300Ω的电阻制作一个试灯(由于喷油器电磁阀采用高压驱动，发光二极管不串联电阻的话，可能引起二极管爆裂)，拔下1缸喷油器插头，将试灯的两端分别与线束侧一缸喷油器插头的两个端子连接，启动发动机，试灯闪烁，说明电控单元EDC能够对一缸喷油器电磁阀输出控制信号。GW2.8TC型发动机有如下的控制策略：①曲轴位置传感器失效后，当飞轮转动2圈，电控单元仍检测不到发动机转速信号时，便无法得知当前的曲轴位置，因此无法确定正确的喷射时刻及喷油顺序，系统会控制喷油器不工作，造成发动机启动，若发动机运转时曲轴位置传感器传感器失效，发动机会立即熄火;②启动发动机时，电控单元EDC需采集凸轮轴位置信号来判定一缸压缩上止点，如失去凸轮轴位置信号，系统无法设定喷油时刻，发动机将不能启动。若发动机运转时凸轮轴位置传感器失效，发动机会正常启动，但熄火后发动机无法再次启动。曲轴位置传感器为电磁感应式，共三个接线端子(带屏蔽线)。拔下插头，打开点火开关，在线束侧测量电压，1号端子电压值为1.85V，2号端子电压值为1.77V，正常;在传感器侧插头测量电阻，1号与2号端子间的电阻为930Ω(标准值770～950Ω);拆下传感器，检查永久磁铁部位未发现有吸附铁屑等金属杂质。用塑料规检查传感器与信号轮之间的间隙值为0.9mm(标准值：0.8～1mm)。上述检查说明曲轴位置传感器的线路、阻值及间隙都正常。该发动机是4JB1柴油机的改进型，凸轮轴下置安装在缸体上。凸轮轴位置传感器位于发动机前端正时盖的外侧(图6)，凸轮轴位置传感器为霍尔式，共三个接线端子(3号为5V电源、2号为信号、1号为搭铁)。拔下凸轮轴位置传感器插头，打开点火开关，在线束侧测量电压，3号电压值为5V电源、2号电压值为4.8V、1号为0，测量1号搭铁线的电阻值为0.9Ω，正常。拆下传感器检查，未发现有吸附铁屑等金属杂质。将传感器插头插上，在插头的2号端子处插一个大头针，点火开关ON位置，用一字螺丝刀距离传感器0.5mm左右的距离，接近或离开传感器(多次)，用万用表测量2号端子(信号)的输出电压，发现有时候信号电压一直在4.8V不变或有时候在0与4.8V之间跳动，这明显不正常!2号端子(信号)的输出电压正常值应该在0(一字螺丝刀接近)与4.8V(一字螺丝刀离开)之间跳动。仔细检查凸轮轴位置传感器，发现凸轮轴位置传感器插头靠近固定螺纹孔处有裂纹，分析可能是事故时撞击造成的，凸轮轴位置传感器内部存在故障。更换凸轮轴位置传感器，启动发动机顺利启动，读取发动机“曲轴与凸轮轴同步状态”数据流,其数值为“48”，其它数据流如怠速为800r/min、目标轨压与实际轨压都为400bar(40MPa)、轨压传感器电压值为1.37V、主喷时间561μs、当前喷油量与实际喷油量都为5.49mg/Cyc等数据流都正常，故障排除。故障小结(1)目前，车用国Ⅲ柴油机安装Bosch共轨系统的比例最高，其电控单元主要有EDC16(适用于乘用车和轻中型商用车，有12V系统EDC16C39以及兼容12/24VEDC16UC40两类)、EDC7(适用于中重型商用车，发动机电脑可直接安装在缸体上，同时兼容12/24V)、EDC17(博世最新一代全球化平台，有乘用车12V系统EDC17C、兼容12/24V系统EDC17CV两类，并集成选择性催化还原控制单元DCU功能，以满足国Ⅳ排放法规要求)三种，其中电控单元EDC16与EDC7使用最多。电控单元EDC16与EDC7在控制策略方面有很大的不同，例如：①EDC7系统可以利用曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器的单一信号工作，而EDC16系统启动时曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器信号缺一不可;②进油计量比例电磁阀失效，EDC7系统发动机能启动(在最大轨压条件下工作并进入Limp-Home功能)，而EDC16系统发动机无法启动;③共轨压力传感器失效，EDC7系统发动机能启动(进入Limp-Home功能)，而EDC16系统发动机无法启动。(2)共轨压力是共轨柴油机的重要参数，Bosch共轨系统要求启动时压力应达到20MPa以上(Delphi系统要求10MPa以上)。可以利用诊断仪“高压系统油压测试”菜单，进行启动时共轨压力测量。根据启动时的共轨压力值，判断是否满足要求，以便确定后续检查。如果没有柴油机故障诊断仪，可以通过测量共轨压力传感器的电压间接进行共轨压力值的判断：拔下共轨压力传感器(3个接线端子)，找出电源线(5V电源)、搭铁线(测量与地的电阻值)，剩下的一根即为信号线，在信号线处插上一个大头针，然后将共轨压力传感器的插头插上。点火开关在ON位置时，共轨压力传感器的信号电压应该为0.5V左右。启动时，共轨压力传感器的信号电压应该达到或超过1.1V(对应的共轨压力为25MPa)左右。怠速时，共轨压力传感器的信号电压为1.37V(对应的共轨压力为40MPa)。(3)Bosch及Denso共轨系统喷油器电磁阀都采用了高压驱动(接近100V)，其平均电压为17V左右，而Delphi共轨系统采用电源电压驱动，对喷油器电磁阀的检测最好的方法是利用诊断仪(或专用示波器)进行电流波形检测。