检修描述:一辆行驶里程超23万km、配置274发动机的2011年奔驰S350L(221)轿车。用户反映:该车行驶中突然熄火。
故障检测:拖车进店,启动发动机时正常运转但不着火。询问客户维修历史得知,该车故障现象为偶发性故障,故障发生频率较低,有时几个月出现一次,出现故障后有时停车等待可再次着车。因此,客户先后更换了燃油泵、燃油滤芯、燃油泵控制单元,也排查了相关线路都未能排除故障。
连接诊断仪读取车辆故障码,发现燃油泵控制单元中存储故障码,如图1所示。
启动车辆读取燃油泵控制单元中的数据流发现M3燃油泵的耗电量为0A,异常,正常为6.5A左右,燃油压力为20kPa,异常,正常为500kPa左右。从故障码和数据流可以得知车辆故障是由于燃油低压供油异常导致。
查找燃油泵电路图如图2所示。
电路图显示该车燃油泵为三相油泵,拆开后排座椅可以看到该车燃油泵安装在右侧,燃油滤芯安装在左侧,燃油泵在燃油箱中通过导线与燃油滤芯上盖连接后再通过插头(图2中的2号、3号、4号端子)连接到燃油泵控制单元。
使用功率试灯检查油泵控制单元1号和6号端子的供电、搭铁端子,试灯正常点亮且电压为12V,正常。
使用示波器的A、B、C通道分别测量位于左侧汽油滤芯处插头的2号、3号、4号端子的电压波形,发现连接好探针及示波器后车辆可以正常启动着火。测得波形如图3所示,启动时3个相线的电压从2.5V开始连续波动。
正常关闭点火开关熄火测得波形如图4所示,熄火后3个相线的波动消失,电压也保持在2.5V。
车辆在连接测量探针时可以正常启动,怀疑燃油滤芯处插头内部端子接触不良导致,拔下该插头检查端子2号、3号、4号的连接情况却并没有发现异常。
继续着车观察三相波形,发现在一段时间后偶尔出现小段异常情况,但此时车辆并没有熄火,如图5所示。
对异常处进行放大如图6所示。
车辆着火时出现0V又回到2.5V的异常波形情况。
燃油泵控制单元完全没有电压输出,燃油泵控制单元上游供电缺失(已经使用试灯排除该情况)或者燃油泵控制单元损坏,燃油泵控制单元下游控制系统中有搭铁情况。
上述两种情况分别与P0627和P0628相对应。为了模拟故障再现,尝试着人为断开燃油滤芯处插头,测得波形如图7所示,可知当此插头断开时燃油泵控制单元还会保持有其中一根线(蓝色通道)10V左右稳定电压输出。
人为断开燃油滤芯处插头使燃油泵处于开路状态,测得的波形与故障波形(见图6)大不相同,可暂时排除P0627燃油泵开路的可能性。
插上燃油滤芯处插头,人为使该插头的端子3搭铁2s后再断开测得波形如图8所示。
人为使燃油滤芯处插头端子3搭铁 2s后再断开,三相波形从正常波动下降为0V后接着上升为2.5V,与图6中的故障波形相似。推断故障的原因是由P0628燃油泵输出对地短路导致。
故障排除:重点检查燃油泵控制单元下游是否对地短路现象。检查燃油泵控制单元到燃油滤芯插头处的线路正常无破损情况。拆开燃油滤芯仔细检查燃油滤芯到右侧燃油泵线束时发现故障点,如图9所示,修复破损线束后故障排除。
维修小结:该车是由于燃油箱内部燃油线束破损后与燃油箱(燃油箱为铁质材料)相连搭铁,导致故障。三相油泵的三个相线通过线圈相互连接,其中任何一个相线搭铁都会使相线电压全部拉低,导致燃油泵不工作,图5中的异常波形出现了不到500ms未能导致车辆熄火。人为使3号端子搭铁2s后再断开,燃油泵控制单元连续输出2.5V电压,可知搭铁时间超过2s后控制单元就进入保护状态,不再输出波动电压,车辆熄火,进而报出故障码。
连接好探针后车辆为何能够正常启动,可能是车辆在拆卸时晃动内部线束与燃油箱脱离连接而故障消失。
由于燃油箱内部的线束不好拆装,检查时可能会被忽视,但铁质燃油箱内部的线束在车辆运动时会产生晃动,时间长时也容易通过燃油箱搭铁而发生故障。