电控发动机换档异常熄火的原因分析

admin

在现代汽车电控发动机的维修中经常会碰到一些看似难以理解的故障现象，由于受传统故障诊断惯性思维的影响，维修操作者常感到无所适从，很难从正确的思维方向去考虑判断，快速准确查找到真正的故障根源。本文根据产品开发中的实例，从售后维修解决问题的角度出发，通过对LZW6360BI1欧Ⅲ排放标准的电控发动机换档异常熄火的原因进行持续研究分析，探讨运用通用GMS问题红叉（×）排查方法，利用示波仪、数字记录仪和X431电控检测仪等进行电压信号干扰分析，实现对电控发动机部分疑难故障的快速准确诊断。
为持续提升整车的产品品质性能，满足更为严格的相关排放法规和噪声控制要求，2005年6月上汽通用五菱汽车股份有限公司对畅销车型LZW6360BI1微型客车进行发动机电控系统更新升级。该车型匹配LJ462QEI1型电控发动机，选用德尔福MT20U（德尔福Ⅱ代）的电控管理系统。电控系统升级前后的主要区别内容见表1。

一、故障现象
2005年5月首批试验样车经3万km的道路试验后，检测各项性能均符合产品设计要求，无异常情况。但在随后的小批特定试验用户使用中，陆续反馈有换档等红灯时或空档滑行时发动机易熄火故障。该故障表现状况有一定的特别性：车辆能正常起动，行驶中无其他异常状况，熄火前发动机故障指示灯不亮，亦无故障码，发动机熄火后能马上起动着车，其他性能如动力性、加速性、经济性等无异常，且该故障表现为不定期间歇性出现，短时间试车故障现象难重现。
二、故障诊断
针对此故障的表现特殊性，SGMW相关部门启动了通用GMS问题红叉（×）排查方法对该问题进行分析研究。
根据红叉（×）排查方法的操作要求，首先对问题进行定义，针对性罗列产生该问题故障的可能原因，并依据相关原因进行红叉（×）排除，然后将剩余的可能原因列为下一轮的问题定义，如此循环，逐渐缩小问题根源范围，以达到高效、快速解决问题的目的。
（一）问题定义1
收油门减速换档进入怠速时熄火收油门减速换档进入怠速时熄火的原因具体分析如表1所示。

  
（二）问题定义2
电气部分故障电气部分故障分析如表2所示。

  
（三）问题定义3
电控系统受高频信号干扰电控系统受高频信号干扰分析如表3所示。



  
  
经多次排查逐渐缩小问题根源范围后，从故障车的发动机线束中找到进入ECU的常通电源的Pin17、Pin18插接脚的对应线为2根红色导线ECU17#、ECU18#，如图1所示。

  
将发动机线束总成拆解，顺着这2根红色常通电源导线往电源接口方向找到其接线合点，发现其与点火线圈、喷油器的电源线连在一起，如图2所示。

  
而首批试验样车的发动机线束是手工样线，将其拆解分析，发现对应的ECU17#、ECU18#常通电源线是单独连接的，如图3所示。

  
三、故障分析
发动机线束总成中的点火线圈的初级电源线与进入ECU的ECU17#、ECU18#常通电源线相连接，造成点火线圈工作时产生的高频电压信号对怠速步进电机进行干扰，电控系统误操作，致使怠速步进电机控制步数变小，而车辆换档进入怠速时的工况是怠速步进电机工作的最敏感点，所以导致了故障的发生。下面从用示波仪和数据记录仪测试的结果对比来分析。
故障车怠速步进电机信号与点火线圈点火电压信号示波记录图如图4所示。试验样车怠速步进电机信号与点火线圈点火电压信号示波记录图如图5所示。



  
  
从以上两示波记录图对比，可以清楚地表明故障车点火信号的电压干扰信号幅度大且很密集，大大超过了电控系统的抗干扰能力范围，导致了故障的发生。
四、故障排除及验证
在8台故障车上换用量产的正确发动机线束总成，经2万km道路试验连续跟踪，未发现换档异常熄火的故障重现。
汽车电控发动机所用的电控管理系统对电磁信号干扰往往很敏感，而点火线圈、喷油器工作时产生的高频电磁信号能形成很强的电路网络干扰，所以不管是在产品开发中还是应用维修中，都必须注意ECU常通电源线的独立可靠性，避免与其它元件的电源控制线相连接。