徐炬
電子控制點火系統有別于傳統點火系統,而曲軸位置傳感器是發動機電子控制系統中最主要的傳感器之一,在汽車發動機上的主要作用是為點火控制模塊提供參考信號,精確控制發動機點火正時。曲軸位置傳感器工作的好壞,將直接影響發動機的啟動性能,是導致汽油發動機不能正常發動的原因之一,只有準確判斷、檢測曲軸位置傳感器的故障,才能盡快排除發動機系統故障。因此,在故障維修診斷時,首先要詳細了解它的基本結構及工作原理,以達到正確、快捷地排除故障。在這次維修案例中,用到了一些行之有效的檢測方法,因此筆者把解決問題的一些檢測經驗與大家分享,可能對提高大家診斷故障的能力有所幫助。
一、故障現象
我單位有一臺大眾邁騰1.8T汽車,車主反映車輛有時起動機沒有反應,發動機無法啟動著車。
二、故障原因分析
發動機是一個復雜的系統,一個小零件不正常工作都會影響發動機的正常工作。造成發動機不能啟動的原因有很多。但從該故障現象里分析可以知道這輛車的啟動系統有問題,這一定程度上縮小了檢查的范圍。造成起動機不轉,發動機無法啟動的原因主要是啟動系統有故障:蓄電池虧電,連接導線斷路,接頭松脫;點火開關有故障;起動機電磁開關的觸點嚴重燒蝕或其吸拉線圈斷路;啟動繼電器觸點嚴重燒蝕或其線圈斷路;起動機內部有故障;控制繼電器的線路問題。
三、BYJ065119電控發動機曲軸位置傳感器簡介
曲軸位置傳感器的作用是檢測上止點信號、曲軸轉角信號和發動機轉速信號,并將其輸入計算機,從而使計算機能按氣缸的點火順序發出最佳點火時刻指令,是計算機控制的點火系統中最重要的傳感器(見圖1)。
本車使用的磁感應式曲軸位置傳感器主要由外緣帶齒的觸發盤(信號盤)和信號發生器兩部分組成。觸發盤安裝在曲軸前端,隨著曲軸的轉動而轉動。當發動機轉動時,觸發盤外緣上的齒使磁頭與觸發盤之間的間隙發生周期性變化,從而使兩者之間的磁通發生變化,在磁頭上的感應線圈中便產生與發動機轉速相關的周期信號,如圖2所示。ECU通過檢測形波的周期,就可以獲得發動機的轉速。
當發動機工作時,ECU根據接收到的曲軸位置傳感器(G28)、凸輪軸位置傳感器(G40)的信號輸入,判斷氣缸位置,基中曲軸位置傳感器G28可輸出Ne、一缸和四缸上止點位置信號,凸輪軸位置傳感器G40可發出一缸和四缸壓縮上止點位置信號,確定初始點火時間,初始點火提前角為10度左右。根據曲軸位置傳感器的發動機轉速和節氣門位置傳感器的負荷信號,確定基本點火提前角(見圖3)。
但磁感應式曲軸位置傳感器的信號易受干擾,精度較低,會出現發動機無法啟動的故障,所以在發動機的檢測維修中大家一定要注意曲軸位置傳感器的信號問題。
四、故障診斷
1.進行啟動試車,觀察故障現象:剛開始車輛啟動正常,熄火后再次啟動車輛,發現打開點火開關時,儀表的發動機轉速表從0到2000r/min來回波動,起動機不運轉(如圖5)。
2.對于電控發動機,應先進行故障自診斷,讀取故障代碼,如有故障代碼顯示,則按顯示的故障代碼查找故障原因。
3.用大眾專用電腦VAS6150C進行故障檢測,發現發動機控制單元有故障存儲(見圖6)。
具體故障碼為,P0321發動機轉速傳感器不可信信號;P0100空氣流量計供電電壓;P1917連續冷卻液循環泵繼電器斷路;P1388發動機控制單元損壞。
4.在觀察故障現象時,發現啟動發動機時起動機不轉,所以讀取起動機控制數據流(見圖7)。
5.對比正常車的起動機控制數據流,發現接線端50控制繼電器斷開,即在啟動發動機時,50繼電器沒有吸合起動機。
6.此時,不要盲目認為繼電器損壞,繼續進一步確認故障點,查看繼電器控制電路圖(圖8),查詢J519控制50繼電器吸合所需條件。
根據電路圖,知道J519控制50繼電器吸合所需條件為:P/N信號、剎車信號(自動擋)、離合器傳感器信號(手動擋)、50啟動信號、發動機轉速200r/m以下。
7.針對J519控制50繼電器吸合所需的各項條件進行排除。
五、故障排除
1.讀取離合器傳感器數據流(圖9)得知,離合器傳感器數據已正常傳入到中央電器控制單元J519中,離合器傳感器正常。
2.由起動機控制數據流(圖7)得知,點火開關50信號數據已正常傳入到中央電器控制單元J519中,點火開關50信號正常。
3.在試車時發現儀表的發動機轉速表有時波動,檢查發動機控制單元中轉速數據流(點火開關打開、發動機未啟動狀態)發現發動機轉速有時達到1900轉(圖10)。
4.根據圖10可知,發動機未運轉情況下,發動機控制單元內偶爾有發動機轉速信號,發動機的轉速信號由曲軸位置傳感器輸入計算機獲得,此時可以明確可能的故障點為四個方面:曲軸位置傳感器及觸發輪故障、發動機控制單元故障、發動機控制單元供電接地、轉速信號受外界干擾。
5.檢查發動機控制單元供電接地,供電接地正常,可排除。
6.更換同車型正常發動機控制單元后試車,故障依舊,可排除發動機控制單元故障。
7.將曲軸位置傳感器插頭拔下,啟動發動機,故障依舊,可排除曲軸位置傳感器及觸發輪故障。
8.此時,故障點已經縮小了范圍,可以明確很有可能是曲軸位置傳感器轉速信號受外界干擾,檢查線束,發現線束有細微破裂,對發動機轉速傳感器的兩根線束剔除更換并用錫箔紙屏蔽,進行試車,故障未再出現。
六、結束語
通過分析、診斷與修復,終于將這臺大眾邁騰1.8T汽車偶發無法啟動著車的故障排除。從中得出結論,曲軸位置傳感器的信號線受外界干擾,產生轉速信號,導致起動機不能工作,發動機無法啟動著車。
綜上所述,診斷電控發動機故障時,一定要熟知故障部位的結構原理及相關系統的控制工作原理,如本文內容中的故障,若不知道曲軸位置傳感器會受到信號的干擾,則很難找到故障點。并要仔細分析幾個故障碼和數據流,從各個信號之間的聯系入手分析出問題所在,這也提醒我們,在以后的維修中首先要全面分析故障碼和數據流之間的聯系,不要盲目維修。
責任編輯 朱守鋰