故障現象:一輛2011產保時捷卡宴,搭載4.8L缸內直噴自然進氣發動機和8擋Tiptronic自動變速器,行駛里程5000 km。用戶反映該車行駛中發動機經常突然熄火,高速行駛時故障發生更為頻繁。熄火后第1次起動時,起動機轉動,但是不能著車。有時在多次起動后,還是可以著車的。每次故障出現時儀表中的發動機故障燈、行駛穩定控制系統故障燈會點亮。
檢查分析:連接故障診斷儀讀取故障記憶,發現的故障碼有:氣缸組1的凸輪軸位置傳感器信號超出極限、氣缸組2的凸輪軸位置傳感器信號超出極限、曲軸位置傳感器信號超出極限和變速器控制單元信號無效,但均為當前不存在狀態。嘗試著車,起動正常,讀取怠速時凸輪軸位置傳感器的實際數據(圖1),發現數據存在異常,于是對比了另一臺同款車型的數據(圖2)。
對比發現2車的數據存在很大的差別,特別是PWM信號。根據PWME經接近100%,凸輪軸正時調整被取消的情況來看,發動機應該是處于某種保護狀態,而導致這種狀態的原因應該是故障碼所對應的這幾個傳感器。對氣缸組1和氣缸組2的凸輪軸位置傳感器進行測量,2個凸輪軸位置傳感器的A1腳和A3腳間電壓均為12V,正常,2個傳感器信號線A2腳到發動機控制單元之間的線路都導通正常。用已知性能良好的零件替換凸輪軸位置傳感器,試車故障依舊,因此排除了凸輪軸位置傳感器故障的可能性。測量曲軸位置傳感器A1腳和A3腳間的電壓為5 V,正常:測量信號線A2腳到發動機控制單元的線路為導通。同樣用已知性能良好的零件替換曲軸位置傳感器,試車30 km,故障一直未出現,看來故障原因正是這一傳感器。
正準備交車時發現發動機故障燈點亮,熄火后再次起動困難。著車后試車,發動機警告燈和行駛穩定控制系統警告燈同時點亮(圖3),隨后發動機熄火,且再次起動仍然困難。
重新試車,發現故障現象在水平路面上不會出現,而在顛簸路面或急加速、急制動時出現的頻率高。因替換曲軸位置傳感器后,故障頻率有所改變,所以懷疑該傳感器的插頭接觸不良。檢查曲軸位置傳感器插頭,發現信號線A2針腳有松動的跡象。用導線將傳感器的A2腳與插頭線束側的同一路導線跨接,試車200 km,故障始終未出現。可以肯定地下結論,故障點正是該插針接觸不良。
故障排除:用線束修復工具修復曲軸位置傳感器插頭,故障排除。
回顧總結:為深入了解故障的成因,筆者在發動機怠速運轉時,拔下曲軸位置傳感器的插頭,發現發動機并未立即熄火,此時故障碼及數據流都重現了當初故障時的狀態。在這種狀態下,駕駛車輛行駛時,極易出現熄火。這說明該車型在曲軸位置傳感器信號缺失的情況下,發動機控制單元會利用凸輪軸位置傳感器的信號作為替代值來運行。

對于偶發性故障,很多情況下是由于電路接觸不良造成的。在這種情況下,任何外界的擾動都可能改變故障現象,這使得故障診斷變得撲朔迷離。維修人員要敏感地抓住這些細小的變化,使它成為將診斷故障領入到下一層面的突破點,而這直接影響到維修的成功與否。本案例中,正是由于抓住了替換曲軸位置傳感器后車輛出現的變化,才能直擊故障點。此外,本案例中多次不同路況和工況的試車也不斷給故障診斷帶來新的思路,這些都對此次成功的維修起了關鍵作用。因此建議大家在今后的維修中,多試車、多思考、多討論。