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1、 玉柴电控发动机典型故障案例分析 1 玉柴电控发动机故障维修典型案例分析 广西玉柴机器股份有限公司 客户服务中心 玉柴电控发动机典型故障案例分析 2 前言 玉柴电控发动机故障维修案例是玉柴电控服务工程师以及玉柴服务站在处理电控发动机故障中收集的一些具有典型性、代表性、全面性的故障，材料中详细记录我们处理故障的思维、检查方法、过程和结果。为方便电控服务人员快速掌握电控服务方法和技巧，懂得电控故障的分析方式、方法，特整理本故障案例分析材料供电控服务人员参考学习。案例材料由玉柴服务中心电控服务工程师提供，张廷、胡铁兵、周勇、罗朝发、牛计划负责整理排版，梁忠瑜、董萍、孟越负责审核校对工作。由于编者水平
2、有限，书中疏漏和不足之处，恳请指正。广西玉柴股份有限公司 客户服务中心 2008 年 10 月 玉柴电控发动机典型故障案例分析 3 目录 第一部分：Bosch 共轨系统（一）发动机无法起动1（二）发动机功率不足，转速限制12（三）其它电控故障20 第二部分：DEPHI 共轨系统（一）发动机无法起动30（二）发动机功率不足，转速限制35 玉柴电控发动机典型故障案例分析 4 第一部分：Bosch 共轨系统 （一）发动机无法起动 一、发动机不能起动理论原因分析 对于 Bosch 共轨系统，引起发动机不能起动有以下几个方面：1、整车没有给发动机供电：对于电控发动机，发动机的整个工作过程都是由中央处理器
3、 ECU 来控制的，要保证发动机能起动，其前提条件就是让 ECU 先工作起来，而 ECU工作的前提条件又是有正常的电源给其供电。2、发动机不能迅速的建立油压：对于 Bosch 共轨系统，其喷油器是电控的，但喷油器的喷油开启压力也是有一定要求的，只有当油压达到 200 巴以上时，在 ECU 发出喷油指令信号时，才能打开喷油器进行喷油。3、发动机相位不同步：Bosch 共轨系统其喷油指令是由 ECU 发出的，但 ECU 只有当准确判断某一缸达到压缩上止点附近时，才给某一缸发出喷油指令，如果 ECU 判断不出来哪一缸达到了上止点，将不发出喷油指令，这时喷油器将不喷油，发动机也就起动不了，而对发动机相
4、位的准确判断是依靠装在皮带轮上的曲轴位置传感器和装在凸轮轴信号盘上的来完成的 4、发动机进入了停机保护状态：电控发动机具有故障自诊断和对不同级别故障进行自动保护的功能，当在起动时，如果 ECU 检测到有影起发动机的致命故障时，ECU 的保护功能会限制发动机的起动，如温度（水温、进气温度）超高保护。5、其它方面：机械故障 二、故障排除思路 对于发动机不能起动的故障，我们应该抱着由简到繁的思路进行排查，应按照电路油路相位其它的检查顺序逐一排查。1、对电路的检查 首先检查 ECU 是否正常供电，有三种判断方法：a)打开钥匙门，给 ECU 送电，如果在开钥匙的同时，发动机故障灯闪亮一下，大概在2 秒后
5、熄灭，这表示发动机 ECU 经过自检已经正常工作，则不能起动继续查找其它原因 b)打开钥匙门，拔掉水温传感器，用万用表量取该传感器电压，如果该传感器有 5V 玉柴电控发动机典型故障案例分析 5 左右的电压，则表明 ECU 已正常工作，如果电压是 0V，则表明 ECU 没有供电而没有正常工作 c)找到发动机的诊断接头，量取诊断头的三根线电压，如果量得的对地电压有一根为24V（电瓶电压）左右，一根为 20V 左右，一根为 0V，则表明发动机 ECU 已正常工作，如果没有量得 20V 左右电压，则表明 ECU 没有送电而没有工作 d)如果按照以上方法判断 ECU 没有工作，则要检查 ECU 的供电电
