柴油機油量計量單元之觸發(fā)電流解析

丁行海 文

Based on the case, this paper interprets how to analyze the trigger current of the fuel metering unit. The fuel metering unit is essentially a proportional solenoid valve, whose opening is controlled by the electric control unit, thereby controlling the amount of fuel entering the high-pressure fuel pump and the fuel pressure of the common rail fuel pipe.

在維修共軌柴油機油路故障時，經(jīng)常要查看油量計量單元的觸發(fā)電流。本文將以案例為基礎(chǔ)，解析油量計量單元觸發(fā)電流分析思路。

一輛豪沃重卡，配備濰柴發(fā)動機，搭載博世EDC17CV44系統(tǒng)，司機反映動力嚴重不足。讀取故障碼，均為油路歷史故障，讀取數(shù)據(jù)流，軌壓正常，進氣壓力正常，扭矩限制為0(正常)，計量單元的電流偏低，只有1300多mA。該車配備常開式計量單元，怠速工況下的標準值在1400 mA左右，電流減小意味著軌壓偏低，計量單元增大開度，使得目標軌壓與實際軌壓一致。軌壓偏低，可能是低壓油路有空氣或者堵塞，也有可能是高壓有泄漏。根據(jù)與司機的交流，得知該車一直沒有更換過燃油濾清器，估計低壓油路堵塞的可能性較大，遂進行更換。再次打車，計量單元的電流恢復正常。試車，故障消失，車輛動力恢復正常。

根據(jù)以上案例可知，油量計量單元實質(zhì)上是一個比例電磁閥，它的開度受電控單元控制。

1 作用

油量計量單元的進油孔開度大小由電控單元發(fā)出的占空比信號控制，從而控制進入高壓油泵的燃油量，進而控制共軌油管的油壓。在維修實踐中，常常以觸發(fā)電流的數(shù)值來衡量計量單元的開度情況。不同類型的油量計量單元，觸發(fā)電流對應的開度情況不同。

2 類型

常見的分類是按照油量計量單元斷電時進油孔所處的狀態(tài)，分為常開式和常閉式。常開式是指在斷電情況下，油量計量單元的進油孔常開；常閉式是指在斷電情況下，油量計量單元的進油孔常閉。

在不同的系統(tǒng)中，油量計量單元的名稱不同，博世系統(tǒng)稱MEUN閥(也叫ZME閥)，德爾福系統(tǒng)稱IMV閥，電裝系統(tǒng)稱SCV閥。本文所有數(shù)據(jù)均以博世系統(tǒng)為例。下表是觸發(fā)電流常見數(shù) 值，該 數(shù) 值以博世電腦板EDC17CV44(常用于重型商用車)和EDC17CV54(常用于輕型商用車)的標準數(shù)據(jù)流為基準，數(shù)值僅供參考，實車測試結(jié)果應為一定范圍內(nèi)，且與車型相關(guān)。

3 工作原理

以EDC17CV44全功能SCR型系統(tǒng)為例，油量計量單元電路圖如圖一所示。油量計量單元電磁線圈電阻一般在2.6～3.2 Ω。斷開插接器，點火開關(guān)處于ON檔，A04針腳電壓為電源電壓，A05針腳電壓為3.5 V；插上插接器，點火開關(guān)處于ON檔，A04針腳電壓為電源電壓，A05針腳電壓為電源電壓；柴油機啟動，正常運轉(zhuǎn)時，ECU為油量計量單元A04針腳提供電源電壓，A05針腳受占空比信號控制搭鐵(負控)。

圖1 EDC17CV44全功能SCR型系統(tǒng)油量計量單元電路圖

表1 油量計量單元觸發(fā)電流常見數(shù)據(jù)

4 觸發(fā)電流

觸發(fā)電流是衡量油量計量單元工作狀態(tài)的重要指標，它是指電腦板施加在電磁線圈中的電流，該電流不是恒定值，其大小與柴油機負荷相關(guān)，受電腦板占空比信號控制。當信號改變時，油量計量單元的觸發(fā)電流隨之改變。常開式油量計量單元的開度與觸發(fā)電流成反比，常閉式成正比。ECU通過控制油量計量單元的觸發(fā)電流，便可調(diào)節(jié)閥門開度，進而控制軌壓。下面以常開式計量單元為例，進行分析。

鑰匙在ON檔，柴油機未啟動時，觸發(fā)電流數(shù)據(jù)在1100～1200 mA，系統(tǒng)自檢完成后，數(shù)據(jù)穩(wěn)定在400 mA。啟動時，數(shù)據(jù)升高，怠速運轉(zhuǎn)時穩(wěn)定在1380～1430 mA。

