2014款保时捷卡宴车行驶中发动机偶尔自动熄火

 

    一辆2014款保时捷卡宴车，搭载4.8L自然吸气发动机，累计行驶里程约为10.3万km。车主反映，行驶中发动机偶尔自动熄火，尤其在减速至停车的过程中故障容易出现。

 

    接车后路试，确认故障现象与车主所述一致，且发动机自动熄火前异常抖动。用故障检测仪检测，无相关故障代码存储。

     用pico示波器和压力传感器同时测量曲轴位置传感器信号、燃油泵控制信号（PWM信号）及低压燃油压力，反复试车，捕捉到故障发生时的相关波形如图1所示，其中发动机转速信号和燃油泵控制信号的占空比均是利用数学通道，根据曲轴位置传感器信号和燃油泵控制信号计算出来的。

 

图1 故障发生时的相关波形1

 

    分析可知，故障出现时，发动机转速在300r/min~500r/min波动，持续约5s后发动机熄火；燃油泵控制信号的占空比一直约为56%，正常；低压燃油压力一直约为5.5bar（1bar=100kPa），也正常，说明低压供油部分正常。接着检查高压供油部分。

     用pico示波器测量气缸1喷油信号和油轨压力传感器信号，反复试车，捕捉到发动机明显抖动时的相关波形如图2所示。

 

图2  故障发生时的相关波形2

 

    分析可知，油轨压力传感器信号波形上有明显的杂波，信号电压偶尔从1.6V左右突然升高至4.8V左右，持续约100ms，发动机转速快速从700r/min左右降低至300r/min左右，然后又立即升高至700r/min以上。

    在这个过程中，我们还可以看到，由于油轨压力传感器信号电压突然升高，此时发动机控制单元误以为实际油轨压力过高，为了维持正常的发动机转速，发动机控制单元降低喷油脉宽和燃油泵控制信号的占空比，但由于实际油轨压力并不高，喷油量不足，以致发动机转速快速下降；当发动机转速过低时，为了不让发动机熄火，发动机控制单元又开始增加喷油脉宽和燃油泵控制信号的占空比，发动机转速开始升高，发动机没有熄火。

     由于油轨压力传感器信号是从发动机控制单元导线连接器侧测量的，怀疑油轨压力传感器搭铁线虚接、信号线对5V参考电源线短路或传感器损坏。检查油轨压力传感器，发现其导线连接器未安装到位（图3），怀疑故障是由此引起的。

 

图3　油轨压力传感器导线连接器未安装到位

故障现象

故障诊断

故障排除

 

    将油轨压力传感器导线连接器安装到位后反复试车，故障未再出现，且油轨压力传感器信号波形上的杂波消失（图4），故障排除。

 

图4　维修后的相关波形