6、路。对于 Bosch 共轨系统，给 ECU 供电为：打开钥匙门给 ECU 的点火信号，该信号线从钥匙门连到发动机 42 端插头的 140（对照图纸）线上，断开 42 端插头，钥匙门给电，量取该 140线，如果有 24V 电，则证明钥匙门到 42 端插头没有问题，如果没有 24V 电，则证明钥匙门到 42 端插头没有电，这时要检查从钥匙门到 42 端插头的线路，有没有断路、短路的情况，特别要注意各保险丝的检查；拔开给 ECU 主供电的 2 端子插头，用万用表量取两端子电压，如果有 24V 电压则为正常，如果没有 24V 电，则说明整车给ECU 的主电源供电不正常，请检查相应的线路。2、对油路的检
7、查 a)Bosch 共轨发动机对油路中有空气是非常敏感的，如果油路中有空气，则会造成发动机的难起动或不能起动，油路排空气的方法，松开手油泵座处的放气螺栓，用手压手油泵泵油，直到放气螺栓处流出来的是油为止，紧上放气螺栓，然后打起动。b)如果油路没有空气，发动机还是不能起动，这时应结合诊断软件检查，看起动时实际轨压的建立情况，如果实际轨压不能建立，则首先松开输油泵的进油管，再泵手油泵，如果从输油泵进油管处有油流出，则证明从油箱到输油泵的油路没有问题，如果不能流出油，则证明从油箱到输油泵的油路存在问题，请检查相应的油路；接着可以松开精滤的出油口，打起动，如果精滤的出油口有油流出，则证明从输油泵到精滤
8、的油路没有问题，如果不能流油，则证明从输油泵到精滤的油路有问题，一般是输油泵故障；松开高压泵至共轨管的进油管，打起动，如果该进油管有油流出，则证明高压泵供油正常，如果没有油流出或流出的油过少，则可能是高压泵的供油能力较差，请作相应的检查。3、对相位的检查 a)对相位的检查，要结合诊断软件来检查，首先通过诊断软件读取故障码，看有没有报凸轮轴、曲轴方面的故障码，其次是看发动机起动时的相位数据，如果 玉柴电控发动机典型故障案例分析 6 相位正常，在起动的时候，在“同步相位”一项里，会发现相位数字会在“2”、“3”、“16”“48”之间跳动，这是发动机在检测相位的关系，一旦相位正确，则能顺利起动，相位
9、正常时，其数值应该是“48”。b)如果相位不同步，则结合故障码，检查曲轴、凸轮轴线路，传感器电阻，必要时还可以将曲轴和凸轮轴传感器调换过来试验，已确定是哪个传感器出现故障而造成的不能起动或不易起动，c)如果传感器和线路都没有为题，则应检查齿轮室、凸轮轴信号盘、皮带轮等是否存在错位、移位、松框的情况。4、其它的检查 通过诊断软件，看有没有影起发动机保护的故障码（如水温过高），看发动机运行数据是否有异常（如进气温度是否过高，甚至达到了 100 度以上）案例 1：发生地点：天津公交五公司 发动机型号：E240B 故障现象：打起动机，起动机能转，但发动机就是不能起动，尝试多便还是不能起动。对于天津公交
10、五公司的这台车，是台欧二升欧三的升级车辆，改装好后，起动发现起动不了，我们前去检查，发现 ECU 供电正常，连上诊断仪读取故障码，发现没有故障码，打起动看数据，再读故障码，这时出现了轨压泄压阀打开的故障码，泄压阀打开，说明油轨里的压力过高，将泄压阀给冲开了，当然引起轨压过高的原因很多，油路、电路上都会引起，油路上如果回油管打折，会造成回油不畅造成轨压高，电路上如果燃油计量阀、轨压传感器故障也会造成轨压高，但仔细检查电路后也没有发现问题。经过采集数据对数据进行分析，发现了很多异常的地方，采集数据如下，注意数据的阴影部分。时间(分)CoEng_stEng(flag)Eng_nAvrg(rpm)LI
11、Gov_nSetpoint(rpm)Rail_pSetPoint(hpa)RailCD_pPeak(hpa)EngM_stSync(flag)InjCtl_qSetUnBal(mg/cyc)MeUn_iSet_mp(mA)Rail_dvolMeUnCtlI(mm3/s)发动机状态 发动机转速 目标怠速 设定轨压 实际轨压 同步状态 循环喷油量 燃油计量阀设定电流 轨压积分量 玉柴电控发动机典型故障案例分析 7 38.172 2 0 700 400000 74700 2 37.6 734 0 38.177 2 0 700 400000 72500 2 37.6 734 0 38.181 2 0
