



關鍵詞:曲軸位置信號、曲軸位置傳感器、發動機控制故障現象:一輛2011 年產路虎攬勝運動型多功能車,搭載3.0 L 柴油發動機,行駛里程25 萬km。用戶反映車輛在行駛中自動熄火,無法再次起動,由道路救援送至廠內。
檢查分析:維修人員接車后嘗試起動車輛,起動機運轉吃力,發動機無法起動。儀表板提示蓄電池電量過低,發動機故障警告燈常亮,且多次嘗試起動后,起動機的運轉會出現卡頓。初步懷疑蓄電池電壓不足,或起動機供電不良。
檢查確認,車輛沒有部件加裝或改裝,查看路虎品牌官方售后系統,未見相關技術通告和服務活動。連接診斷儀檢查, 讀取到故障碼,“P0700-00——變速器控制系統(MIL) 請求- 無子類型信息”和“P0A94-00——直流/ 直流變流器性能”。
邏輯上講,故障碼P0700-00 不會影響起動機的運行,暫不考慮。而可能導致出現P0A94-00 故障碼的原因包括發動機控制單元(PCM)硬件損壞、PCM軟件異常、PCM 供電或搭鐵異常等,這些因素均可能導致發動機無法起動。故障碼可以刪除, 但發動機仍無法起動,其多次起動失敗后,P0A94-00 會重現。由此懷疑,故障現象和故障碼很可能與PCM 有關。
出于嚴謹的考慮,維修人員對發動機起動相關部件做了檢查。發現蓄電池電量低,充電后起動車輛,起動機帶動飛輪運轉狀態正常,但仍然無法起動車輛,多次嘗試后,起動機出現卡頓。替換一個全新的蓄電池再次測試,故障現象依舊,在起動機出現卡頓后,給蓄電池斷電并重新連接,此后起動機卡頓消失,可正常運轉。檢查連接蓄電池的線束均未發現異常,機艙內的搭鐵點也沒有松動或腐蝕。
接下來,通過給起動繼電器通電的方式測試,故障現象無變化。此時讀取高壓油軌的燃油壓力數據,為20.3 MPa(圖1)。在發動機起動時,高壓油軌的燃油壓力需達到15.0 MPa,否則噴油器將不工作,因此高壓油泵工作正常。檢查噴油器回油情況,發現沒有回油,這顯然不正常,因為即使高壓沒有建立的情況下,噴油器都應該產生回油。因此懷疑噴油器或相關線路故障。用示波器檢查起動車輛時各氣缸的噴油器電壓波形,為0.0 V 的直線(圖2)。正常情況應下,電壓波形應該有明顯跳動,峰值達到近120.0 V,對應的電流波形也會有波動(圖3)。
接下來,檢查噴油器到PCM 之間的線束,外觀正常,萬用表的測量結果顯示,線束及噴油器均沒有發生斷路和短路。檢查各噴油器與發動機之間的電阻,阻值為0.6 Ω,正常。各噴油器本身的電阻均為18 3.3 kΩ 左右,同樣在正常范圍。
檢測過程中發現一個規律,那就是刪除故障碼后,起動車輛,失敗,但診斷儀并不會第一時間就顯示P0A94-00故障碼。需要多次起動失敗后,P0A94-00 才會出現,且故障碼與起動機卡頓現象幾乎是同步出現的。由此推測,起動機卡頓的原因并非供電異常,而是由于發動機控制系統存在某種錯誤,生成了故障碼,隨即使起動機出現了卡頓。因此,需要先找到產生故障碼的原因。
檢查PCM 束, 無明顯外傷或水泡痕跡,供電、搭鐵均正常, 更新PCM 軟件后故障依舊存在。以上檢查結果表明,是PCM 內部存在硬件故障,導致噴油器斷電。但維修人員突然意識到一個問題,如果是因為生成P0A94-00 故障碼, 導致噴油器供電被切斷,那為什么在刪除故障碼之初,故障碼未重新生成時,發動機同樣無法起動呢?鑒于這種表現,有理由懷疑并不是因為PCM 生成了故障碼才導致噴油器失去供電,而是PCM 在發動機起動的過程中感知到了某個信號有異常,才生成了P0A94-00 故障碼。
會影響噴油的信號主要是曲軸位置信號和凸輪軸位置信號,于是著手開始檢查。用萬用表測量曲軸位置傳感器的供電、信號和搭鐵端子,無斷路、短路現象。用示波器檢測信號波形,發現高電平電壓為5.0 V,正常,低電平電壓為2.2 V,異常,標準應為0.0 V(圖4 和圖5)。
清除故障碼,斷開曲軸位置傳感器線束,嘗試起動發動機,起動機正常運轉,約10 s 后起動成功。此時診斷儀上只看到“P0336-31——曲軸位置傳感器電路范圍性能”的故障碼,原因是曲軸位置傳感器線束被斷開。反復多次起動發動機,并外出路試,均未再看到P0A94-00故障碼。檢查曲軸位置傳感器及其線路, 外觀正常, 線束也沒有與周邊物體發生接觸摩擦的痕跡, 且線束插接器的端子也都正常(圖6)。由此確認,該車故障是因為曲軸位置傳感器信號異常引發的。
故障排除:更換曲軸位置傳感器,車輛起動和行駛表現恢復正常, 也未再有故障碼出現, 故障消除。
回顧總結:由于曲軸位置傳感器信號異常, 導致PCM 切斷了對噴油器的供電。且PCM 在接收到錯誤的曲軸位置信號后,生成了P0A94-00 故障碼。該故障碼在診斷儀和維修手冊上的釋義有偏差,導致本次維修走了一些彎路。