检修描述:一辆2021款路虎发现,搭载AJ20-P6H发动机,累计行驶里程约为1万km,因发动机无法起动而被拖至4S店进行检修。
故障检测:接车后首先试车,踩下制动踏板,按压点火开关,起动机运转有力,但发动机无法起动。用故障检测仪(TCD)检测,读得的故障代码如图1所示,其中在动力传动系统控制模块(PCM)内存储有故障代码“P008A-77 低压燃油系统压力-过低-无法到达指令位置”“P0230-19 燃油泵主电路-电路电流高于临界值”“P2635-97 燃油泵‘A’流量过低/性能-部件或系统运行受阻或堵塞”。
根据故障代码的提示,初步判断该车的低压燃油系统出现问题,推测可能的故障原因有:低压燃油泵故障;燃油泵驱动模块故障;相关线路故障。
查阅相关资料得知,该车燃油系统采用无回流燃油系统。如图2所示,低压燃油泵的运行由燃油泵驱动模块(FPDM)进行调节,燃油泵驱动模块由动力传动系统控制模块(PCM)控制。
PCM向FPDM发送一个PWM信号,以控制低压燃油泵的转速,进而控制低压燃油泵输出燃油流量和压力。FPDM仅在接收到“接通”占空比(在4%~50%的有效PWM信号)时才会给低压燃油泵通电。为了关闭低压燃油泵,PCM将传输占空比为75%的PWM信号至FPDM。
低压燃油泵的输出压力将随着发动机需求和燃油温度的改变而改变。PCM监控来自低燃油压力传感器的输入,且必要时调节低压燃油泵的转速,以保持4.5 bar(1 bar=100 kPa)的额定输出压力,但发动机起动过程中除外。在发动机起动时,燃油输油管的目标压力为6.3 bar。
此外,如果PCM没有检测到燃油输送管路中的压力,则会关闭发动机或拒绝起动发动机,并存储相应的故障代码。如果约束控制模块(RCM)通过专用导线向车身控制模块-网关模块(BCM-GWM)输出碰撞信号,BCM-GWM会将燃油泵继电器断电,以防止将更多燃油输送到发动机。
起动发动机,用故障检测仪读取发动机系统数据流(图3),发现低压燃油系统压力为0.934 bar,高压燃油系统压力为6.8 bar,均不正常。
脱开低压燃油泵导线连接器,未发现导线连接器松动或退缩现象。查阅相关电路(图4),用万用表测量低压燃油泵端子1与端子2、端子1与端子3、端子2与端子3(即U、V、W相每两相)之间的电阻,均为0.4 Ω,正常。
将低压燃油泵导线连接器恢复连接,接通点火开关,测量燃油泵驱动模块导线连接器C4E515C端子4的电压(供电电压),为12.7 V,正常;测量导线连接器C4E515C端子8与车身搭铁之间的电阻,小于1 Ω,正常。起动发动机,用示波器测量导线连接器C4E515C端子1、端子2、端子5、端子7的信号波形(即U、V、W相信号波形和PWM信号波形),测得的信号波形如图5所示,发现燃油泵驱动模块有输入信号,但无输出信号,由此判断燃油泵驱动模块(图6)损坏。
故障排除:更换燃油泵驱动模块,起动发动机,发动机顺利起动着机,在燃油泵驱动模块处测得U、V、W相信号波形和PWM信号波形如图7所示,正常,至此故障排除。