【Pico汽車診斷案例】2015 款賓士G63 AMG 車發動機偶爾自動熄火

故障現象

一輛2015款賓士 G63 AMG車,搭載157發動機,累計行駛里程約為9.4萬km。車主反映,該車低速行駛時,發動機偶爾會自動熄火,故障大概1個星期出現1次。

故障診斷

接車後路試,故障未能再現。用故障檢測儀檢測,燃油泵控制模塊(N118)中儲存有故障代碼“P062700 燃油泵輸出端存在電氣故障或短路”“P008A00 燃油低壓迴路中的壓力過低”(圖1),由此懷疑低壓供油偶爾不足。

圖一 N118中儲存的故障代碼

如圖2所示,發動機控制單元(N3/10)透過單獨1根導線和傳動系統控制器區域網路(CAN C)將“燃油泵打開”請求訊號傳送至 N118,同時透過 CAN C將設定低壓燃油壓力傳送至 N118。

圖二 燃油泵控制電路
圖二 燃油泵控制電路

N118透過來自低壓燃油壓力傳感器(B4/7)的電壓信號檢測當前低壓燃油壓力,並將該訊息透過 CAN C傳送至 N3/10。N118評估當前低壓燃油壓力,將其與設定低壓燃油壓力進行比較,並利用三相電壓訊號促動燃油泵,從而使當前低壓燃油壓力達到設定值。

用 Pico示波器測量曲軸位置傳感器訊號、低壓燃油壓力傳感器訊號、燃油泵 U相電流及燃油泵 U相端電壓波形,反覆路試,發現在路口等交通訊號燈,怠速起停系統重新起動發動機時,低壓燃油壓力訊號電壓由3.1 V逐漸降低至1.8 V(圖3),持續時間約4.6 s。

圖三 怠速起停系統重新啟動發動機時的相關訊號波形
圖三 怠速起停系統重新啟動發動機時的相關訊號波形

如果這種趨勢持續下去,勢必會使發動機熄火。繼續試車,終於發現了規律:每次接通點火開關時,燃油泵三相的端電壓和相電流均會出現異常波動(圖4)。

圖四 反覆接通點火開關時的相關訊號波形
圖四 反覆接通點火開關時的相關訊號波形

放大異常段的波形(圖5),發現 U相電流高達 21 A,且 U相控制段前後的端電壓變化均呈水平狀,沒有感應電動勢,說明此時燃油泵轉子並未轉動,對應的相電流為堵轉電流。

圖五 燃油泵轉子未轉動時 U相的端電壓和相電流波形
圖五 燃油泵轉子未轉動時 U相的端電壓和相電流波形

放大正常段的波形(圖6),U相電流約為10 A,U相控制段之前的端電壓呈上升趨勢,U相控制段之後的端電壓呈下降趨勢,說明燃油泵轉子轉動了,產生了感應電動勢。

圖六 燃油泵轉子轉動時 U相端電壓和相電流波形
圖六 燃油泵轉子轉動時 U相端電壓和相電流波形

診斷至此,推斷燃油泵轉子起動時間偶爾過長,導致低壓供油不足,嚴重時導致發動機熄火。

查閱賓士廠商關於故障代碼 P062700的維修技術公告,提示更新燃油泵控制模組軟體版本。更新燃油泵控制模塊軟體版本後試車,故障依舊。難道是燃油泵轉子內部的運行阻力過大?拆檢燃油泵,發現燃油泵不是原廠件。

詢問車主得知,2個月前更換過燃油泵。訂購原廠燃油泵,到貨後對燃油泵轉子運行阻力進行對比測試,發現原廠燃油泵轉子的運行阻力較小。

故障排除

更換燃油泵後試車,接通點火開關,燃油泵轉子起動時間僅為120 ms,交車1個月後進行電話回訪,車主反映故障未再出現,故障排除。

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