|
作者：粘中坚 故障现象 一辆2010款上海通用别克新君越，行驶里程为130 000km， VIN代码为LSGGF59B1AH******，搭载3.0L发动机，在本店 更换活塞环、气门油封，并拆装发动机后，当天发动机启动正 常，但第二天再次启动时，启动机不工作。 故障诊断与排除 笔者接车后首先验证故障。多次尝试启动车辆，车辆有时能正常启动，且发动机启动后，各系统运行正常。在启动操作过程中，整个仪表台出现黑屏，只有发动机故障灯点亮，但汽油泵工作。由此可初步判断，车辆各相关系统已做好了启动的准备，但是启动机没有工作。考虑到此车来店之前一切正常，发动机不能正常启动故障是在更换活塞环、气门油封以及拆装发动机后才出现的，由此笔者怀疑是人为因素所致。使用通用专用诊断仪GDS扫描全车故障码，发现有4个当前故障码(图1)，并且全部是凸轮轴位置传感器的电路故障。 通过故障代码分析，笔者认为凸轮轴位置传感器与发动机无法启动之间应该没有直接关系。清除故障码后，再次启动车辆，发动机依旧没有反应，并且系统内出现了与之前完全相同的故障码。通过查阅凸轮轴位置传感器周边电路图(图2)可以看出，凸轮轴位置传感器与ECM模块直接连接，没有与其他传感器共用搭铁及5V供电。根据维修诊断策略，对P0340等故障码进行了诊断检查，发现线路正常。拆下凸轮轴位置传感器，用螺丝刀在传感器面前滑动，并通过GDS查看相关数据，发现数据有变化，说明传感器及线路正常。另外，发动机正常启动后，相关故障码立刻变为历史故障。在故障状态下，用示波器查看传感器信号电压变化，信号电压正常。 图2 凸轮轴位置传感器周边电路 通过故障码排查已经走到了死胡同，由于再没有其他故障码，索性把发动机上所有的搭铁点都重新进行了打磨处理，恢复后试车，故障依旧。 使用专用诊断仪GDS查看ECM、BCM模块数据，发现ECM、BCM模块内部有请求启动的数据，但是启动机没有任何反应。根据发动机ECM电路图(图3)，在启动过程中，测量6386号线，发现ECM没有电源输出。 图3 发动机ECM电路图 导致ECM模块没有输出信号的可能原因有两个：一是输入信号问题；二是模块本身故障。首先，对ECM的供电进行了彻底排查，未发现任何异常。通过发动机ECM电路图可以看出，在启动系统中，ECM模块的输入信号有：防盗、启动请求、蓄电池电压、挡位信号、发动机内部检测信号等。对发动机数据中的电气与防盗数据进行检查，发现在发动机启动操作过程中，防盗、蓄电池电压都处于正常状态。接下来，笔者又分别对发动机、变速器挡位状态进行了确认，发现变速器挡位开关处于“激活”状态，工作正常。至此，只剩下发动机内部检测信号这一输入信号未进行确认，其中最主要是凸轮轴及曲轴的转速信号，使用专用诊断仪GDS查看这两个信号，结果这两个转速数据均显示为“0”。此时，故障车的诊断工作再次陷入困境。 根据故障码查看传感器及线路，一切正常；对ECM控制启动的输入信号逐一排查后，也未发现任何异常，难道是ECM模块本身出现了故障？ 就在笔者走投无路之际，向同行求助，同行建议笔者用专用诊断仪GDS的特殊功能对启动机进行控制测试。连接GDS，进入到发动机特殊功能里面，对启动机进行了控制启动，结果系统提示“发动机正在运行”，但发动机明明处于停止状态，曲轴、凸轮轴的转速也都为“0”。为此，笔者决定把凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器全部拔掉，以查看启动信号是否发生变化。 当笔者拔下曲轴位置传感器，发现曲轴位置传感器插头内部有防冻液(图4)，且传感器针脚已经腐蚀。处理好插头、插脚，并重新装复曲轴位置传感器后启动发动机，故障依旧；但更换全新的曲轴位置传感器后，车辆一切正常(图5)，故障被彻底排除。 