12、700 400000 70300 2 37.6 734 0 38.185 48 0 696 504000 68100 2 0 734 0 38.189 48 132 683 510000 162600 16 0 734 0 38.193 48 152 671 510000 191200 33 0 734 0 38.198 48 161 658 510000 184600 33 0 734 0 38.202 48 169 650 510000 178000 3 0 734 0 38.206 48 172 650 510000 171400 3 0 734 0 38.21 48 171 650 5
13、10000 164800 48 0 734 0 38.214 48 172 650 510000 158200 3 0 734 0 38.218 48 173 650 510000 153800 3 0 734 0 38.222 48 172 650 510000 147200 48 0 734 0 38.227 48 173 650 510000 142800 3 0 734 0 38.244 48 172 650 510000 257100 3 0 734 0 38.248 48 171 650 510000 397800 48 0 734 0 38.252 48 170 650 5100
14、00 564800 3 0 734 0 38.256 48 166 650 510000 727400 3 0 734 0 38.26 48 164 650 510000 945000 3 0 734 0 38.264 48 162 650 510000 1204300 3 0 734 0 38.268 48 157 650 510000 1415300 3 0 734 0 38.273 48 156 650 510000 1635100 3 0 734 0 38.277 48 154 650 510000 1800000 3 0 734 0 38.281 2 134 655 400000 7
15、05400 3 37.6 734 0 38.285 2 52 668 400000 681300 16 39.6 734 0 38.289 2 14 680 400000 632900 64 40.8 734 0 38.293 2 0 693 400000 606500 2 37.6 734 0 38.298 2 0 700 400000 591200 2 37.6 734 0 数据分析：对：该列表示发动机状态，一般为“2”、“4”、“48”，其中“2”表示发动机处于停机状态，“4”表示发动机处于起动运行状态，“48”表示发动机处于停机状态，从这一监测发动机的状态来看，其状态是不正常的，即一旦
16、打起动，发动机有转速后，马上进入停机状态，而发动机停机就是因为给点火信号断电造成的，从这点来看，发动机的点火电路明显存在故障；对：该数据是表示发动机的循环喷油量，只有当发动机正常时，ECU 才会给出喷油指令，从这列数据上看，在不打起动时，ECU 有喷油指令，但一旦打起动其喷油指令变为 0，即没有喷油指令，没有喷油指令，发动机肯定是不能起动的。对：该数据是表示发动机的同步相位，在打起动时，ECU 进入同步相位检测判断模式，其相位判断从“2”、“16”、“33”、“48”之间变化，这种自动检测而变化的数据是正常的，一旦检测到信号同步变为“48”，ECU 便发出喷油指令，发动机就起动起来。1 2 4
17、 3 玉柴电控发动机典型故障案例分析 8 对：随着连续的打起动，高压泵不断的往共轨管里供油，但喷油器没有喷油指令，喷油器不能打开，不能进行喷油泄油，其油压越来越高，当达到 1700 巴时，冲开共轨管泄压阀 故障原因及排除：从数据上分析，这时一起典型的电路故障，其故障有一定的隐蔽性，因为打起动后，发动机及进入停机（点火信号断电）状态，但诊断仪没有断线，这给检测人员带来一定的误导，认为电路正常，因为一般人认为如果点火信号断电，诊断仪会马上断线，但事实不然，从 ECU 喷油指令、相位的综合判断，都是电路问题，我们将点火信号线剪断，直接从电瓶拉一根火线到点火信号线上，打起动，发动机顺利起动，然来这起发
