摘要:本文主要介绍教学用丰田LEXUS400电控发动机无法启动的故障诊断过程。根据维修故障诊断的基本流程,通过对故障现象的综合分析及检查,确定了导致发动机不能启动的主要故障原因是电动汽油泵损坏,最后通过对汽油泵的拆却找出故障原因。
0 引言
不断发展的电控技术提升了汽车的整体性能,作为维修汽车电控技术的从业人员,要不断提升自我职业技能,不但要掌握电控技术的工作原理,还要熟练灵活地使用各类检测工具,必须把理论知识与实践操作更好地结合起来,才能快速有效地分析和排除故障,提高维修效率。
1 问题提出
在教学过程中,发现一台丰田LEXUS400电控发动机(由示教板、发动机、变速器组成)起动机能拖动发动机,但发动机无法启动。
为了快速判断发动机ECU、传感器、主供电、点火模块、点火线圈等是否正常。首先,检查高压火,进行跳火试验,拔下八缸的高压线,将完好的火花塞与高压线连接,火花塞侧电极紧靠缸体,启动发动机3~5s,火花塞有强烈的高压火,说明点火系统没有故障;高压跳火,说明发动机ECU能收到曲轴和上止点位置信号,由此判断发动机ECU、传感器、主供电、点火模块、点火线圈均工作正常。
同时,在喷油器上安装一个发光二极管,二极管有间隙地点亮,说明发动机ECU能控制喷油器。
最后,接上油压表,启动发动机,测量汽油压力,发现压力表没有显示油压值,因此判断:故障原因应该发生在燃油泵及其控制电路上。
在此,先对丰田LEXUS400电控发动机汽油泵电路组成及其控制原理进行理论分析说明。
2 丰田LEXUS400汽油泵电路组成及控制原理
2.1汽油泵电路组成
丰田LEXUS400汽油泵电路组成:蓄电池、EFI的主易熔线、EFI保险丝(20 A) ,EFI主继电器、燃油泵ECU、燃油泵、发动机ECU以及各线束连接器等。
2.2汽油泵电路控制原理
如图,燃油泵ECU,根据发动机ECU端子FPC和DI的信号,控制+B端子与FP端子的连通回路,即根据发动机的工况(启动、小负荷、大负荷等)变化,使燃油泵高速或低速运转。
当发动机在启动阶段高转速、大负荷下工作时,发动机ECU向燃油泵ECU的FPC端输入一个高电位信号(4~6 V),此时,燃油泵的FP端向燃油泵电机供应较高电压(12~14 V),使燃油泵高速运转,满足工况需要。
发动机启动后,在怠速或小负荷下工作时,发动机ECU向燃油泵ECU的FPC端输入一个低电位信号(2.5 V),此时燃油泵的FP端向燃油泵电机供应较低电压(8~10 V),使燃油泵低速运转,从而节约能源和延长油泵的寿命。
当发动机的转速低于最低转速(如120 r/min)时,燃油泵ECU断开燃油泵电路,使油泵停止工作。
3 故障诊断与排除
在对汽油泵的电路及原理进行分析后,根据诊断流程对丰田LEXUS400电控发动机系统进行详细故障诊断。主要进行了以下检查:
3.1读取故障码
利用X431故障诊断仪,连接到诊断插座上,打开点火开关至“ON”档,根据电脑提示进行操作,系统有故障码显示:显示故障码“78”,其含义是燃油泵控制信号故障。
查找维修手册,其可能的故障范围是:ECU电源电路、发动机ECU电路、燃油泵ECU电路、燃油泵。
3.2检查ECU电源电路
(1)检查蓄电池两端子电压。用万用表电压档,检测电压值为12.7 V,说明蓄电池电量充足,电压正常,故障点不在蓄电池。
(2)检查熔断丝。用万用表直流电压20 V档,测量熔断丝两端子电压为12. 7 V,说明熔丝正常,故障点不在熔断丝。
(3)检测油泵继电器。用万用表电阻档测量电磁线圈两脚1和2之间电阻为89. 7Ω,常开触点两脚3和5之间电阻为∞,在继电器电磁线圈两端加12 V电压,用万用表蜂鸣档测量,3和5两脚之间导通,则油泵继电器无故障。
以上说明ECU电源电路没有故障。
3.3检查发动机ECU电路
用万用表导通档测量,发动机ECU端子FPC与燃油泵ECU端子FPC之间电路导通。
发动机ECU端子DI与燃油泵ECU端子DI之间电路导通。
以上说明发动机ECU电路无断路、短路故障。
3.4检查燃油泵ECU电路
3.4.1检测E与接地的导通性
用万用表导通档测量,E与接地导通。
3.4.2检测DI与接地的导通性
用万用表导通档测量,班与接地导通。
3.4.3测量+B与接地电压
打开点火开关至“ON”位置,测量+B与接地之间的电压值为12.7 V。
打开点火开关至“ST”位置,测量+B与接地之间的电压值为12.7 V。
3.4.4 FP端子与接地的电压
测量FP与接地之间的电压值为0 V。
以上数值与维修手册标准值相比存在导常,怀疑燃油泵ECU有故障,但在更换燃油泵ECU后故障现象依然存在。
3.5燃油泵检测
3.5.1检测燃油泵线圈的电阻
利用万用表,测量FP端子与E1之间的电阻,阻值为7.8Ω,阻值与标准值相符。
3.5.2电动燃油泵工作情况的检查
将电动燃油泵与蓄电池相连,并使燃油泵尽量远离蓄电池,电动燃油泵转动。
3.5.3油泵油量的检测经检查泵油量下降,因此故障点判定为油泵故障。
3.6故障排除
笔者拆开油泵检查,发现是因为换向器的磨损导致油泵的损坏。
通过以上的分析,确定了这个故障是因为油泵换向器的磨损,从而使油泵工作电流太大,导致燃油泵ECU为保护油泵,从而使FP端没有电压输出,更换油泵后故障排除。