虹科免拆诊断 | 2017款路虎发现5车行驶中发动机自动熄火

 

 

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）技术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！