信號干擾造成汽車啟動困難的故障排除

李偉豪

摘要：本文通過對奇瑞風(fēng)云轎車因曲軸位置傳感器的信號受干擾，造成啟動困難進(jìn)行檢查、判斷，分析故障原因，查找故障原因，總結(jié)維修經(jīng)驗，提高維修效率。

Abstract： This article examines， judges， analyzes the cause of the failure， finds the cause of the failure， summarizes the maintenance experience， and improves the maintenance efficiency by checking and judging the start-up difficulty of the Chery Fengyun car due to the interference of the crankshaft position sensor signal.

關(guān)鍵詞：曲軸;位置傳感器;信號干擾;啟動困難;診斷排除

Key words： crankshaft;position sensor;signal interference;start-up difficulty;diagnosis and troubleshooting

中圖分類號：U472.43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）18-0149-03

0? 引言

汽車啟動困難的原因較多，機械方面、電路、油路方面、進(jìn)氣系統(tǒng)漏氣、怠速閥和廢氣遭循環(huán)閥以及相關(guān)傳感器故障等各方面都可能造成難啟動。曲軸位置傳感器信號正常與否是汽車能否啟動的關(guān)鍵一環(huán)，現(xiàn)在的電控車系統(tǒng)較復(fù)雜，由于電磁干擾導(dǎo)致的故障有很強的隱藏性，檢測困難。進(jìn)行維修的時候，會走很多彎路，甚至沒有辦法解決，維修人員對于此需要高度重視。

1? 故障現(xiàn)象

車輛信息：行駛里程為11萬公里;車型：奇瑞汽車公司2016款風(fēng)云2轎車，此車搭1.5L的ACTECO-SQR477型號發(fā)動機，功率的最大值是80kW/6000rpm，扭矩的最大值是140Nm/3000rpm，手動變速器分為5檔。

車主反映起動機處于正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，發(fā)動機無法啟動。因為早上不好發(fā)動，就去維修站維修，在對火花塞和高壓電進(jìn)行檢查的過程中，取下了四個火花塞，沒有發(fā)現(xiàn)有積碳的現(xiàn)象或者燒蝕的現(xiàn)象。將火花塞與高壓線連接，放在氣缸蓋上進(jìn)行試火。四個火花塞電極都釋放出火花，此時就會誤以為點火系統(tǒng)不會出現(xiàn)問題。結(jié)果，將水溫傳感器和怠速電機更換之后，發(fā)動機每次啟動都非常順利，以為排除了故障。第二天早上，車子冷啟動，連續(xù)十多次的打火都沒能啟動，這就可以說明沒有排除故障。最后采用推車啟動的方法，發(fā)動機處于正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

2? 故障診斷與分析

車輛進(jìn)廠檢查的時候，發(fā)動機故障燈亮起來，檢測的時候使用X-431診斷儀，故障代碼為p0335，曲軸位置的傳感器電路產(chǎn)生故障。將故障代碼清除，對車輛重新啟動，啟動機正常運轉(zhuǎn)但發(fā)動機不易著車，偶爾可以著一次，有時重新啟動發(fā)動機不著車，發(fā)動機故障燈再次點亮，同樣是曲軸位置傳感器故障碼。

首先，檢查高壓電，運轉(zhuǎn)發(fā)動機試火，火花塞有高壓電產(chǎn)生。大多數(shù)車輛曲軸位置傳感器損壞，所呈現(xiàn)出來的主要特征是沒有高壓電，而這輛車有高壓電，所檢測到的P0335曲軸位置傳感器產(chǎn)生故障的問題可以排除。

其次，當(dāng)點火開關(guān)接通或者啟動的時候，能夠聽到燃油泵的工作聲音。按照常規(guī)程序，雖然燃油泵可以運行，也要對燃油系統(tǒng)的壓力狀況進(jìn)行檢查。對燃油壓力表進(jìn)行連接，對燃油系統(tǒng)的壓力進(jìn)行檢查，看是否處于250kPa和290kpa之間。將點火開關(guān)關(guān)閉，大約10分鐘之后，讓油壓維持在150kPa左右，此時燃油系統(tǒng)壓力和機油壓力均為正常。

