上汽大众新桑塔纳CNG车辆不能转换为天然气模式

文：曹守军

关键词：车门控制单元插接器

故障现象：一辆2014年产上汽大众新桑塔纳CNG出租车，装配1.6 CUC发动机，搭载5挡手动变速器，行驶里程39万km。用户反映该车不能转换为天然气模式，即便转换后发动机也会立即熄火。

检查分析：维修人员起动发动机并怠速运转，发现该车发动机使用汽油模式运转，按下天然气转换开关，发动机不能转换为天然气模式。发动机运转一段时间，达到自动转换天然气模式时，发动机立即熄火，确认故障与用户描述一致。

首先需要了解一下，上汽大众新桑塔纳CNG系统的主要部件组成及工作条件。其组成的主要部件有控制单元、减压阀、钢瓶压力传感器、气轨压力传感器、气轨、喷气器、调压阀、油气转换开关、钢瓶及管路等。CNG控制单元与该车的燃油控制单元是一体的。减压阀安装在蓄电池后方（图1），减压阀上有连接钢瓶的高压管路、连接气轨的低压管路、用于减压阀加热的冷却液管路、钢瓶压力传感器、调压阀、加气口及气压表。钢瓶瓶中的高压气体在钢瓶电磁阀打开时，气体流经电磁阀后，通过高压管路进入减压阀；经过减压阀降低压力，低压经过低压管路进入气轨，低压约为450.00～850.00 kPa，怠速时为450.00 kPa，全负荷时为850.00 kPa。

钢瓶压力传感器安装在减压阀上，测量减压阀处高压气的压力（钢瓶的压力），并将该压力转换成电信号传递给发动机控制单元。气轨压力传感器安装在气轨一侧（图2），测量气轨内的低压气体压力，并将该压力转换成电信号传递给发动机控制单元，发动机控制单元根据该信号控制减压阀上的电磁阀。调压阀由发动机控制单元通过占空比信号控制其电磁阀的接通时间，用于调节进入气轨的压力。

图1 减压阀

图2 气轨压力传感器

了解了基本工作原理后，维修人员使用车辆诊断仪VAS6150D检查发动机控制单元的故障码，并未发现故障码。检查钢瓶压力传感器及气轨压力传感器的数据（图3），发现钢瓶的压力为15 927.00 kPa，此压力表明钢瓶内的气体处于满罐状态。检查气轨压力传感器的压力为544.43 kPa。

图3 钢瓶压力及气轨压力的数据

读取钢瓶压力及气轨压力的数据，未见异常。只是气轨的压力与相关资料中给出怠速时的压力450.00 kPa还是有区别的，故障车怠速时气轨的压力为544.43 kPa，从数据上看故障车的气轨压力要高一些，但也不至于转换天然气模式时导致发动机熄火。转换天然气模式时立即熄火，表明控制单元认为达到转换的条件了，所以控制单元认为天然气系统是正常的，如果不正常，控制单元是不会转为天然气模式的。

到底是什么原因导致发动机转换天然气模式时立即熄火呢？难道在转换天然气模式时，发动机混合气过稀或过浓？在发动机转换天然气模式熄火后，立即读取发动机的数据，发现混合气形成短期匹配，气缸列1为25%，这就表明混合气过稀。混合气过稀的原因很可能是气轨内的压力过低或无压力。经检查发现，气轨压力传感器反馈给控制单元的气轨压力比资料中的规定压力还要高，为了验证气轨内是否存在压力，尝试将气轨的进气管螺栓松开，发现气轨内没有天然气。

气轨压力传感器反馈给电脑的压力是正常的，但实际上气轨内没有气体。气轨内的压力是由减压阀上的电磁阀控制的，电磁阀是由发动机控制单元控制，发动机控制单元控制电磁阀的指令是由气轨压力传感器反馈的数据计算得出的。所以问题就出在气轨压力传感器反馈给电脑的数据是错误的，因为气轨内根本就没有气体。

拔下气轨压力传感器的插接器，测量气轨压力传感器的1号端子和2号端子的电压，发现电压在1.0～4.9 V之间反复变化，而正常电压应该稳定在4.9 V，表明电压不正常。供电与接地是由控制单元提供，而气轨压力传感器的供电和接地，与钢瓶压力传感器的供电和接地是共用的，钢瓶压力传感器是正常的，表明发动机控制单元也是正常的。将气轨压力传感器的供电和接地断开，与钢瓶压力传感器的供电和接地跨接，起动发动机怠速运转一段时间后，可以自动转为天然气模式了，说明故障出现在线束内。检查正常时的气轨压力传感器的数据为447.97 kPa（图4）。

故障排除：修复线束后试车，车辆可以自动转为天然气模式，发动机也不再自动熄火，故障排除。

图4 怠速时正常的气轨压力传感器数据