汽车免拆诊断案例 | 2010款奥迪A4L车行驶中发动机偶尔自动熄火

故障现象

一辆2010款奥迪A4L车，搭载CDZ发动机

，累计行驶里程约为18.2万km。该车行驶中发动机偶尔自动熄火，有时熄火后能够立即重新起动着机，有时需要等待一会儿才能重新起动着机，故障频率较低。因该故障在其他维修厂陆续维修了近1年，先后更换了低压燃油泵、燃油泵控制单元及高压泵，但故障依旧，这次发动机突然熄火后无法重新起动了，于是拖车进厂检修。

故障诊断

用故障检测仪检测，发动机控制单元中存储有故障代码"P008700燃油高压共轨管/系统压力-过低主动静态"；读取高压燃油压力，接近0.2 bar（1 bar=100 kPa），由此怀疑低压燃油泵不工作，无法向高压泵提供低压燃油。该车燃油供给系统由低压部分和高压部分组成，燃油箱中的燃油先由低压燃油泵（电动泵）输送至高压泵（机械泵，由凸轮轴上的凸缘驱动），再经高压泵加压后输送至高压油轨。

图1 J623中存储的故障代码（截屏）

如图2所示，发动机控制单元根据发动机工况计算需要的高压燃油压力和低压燃油压力，然后通过控制燃油压力调节阀（安装在高压泵上）调节高压燃油泵输出的高压燃油压力，并通过向燃油泵控制单元发送占空比信号，控制低压燃油泵的转速，从而达到调节低压燃油压力的目的；另外，高压油轨上安装有油轨压力传感器，用于反馈实际的高压燃油压力，用于实现对高压燃油压力的闭环控制。

图2　燃油供给系统的控制电路

G6---低压燃油压泵；G247---油轨压力传感器；J538---燃油泵控制单元；

J623---发动机控制单元；N276---燃油压力调节阀。

准备用示波器从燃油泵控制单元处测量相关信号的波形，发现燃油泵控制单元导线连接器及燃油泵控制单元的端子1均烧蚀严重（图3）；检查燃低压燃油泵导线连接器，也存在烧蚀现象。更换燃油泵控制单元、燃油泵控制单元导线连接器及燃低压燃油泵导线连接器后试车，发动机能顺利起动着机，且运转正常。

图3　燃油泵控制单元导线连接器及燃油泵控制单元的端子1严重烧蚀

分析认为导致导线连接器烧蚀的可能原因有2个方面：端子虚接；电流过大。用示波器同时测量低压燃油泵的控制信号、电压及电流波形，探针和电流钳的连接方式如图4所示。

图4　探针和电流钳的连接方式

测得怠速及加速时的相关信号波形如图5所示，分析可知，怠速时发动机控制单元向燃油泵控制单元发送占空比（高电位有效）约为54%的控制信号，此时燃油泵控制单元以一定占空比（与控制信号的占空比接近）向燃油泵供电，燃油泵电流为13 A左右，偏大；加速时控制信号的占空比升高至90%左右，此时燃油泵控制单元持续向燃油泵输出蓄电池电压，燃油泵电流升高至22 A左右，异常（原地加速时低压燃油泵不应该以最大负载工作）。诊断至此，初步判断低压燃油泵损坏，工作电流偏大。

图5　怠速及加速时的相关信号波形（截屏）

更换低压燃油泵后测得怠速及加速时的相关信号波形如图6所示，分析可知，怠速时发动机控制单元向燃油泵控制单元发送占空比约为49%的控制信号，此时燃油泵控制单元以一定占空比向燃油泵供电，燃油泵电流为4 A左右，明显变小，对应的低压燃油压力为4 bar

（1 bar=100 kPa）左右，正常；加速时控制信号的占空比升高至90%左右，此时燃油泵控制单元持续向燃油泵输出蓄电池电压，燃油泵电流升高至15 A左右，对应的低压燃油压力为10 bar左右，说明此时低压燃油泵依然以最大负载工作，异常。

图6　更换低压燃油泵后测得怠速及加速时的相关信号波形（截屏）

读取发动机数据流，发现怠速时低压燃油泵控制信号的占空比偶尔会从48%升高至90%左右（图7）；用图形显示模式观察高压燃油压力信号的变化（图8），发现怠速时的高压燃油压力信号波动较大，异常。诊断至此，推断高压泵工作异常，为了达到设定高压燃油压力，发动机控制单元控制低压燃油泵以最大负载工作，在加速时这种情况表现得更加明显。

图7　怠速时低压燃油泵控制信号和高压燃油压力数据流（截屏）