◆文/山東 粘中堅

故障現(xiàn)象

一輛2010款上海通用別克新君越，行駛里程為130 000km，VIN代碼為LSGGF59B1AH＊＊＊＊＊＊，搭載3.0L發(fā)動機(jī)，在本店更換活塞環(huán)、氣門油封，并拆裝發(fā)動機(jī)后，當(dāng)天發(fā)動機(jī)啟動正常，但第二天再次啟動時，啟動機(jī)不工作。

故障診斷與排除

筆者接車后首先驗證故障。多次嘗試啟動車輛，車輛有時能正常啟動，且發(fā)動機(jī)啟動后，各系統(tǒng)運行正常。在啟動操作過程中，整個儀表臺出現(xiàn)黑屏，只有發(fā)動機(jī)故障燈點亮，但汽油泵工作。由此可初步判斷，車輛各相關(guān)系統(tǒng)已做好了啟動的準(zhǔn)備，但是啟動機(jī)沒有工作?？紤]到此車來店之前一切正常，發(fā)動機(jī)不能正常啟動故障是在更換活塞環(huán)、氣門油封以及拆裝發(fā)動機(jī)后才出現(xiàn)的，由此筆者懷疑是人為因素所致。使用通用專用診斷儀GDS掃描全車故障碼，發(fā)現(xiàn)有4個當(dāng)前故障碼(圖1)，并且全部是凸輪軸位置傳感器的電路故障。

圖1 故障車上的故障碼

關(guān)于8848汽車技術(shù)論壇

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專家點評

陶建業(yè)

通讀文章后發(fā)現(xiàn)，筆者是在根據(jù)以往的維修經(jīng)驗解決車輛問題，可以看出筆者對車輛控制邏輯方面有待于全面了解，對高端車型電氣故障的診斷思路必須進(jìn)一步梳理。只有理論知識扎實，診斷方法得當(dāng)，使用專業(yè)設(shè)備才能快速準(zhǔn)確地排除車輛問題。

針對本車故障，在初次試車階段并未出現(xiàn)客戶描述的故障現(xiàn)象，應(yīng)該首先連接電腦查看歷史故障記錄，初步判斷是電氣問題，如：“線路磨損破皮”、“虛接”等等。這樣一方面可以利用歷史故障碼，采用“反推法”找到故障點。另一方面可以更有側(cè)重點地區(qū)嘗試不同路況試車，以查找故障點。

清晰的維修思路可以提升維修效率。首先，在確認(rèn)故障現(xiàn)象時，一看(表象)、二查(電氣系統(tǒng))、三分析(故障現(xiàn)象)，不能只是簡單地看表面故障現(xiàn)象，而忽略檢查電氣系統(tǒng)內(nèi)部的遺留故障記錄，這在維修高端車時尤為重要。其次，高端車的技術(shù)含量和電子化程度非常高，系統(tǒng)間的模塊通訊極為密切，所以大部分電子部件有故障時，都會存儲故障記錄，這樣會為故障分析提供強(qiáng)有力的抓手。否則，就會像無頭蒼蠅到處亂撞。最后，在懷疑某個零部件故障時，一定要先從零部件的功能和工作條件入手進(jìn)行仔細(xì)排查，同時使用專業(yè)的診斷儀器或設(shè)備，不要盲目地拆卸部件；只有這樣才能既不浪費時間，又不給自己制造風(fēng)險。當(dāng)然在排查故障時，也要掌握車輛系統(tǒng)的控制邏輯、各部件的安裝位置、設(shè)備儀器的選擇和使用。

(供稿：8848汽車技術(shù)論壇)

通過故障代碼分析，筆者認(rèn)為凸輪軸位置傳感器與發(fā)動機(jī)無法啟動之間應(yīng)該沒有直接關(guān)系。清除故障碼后，再次啟動車輛，發(fā)動機(jī)依舊沒有反應(yīng)，并且系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)了與之前完全相同的故障碼。通過查閱凸輪軸位置傳感器周邊電路圖(圖2)可以看出，凸輪軸位置傳感器與ECM模塊直接連接，沒有與其他傳感器共用搭鐵及5V供電。根據(jù)維修診斷策略，對P0340等故障碼進(jìn)行了診斷檢查，發(fā)現(xiàn)線路正常。拆下凸輪軸位置傳感器，用螺絲刀在傳感器面前滑動，并通過GDS查看相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有變化，說明傳感器及線路正常。另外，發(fā)動機(jī)正常啟動后，相關(guān)故障碼立刻變?yōu)闅v史故障。在故障狀態(tài)下，用示波器查看傳感器信號電壓變化，信號電壓正常。

