◆文/山東 李倩
2013款大眾捷達尾氣排放指示燈報警
◆文/山東 李倩
一輛2013款大眾捷達轎車,搭載型號為BJG發動機,儀表上的尾氣排放指示燈報警,但行駛中無異常感覺。
首先使用VAS5051查詢發動機ECU中有故障碼16724:凸輪軸位置傳感器A電路不正確配置。在怠速狀態下,讀取01-08-12組3區和4區數據,均顯示為0(其正常值應分別為28,87),3區和4區表示曲軸位置信號與凸輪軸位置信號的對應關系,簡言之就是信號凸輪的高低點與曲軸位置參考點的相對位置識別。3區和4區皆顯示為0,說明發動機ECU不能識別凸輪G信號與曲位位置Ne信號。
凸輪軸正時位置錯誤或傳感器線路故障都會使ECU接收到的凸輪軸位置感應值不正確而報故障(此時如斷開G40也會報出同樣故障碼)。為此,首先檢查發動機配氣正時正常,鑒于凸輪軸本身出現機械故障的概率小到可以忽略,因此排查思路可確定為對傳感器線路故障的評估。
根據2013款捷達BJG發動機捷達凸輪軸位置傳感器電路圖(圖1),凸輪未完全堵塞進油管,車輛雖供油不暢但尚能保持系統壓力不至于發動機故障燈報警。隨著車輛不斷使用,異物隨著燃油流動移動,直到碰到高壓泵進油口,當車輛加速時高壓泵進油口被異物完全堵塞,從而出現發動機加速不良、儀表EPC故障燈報警。

圖3 高壓泵輸入口處發現異物
作為修理人員在維修故障時不要僅僅局限在車輛故障現象和故障碼上,還要學會查車輛的維修記錄,分析故障和此前的維修項目(特別是出過事故的車輛)是否有相關聯的地方,同時在維修過程中一定要做好相應的防護工作,對于油管等類似的部件,拆卸后如果不能及時裝配好,要做好防止異物進入的預防工作,同時在裝配時要仔細檢查是否有異物。該故障車輛就是一個典型的代表,修理人員維修車輛時沒有做好防護工作,導致異物意外掉進油管,裝配時又沒有仔細檢查造成的故障。
專家點評 —李玉茂
首先贊揚作者積極研究技術和踴躍投稿,下面是我的一些看法。
作者檢測出故障碼“P0087”,隨后更換電動燃油泵G6和燃油泵控制單元J538,其實換之過早。應讀取數據流,有兩種燃油泵,早期是大插頭,讀140組3區,正常值40~150bar,拔開插頭是7bar。晚期是小插頭,正常值40~150bar,拔開插頭升至高壓安全閥開啟壓力約180bar。如數據流有異常,將壓力表接入低壓管路直接測量,應通過診斷判斷元件好壞,而不是通過換件鑒別元件好壞。
作者更換高壓油泵仍未見效,此時開始懷疑油路堵塞,檢查發現高壓油泵的進油管內有異物,阻塞低壓油進入高壓油泵。
這是一輛碰撞事故車,是異物碰巧進入油管還是維修人員放入異物不得而知,維修手冊寫明“安裝高壓油泵時不允許有異物進入燃油系統”,維修人員沒看維修手冊按常理也不應將異物插入,如果為了臨時密封可用塑料布包住油管。作者在修理車輛前應先詢問該車修理記錄,以便更快排查出故障原因所在。軸位置傳感器G40的T3a/1腳為供電端,T3a/3腳為ECU內部搭鐵端,T3a/2腳連接ECU的T80/80腳,向發動機ECU提供反饋信號電壓。運用VAS5051檢測儀的波形檢測工具,實測T3a/3腳和T3a/1腳有5V的供電電壓和正常接地,再以ECU的T80/80腳為監測點,測量其波形振幅為2.55V不規則信號波形(圖2),脈寬時有時無,偶爾也表現為波形振幅為2.55V凸輪軸信號波(圖3),而正常的G40信號波形為振幅為5V連續周期變化的方波,檢測說明傳感器信號產生失真。
(作者張海松、俞建軍單位:浙江機電職業技術學院本文屬于浙江省課堂改革項目—基于職業行動動力培養《底盤電控系統原理與檢修》)

