VIN:LSVAB4BR1EN××××××。
故障現象:EPC燈點(diǎn)亮,同時(shí)發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)困難。啟動(dòng)機至少需要運轉幾十秒鐘方能啟動(dòng),有時(shí)幾十秒鐘也無(wú)法啟動(dòng),基本上在啟動(dòng)車(chē)輛時(shí),十次可能有一兩次才能正常著(zhù)車(chē),不過(guò)啟動(dòng)之后的發(fā)動(dòng)機運轉比較平穩。
故障診斷:維修技師首先驗證該車(chē)故障現象確實(shí)存在,讀取發(fā)動(dòng)機系統的故障碼,故障碼為P034100,凸輪軸位置傳感器不可信信號,主動(dòng)靜態(tài)。按照故障碼的含義來(lái)分析,維修技師將問(wèn)題可能的原因歸納為以下幾點(diǎn):
傳感器本身故障,導致信號異?;蚱?/p>
正時(shí)錯誤,包括跳齒等因素影響了曲軸和凸輪軸相對應的位置
VVT閥出現故障發(fā)卡或者磨損,引起調節異常
機油壓力異常,導致VVT閥無(wú)法正常調節引起故障
發(fā)動(dòng)機控制單元故障
接下來(lái)維修技師圍繞這幾個(gè)可疑點(diǎn),根據先易后難的原則逐一排除。維修技師首先更換了凸輪軸位置傳感器G40,更換之后故障依舊。繼續檢查了機油壓力正常,更換了VVT閥,癥狀沒(méi)有改變。維修技師在萬(wàn)般無(wú)奈的情況下,使用專(zhuān)用工具檢查校正發(fā)動(dòng)機的正時(shí),也沒(méi)有發(fā)現任何異常,最后更換發(fā)動(dòng)機控制單元,故障仍然沒(méi)有排除。無(wú)奈之下,向筆者求助。
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筆者首先了解了維修技師的維修過(guò)程,沒(méi)有發(fā)現維修過(guò)程存在失誤的地方,技師的排故思路也中規中矩,可是該車(chē)現象不管何時(shí)去試車(chē),故障都一直存在,那么接下來(lái)應該如何去尋找突破口呢?
再次分析故障碼的本身含義:凸輪軸位置傳感器G40不可信信號,結合技師已經(jīng)檢查到并更換的配件,筆者認為要不就是凸輪軸輸出的信號和正常的信號比較確實(shí)存在著(zhù)問(wèn)題,要不就是該傳感器輸出信號正常,但該信號因其他因素不被控制單元認可,從而被判定為故障?;诖朔N考慮,最簡(jiǎn)單的方法首先是我們來(lái)看看G40的信號是否正常,而驗證這點(diǎn)其實(shí)是非常簡(jiǎn)單的。
連接好示波器,調整好示波器的通道以及振幅等數據,再啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機,發(fā)現無(wú)論是啟動(dòng)時(shí),還是車(chē)輛已經(jīng)著(zhù)車(chē)后發(fā)動(dòng)機運轉過(guò)程中,G40的波形和正常車(chē)輛波形相比較并無(wú)明顯的區別,由此說(shuō)明該車(chē)故障碼的產(chǎn)生,與G40本身以及G40的線(xiàn)路無(wú)關(guān),若兩者任一存在問(wèn)題,則信號自然會(huì )異常。至此,我們已知G40輸出的為正常信號,但是故障碼含義卻依然指明該信號不可信,說(shuō)明該信號并不被發(fā)動(dòng)機控制單元所接受,所以系統始終報凸輪軸位置傳感器不可信信號,這也符合現在的故障癥狀。接下來(lái)應該從該故障碼的產(chǎn)生條件來(lái)分析了。
首先了解下大眾車(chē)型的G40傳感器,作為曲軸位置傳感器G28的輔助傳感器,主要作用是判缸信號,幫助發(fā)動(dòng)機控制單元來(lái)識別汽缸1在壓縮沖程的上止點(diǎn),是1缸點(diǎn)火和噴油的時(shí)間基準信號。有了這個(gè)初始信號之后,發(fā)動(dòng)機控制單元才能在曲軸位置傳感器的信號基礎上,依據控制單元內固有的程序,依次來(lái)控制各個(gè)汽缸的點(diǎn)火和噴油。若發(fā)動(dòng)機在啟動(dòng)的時(shí)候,丟失了G40信號,則無(wú)法判斷1缸噴油和點(diǎn)火的初始時(shí)間,此時(shí)對發(fā)動(dòng)機控制單元來(lái)說(shuō),丟失了噴油和點(diǎn)火的時(shí)間標準,結果將導致啟動(dòng)困難,啟動(dòng)時(shí)間延長(cháng)。由此分析可知,G40的信號和曲軸位置傳感器的信號在任何時(shí)候必須相互的同步,兩者之間的相對位置應該是恒定不變的,而這主要是通過(guò)正時(shí)傳動(dòng)(本車(chē)為正時(shí)皮帶)來(lái)同步的,因此針對發(fā)動(dòng)機控制單元來(lái)說(shuō),G40傳感器信號本身不僅要符合標準,信號發(fā)生的時(shí)間還必須和曲軸位置傳感器G28一致,之前僅僅是單獨檢查G40信號是正常的,但是G40和曲軸位置傳感器之間信號是否同步呢?接下來(lái)就同時(shí)測測兩者之間信號(如圖1所示)。

圖1 凸輪軸和曲軸位置波形
波形信號中,黃色的是G40的信號波形,而綠色的則是G28的波形信號,明顯看到,G40起始信號和G28的信號齒是29齒。接下來(lái)看看正常車(chē)輛對應的波形圖(如圖2所示)。圖2中顏色剛好反過(guò)來(lái)了,黃色的是G28波形,藍色的是G40波形??梢钥吹?,G40相對于G28的信號齒為14個(gè)齒,由此可以證明,故障車(chē)輛和正常車(chē)輛比較,其G40相對于G28竟然偏差了15個(gè)齒,而G40檢測曲軸轉動(dòng)一圈一共才只有57個(gè)齒,難怪這個(gè)車(chē)輛如此難以啟動(dòng)了。問(wèn)題點(diǎn)找到了,那么根本原因又是哪里呢?