在没有示波器的情况下，也可以在对喷油器线路、阻值检查正常的情况下，用发光二极管(需串联一个300Ω左右的电阻)制作一个试灯，通过观察试灯是否闪烁来判断喷油器的控制信号是否正常。(4)该车故障是凸轮轴位置传感器由于车辆事故造成凸轮轴位置传感器内部损坏，造成发动机电控单元EDC无法确定一缸上止点位置，使发动机启动不启动。由于诊断仪无故障码，给故障诊断排除带来一定的困难，但是，若能对BoschEDC16系统有效掌握，按照一定步骤，应该能顺利排除该车故障。接修该车后，启动车辆，发动机毫无启动迹象。用金德KT670柴油诊断仪读取信息，无故障码，读取静态数据流未见异常(启动时，诊断仪自动退出，因而无法读取动态数据流)。GW2.8TC型增压共轨柴油机不能启动故障可能原因：①发动机防盗系统故障;②启动时，蓄电池电压过低造成发动机电控系统不能正常工作;③发动机电控单元EDC及供电、搭铁电路故障;④发动机相位不同步;⑤重要的传感器、执行器及电路故障如：曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、共轨压力传感器、燃油计量比例电磁阀、喷油器电磁阀等故障，发动机不能迅速地建立所需油压，发动机进入了停机保护状态;其它方面的故障如机械故障等。本着先简单后复杂的原则，首先检查防盗系统，正常。用万用表测量启动时蓄电池的电压，测量值为10.3V，满足发动机电控单元正常工作的电压范围(维修手册给出的范围是6～16V,但是通过实际测量，该电压最低值应高于9V)。BoschEDC16C39电控单元(共2个线束插头，A插头线束为发动机控制线束，K插头线束为电控单元与电源及车身零部件之间的线束，供电电压为12V)无常电源，其供电及搭铁电路简图。检查电控单元EDC供电是否正常，可以采用下列四种方法：①点火开关ON，如果发动机故障灯亮且3s左右后熄灭，这表示发动机电控单元经过自检后表示系统正常;②点火开关ON，拔掉水温传感器或进气温度传感器，用万用表测量传感器电压，如果传感器有5V左右的电压，则表明电控单元已正常工作;③在发动机的诊断插座处，测量7号端子(K线)的电压，点火开关ON位置时，若电压值为10V左右，说明K线已能通讯，电控单元已正常工作;④用诊断仪进入发动机电控系统，如能进入，说明电控单元供电正常。该车点火开关ON时，故障灯亮3s左右后熄灭，同时，诊断仪能够进入发动机电控系统，上述检查可以说明电控单元的供电及搭铁电路应正常。转自：将连接进气歧管与增压器的软管靠近进气歧管的一端拆下，向进气歧管内喷入少许低温冷启动液，发动机顺利启动，但是当启动液燃烧完后，发动机又熄火，再次启动失败。检查至此，可以判断发动机防盗、启动时蓄电池的电压、电控单元EDC的外围电路、发动机的配气相位正常，且无影响启动的机械故障，后续应该重点检查启动时发动机的共轨压力以及重要的传感器、执行器。目前，高压系统油压测试为标配，其它三项功能为选配。用诊断仪进行高压系统的共轨压力测试，方法如下：选择高压系统测试专用线束，将BNC接头连接到诊断仪下端的CH1通道上，拔下共轨压力传感器插头，将3PIN(针)母插头连接到共轨压力传感器上，将3PIN(针)公插头连接到共轨压力传感器线束侧插头上。连接诊断仪，选择“高压系统油压测试”菜单，启动发动机5s左右，读取启动时共轨压力的数值，该车启动时共轨压力能够达到31.53MPa(正常值要求至少达到20MPa)。启动时共轨压力能够满足要求，说明低压油路正常、高压油泵供油压力正常、燃油计量比例电磁阀(常开式，电磁阀不通电时，切断通往高压油泵的油路)正常、共轨压力传感器正常。接车后连接丰田专用诊断仪DST-II，启动发动机，打开空调开关，发动机系统数据流显示空调开关信号及电磁离合器继电器信号一直处于OFF状态。打开前机舱盖，发现压缩机不工作，但是空调控制面板A/C指示灯并没有闪烁。该车空调诊断系统没有设计与诊断连接器(DLC)通讯，只能通过控制面板自诊断功能所提供的故障代码进行判断。如图1所示，同时按下空调控制面板的AUTO开关和进气控制开关，将点火开关拧至ON，控制面板内的所有的运行显示器和温度设置功能显示都应点亮，在1秒内亮灭4次后，进行记录故障输出，故障码为:11-车内温度传感器电路故障;13-蒸发器温度传感器电路故障;21-日光传感器(乘客侧)电路故障;24-日光传感器(驾驶员侧)电路故障;32-进气口(风挡位置)传感器电路故障;33-模式(风挡位置)传感器电路故障;43-模式控制伺服电机电路故障。清除故障码，所有故障代码都不能清除。出风口只能吹前风挡玻璃位置和脚部位置，面部位置一直不能出风。客户反映，该车已在多家维修站进行过维修，但前后历时两个多月时间始终未能确定故障原因。其他维修人员都怀疑是A/C控制面板总成故障，但是很难找到同一型号的A/C控制面板总成供他们互换，所以不敢拿出肯定的结论。根据出现多个故障码且不能清除，初步判断主要原因可能有3种：①传感器的共用电源或接地电路故障;②传感器或其电路故障;③A/C控制面板总成(与放大器做成一体)内部集成电路故障。首先，对A/C控制面板总成的主要工作电源及搭铁端子进行检测，各端子检测结果都在正常范围。室内温度