18、动机不能起动的故障原因就是钥匙门，当钥匙门打到给 ECU 送电的档位时，供电正常，但一旦打到起动档时，自动断掉了 ECU 的点火信号的电，所以发动机随即进入了“48”的停机状态，发动机即不能起动。案例 2：发生地点：天津公交二公司 发动机型号：E240B 故障现象：打起动机，起动机能转，但发动机就是不能起动，尝试多便还是不能起动。故障处理：对于发动机不能起动，我们都是按照上述的三个检查步骤进行，在检查排除中，首先检查电路，连诊断仪，能顺利连上诊断仪，说明发动机 ECU 能正常供电，打起动，起动机能转，读取故障码，这时有故障码：故障序号 DTC 状态 故障名称 1 UD106 超高限;故障恢复状
19、态 CAN 信息故障_TSC1-AR，激活 2 P2159 无效信号;无故障 车速信号故障_不合理 3 P0336 超低限;历史故障 曲轴信号错误 首先保存故障码，接着继续打起动，并采集相应数据，再读故障码，这时的故障码为：故障序号 DTC 状态 故障名称 1 P100E 超高限;故障确认 轨压泻放阀打开 2 UD106 超高限;故障恢复状态 CAN 信息故障_TSC1-AR，激活 3 P2159 无效信号;故障恢复状态 车速信号故障_不合理 从故障码来看，存在历史的故障码，曲轴信号错误，这对发动机的起动性是有影响的一个故障码，故障方向应该就在相位上，但在排除故障时，一般要学会采集数据，并对数
20、据进行分析，这样才能达到有的放矢、快速的找到故障点的目的，再看采集的部分段数据：玉柴电控发动机典型故障案例分析 9 时间(分)CoEng_stEng(flag)Eng_nAvrg(rpm)LIGov_nSetpoint(rpm)Rail_pSetPoint(hpa)RailCD_pPeak(hpa)EngM_stSync(flag)InjCtl_qSetUnBal(mg/cyc)MeUn_iSet_mp(mA)Rail_dvolMeUnCtlI(mm3/s)时间 发动机状态 发动机转速 目标怠速 设定轨压 实际轨压 同步相位 循环喷油量 燃油计量阀电流 轨压积分量 4.098 2 0 711
21、350000 0 2 69.12 1267 0 4.102 2 0 711 350000 2100 2 69.12 1267 0 4.107 2 0 711 350000 215300 2 69.12 1267 0 4.111 2 4166 711 419000 206500 8 0 1289 480 4.115 4 3678 711 723000 200000 8 0 1107 2790 4.119 4 4580 711 908000 193400 8 0 985 7030 4.123 4 3774 711 908000 186800 8 0 923 11680 4.127 4 4446 7
22、11 908000 182400 8 0 862 16250 4.132 4 3916 711 908000 178000 8 0 801 20950 4.136 4 3938 711 908000 173600 8 0 706 25600 数据分析：从数据上看，有几个地方是不正常的，第一是发动机转速，在打起动的时候，发动机转速达到了 4 千多转，而我们发动机的标定转速在 2700 转左右，现在转速为什么会达到这么高呢？再反过来思考一下，我们的转速是取自谁的信号？毫无疑问，转速的信号是取自曲轴或凸轮轴传感器，转速异常，说明问题肯定在这两个传感器上；第二同步相位一直显示是 8，已经不同步；第三发