维修小结 此案例虽然只是由曲轴位置传感器引发的故障，但由于没有相关故障码信息，使得笔者在诊断过程中多走了很多弯路：检查线束、防盗、变速器挡位数据、ECM曲轴转速等，整整诊断了两天也没能找到故障原因，就在快绝望的时候，由于同行的指点，借助专用诊断仪GDS的特殊功能把问题轻松解决。究其原因，主要是笔者平时很少注意和使用专用诊断仪的许多隐形功能。由此，笔者也意识到，在汽车诊断维修过程中，只有将理论、实践、诊断仪三者结合起来，才可能成为真正的汽修高手。另外，在维修工作结束后，笔者又将车辆正常状态和异常状态下的相关数据进行了比对(表1)，在异常状态下，凸轮轴位置活动计数器中的计数确实出现了异常，但笔者在诊断过程中忽视了这一异常数据。由此可见，查看诊断数据时一定要细心，不放过任何异常。 点评之前先介绍一下这款车辆关于 凸轮轴位置传感器电路的控制策略：4X 凸轮轴位置传感器电路由发动机控制模 块(ECM) 提供的5V参考电压电路、低电平参考电压电路以及一个输 出信号电路组成。凸轮轴位置传感器是一种内部磁性偏差数字输出 集成电路传感装置。传感器检测连接到凸轮轴上的4齿变磁阻转子 的轮齿和槽之间的磁通量变化。当变磁阻转子的每个齿转过凸轮轴 位置传感器时，所引起的磁场变化被传感器的电子装置用以产生一 个数字输出脉冲。传感器返回一个频率变化的数字开/关直流电压脉 冲，凸轮轴每转一圈就有4个宽度变化的输出脉冲，代表着凸轮轴变 磁阻转子的镜像。凸轮轴位置传感器输出信号的频率取决于凸轮轴 的转速。发动机控制模块对窄齿和宽齿模式进行解码，以识别凸轮 轴位置。然后，此信息被用来确定发动机的最佳点火和喷油时刻。 发动机控制模块还利用凸轮轴位置传感器输出信息来确定凸轮轴相 对于曲轴的位置，以控制凸轮轴相位并进行应急模式操作。 本案例中提到的4个关于凸轮轴位置传感器的故障码： DTC P0340:进气凸轮轴位置传感器电路-缸组1； DTC P0345:进气凸轮轴位置传感器电路-缸组2； DTC P0365:排气凸轮轴位置传感器电路-缸组1； DTC P0390:排气凸轮轴位置传感器电路-缸组2。
当满足以下任意一个条件，系统就会设置故障诊断码： 1.发动机控制模块检测到启动机已被指令接通且发动机已经 启动持续4s以上，但没有接收到凸轮轴位置传感器脉冲信号； 2.发动机控制模块检测到发动机已经转动，但在发动机第一个 工作循环中未接收到凸轮轴位置传感器脉冲； 3.发动机控制模块检测到发动机正在运转，但没有接收到凸轮 轴位置传感器脉冲，且发动机每1 000个工作循环就有800个循环发 生上述情况。 作者在文中提到：从数据流上看曲轴和凸轮轴的转速都为0，而 且对凸轮轴位置传感器的电路和元件都进行了检查和测试，还用示波 器查看了波形，排除了凸轮轴位置信号的可能。根据上述的3个条件， 发动机电脑(ECM)检测到发动机正在运转，但没有检测到凸轮轴的 转速，系统就会生成故障码。根据表1的数据分析：4个凸轮轴位置传 感器的信号和曲轴位置都不同步，最多的一个数据已达136次，根据 这些数据就应该可以判定发动机电脑接收到了错误的曲轴位置信 号，认为发动机此时正在运转。当发动机电脑检测到发动机正在运 转时，即使接收到了点火开关发送过来的启动信号，也不会向启动继 电器KR27的85号脚提供电源。 此案例在检测中最大的难点是发动机电脑ECM接收到了错误 的曲轴位置信号，但是数据流里显示转速为0，与实际情况不吻合。 实际上在主机厂的维修手册中对故障码产生的3个条件写的很详 细，只要仔细阅读，加上结合对凸轮轴位置活动计数器这条数据的 分析不难发现问题的所在，最后就是利用示波器对凸轮轴和曲轴的 实际波形测量，波形图如图6、图7所示。 |
|
|