怠速狀態(tài)下，如觸發(fā)電流數(shù)值變化頻繁，并且范圍較大，說明油量計量單元的閥芯有卡滯或磨損現(xiàn)象，需進行更換，如圖二所示；如果數(shù)值比標準數(shù)值偏小，說明軌壓變低，需要油量計量單元增大開度，增大供油量，補償軌壓。此情況說明，一般低壓油路有堵塞(或有空氣)或者高壓有泄漏；數(shù)值比標準數(shù)值偏大，一般較少出現(xiàn)。因為軌壓高時，泄壓閥會打開泄壓。如出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏高的情況，一般是泄壓閥機械故障或控制系統(tǒng)相關(guān)故障。

柴油機正常運轉(zhuǎn)時，軌壓變化，觸發(fā)電流隨之變化。如軌壓波動，觸發(fā)電流沒有變化，或者軌壓平穩(wěn)，觸發(fā)電流頻繁變化，均說明油量計量單元或者控制系統(tǒng)有問題。

倒拖工況下，數(shù)值應變大到標準數(shù)值附近，因為柴油機處于高速斷油狀態(tài)時噴油器不噴油，共軌油管內(nèi)的壓力基本沒有變化，油量計量單元處于關(guān)閉狀態(tài)，電流值較大。如果電流值比標準數(shù)值偏小，說明油量計量單元打開了一定的開度，原因可能是噴油器、泄壓閥等高壓部件有泄漏現(xiàn)象，此時輔以查看各高壓部件的回油量，進行進一步判斷；數(shù)值比標準數(shù)值偏大，一般較少出現(xiàn)，因為油量計量單元有最大設(shè)計電流(一般為1800 mA)。如果出現(xiàn)數(shù)數(shù)值偏大的情況，一般是油量計量單元本身或控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題。

綜上，當發(fā)現(xiàn)觸發(fā)電流相對于常見值有變化時，此時不要著急更換油量計量單元。除判斷油量計量單元本身是否存在故障外，還需排除低壓油路堵塞和高壓油路泄漏的故障。

通過控制油門踏板開度變化，改變柴油機工況，觀察觸發(fā)電流的變化能有效判斷高壓油路是否有泄漏。常見的數(shù)據(jù)表現(xiàn)在各工況觸發(fā)電流偏低，倒拖工況尤為明顯偏低。

圖2 油量計量單元閥芯磨損

判斷低壓油路堵塞，只在車輛沒有行駛的情況下通過短時間的變換油門踏板開度效果一般。因為怠速狀態(tài)下，柴油機所需油量較少，即使油路有堵塞，短時間內(nèi)，觸發(fā)電流變化不明顯，只有堵塞嚴重的情況下觸發(fā)電流才能表現(xiàn)出來。

科普知識

軍用汽車是指列入軍隊裝備體制的各種類型汽車的總稱。通常意義上，汽車一經(jīng)編入軍隊且為其服務，就變成了軍用汽車(Military Vehicle)。軍用汽車是形成軍隊戰(zhàn)斗力的重要因素。

與民用汽車分類不同，軍用汽車的分類是個較為復雜的課題，站在不同角度即有不同的分法。其中之一是按照軍事效能和通行能力進行分類，并分為3類：標準機動性(增強機動性)汽車、高機動性汽車和軍選民用汽車。

(1)標準機動性(增強機動性)汽車：此類可由軍方專門研制，也可由民用全輪驅(qū)動汽車改制，主要用于戰(zhàn)區(qū)后勤地域，完成大量的兵員調(diào)動和物資裝備補給運輸任務，地面地形通過能力和環(huán)境適應性均比一般全輪驅(qū)動汽車強。例如，我軍使用的東風牌EQ2102型越野汽車、北京牌BJ2022型“勇士”越野汽車等。

(2)高機動性汽車：主要用于師以下部隊，由軍方專門組織研制，具有高越野機動能力，能在地形地貌和氣候條件相當復雜的無路地區(qū)順利通行，可以伴隨坦克前進，并能夠方便地完成前線部隊的裝備搭載、物資載運和戰(zhàn)術(shù)沖擊。例如，美軍的LTV、HMMWV、M998系列車型和我軍的東風牌EQ2050型“猛士”越野汽車、萬山牌WS2070型越野汽車、萬山牌WS2180型越野汽車和CDX01全地形車等。

(3)軍選民用汽車：軍方僅作少量要求或不作任何要求而直接選購的民用汽車。其越野性能較低，地面地形通過性和環(huán)境適應性均一般。例如，太湖牌XQ6101YH2大型客車、北京牌BJ2021(BJ213)型越野汽車等。