五十铃（6HK1）欧Ⅲ电控发动机的一例故障检修

肇庆市粤运汽车运输有限公司肇庆客运总站汽车修理厂 黄智勇

五十铃（6HK1）欧Ⅲ电控发动机的一例故障检修

肇庆市粤运汽车运输有限公司肇庆客运总站汽车修理厂 黄智勇

本文主要讲述五十铃（6HK1）欧Ⅲ电控发动机的一例故障检修，针对因发动机线束断路，造成怠速不能平滑调整，发动机故障灯长亮，发动机ECU记录一个故障码31（即发动机怠速选挡传感器故障）。文章着重介绍该故障的诊断、分析和排除过程，并作技术性探讨与相关交流。

电控发动机ECU 地线 数字地 模拟地。

前言：随着现代汽车工业的飞跃发展，对车辆节能、环保等各方面的要求不断提高，车辆排放标准也在不断提高。发动机从传统的直列式高压油泵到现在的燃油共轨技术，由机械控制到电子控制，技术在不断更新和进步。汽车维修业不可避免地面对汽车电控技术的严峻挑战，不跨越现代汽车电控技术这道门槛，就难以在当今汽修行业中立足。汽车电子技术无情地把住了现代汽车维修行业的大门，因此尽快掌握汽车电控技术，是摆在汽车维修业面前的紧迫任务。本文讲述的这一故障是关于五十铃（6HK1）欧Ⅲ电控发动机的一例故障。

一、故障现象

一辆由车厂出厂送到客户手上还没有正式投入营运的宇通ZK6930H客车，驾驶员反映发动机故障灯长亮，但是动力没有变化，只是怠速不能平滑线性调整，只能在500转/分钟或1000转/分钟两种工况状态运转，而中间没有过渡过程。

二、柴油电控发动机ECU的基本工作原理

各种输入信号通过传感器及其他信息输入ECU中，电控发动机ECU连续监测发动机各传感器传送过来的信号。在系统存储器中，存有发动机的各种有关调控参数或状态的目标数据或参数图谱（称为MAP图），这些数据是柴油机的各种不同参数和最优运行结果的综合，一般通过统计或实测得到。当由传感器检测到的发动机的某一实际参数输入ECU后，首先与存储器中的相应参数和最优运行结果比较，如果两者相同，则电控系统保持原状态，发动机继续按当前状态运行；当实际参数偏离目标参数时，ECU将根据偏离值的大小和方向按一定的控制对策进行有关信息的处理。对数字信号的处理方法有两种：一种是根据预定控制规律的控制算法对输入信号进行直接运算和处理，然后输出控制指令；另一种是对输入的数字进行特征抽取，即对输入信号的处理并非为了得到直接控制决策，经过运算处理后通过I/O接口输出控制命令，经输出回路放大后控制喷油量（齿条位置或电磁阀关闭持续时间）和喷油正时（正时控制阀开闭和电磁阀关闭始点），使发动机相应参数或状态向目标逼近，接近程度也可由相应传感器来检测，并将检测结果反馈给ECU，实现闭环控制，使柴油机按最佳状态运行。

三、故障分析

首先用闪码的方法读取故障码，读得故障码为31（即发动机怠速选档传感器故障）。这个传感器是一个可调电阻器，正常时可调电阻顺时针旋转时怠速会平滑升高至1000转，逆时针旋转时怠速会平滑下降到500转。而故障车辆的发动机怠速选挡传感器的旋转方向刚好与正常时相反，顺时针时旋钮旋至限位位置怠速马上降到500转，故障灯亮，不可以清除故障码，逆时针时旋钮旋至限位位置，怠速马上升到1000转，可以清除故障码，在整过旋转过程中怠速没有平滑线性升高或降低的过程。

由图1可知，发动机怠速选档传感器两端电压为5V，与油门踏板位置传感器1共用一组电源。拆下油门踏板位置传感器插头测量，两个传感器都有5V电压。

图1

可能造成此故障的各种原因：

（1）怠速选挡传感器损坏

该传感器是一个可调电阻，在旋转过程中阻值会不断变化（升高或降低），变化过程平滑呈线性变化。如果可调电阻中间有断点的话，电阻在旋转过程中电压就不会发生变化，由图2可知，V66就不会有电压输出。此时发动机ECU会检测到少了一个信号输入，即点亮发动机故障灯，提醒驾驶员车辆有故障。

图2

（2）线束短路

车辆在生产组装和使用过程中，由于人为或使用不当等原因，有可能造成车身线束的绝缘损坏，随着使用时间的推移致使绝缘损坏部分有可能发生相互触碰的情况，而造成线路短路。由于发动机ECU有过流、过压保护功能，所以ECU会自动保护自身，同时点亮发动机故障灯以提醒驾驶员。

（3）ECU内部损坏，没有5V电压输出

由发动机ECU线路图可以看到，ECU有多组5V电压输出。ECU是电子产品，如果在使用过程中由于人为或意外的原因造成ECU内部损坏，从而使ECU内部出现故障，导致减少或完全没有电压输出，同时点亮发动机故障灯，车辆会出现熄火或进入跛行回家方式。

