故障现象

一辆2011 年产南京依维柯共轨柴油汽车，车辆型号为 NF2055XGC32，发动机型号SOFIM8140.43S3，额定功率为 92kW。发动机能正常启动，在发动机故障灯没有点亮时车辆能正常行驶。当故障灯亮时，发动机无法提速始终处于怠速状态，并有抖动。在踩下油门踏板时，从解码器数据流中观察到油门信号数据变化正常，但信号一与信号二数据变化不是2 ：1 的关系。此时轨压数据正常，处于怠速状态压力( 如数据流中的正常部分)。当钥匙电源断开后再次启动，一切恢复正常，行驶一段距离后故障又重新出现。

故障诊断与排除

从故障现象来看，故障点来自油门踏板的可能性比较大。为了更加准确地判断故障点，决定先清除故障码后试车，当故障出现时调出故障码再作处理。用DTS650 解码器实时监控发动机数据以便当车辆出现故障时进行分析。表1、表2 分别是发动机出现故障时的故障码，以及行驶时从正常状态到故障状态时的数据流。

从实时数据流分析，当故障出现时，实际轨压( 燃油压力) 与目标轨压( 燃油压力设定点) 相差太大，见表2 中红字部分。这也是导致发动机报故障码的原因所在。

根据故障码及相关数据流分析，故障的可能原因有：①轨压传感器自身故障；②从轨压传感器到EDC 的线路故障；③发动机EDC 故障；④油路故障。根据以上故障点的假设，逐个进行验证以便最终确定故障点。在排除故障时根据由易到难及从外到内的原则，决定先从电路入手检查。由于没有新的轨压传感器可以更换，接下来先检查轨压传感器的供电及信号传输情况。如图1 所示，轨压传感器的电源供电插头1 号脚为负极，与电脑的8 号端子相连；插头3 号脚为 5V 正极，与电脑的43 号端子相连。2 号为信号线，与电脑43 号端子相连。

表2 正常状态到故障状态时的数据流

图1 依维柯博世共轨EDC16电控系统电路

熄火后，测量轨压传感器插头1 号与3 号之间的电压值为5V，正常。接下来分别测量了传感器三根线路与电脑连接情况，未发现断路或短路。问题不在电路部分，那么是油路故障还是发动机电脑故障呢？由于是在路上试车，没有工具检查油路，没有正常的电脑可以更换，于是决定返回修理厂后再作处理。在返回时又出现了两次故障，到修理厂检测后发现除了之前的两个故障码又多了一个新的故障码 6A ：电子控制单元- 传感器供应电源故障，当前< 超出范围。

根据新出现的故障码，决定调整测量方法。决定在线测量轨压传感器电源，当发动机故障重现时，轨压传感器1 号脚的电压伴随着发动机的抖动在4.2 ～ 5V 之间来回变化，这是不正常的，实际应为 5V 不变化。根据上面的检测结果说明线路是没有问题的，结合故障码判断肯定是发动机电脑供电模块出现了故障。

在寻查解决办法之前我们先来分析电脑板内部电源分配情况。该电脑板与博世EDC16-C39 的电脑板内部结构是一样的，共有3 个供电电源，电源1 为加速踏板位置传感器1 与凸轮轴位置传感器供电；电源2 为轨压传感器及加速踏板位置传感器二供电；电源3 为机油压力传感器及空调压力传感器供电。

至此，我们需要分析一下文章开头提及的油门信号有时不稳定的现象。这款发动机控制单元是博世系统，它的加速踏板电路如图2 所示。加速踏板位置传感器以分压电路原理工作，发动机电脑供给传感器两组5V 电源，随着传感器位置的改变，信号端电压会以线性变化关系传输给电脑，且信号1 输出电压约为信号2 电压的2 倍，如果其中任一电源出现问题，则传输给电脑的信号就会出现误差。

根据以上分析，如果电源2 出现故障，那么就不难解释在文章开头讲到的油门信号有时不稳定的现象。那么，如果共轨压力传感器供电电压出现偏差，为什么会导致轨压信号异常呢？下面我们来分析一下共轨压力传感器的工作原理。

如图3 所示，共轨压力传感器是利用传感器皮膜上的传感器元件将高压管道内的压力转化成电压信号输送到ECU，其内部电路原理构成如图4 所示。当有微小压力作用于硅膜膜片上时其电阻值发生变化。压力传感器以惠斯登电桥原理工作, 当膜片在油压作用下发生变形时，四个测量电阻中的两个电阻值升高而另外两个电阻值降低，这将导致电桥的输出端产生电压，通过端子向发动机电脑输出0 ～ 5V 电压。由此可见，传感器供电电压出现异常会导致轨压传感器输出信号出现异常。

在没有更换新的电脑板之前，我们先根据诊断思路进行验证。将发动机电脑供给轨压传感器及加速踏板位置传感器二的线路剪断，将车上24V 电源输出到轨压信号模拟仪( 能模拟轨压信号、双油门信号、各种温度信号、增压压力信号，恒定5V 电源输出) 上，由信号模拟仪输出5V 电源进行代替EDC 5V 电源工作，结果试车一切正常。由此可以充分确定发动机控制单元内部5V 电源模块出现故障。更换发动机控制单元后，故障排除。

文中第一个笔误，该车发动机 92kW是最大功率，而不是额定功率(最大功率是峰值不能持续运转，额定功率能持续运转，发动机动力性给出的是最大功率)。第二个笔误，作者写“轨压传感器1号脚电压伴随发动机的抖动在4.2～5V之间来回变化”，然而1号角是负极、3号脚是 5V，应是“3号脚与1 号脚之间电压在4.2～5V来回变化”。文中既然插有图5，应将图中的电阻标出编号，根据原始技术资料写出惠斯登电桥哪个电阻因压力变化而电阻值变化，会使文章阅读清晰、文章质量完美。文中说将加速踏板位置传感器2的电线剪断，这是严禁的，应采用从插头中抽出插针的方法使其线路断开。

本案例诊断过程比较细腻，作者通过分析发动机故障码和由正常状态过渡到故障状态的数据流，介绍轨压传感器三条导线的作用，测量轨压传感器线束侧插脚的电压，阅读轨压传感器结构图，接着使用信号模拟仪以5V 直流电压对传感器供电，直至故障不再出现，以此判定电脑板5V电源模块故障。作者利用了维修人员很少使用的信号模拟仪，这种方法值得推广。