虹科Pico汽車示波器

中鑫之寶鶴壁店趙玉賓

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故障現(xiàn)象 一輛2011款奔馳S350L車，搭載274發(fā)動(dòng)機(jī)，累計(jì)行駛里程約為23萬km。車主反映，車輛在行駛中發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火，且無法再次起動(dòng)著機(jī)，請(qǐng)求救援。

故障診斷

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圖1讀取的故障代碼
將車拖回維修廠后檢查，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，起動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但發(fā)動(dòng)機(jī)無法著機(jī)。進(jìn)一步與車主交流得知，該故障為偶發(fā)性故障，故障發(fā)生頻率較低，有時(shí)幾個(gè)月出現(xiàn)一次，故障現(xiàn)象出現(xiàn)后有時(shí)需要停車等待一段時(shí)間可再次起動(dòng)著機(jī)。為此故障該車在其他維修廠先后更換了燃油泵（M3）、燃油濾清器及燃油泵控制單元（N118），也排查了相關(guān)線路，都未能解決。 使用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)燃油泵控制單元中存儲(chǔ)有故障代碼“P0627 燃油泵輸出電氣故障或斷 路”“P0628 燃油泵輸出對(duì)搭鐵短路”（圖1）。讀取起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)燃油泵控制單元中的數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)燃油泵工作電流為0 A，異常，正常應(yīng)為6.5 A左右；燃油壓力為0.2 bar（1 bar=100 kPa），異常，正常應(yīng)為5 bar左右。從故障代碼和數(shù)據(jù)流可以得知，故障現(xiàn)象是由低壓燃油供油系統(tǒng)故障導(dǎo)致的。

圖2燃油泵電路圖

查看燃油泵控制電路（圖2）得知，該車燃油泵是三相電動(dòng)機(jī)，由燃油泵控制單元進(jìn)行控制。拆開后排座椅可以看到燃油泵安裝在燃油箱右側(cè)，燃油濾清器安裝在燃油箱左側(cè)。燃油箱中的燃油泵通過導(dǎo)線與燃油濾清器上蓋連接后，再通過導(dǎo)線連接器X1連接至燃油泵控制單元。

圖3起動(dòng)時(shí)測(cè)得的燃油泵3個(gè)相線電壓波形

圖4發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后測(cè)得的燃油泵3個(gè)相線電壓波形

使用功率試燈和萬用表檢查燃油泵控制單元供電和搭鐵，均正常，不存在虛接的情況。使用pico示波器的通道A（藍(lán)色波形）、通道B（紅色波形）和通道C（綠色波形）分別測(cè)量位于燃油濾清器處的導(dǎo)線連接器X1端子2、端子3、端子4的電壓波形，發(fā)現(xiàn)連接好探針及pico示波器后，發(fā)動(dòng)機(jī)可以正常起動(dòng)著機(jī)了，測(cè)得的波形如圖3所示，可知3個(gè)相線的電壓從2.5 V開始連續(xù)波動(dòng)。

關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，測(cè)得的波形如圖4所示，可知發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后3個(gè)相線上的電壓波動(dòng)消失，電壓均保持在2.5 V。接車時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)無法起動(dòng)著機(jī)，但在連接測(cè)量探針后發(fā)動(dòng)機(jī)卻可以正常起動(dòng)著機(jī)，懷疑導(dǎo)線連接器X1端子接觸不良導(dǎo)致故障發(fā)生。脫開導(dǎo)線連接器X1，仔細(xì)檢查端子2、端子3、端子4，未發(fā)現(xiàn)松動(dòng)、退縮等異常現(xiàn)象。

圖5異常波動(dòng)的波形

圖6放大異常波動(dòng)的波形

起動(dòng)著機(jī)后繼續(xù)觀察3個(gè)相線的電壓波形，發(fā)現(xiàn)在一段時(shí)間后波形偶爾出現(xiàn)一小段異常波動(dòng)（圖5），但此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)并沒有熄火。放大異常波動(dòng)的波形（圖6），發(fā)現(xiàn)3個(gè)相線的電壓會(huì)同時(shí)降低至0 V，然后立即回升至2.5 V，以此反復(fù)多次。結(jié)合故障代碼分析，推斷造成該電壓波動(dòng)的原因有以下2種情況： （1）燃油泵控制單元自身供電或輸出供電缺失，這與故障代碼P0627對(duì)應(yīng)，可能的故障原因有：燃油泵控制單元自身供電或輸出供電線路斷路；燃油泵控制單元故障。 （2）燃油泵控制單元輸出供電線路對(duì)搭鐵短路，這與故障代碼P0628對(duì)應(yīng)。

圖7人為將3個(gè)相線斷開后測(cè)得的電壓波形

為了模擬故障，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后人為脫開導(dǎo)線連接器X1，測(cè)得的波形如圖7所示，可知當(dāng)3個(gè)相線斷開時(shí)，燃油泵控制單元還會(huì)保持為導(dǎo)線連接器X1端子2連接線路穩(wěn)定提供10 V左右的電壓，這與故障波形明顯不一致，暫時(shí)排除第1種情況的可能。

圖8人為將導(dǎo)線連接器X1端子3與搭鐵短路時(shí)測(cè)得的波形

接著起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，人為將導(dǎo)線連接器X1端子3與搭鐵短路2 s后再斷開，測(cè)得的波形如圖8所示，可知3個(gè)相線的電壓同時(shí)下降為0 V后接著上升為2.5 V，這與圖6中的故障波形相似，由此推斷該車故障是由燃油泵控制單元與燃油泵之間的三相供電線偶發(fā)性對(duì)搭鐵短路引起的。

圖9燃油泵的V相導(dǎo)線破損

仔細(xì)檢查燃油泵控制單元與導(dǎo)線連接器X1之間的線路，線束無破損情況。拆下燃油濾清器，仔細(xì)檢查燃油濾清器與燃油泵之間的線束，結(jié)果發(fā)現(xiàn)燃油泵的V相導(dǎo)線出現(xiàn)破損（圖9）。

故障排除

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修復(fù)破損的燃油泵V相導(dǎo)線后反復(fù)試車，故障不再出現(xiàn)，至此故障排除。

故障總結(jié)

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（1）燃油泵的3個(gè)相線通過線圈相互連接，經(jīng)過測(cè)試，其中任何一個(gè)相線與搭鐵短路都會(huì)使3個(gè)相線電壓全部被拉低，導(dǎo)致燃油泵不工作。圖5中的異常波動(dòng)波形出現(xiàn)時(shí)間不到500 ms，時(shí)間間隔較短，所以未能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。

（2）連接pico示波器和探針后發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)著機(jī)，可能是在拆卸相關(guān)部件時(shí)晃動(dòng)了燃油箱內(nèi)部的線束，導(dǎo)致故障現(xiàn)象消失。 （3）燃油箱內(nèi)部的線束不好拆裝，檢查時(shí)容易被忽視，但燃油箱內(nèi)部的線束在車輛行駛中會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)，久而久之破損的導(dǎo)線也容易通過燃油箱搭鐵而發(fā)生故障。 （4）使用pico示波器捕捉和模擬故障發(fā)生時(shí)的波形，可以幫助維修人員精準(zhǔn)、快速地診斷偶發(fā)性故障。