23、动机轨压积分量超出正常值较大；第四循环喷油量为 0，即在某个故障的情况下，ECU 判断这时要断油，所以这时 ECU 没有发出喷油量指令，发动机即不喷油而不能着火。最后将两传感器调换位置，数据还是一样，证明传感器没有问题，将传感器的两接插件调换位置，打起动，发动机顺利起动，然来发动机的不能起动是曲轴和凸轮轴传感器接插件插反造成的。思考题：1、如果判断相位不同步，你将采用什么样的检测方法证明相位不同步？2、当出现这个故障后，为什么在打起动的时候有轨压泄压阀的故障码产生？案例 3：发生地点：漳州 发动机型号：J62LB 处理人：潘云远 故障现象：发动机不能起动，故障灯常亮 玉柴电控发动机典型故障案例
24、分析 10 故障检查及处理：首先读取故障码，故障码为：8 P0341 超低限;历史故障 凸轮信号错误 9 P0335 超高限;历史故障 曲轴信号丢失 10 P0008 超高限;历史故障 仅靠凸轮信号运行 对故障码分析，怀疑传感器有问题，量传感器静态电阻都有 900 欧左右。单独用曲轴或是凸轮信号传感器都可以启动和运行。单独用曲轴传感器会起动稍慢和冒白烟。通过检测数据证明线路和传感器本身没问题。再同时用 2 个传感器起动，起动不了。根据经验，基本可以判断相位有问题了。对发动机相位进行拆检，拆曲轴皮带轮，只是用很轻的力就可以拧动皮带轮减震器压紧螺母！经拆检，然来引起发动机不能起动的原因是信号盘错位
25、导致相位不能同步，从而造成不能起动。案例 4：发生地点：丹东黄海厂 玉柴电控发动机典型故障案例分析 11 发动机型号：J61DA 故障现象：整车厂在送车中，当行驶 100 公里左右时出现发动机无力和加油不畅的情况，遂开回整车厂检查，即灭车后不能起动。故障处理：按照电控发动机不能起动的排查顺序，首先检查 ECU 供电情况，能够顺利连上诊断仪，说明 ECU 供电正常，采集数据分析，发现在打起动的时候，轨压为 0 或一直维持在很低的轨压，根据流量守恒原理，轨压无法建立的原因无非是供油不足或者油路有泄漏。因此，我们从油水分离器开始对油路进行检查，为了排除油箱到粗滤的管路影响，我们把进油管直接接到单独的
26、油桶里，然后从燃油分配器ECU 冷却盒输油泵精滤进行排查，都没有发现泄漏或者阻塞的现象，高压部分也对泵的进、出油管，共轨管到喷油器的进油管也都进行了检查也没有发现泄漏和阻塞的现象。到此为止，基本排除进油受阻导致供油不足的可能性。接下来检查的重点是高压油路的回油情况，高压部分的回油有两部分组成：一是高压泵的回油；二是喷油器的回油。同时把高压泵的回油管和喷油器的回油管拆除，采用电机拖动来观察回油的情况，就发现喷油器的回油孔在轨压为 0 的时候居然有柴油流出。正常情况下，轨压为 0 的情况下，ECU 是不会发出喷射指令的，没有喷射指令电磁阀就不会打开，也就不应该有回油，导致喷油器有回油的可能性有两方
27、面：一、喷油器与高压连接管的安装不符合要求，导致接合面密封不严，而产生泄漏回油；二、有异物使喷油器卡死，电磁阀无法回位导致喷油器常回油。随后拆下回油相对较多的汽缸高压连接管，呈现在我们面前的现象非常另我们吃惊，高压连接管的外表面都存在严重的生锈（见下图），而且还是运行不到100km 轨压过低（低于 200bar）时，ECU 不发出喷油指令，所以导致发动机不能起动。总结：这起发动机不能起动的故障完全是因为用户使用了含水份过多的燃油，导致油路损坏，喷油器卡死造成的。玉柴电控发动机典型故障案例分析 12 案例 5：发生地点：青岛 发动机型号：J620H 故障现象：发动机不能起动 故障检查及处理：连上
28、电脑检测，读取故障码，没有故障码，起动发动机采集数据，从数据上发现发动机的轨压不能建立，一直是 0 或很低的轨压。对于轨压建立不起来的故障，我们应从案例 3 中收到启发，轨压建立不起来，肯定就是供油系统出了问题，而问题的根本就在于：要么低压油路来油不畅或有赌塞，使油供不上来；要么就是高压部分有泄漏，使供上来的燃油马上泄油回掉，从而建立不起油压。出现油压建立不起来的故障，我们应该一步一步的排查，一般按照以下步骤：第一步：对低压油路放气。松开手油泵座处的放气螺钉，泵手油泵，如果从手油泵处泵不上燃油或从放气螺钉处一直流出气泡，则很可能是油箱至手油泵的管路漏气或手油泵坏了造成的，必要时更换排除；第二步
