信号异常导致的同步故障是电控共轨系统的常见故障之一,特别是无故障码或者无厘头故障码的电路信号故障一般不易察觉,本期小轨给大家详细解读由信号异常导致限速的案例。
一、故障案例
某公交车经过大修后,启动正常,低转速区一切正常。加速至2000转时,再踩油门,故障灯点亮,限速1500转。ECU为EDC7UC31,使用博世CPN2.2油泵,和CRIN2喷油器。
故障出现后车辆限速,用诊断仪读取故障,详细的故障码信息如下,故障可以清除,但是只要车辆到2000转发动机故障重现:
二、已做排查:
泵友分析:限速时轨压泄压阀有回油,由此判断是泄压阀打开导致了限速1500转。根据故障现象,结合故障码分析,通常情况下,导致限速的可能原因是:轨压过高、同步信号异常。判断泄压阀打开为主故障,所以优先排查油路。根据共轨之家之前的每周一课分析,造成这轨压高或同步异常的原因有:
1、根据故障码,判断为油路问题导致,检查油泵回油,油泵回油管没有任何堵塞和管路弯折的情况;
2、依次排查油泵计量单元和溢流阀有无卡滞现象,显示正常;
3、又更换轨压传感器和油轨泄压阀,故障还没解决;
4、直接更换新的油泵,故障还是没解决!
搞到这里,这位泵友已经有些许崩溃了,油路、油泵、油轨都搞了,故障还没解决。没办法,还是从另外一个同步的故障下手试试吧。
检查外面容易检查的曲轴传感器和飞轮盘,意外惊喜的发现飞轮盘有明显的损坏:
更换曲轴飞轮盘后,重新试车,低速时候一切正常,加速到2000转以上也不会报任何故障码,故障解决。
三、曲轴信号怎么会导致泄压阀打开?
1、工具配备
排查信号故障最有力的工具就是示波器,它可以读取交变信号,如转速传感器输出信号(霍尔式或者磁电式)、喷油器控制信号等。如果想做深入的故障排查,特别是电路信号干扰和同步相关的故障排查,建议泵友们备一台示波器。
2、把示波器的两根输入信号线外接到曲轴转速传感器的线束上,起动逐渐加速至发动机2000转,示波器采集到的图形如下:
而正常的波形如图:
对比两个波形可以看出,采集到的波形中出现了几个异常波形。根据我们分析,ECU检测到这几个异常波形时,计算量会溢出导致ECU重启(类似家用电脑的重启故障)。由于计量阀是无电常开的计量阀,所以重启后的瞬间,计量阀断电全开,供油量最大,瞬间轨压过高,将泄压阀冲开,从而导致跛行限速。
四、为什么只有在2000转以上会导致ECU重启?低转速时候为什么不会有这个故障呢?
这就得提到磁电式转速传感器的原理了:
磁电式转速传感器是以磁电感应为基本原理来实现转速测量的。磁电式转速传感器由铁芯、磁钢、感应线圈等部件组成的,测量对象转动时,转速传感器的线圈会产生磁力线,齿轮转动会切割磁力线,磁路由于磁阻变化,在感应线圈内产生电动势。转速传感器产生交变信号的峰值和触发轮的转速有关,触发轮转的越快,产生信号的峰值越大。ECU内部会对这个正弦的方波形进行整流,转化为可识别的方波信号。
低转速时,缺陷齿和正常齿感应出信号峰值的差异不大,ECU会将缺陷齿感应出的波形视为正常波形进行整流,整流出的方波如图:
高转速时,缺陷齿和正常齿感应出波形峰值的差异增大,ECU内部处理后识别为下图,可见曲轴转动一圈之中,ECU检测到了两个缺齿。
这下您是否清楚,为什么转速2000以上后,会导致ECU重启了么?就是在ECU识别到异常的这种缺尺或者异常信号时候,ECU会反复重复的进行计算,导致ECU计算溢出自我保护,进行重启,重启瞬间ECU各个针脚都断电,计量阀断电后会导致轨压偏高,限压阀冲开,这就是为什么曲轴信号会影响限压阀冲开了。
五、同步状态
对于电控共轨发动机,同步是一个很重要的环节,它决定喷油时刻等等,如果同步出现故障,将会导致发动机的一系列问题。我们通常在诊断仪中读到的同步状态是一个数字,这些数字又有什么含义呢?下面小轨带您简单了解博世国三同步状态的含义。
35:曲轴信号和凸轮轴信号不同步;
38:没有检测到凸轮轴信号;
48:二者之间同步正常;
64:系统(发动机控制)正在等待,直至发动机完全停止运转;
128:系统(发动机控制)处于应急行驶模式;
129:通过凸轮轴传感器系统使发动机工作;
130:曲轴传感器系统已出故障,将通过凸轮轴传感器系统继续工作;
对于国四,同步正常时的数字为30(16进制,转换为十进制时为3x16+0=48)。
如果同步信号正常,同步信号显示数据为48,发动机必须满足以下条件:
1) 故障存储器中没有故障记录;
2) 曲轴传感器及其连接线束正常工作;
3) 凸轮轴传感器及其连接线束正常工作;
4)曲轴和凸轮轴同步对准(根据相关图纸);
5)曲轴传感器和凸轮轴传感器安装间隙正确。
● 重要提醒
根据本例的故障可以看出:如果有报出泄压阀打开的故障,不一定是油路的问题,所以各位泵友还是要具体问题具体分析。如果泄压阀打开故障和其他电气类故障(轨压传感器,计量阀,同步,ECU等)一起报出来的话,一般要优先解决相关电气类故障。通常排除电气故障干扰后,泄压阀打开的故障也会随之解决。如果排除电气故障后,泄压阀还是打开的话,再重点排查油路是否轨压偏高导致。
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