圖2 凸輪軸位置傳感器周邊電路

通過故障碼排查已經(jīng)走到了死胡同，由于再沒有其他故障碼，索性把發(fā)動機(jī)上所有的搭鐵點都重新進(jìn)行了打磨處理，恢復(fù)后試車，故障依舊。

使用專用診斷儀GDS查看ECM、BCM模塊數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)ECM、BCM模塊內(nèi)部有請求啟動的數(shù)據(jù)，但是啟動機(jī)沒有任何反應(yīng)。根據(jù)發(fā)動機(jī)ECM電路圖(圖3)，在啟動過程中，測量6386號線，發(fā)現(xiàn)ECM沒有電源輸出。

導(dǎo)致ECM模塊沒有輸出信號的可能原因有兩個：一是輸入信號問題；二是模塊本身故障。首先，對ECM的供電進(jìn)行了徹底排查，未發(fā)現(xiàn)任何異常。通過發(fā)動機(jī)ECM電路圖可以看出，在啟動系統(tǒng)中，ECM模塊的輸入信號有：防盜、啟動請求、蓄電池電壓、擋位信號、發(fā)動機(jī)內(nèi)部檢測信號等。對發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)中的電氣與防盜數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)在發(fā)動機(jī)啟動操作過程中，防盜、蓄電池電壓都處于正常狀態(tài)。接下來，筆者又分別對發(fā)動機(jī)、變速器擋位狀態(tài)進(jìn)行了確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)變速器擋位開關(guān)處于“激活”狀態(tài)，工作正常。至此，只剩下發(fā)動機(jī)內(nèi)部檢測信號這一輸入信號未進(jìn)行確認(rèn)，其中最主要是凸輪軸及曲軸的轉(zhuǎn)速信號，使用專用診斷儀GDS查看這兩個信號，結(jié)果這兩個轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)均顯示為“0”。此時，故障車的診斷工作再次陷入困境。

根據(jù)故障碼查看傳感器及線路，一切正常；對ECM控制啟動的輸入信號逐一排查后，也未發(fā)現(xiàn)任何異常，難道是ECM模塊本身出現(xiàn)了故障？

就在筆者走投無路之際，向同行求助，同行建議筆者用專用診斷儀GDS的特殊功能對啟動機(jī)進(jìn)行控制測試。連接GDS，進(jìn)入到發(fā)動機(jī)特殊功能里面，對啟動機(jī)進(jìn)行了控制啟動，結(jié)果系統(tǒng)提示“發(fā)動機(jī)正在運行”，但發(fā)動機(jī)明明處于停止?fàn)顟B(tài)，曲軸、凸輪軸的轉(zhuǎn)速也都為“0”。為此，筆者決定把凸輪軸位置傳感器、曲軸位置傳感器全部拔掉，以查看啟動信號是否發(fā)生變化。當(dāng)筆者拔下曲軸位置傳感器，發(fā)現(xiàn)曲軸位置傳感器插頭內(nèi)部有防凍液(圖4)，且傳感器針腳已經(jīng)腐蝕。處理好插頭、插腳，并重新裝復(fù)曲軸位置傳感器后啟動發(fā)動機(jī)，故障依舊；但更換全新的曲軸位置傳感器后，車輛一切正常(圖5)，故障被徹底排除。

圖3 發(fā)動機(jī)ECM電路圖

圖4 故障車曲軸位置傳感器插頭被腐蝕

圖5 故障被排除后發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)流

維修小結(jié)

此案例雖然只是由曲軸位置傳感器引發(fā)的故障，但由于沒有相關(guān)故障碼信息，使得筆者在診斷過程中多走了很多彎路：檢查線束、防盜、變速器擋位數(shù)據(jù)、ECM曲軸轉(zhuǎn)速等，整整診斷了兩天也沒能找到故障原因，就在快絕望的時候，由于同行的指點，借助專用診斷儀GDS的特殊功能把問題輕松解決。究其原因，主要是筆者平時很少注意和使用專用診斷儀的許多隱形功能。由此，筆者也意識到，在汽車診斷維修過程中，只有將理論、實踐、診斷儀三者結(jié)合起來，才可能成為真正的汽修高手。另外，在維修工作結(jié)束后，筆者又將車輛正常狀態(tài)和異常狀態(tài)下的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對(表1)，在異常狀態(tài)下，凸輪軸位置活動計數(shù)器中的計數(shù)確實出現(xiàn)了異常，但筆者在診斷過程中忽視了這一異常數(shù)據(jù)。由此可見，查看診斷數(shù)據(jù)時一定要細(xì)心，不放過任何異常。

