一輛2010款上海通用別克新君越,行駛里程爲130 000km, VIN代碼爲LSGGF59B1AH******,搭載3.0L發動機,在本店 更換活塞環、氣門油封,並拆裝發動機後,當天發動機啓動正 常,但第二天再次啓動時,啓動機不工作。

故障診斷與排除

筆者接車後首先驗證故障。多次嘗試啓動車輛,車輛有時能正常啓動,且發動機啓動後,各系統運行正常。在啓動操作過程中,整個儀表臺出現黑屏,只有發動機故障燈點亮,但汽油泵工作。由此可初步判斷,車輛各相關係統已做好了啓動的準備,但是啓動機沒有工作。考慮到此車來店之前一切正常,發動機不能正常啓動故障是在更換活塞環、氣門油封以及拆裝發動機後纔出現的,由此筆者懷疑是人爲因素所致。使用通用專用診斷儀GDS掃描全車故障碼,發現有4個當前故障碼(圖1),並且全部是凸輪軸位置傳感器的電路故障。

【維修實例】上汽通用別克新君越發動機啓動故障

通過故障代碼分析,筆者認爲凸輪軸位置傳感器與發動機無法啓動之間應該沒有直接關係。清除故障碼後,再次啓動車輛,發動機依舊沒有反應,並且系統內出現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。根據維修診斷策略,對P0340等故障碼進行了診斷檢查,發現線路正常。拆下凸輪軸位置傳感器,用螺絲刀在傳感器面前滑動,並通過GDS查看相關數據,發現數據有變化,說明傳感器及線路正常。另外,發動機正常啓動後,相關故障碼立刻變爲歷史故障。在故障狀態下,用示波器查看傳感器信號電壓變化,信號電壓正常。

【維修實例】上汽通用別克新君越發動機啓動故障

圖2 凸輪軸位置傳感器周邊電路

通過故障碼排查已經走到了死衚衕,由於再沒有其他故障碼,索性把發動機上所有的搭鐵點都重新進行了打磨處理,恢復後試車,故障依舊。

使用專用診斷儀GDS查看ECM、BCM模塊數據,發現ECM、BCM模塊內部有請求啓動的數據,但是啓動機沒有任何反應。根據發動機ECM電路圖(圖3),在啓動過程中,測量6386號線,發現ECM沒有電源輸出。

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圖3 發動機ECM電路圖

導致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的供電進行了徹底排查,未發現任何異常。通過發動機ECM電路圖可以看出,在啓動系統中,ECM模塊的輸入信號有:防盜、啓動請求、蓄電池電壓、擋位信號、發動機內部檢測信號等。對發動機數據中的電氣與防盜數據進行檢查,發現在發動機啓動操作過程中,防盜、蓄電池電壓都處於正常狀態。接下來,筆者又分別對發動機、變速器擋位狀態進行了確認,發現變速器擋位開關處於“激活”狀態,工作正常。至此,只剩下發動機內部檢測信號這一輸入信號未進行確認,其中最主要是凸輪軸及曲軸的轉速信號,使用專用診斷儀GDS查看這兩個信號,結果這兩個轉速數據均顯示爲“0”。此時,故障車的診斷工作再次陷入困境。

根據故障碼查看傳感器及線路,一切正常;對ECM控制啓動的輸入信號逐一排查後,也未發現任何異常,難道是ECM模塊本身出現了故障?

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的特殊功能對啓動機進行控制測試。連接GDS,進入到發動機特殊功能裏面,對啓動機進行了控制啓動,結果系統提示“發動機正在運行”,但發動機明明處於停止狀態,曲軸、凸輪軸的轉速也都爲“0”。爲此,筆者決定把凸輪軸位置傳感器、曲軸位置傳感器全部拔掉,以查看啓動信號是否發生變化。

當筆者拔下曲軸位置傳感器,發現曲軸位置傳感器插頭內部有防凍液(圖4),且傳感器針腳已經腐蝕。處理好插頭、插腳,並重新裝復曲軸位置傳感器後啓動發動機,故障依舊;但更換全新的曲軸位置傳感器後,車輛一切正常(圖5),故障被徹底排除。

