徐炬
电子控制点火系统有别于传统点火系统,而曲轴位置传感器是发动机电子控制系统中最主要的传感器之一,在汽车发动机上的主要作用是为点火控制模块提供参考信号,精确控制发动机点火正时。曲轴位置传感器工作的好坏,将直接影响发动机的启动性能,是导致汽油发动机不能正常发动的原因之一,只有准确判断、检测曲轴位置传感器的故障,才能尽快排除发动机系统故障。因此,在故障维修诊断时,首先要详细了解它的基本结构及工作原理,以达到正确、快捷地排除故障。在这次维修案例中,用到了一些行之有效的检测方法,因此笔者把解决问题的一些检测经验与大家分享,可能对提高大家诊断故障的能力有所帮助。
一、故障现象
我单位有一台大众迈腾1.8T汽车,车主反映车辆有时起动机没有反应,发动机无法启动着车。
二、故障原因分析
发动机是一个复杂的系统,一个小零件不正常工作都会影响发动机的正常工作。造成发动机不能启动的原因有很多。但从该故障现象里分析可以知道这辆车的启动系统有问题,这一定程度上缩小了检查的范围。造成起动机不转,发动机无法启动的原因主要是启动系统有故障:蓄电池亏电,连接导线断路,接头松脱;点火开关有故障;起动机电磁开关的触点严重烧蚀或其吸拉线圈断路;启动继电器触点严重烧蚀或其线圈断路;起动机内部有故障;控制继电器的线路问题。
三、BYJ065119电控发动机曲轴位置传感器简介
曲轴位置传感器的作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号,并将其输入计算机,从而使计算机能按氣缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令,是计算机控制的点火系统中最重要的传感器(见图1)。
本车使用的磁感应式曲轴位置传感器主要由外缘带齿的触发盘(信号盘)和信号发生器两部分组成。触发盘安装在曲轴前端,随着曲轴的转动而转动。当发动机转动时,触发盘外缘上的齿使磁头与触发盘之间的间隙发生周期性变化,从而使两者之间的磁通发生变化,在磁头上的感应线圈中便产生与发动机转速相关的周期信号,如图2所示。ECU通过检测形波的周期,就可以获得发动机的转速。
当发动机工作时,ECU根据接收到的曲轴位置传感器(G28)、凸轮轴位置传感器(G40)的信号输入,判断气缸位置,基中曲轴位置传感器G28可输出Ne、一缸和四缸上止点位置信号,凸轮轴位置传感器G40可发出一缸和四缸压缩上止点位置信号,确定初始点火时间,初始点火提前角为10度左右。根据曲轴位置传感器的发动机转速和节气门位置传感器的负荷信号,确定基本点火提前角(见图3)。
但磁感应式曲轴位置传感器的信号易受干扰,精度较低,会出现发动机无法启动的故障,所以在发动机的检测维修中大家一定要注意曲轴位置传感器的信号问题。
四、故障诊断
1.进行启动试车,观察故障现象:刚开始车辆启动正常,熄火后再次启动车辆,发现打开点火开关时,仪表的发动机转速表从0到2000r/min来回波动,起动机不运转(如图5)。
2.对于电控发动机,应先进行故障自诊断,读取故障代码,如有故障代码显示,则按显示的故障代码查找故障原因。
3.用大众专用电脑VAS6150C进行故障检测,发现发动机控制单元有故障存储(见图6)。
具体故障码为,P0321发动机转速传感器不可信信号;P0100空气流量计供电电压;P1917连续冷却液循环泵继电器断路;P1388发动机控制单元损坏。
4.在观察故障现象时,发现启动发动机时起动机不转,所以读取起动机控制数据流(见图7)。
5.对比正常车的起动机控制数据流,发现接线端50控制继电器断开,即在启动发动机时,50继电器没有吸合起动机。
6.此时,不要盲目认为继电器损坏,继续进一步确认故障点,查看继电器控制电路图(图8),查询J519控制50继电器吸合所需条件。
根据电路图,知道J519控制50继电器吸合所需条件为:P/N信号、刹车信号(自动挡)、离合器传感器信号(手动挡)、50启动信号、发动机转速200r/m以下。
7.针对J519控制50继电器吸合所需的各项条件进行排除。
五、故障排除
1.读取离合器传感器数据流(图9)得知,离合器传感器数据已正常传入到中央电器控制单元J519中,离合器传感器正常。
2.由起动机控制数据流(图7)得知,点火开关50信号数据已正常传入到中央电器控制单元J519中,点火开关50信号正常。
3.在试车时发现仪表的发动机转速表有时波动,检查发动机控制单元中转速数据流(点火开关打开、发动机未启动状态)发现发动机转速有时达到1900转(图10)。
4.根据图10可知,发动机未运转情况下,发动机控制单元内偶尔有发动机转速信号,发动机的转速信号由曲轴位置传感器输入计算机获得,此时可以明确可能的故障点为四个方面:曲轴位置传感器及触发轮故障、发动机控制单元故障、发动机控制单元供电接地、转速信号受外界干扰。
5.检查发动机控制单元供电接地,供电接地正常,可排除。
6.更换同车型正常发动机控制单元后试车,故障依旧,可排除发动机控制单元故障。
7.将曲轴位置传感器插头拔下,启动发动机,故障依旧,可排除曲轴位置传感器及触发轮故障。
8.此时,故障点已经缩小了范围,可以明确很有可能是曲轴位置传感器转速信号受外界干扰,检查线束,发现线束有细微破裂,对发动机转速传感器的两根线束剔除更换并用锡箔纸屏蔽,进行试车,故障未再出现。
六、结束语
通过分析、诊断与修复,终于将这台大众迈腾1.8T汽车偶发无法启动着车的故障排除。从中得出结论,曲轴位置传感器的信号线受外界干扰,产生转速信号,导致起动机不能工作,发动机无法启动着车。
综上所述,诊断电控发动机故障时,一定要熟知故障部位的结构原理及相关系统的控制工作原理,如本文内容中的故障,若不知道曲轴位置传感器会受到信号的干扰,则很难找到故障点。并要仔细分析几个故障码和数据流,从各个信号之间的联系入手分析出问题所在,这也提醒我们,在以后的维修中首先要全面分析故障码和数据流之间的联系,不要盲目维修。
责任编辑 朱守锂