奥迪 A6L(引擎BPJ) 加速无力与高压油泵故障

王勇军

一、故障现象
2009款奥迪A6L车，搭载BPJ发动机，累计行驶里程约为23万km。车主反映，该车行驶中加速无力，同时组合仪表上的发动机故障灯和EPC (电子动力控制制)故障灯异常点亮。


二、故障诊断
用故检测仪检测，发动机控制单元(J623) 中存储有故障代码"P0087 燃油高压共轨管/系统压力过低，低于下限值”P0087 燃油高压共轨管/系统压力过低，不可信信号”P2296 燃油压力调节器2对正极短路，超出上限”，清除故障代码故障代码可以清除，但发动机运行一段时间后上述故障代码再现。

如图1所示，该车燃油供给系统可分为低压和高压两个部分。低压部分采用按需供油策略，J623根据当前发动机工况计算出所需的供油压力，然后向燃油泵控制器 (J538) 发送脉宽调制(PWM) 信号:J538据此调整电动燃油泵(G6)的工作电压，从而改变输送的燃油压力。J623通过低压燃油压力传感器(G410)监测当前的燃油压力，然后对比实时燃油压力和预设燃油压力，以此形成低压燃油供给的闭环控制回路。低压部分的燃油压力调节范围为3 bar5 bar (1 bar=100kPa)。燃油滤清器中的限压阀是为了防止在倒拖断油或发动机停机后建立起过高的燃油压力，当燃油压力超过6 bar时多余的燃油经回油管返回燃油箱。高压部分也是按需调节的，供油压力取决于发动机的运行工况，该车使用一个由凸轮轴驱动的单柱塞高压泵，上面带有燃油压力调节阀(N276)，这是一个受J623控制的电磁阀，它能改变高压泵的有效泵油行程，从而调节泵油量。高压燃油压力传感器(G247)监控油轨压力 1623对实时燃油压力和预设燃油压力，以此形成高压燃油供给的闭环控制回路。高压部分的燃油压力调节范围为50点 赞r。为了防止高压回路承受不允许的高燃油压力，高压油轨上集成了机械式限压阀，当燃油压力高于120 bar时，将从这里回油至低压油路。

读取燃油压力数据(图2)，发现无论发动机转速如何变化，油轨压力始终保持7 bar不变，这显然是不正常的，低压燃油压力在6 bar~7 bar波动，接近低压燃油压力的上限，说明电动燃油泵在以最大功率运转，借此弥补高压燃油压力的不足.

图2 故障车的燃油压力数据 (截屏)
分析引起高压燃油压力不足的可能原因主要有以下2点
(1)高压泵无法正常工作，特别是N276工作异常。这一点很可能对应故障代码"P2296，燃油压力调节器2对正极短路超出上限”
(2) G247信号失准。
拔下G6的熔丝SC1，起动发动机，随着油轨中蓄存的燃油用完，发动机很快就抖动、熄火了。在这个过程中观察油轨压力数据变化，从7 bar逐渐降低至2 bar，初步判断G247信号正常，接下来决定重点检查N276的工作情况。

图3 N276控制电路
如图3所示，N276上有2根导线，一根为供电线，来自发动机部件供电继电器(J757)和熔丝SA5;另一根为控制线，去往J623。首先用万用表进行了以下检测。
(1)起动发动机，分别在线测量N276端子1、端子2上的电压，均为13.6 V，怀疑J623没有控制N276搭铁
(2)将发动机熄火，脱开N276导线连接器，测量N276的电阻，约为2 ，说明电磁阀内部线圈没有断路，再脱开J623导线连接器T60，测量J623与N276之间的控制线，不存在断路和短路故障。
准道J623损坏，无法为N276提供搭铁信号? 检查J623，为原车件，目没有拆装和维修的痕迹。为了进一步确认故障点决定用pico示波器对N276进行检测。


图4故障车发动机急速时N276控制线上的电压和电流波形 (截屏)
测得发动机急速时N276控制线上的电压和电流波形如图4所示(蓝色为电压波形，红色为电流波形》，分析波形判断N276内部短路，原因如下
(1) 电流太大，高达27 A，根据以往经验，其电流一般不会超过10 A。
(2)电流几乎垂直升高，失去了线圈的感抗作用。正常情况下，线圈通电瞬间，电流会产生磁场，碰场又反过来抵制电流的增长，电流只能斜着逐渐升高。
另外，由于N276的电流太高，N276控制线与车身塔铁存在接近2 V的电压降

三、故障排除
更换高压泵总成(带N276) 后试车，油轨压力恢复正常，发动机加速正常，故障排除。重新测量N276的电流波形(图电流斜着升高，最大电流约为6.8 A



图五  正常发动机怠速时N276电流波形 (截屏)


四、故障总结
万用表受限于较低的采样率，只能显示电压的平均值，而并非实际的电压。示波器能以图像方式呈现电气元件的工作过程，能够清晰地展示每个细节，与其他设备相比，具有不可比拟的优势，因此，建议大家多使用示波器分析故障，