圖2 正常波形
此時(shí)懷疑的對象不多,因為之前技師已經(jīng)重新檢查過(guò)了正時(shí)沒(méi)有問(wèn)題,那么會(huì )導致兩者之間的信號偏差的原因只有一個(gè),那就是G40或G28上的靶輪的位置和原始位置發(fā)生了改變(之前老車(chē)型的曲軸或凸輪軸花鍵被切斷導致位移情況很多,可是新款車(chē)輛沒(méi)有花鍵來(lái)固定)。具體是哪個(gè)位置發(fā)生偏移了,根據經(jīng)驗分析,若是曲軸位置傳感器G28位置發(fā)生改變導致,哪怕改變角度不大,車(chē)子啟動(dòng)后也會(huì )抖動(dòng)厲害,若改變的位置過(guò)大,本車(chē)輛改變位置接近90°,那么發(fā)動(dòng)機絕對是啟動(dòng)不了的,而本車(chē)雖然難啟動(dòng),但是啟動(dòng)后車(chē)輛并不明顯抖動(dòng),因此判斷問(wèn)題的可能性還是在G40上面了。分析至此,就讓維修技師拆下凸輪軸蓋(如圖3所示),拆下之后光看舊凸輪軸蓋也是沒(méi)辦法分辨凸輪軸靶輪是否移位,但是當訂回新件之后(如圖4所示),明顯可以看到當用專(zhuān)用工具固定凸輪軸為1缸工作位置時(shí)候,舊件的靶輪缺口明顯在凸輪軸蓋的兩側,而新件上靶輪缺口則在靠近中間的頂部位置。兩者差異如此之大,也難怪車(chē)輛如此難以啟動(dòng)了。更換全新的凸輪軸蓋之后,車(chē)輛順利一次性啟動(dòng),至此故障排除。

圖3 靶輪(舊)

圖4 靶輪(新)
故障總結:現在轎車(chē)的維修已經(jīng)遠不能靠傳統的維修模式來(lái)滿(mǎn)足了,首先是離不開(kāi)先進(jìn)的診斷設備,就本車(chē)故障點(diǎn)來(lái)說(shuō),單純的依靠經(jīng)驗,可能永遠不會(huì )懷疑到凸輪軸靶輪會(huì )沿圓周方向移位(該靶輪是過(guò)盈配合)。雖然技師也利用原廠(chǎng)專(zhuān)用工具來(lái)校驗正時(shí),但就該案例來(lái)說(shuō),這明顯不能滿(mǎn)足判斷故障的需求了。也只有借助于示波儀才能發(fā)現故障真正原因。當然在測量波形時(shí),還必須能看懂G28和G40之間的對應關(guān)系,也就是要知曉?xún)烧咧g正確的相對位置,即G40對應在G28的14個(gè)齒才算正常,此時(shí)也是G40檢測到1缸處于上止點(diǎn)位置信號,發(fā)動(dòng)機控制單元正是收到這個(gè)信號,才可以精確控制各汽缸工作了。
同時(shí)該車(chē)的G40位置偏差這么多,而發(fā)動(dòng)機仍然可以啟動(dòng),且保持平穩,這個(gè)可能是一般人無(wú)法理解的。其實(shí)大眾車(chē)型的發(fā)動(dòng)機,包括之前的老車(chē)型以及現在的新車(chē)型,G40相對G28來(lái)說(shuō)是一個(gè)輔助傳感器,當發(fā)動(dòng)機控制單元完全失去了這個(gè)信號之后(比如我們拔掉G40傳感器),在第一次啟動(dòng)會(huì )很難啟動(dòng),類(lèi)似于該車(chē)的啟動(dòng)方式,但是當我們多啟動(dòng)幾次發(fā)動(dòng)機控制單元仍沒(méi)收到G40信號之后,發(fā)動(dòng)機就很好啟動(dòng)了,這是為什么呢?因為當發(fā)動(dòng)機控制單元記憶G40信號缺失的故障碼且沒(méi)有G40的任何信號之后,會(huì )啟動(dòng)跛行模式,不再考慮G40的信號,完全依靠G28的信號,因此比較好啟動(dòng)了。而為何本車(chē)一直是這么難以啟動(dòng)呢?那是因為該車(chē)雖然已經(jīng)記憶了故障碼G40不可信信號,但是由于G40的信號并未中斷,而且信號是完全正常,只是和G28信號相對位置偏差過(guò)大,所以每次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機控制單元都還是以?xún)烧咝盘柋容^而做出錯誤的判斷,其結果自然是很難啟動(dòng)了,但是當發(fā)動(dòng)機已經(jīng)正常運轉過(guò)程中,對每缸的噴油點(diǎn)火都已經(jīng)默認,此時(shí)G40的信號便無(wú)關(guān)緊要了,因此運轉后發(fā)動(dòng)機可以保持平穩的運轉,當然這個(gè)和記憶故障碼又是兩回事了。