29、：按照共轨油路的走向，可以松开柴滤精滤至高压油泵的出油管，这时泵手油泵或打起动，如果从该出油管口有油流出，则说明输油泵没有问题；如没有油流出，则很可能是输油泵坏或精滤赌塞；第三步：松开共轨管的高压进油管，打起动，看该连接管处是否有油流出，如果有油流出，说明高压泵没有问题，如没有油流出，这时松开高压泵的回油管，如果打起动时回油管有大量油流出，则证明高压泵的回油阀出问题，导致高压泵供油后直接回油；第四步：在高压连接管处，松开一个缸的高压连接管，看高压连接管处是否有出油，如果没有出油，上紧该高压连接管，逐一松开各喷油器回油管，在这时如果回油过大则是不正常的，则可能是该喷油器卡死造成一直回油。这起发动
30、机轨压建立慢，最后按照以上几个步骤逐一排查，当查到第四步后，松开第五缸喷油器回油管，发现该回油管回油量大，证明喷油器卡死在长通的位置，高压燃油直接回油，更换第五缸喷油器后故障排除。案例 6：发生地点：杭州公交二公司 发动机型号：J620B 故障现象：发动机难起动，每次起动时必须边泵手油泵，边打起动才能起动 玉柴电控发动机典型故障案例分析 13 故障检查及处理：首先电脑检测，发现没有故障码，数据检测发现轨压建立慢或建立不起来，后试着边泵油边打起动的方式，发动机可以起动，起动后一切运行正常，但要是熄火再起动，还是起动不了，还必须泵油才能起动。根据这一故障现象，按照案例 4 的检查油路的方法进行检查
31、，当松开高压泵的回油管时，回油管不断有油流出，打起动时高压泵不应该有回油的，经拆开溢流阀螺母，发现该溢流阀被一金属丝卡死成常开，从而油压建立不起来。如下图：下图是从溢流阀上取下的金属丝：案例 7、半路自动熄火后无法起动。发动机型号：YC6J220-30 故障现象：2007 年 10 月 30 号，深圳某车队一辆共轨发动机中途失火。一、处理过程：发动机有如下故障码：故障序号 DTC 状 态 故障名称 1 P1619 超高限；无故障 系统灯驱动线路对电源短路 玉柴电控发动机典型故障案例分析 14 2 P0118 超高限；历史故障 冷却水温信号超高限 检查水温传感器接插件，清除故障码后冷却水温信号超
32、高限故障不再出现，但是用检测仪检测到故障码：“256 指示灯 1 驱动线路故障”频繁出现，发动机还是经常自动熄火，检查发动机线束，发现线束 42 接插件进水，针脚已严重腐蚀，见图 5，图 5 经检查 140 号线（点火线接触不良），点火线时断时续，相当于给发动机 ECU 供电时断时续，发动机怎不熄火？由于该接插件很难买到，我们分线过去，起动发动机顺利起动，故障解除。该故障属于我们日常保养不到位导致，我们平时不要给发动机冲水，尤其是发动机进气侧，电控元件较多。不能冲水。行车遇到积水路面也要减速行使。6G 系列发动机的 16 针整车接头和 6J 系列 42 针整车接头是故障高发区，维修中可以当做重
33、点。二、处理方式：更换相关插针或者飞线（另接一根导线）。案例 8、ECU 不上电故障 发动机型号：YC6J220-30 一、处理过程：ECU 不上电，起动机工作，应该是发动机电控线路有问题：1将钥匙开关打到“ON”档，故障灯没出现自检现象；2水温传感器的工作电压为 0V；3油门踏板 1、2 路信号电压也为 0V；42 端子车辆接插件上主电源对地电压为 24V；5 这就足已说明给 ECU 供电的主电源线路正常，只是由于某些原因导致 ECU 内部的继电器不工作！而继电器是通过点火开关信号控制！根据 42 端子接插件线路图。针角、针孔严重腐蚀 玉柴电控发动机典型故障案例分析 15 图 8 6图 8 发动机线束 42 端子正面 7在发动机线束上，刺穿 140 号线（点火开关）测量到电压为 0V；8130 号线（故障指示灯低端，测量此号线的目的在于判断整车线束是否左右互换）电压为 24V；9拔开 42 端子接插件，经过仔细观察，发现整车线束 42 端子内的线束全部左右互换，麻烦大了，拔开 ECU 接插件 1，发现 159 号进入接插件 1 附近处的线皮已经烧融，更严重的是 159 插针已经烧断在接插件内，ECU 是否因此损坏要待起动后才能够确定。如下图 9：图 9 二、处理过程：