圖1 凸輪軸位置傳感器電路圖

圖2 振幅為不規則的信號波形

圖3 脈寬時有時無的凸輪軸信號波
根據觀察到波形無異常干擾和突變現象,分析傳遞凸輪軸信號的線路出現故障或受周邊電磁干擾的可能性不大,至此可將故障源鎖定為發動機ECU和凸輪軸位置傳感器兩部件上,應分別對其做功能性檢測。斷開G40插頭,以連接發動機ECU的T80/80腳T3a/2腳為檢測點,測量在點火檔位上由ECU輸出的直線電壓為2.5V,而對比測量正常車的信號電壓為5V。
凸輪軸位置傳感器為霍爾器件,可以把它視作具有導通和截止作用的狀態開關,線路的斷開模擬了凸輪軸位置傳感器的截止狀態,截止狀態的信號電壓直接反映了發動ECU T80/80腳的狀態,由此可分析推斷出ECU的信號處理模塊出現電路故障,提供的基準電壓有問題,導致故障存儲碼16724:凸輪軸位置傳感器A 電路不正確配置。此故障碼在報警機制上歸屬為廢氣排放指示燈報警范疇,此信號失效可以用發動機轉速傳感器G28的信號代替計算,并模糊識別出汽缸的噴油和點火順序,從而實現ECU應急行駛工況,因其他執行元件工作正常,從駕駛員的感受來講,是感覺不到故障對行駛工況有明顯影響的。
更換發動機ECU后再測量凸輪軸電壓信號,為圖4所示的標準波形,幅值為正常的5V,尾氣排放指示燈也不再報警,故障徹底排除。

圖4 標準凸輪軸信號波形
專家點評 —焦建剛
該故障從故障機理上來說并不復雜,主要是由于發動機控制單元內部電路故障導致傳感器5V基準電壓過低,在G40工作狀態下,導通電壓峰值低于電腦內部設定值,以至于發動機電腦無法正確識別凸輪軸信號。而造成這種故障的原因一般有傳感器本體故障、線路故障、發動機控制單元故障等。對于這種故障的判斷首先要根據維修手冊的要求,對G40的相關線路進行檢查,這包括G40的搭鐵、5V電壓、傳感器信號電壓的基本檢查。按照作者所述,在測量T3/a信號電壓時,即可發現電壓只有2.5V的異常情況,這說明發動機控制單元的霍爾電壓不正常。作者在此之前采用了波形檢測方式,更加直觀地觀察到了信號波形異常的情況,再結合對相關電路的檢測,判斷故障發生在發動機控制單元本體。
這種借助先進設備對車輛故障進行檢測診斷的方法,是我們汽車維修業一直在提倡并推行的方式,也是現代車輛進行故障診斷的先進方法,但由于大多數國內的維修企業還不具備相關的先進檢測設備,導致很多時候判斷類似故障仍采用換件法的方式進行車輛維修,造成了較多的人力、物力損失,給客戶增加了維修費用,不得不說,目前想真正貫徹執行交通部關于車輛維修前診斷檢測的指導方針還有很大困難。
最后,再對作者的診斷過程進行說明,整個診斷流程、包括文章的敘述,都有濃厚的學院派色彩,文章敘述清晰、診斷思路也基本沒有錯誤,值得肯定,尤其是來自學校的老師能夠對車輛的故障做到這樣的地步,值得表揚,希望更多從事職業教育的老師具備更強的動手能力。
(作者李倩單位:淄博職業學院汽車工程系)