【維修實例】上汽通用別克新君越發動機啓動故障

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維修小結

此案例雖然只是由曲軸位置傳感器引發的故障,但由於沒有相關故障碼信息,使得筆者在診斷過程中多走了很多彎路:檢查線束、防盜、變速器擋位數據、ECM曲軸轉速等,整整診斷了兩天也沒能找到故障原因,就在快絕望的時候,由於同行的指點,藉助專用診斷儀GDS的特殊功能把問題輕鬆解決。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、診斷儀三者結合起來,纔可能成爲真正的汽修高手。另外,在維修工作結束後,筆者又將車輛正常狀態和異常狀態下的相關數據進行了比對(表1),在異常狀態下,凸輪軸位置活動計數器中的計數確實出現了異常,但筆者在診斷過程中忽視了這一異常數據。由此可見,查看診斷數據時一定要細心,不放過任何異常。

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【維修實例】上汽通用別克新君越發動機啓動故障

專家點評

點評之前先介紹一下這款車輛關於 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動機控制模 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部磁性偏差數字輸出 集成電路傳感裝置。傳感器檢測連接到凸輪軸上的4齒變磁阻轉子 的輪齒和槽之間的磁通量變化。當變磁阻轉子的每個齒轉過凸輪軸 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生一 個數字輸出脈衝。傳感器返回一個頻率變化的數字開/關直流電壓脈 衝,凸輪軸每轉一圈就有4個寬度變化的輸出脈衝,代表着凸輪軸變 磁阻轉子的鏡像。凸輪軸位置傳感器輸出信號的頻率取決於凸輪軸 的轉速。發動機控制模塊對窄齒和寬齒模式進行解碼,以識別凸輪 軸位置。然後,此信息被用來確定發動機的最佳點火和噴油時刻。 發動機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 對於曲軸的位置,以控制凸輪軸相位並進行應急模式操作。

本案例中提到的4個關於凸輪軸位置傳感器的故障碼:

DTC P0340:進氣凸輪軸位置傳感器電路-缸組1;

DTC P0345:進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。

當滿足以下任意一個條件,系統就會設置故障診斷碼:

1.發動機控制模塊檢測到啓動機已被指令接通且發動機已經 啓動持續4s以上,但沒有接收到凸輪軸位置傳感器脈衝信號;

2.發動機控制模塊檢測到發動機已經轉動,但在發動機第一個 工作循環中未接收到凸輪軸位置傳感器脈衝;

3.發動機控制模塊檢測到發動機正在運轉,但沒有接收到凸輪 軸位置傳感器脈衝,且發動機每1 000個工作循環就有800個循環發 生上述情況。

作者在文中提到:從數據流上看曲軸和凸輪軸的轉速都爲0,而 且對凸輪軸位置傳感器的電路和元件都進行了檢查和測試,還用示波 器查看了波形,排除了凸輪軸位置信號的可能。根據上述的3個條件, 發動機電腦(ECM)檢測到發動機正在運轉,但沒有檢測到凸輪軸的 轉速,系統就會生成故障碼。根據表1的數據分析:4個凸輪軸位置傳 感器的信號和曲軸位置都不同步,最多的一個數據已達136次,根據 這些數據就應該可以判定發動機電腦接收到了錯誤的曲軸位置信 號,認爲發動機此時正在運轉。當發動機電腦檢測到發動機正在運 轉時,即使接收到了點火開關發送過來的啓動信號,也不會向啓動繼 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動機電腦ECM接收到了錯誤 的曲軸位置信號,但是數據流裏顯示轉速爲0,與實際情況不吻合。 實際上在主機廠的維修手冊中對故障碼產生的3個條件寫的很詳 細,只要仔細閱讀,加上結合對凸輪軸位置活動計數器這條數據的 分析不難發現問題的所在,最後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。

【維修實例】上汽通用別克新君越發動機啓動故障

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