2010款上汽通用別克新君越發動機啟動故障

◆文/山東 粘中堅

故障現象

一輛2010款上海通用別克新君越，行駛里程為130 000km，VIN代碼為LSGGF59B1AH＊＊＊＊＊＊，搭載3.0L發動機，在本店更換活塞環、氣門油封，并拆裝發動機后，當天發動機啟動正常，但第二天再次啟動時，啟動機不工作。

故障診斷與排除

筆者接車后首先驗證故障。多次嘗試啟動車輛，車輛有時能正常啟動，且發動機啟動后，各系統運行正常。在啟動操作過程中，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，車輛各相關系統已做好了啟動的準備，但是啟動機沒有工作。考慮到此車來店之前一切正常，發動機不能正常啟動故障是在更換活塞環、氣門油封以及拆裝發動機后才出現的，由此筆者懷疑是人為因素所致。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)，并且全部是凸輪軸位置傳感器的電路故障。

圖1 故障車上的故障碼

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專家點評

陶建業

通讀文章后發現，筆者是在根據以往的維修經驗解決車輛問題，可以看出筆者對車輛控制邏輯方面有待于全面了解，對高端車型電氣故障的診斷思路必須進一步梳理。只有理論知識扎實，診斷方法得當，使用專業設備才能快速準確地排除車輛問題。

針對本車故障，在初次試車階段并未出現客戶描述的故障現象，應該首先連接電腦查看歷史故障記錄，初步判斷是電氣問題，如：“線路磨損破皮”、“虛接”等等。這樣一方面可以利用歷史故障碼，采用“反推法”找到故障點。另一方面可以更有側重點地區嘗試不同路況試車，以查找故障點。

清晰的維修思路可以提升維修效率。首先，在確認故障現象時，一看(表象)、二查(電氣系統)、三分析(故障現象)，不能只是簡單地看表面故障現象，而忽略檢查電氣系統內部的遺留故障記錄，這在維修高端車時尤為重要。其次，高端車的技術含量和電子化程度非常高，系統間的模塊通訊極為密切，所以大部分電子部件有故障時，都會存儲故障記錄，這樣會為故障分析提供強有力的抓手。否則，就會像無頭蒼蠅到處亂撞。最后，在懷疑某個零部件故障時，一定要先從零部件的功能和工作條件入手進行仔細排查，同時使用專業的診斷儀器或設備，不要盲目地拆卸部件；只有這樣才能既不浪費時間，又不給自己制造風險。當然在排查故障時，也要掌握車輛系統的控制邏輯、各部件的安裝位置、設備儀器的選擇和使用。

(供稿：8848汽車技術論壇)

通過故障代碼分析，筆者認為凸輪軸位置傳感器與發動機無法啟動之間應該沒有直接關系。清除故障碼后，再次啟動車輛，發動機依舊沒有反應，并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，并通過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，發動機正常啟動后，相關故障碼立刻變為歷史故障。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。

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胡同，由于再沒有其他故障碼，索性把發動機上所有的搭鐵點都重新進行了打磨處理，恢復后試車，故障依舊。

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

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，在啟動系統中，ECM模塊的輸入信號有：防盜、啟動請求、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，發現在發動機啟動操作過程中，防盜、蓄電池電壓都處于正常狀態。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于“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為“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控制啟動的輸入信號逐一排查后，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的特殊功能對啟動機進行控制測試。連接GDS，進入到發動機特殊功能里面，對啟動機進行了控制啟動，結果系統提示“發動機正在運行”，但發動機明明處于停止狀態，曲軸、凸輪軸的轉速也都為“0”。為此，筆者決定把凸輪軸位置傳感器、曲軸位置傳感器全部拔掉，以查看啟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，并重新裝復曲軸位置傳感器后啟動發動機，故障依舊；但更換全新的曲軸位置傳感器后，車輛一切正常(圖5)，故障被徹底排除。

圖3 發動機ECM電路圖

圖4 故障車曲軸位置傳感器插頭被腐蝕

圖5 故障被排除后發動機數據流

維修小結

此案例雖然只是由曲軸位置傳感器引發的故障，但由于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，由于同行的指點，借助專用診斷儀GDS的特殊功能把問題輕松解決。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，才可能成為真正的汽修高手。另外，在維修工作結束后，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。

表1 發動機異常和正常狀態下凸輪軸計數對比

姜 楠

專家點評點評之前先介紹一下這款車輛關于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沖。傳感器返回一個頻率變化的數字開/關直流電壓脈沖，凸輪軸每轉一圈就有4個寬度變化的輸出脈沖，代表著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于凸輪軸的轉速。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。然后，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于曲軸的位置，以控制凸輪軸相位并進行應急模式操作。

本案例中提到的4個關于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啟動機已被指令接通且發動機已經啟動持續4s以上，但沒有接收到凸輪軸位置傳感器脈沖信號；

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沖；

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沖，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為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，認為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啟動信號，也不會向啟動繼電器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，但是數據流里顯示轉速為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，最后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。

圖6 曲軸位置傳感器波形

圖7 凸輪軸位置傳感器波形圖