（4）线束断路

由于车辆线束长度在设计时基本已经固定，当应用到实际车型出现线束过长时，一般会人为把线束盘起缩短，而线束过短时就会通过接驳来加长线束的长度（本人在实际操作过程中曾经多次发现这种情况，就此车型来说，其空气流量传感器和进气温度传感器由于线束长度不够长而车厂人为加长了线束）。在实际组装车辆过程，因为车厂每一个工人的操作方法不尽相同，有可能在人为接驳加长线束长度时出现接驳处不牢固的现象，当使用一段时间后就会发生接驳口断开，造成线束断路，ECU检测到少了一个信号就会立即点亮发动机故障灯，提示故障发生。

4．故障的诊断与排除

由于该故障车辆是属于新车，实际行驶里程还没有2000公里。上述分析中的原因①怠速选挡传感器损坏：经拆下该传感器测量电阻，在整个旋转过程中阻值呈平滑变化、阻值正常，可以排除。原因②线束短路：由图1可知，该传感器与油门踏板位置传感器1共用一组5V电源，而测量油门踏板位置传感器两传感器都有5V电压，因此不存在线束短路。原因③发动机ECU内部损坏：根据该车驾驶员反映，车辆动力正常，没有熄火或进入跛行回家工作方式，所以ECU内部损坏也可以排除。原因④线束断路：由图1和表1可知，实际测量怠速选档传感器时，与正常车辆对比得知，证实为线束断路，并确定是V41脚断路。

表1

从图1可知，V41是ECU内部输出其中一组5V电压的负极，通过测量正常车辆发现V41与车辆接地线的电阻只有1～2Ω的范围，初步判断是只要把V41与车辆接地线相连就可以排除故障。但是将故障车辆的V41与车身搭铁相连后并没有排除此故障。经过深思后我回想起电子技术专业里的模拟电子电路和数字电路中曾经提及过有负极（地线）、模拟地、数字地这几个术语。

在大型集成电路中，集成IC要处理大量不同的信号，而输入的信号由于其具体采集信号的传感器的类型不同，采集的信号就有数字信号①和模拟信号②之分。因为数字信号一般为矩形波，带有大量的谐波，如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开，数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形，当模拟信号为高频或强电信号时，也会影响到数字电路的正常工作。所以一般大型的集成IC都有模拟地线和数字地线，分别与其对应的输入信号相连接。（例如：曲轴传感器、凸轮轴传感器等采集的信号是数字信号，油门踏板位置传感器、怠速选挡传感器等采集的信号是模拟信号。）而ECU自身供电电源也有地线（即电池负极）。

分析现在这种车型，发动机是电控发动机，由ECU控制发动机的各种工作状况。而发动机ECU是由很多电子零件组成的电子产品，在故障分析时必须应用到电子技术中的模拟电路和数字电路的相关知识去分析。前面所说的怠速选挡传感器输入的信号是模拟信号，而上述分析和检查时确定是V41断路，V41是ECU输出的5V电压的模拟地线并不是车身地线，于是尝试用一根导线把怠速选riv 传感器V41脚与ECU的V41脚连接，此时故障码即可以清除，旋转旋钮时怠速可以在500转/分钟到1000转/分钟的范围内实现平滑线性变化，发动机故障灯也没有再亮了。

由于这是一辆新车，线束绑扎得很美观，而线路具体在什么地方断路很难确定，剥开线束查线既费时又难以恢复其美观性，最后经与发动机售后工作人员取得联系，得到对方同意后借用车辆还没有使用的线束，把怠速选挡传感器V41脚与ECU V41脚相连接，故障终彻底排除。（如图3、图4所示）。

五、结束语

通过上述分析和检修，最终排除这一故障，从中得出结论：由于我们维修人员对欧Ⅲ电控发动机接触时间较短，特别是电路方面的故障许多都对我们来说还是很陌生，而对电控发动机电路检修的技术要求又比较高，因此不能只用传统的检修方法和常规的思维方式对欧Ⅲ电控发动机的电路故障进行分析与排查，而要综合采用有关电子电路等专业知识，结合故障具体特征去分析和排除故障，这样才会收到有事半功倍的效果，从而减少检修时间，提高工作效率，确保维修质量。

[1] 廖发良.主编.汽车电控系统的结构与检修（第2版） 。北京.电子工业出版社.2009.6

[2] 杨素行主编.模拟电子电路. 北京：中央广播电视大学出版社.1994.11

[3] 阎石主编.数字电子电路. 北京：中央广播电视大学出版社.1995.2

[4] 深圳市汽车进口有限公司 .《五十铃（6HK1）欧Ⅲ电器原理图》

①数字信号：数字电路的工作信号是二进制的数字量“1”或“0”，信号的幅度只有高电平或低电平两种状态，它们在数值上是离散的，对数字电路的要求是在输入与输出的数字是信号之间实现一定的逻辑关系。

②模拟信号：模拟电路的工作信号通常是与某些物理量对应的模拟量，它们在数值上是连续的，而对模拟电路的要求通常是实现模拟信号的放大、变换、产生等等。

姓名：黄智勇

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