表1 發(fā)動機(jī)異常和正常狀態(tài)下凸輪軸計數(shù)對比

姜 楠

專家點評點評之前先介紹一下這款車輛關(guān)于凸輪軸位置傳感器電路的控制策略：4X凸輪軸位置傳感器電路由發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM) 提供的5V參考電壓電路、低電平參考電壓電路以及一個輸出信號電路組成。凸輪軸位置傳感器是一種內(nèi)部磁性偏差數(shù)字輸出集成電路傳感裝置。傳感器檢測連接到凸輪軸上的4齒變磁阻轉(zhuǎn)子的輪齒和槽之間的磁通量變化。當(dāng)變磁阻轉(zhuǎn)子的每個齒轉(zhuǎn)過凸輪軸位置傳感器時，所引起的磁場變化被傳感器的電子裝置用以產(chǎn)生一個數(shù)字輸出脈沖。傳感器返回一個頻率變化的數(shù)字開/關(guān)直流電壓脈沖，凸輪軸每轉(zhuǎn)一圈就有4個寬度變化的輸出脈沖，代表著凸輪軸變磁阻轉(zhuǎn)子的鏡像。凸輪軸位置傳感器輸出信號的頻率取決于凸輪軸的轉(zhuǎn)速。發(fā)動機(jī)控制模塊對窄齒和寬齒模式進(jìn)行解碼，以識別凸輪軸位置。然后，此信息被用來確定發(fā)動機(jī)的最佳點火和噴油時刻。發(fā)動機(jī)控制模塊還利用凸輪軸位置傳感器輸出信息來確定凸輪軸相對于曲軸的位置，以控制凸輪軸相位并進(jìn)行應(yīng)急模式操作。

本案例中提到的4個關(guān)于凸輪軸位置傳感器的故障碼：

DTC P0340：進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器電路-缸組1；

DTC P0345：進(jìn)氣凸輪軸位置傳感器電路-缸組2；

DTC P0365：排氣凸輪軸位置傳感器電路-缸組1；

DTC P0390：排氣凸輪軸位置傳感器電路-缸組2。

當(dāng)滿足以下任意一個條件，系統(tǒng)就會設(shè)置故障診斷碼：

1.發(fā)動機(jī)控制模塊檢測到啟動機(jī)已被指令接通且發(fā)動機(jī)已經(jīng)啟動持續(xù)4s以上，但沒有接收到凸輪軸位置傳感器脈沖信號；

2.發(fā)動機(jī)控制模塊檢測到發(fā)動機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)動，但在發(fā)動機(jī)第一個工作循環(huán)中未接收到凸輪軸位置傳感器脈沖；

3.發(fā)動機(jī)控制模塊檢測到發(fā)動機(jī)正在運轉(zhuǎn)，但沒有接收到凸輪軸位置傳感器脈沖，且發(fā)動機(jī)每1 000個工作循環(huán)就有800個循環(huán)發(fā)生上述情況。

作者在文中提到：從數(shù)據(jù)流上看曲軸和凸輪軸的轉(zhuǎn)速都為0，而且對凸輪軸位置傳感器的電路和元件都進(jìn)行了檢查和測試，還用示波器查看了波形，排除了凸輪軸位置信號的可能。根據(jù)上述的3個條件，發(fā)動機(jī)電腦(ECM)檢測到發(fā)動機(jī)正在運轉(zhuǎn)，但沒有檢測到凸輪軸的轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)就會生成故障碼。根據(jù)表1的數(shù)據(jù)分析：4個凸輪軸位置傳感器的信號和曲軸位置都不同步，最多的一個數(shù)據(jù)已達(dá)136次，根據(jù)這些數(shù)據(jù)就應(yīng)該可以判定發(fā)動機(jī)電腦接收到了錯誤的曲軸位置信號，認(rèn)為發(fā)動機(jī)此時正在運轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動機(jī)電腦檢測到發(fā)動機(jī)正在運轉(zhuǎn)時，即使接收到了點火開關(guān)發(fā)送過來的啟動信號，也不會向啟動繼電器KR27的85號腳提供電源。

此案例在檢測中最大的難點是發(fā)動機(jī)電腦ECM接收到了錯誤的曲軸位置信號，但是數(shù)據(jù)流里顯示轉(zhuǎn)速為0，與實際情況不吻合。實際上在主機(jī)廠的維修手冊中對故障碼產(chǎn)生的3個條件寫的很詳細(xì)，只要仔細(xì)閱讀，加上結(jié)合對凸輪軸位置活動計數(shù)器這條數(shù)據(jù)的分析不難發(fā)現(xiàn)問題的所在，最后就是利用示波器對凸輪軸和曲軸的實際波形測量，波形圖如圖6、圖7所示。

圖6 曲軸位置傳感器波形

圖7 凸輪軸位置傳感器波形圖