噴油器沒有滴油，而且霧化良好，電磁閥電阻是13歐，LED試燈檢測噴油信號正常。

然后，測量汽缸壓力，連接汽缸壓力表，檢查各缸壓力，測量壓力值分別為：一缸為1030kPa，二缸為1050 kPa;三缸為1010kPa;四缸為1050kPa;這測量值基本都在正常范圍內(nèi)。

有油、有電，氣缸為正常壓力，對配氣進(jìn)行檢查，發(fā)動機氣缸中的混合氣體能夠準(zhǔn)時點火，標(biāo)記位置沒有錯誤，就說明發(fā)動機內(nèi)部不存在機械故障。之所以故障燈保持點火的狀態(tài)，是由于熄滅車沒有啟動。使用診斷儀對故障代碼再次讀取，所顯示的是p0335曲軸位置傳感器發(fā)生了電路故障。將故障碼清除，對汽車連續(xù)多次啟動，沒有啟動的跡象。對故障代碼再次讀取，就可以顯示p0335曲軸位置的傳感器存在電路故障。在起動的時候?qū)x表進(jìn)行觀察，發(fā)動機運轉(zhuǎn)速度的表指針產(chǎn)生波動，或者處于0位，或者在290r/min，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)速度的讀取中使用診斷儀，對發(fā)揮其監(jiān)視功能讀取數(shù)據(jù)流。當(dāng)起動機處于運行狀態(tài)的時候，或者指針為0，或者處于200～600r/min之間，非常不穩(wěn)定。

按照檢測所獲得的故障碼，需要先對曲軸位置的傳感器電路進(jìn)行檢查并做好測量工作。使用萬用表測量曲軸位置傳感器A1腳到ECU 15號腳（紅/白線），獲得0.003Ω的電路電阻，這表明線路電阻是正常的，沒有出現(xiàn)短路的現(xiàn)象和斷路的現(xiàn)象。對車輛的各個搭鐵點進(jìn)行檢查，使用砂紙對生銹的位置進(jìn)行打磨，然后再重新安裝，并將接地螺釘緊固，檢查傳感器電路是否正常。之后，對原曲軸位置的傳感器（電磁式）進(jìn)行測量，所獲得的線圈電阻值是404Ω，冷藏車380Ω;新傳感器的電阻是400Ω。與曲軸位置傳感器相比較，檢測結(jié)果為正常。在檢查電路的時候結(jié)果正常，而且故障代碼與曲軸位置傳感器之間存在相關(guān)性，就要對曲軸位置的傳感器進(jìn)行更換，并且使用診斷儀將故障代碼清除。發(fā)動機起動之后，啟動機處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，汽車還是不能啟動，這就可以說明不是曲軸位置的傳感器發(fā)生故障，也不是由于電路故障引起的。

對于汽車不能正常啟動的原因進(jìn)行分析，是否可能是一些導(dǎo)線接頭氧化或者虛接，影響電壓降，導(dǎo)致起動機運轉(zhuǎn)不夠力帶動發(fā)動機造成啟動困難？于是用萬用表分別測量正極與負(fù)極電壓降，分別為正極電壓降0.38V，負(fù)極電壓降0.32V，均在小于0.4V的標(biāo)準(zhǔn)電壓降范圍內(nèi)。如果點火開關(guān)出現(xiàn)故障，將點火開關(guān)轉(zhuǎn)為“on”，使用蓄電池正極給起動機電磁開關(guān)充電，啟動發(fā)動機，否則就不可以起動汽車，使起動檔的時候點火開關(guān)座能夠正常供電。

由于更換了曲軸位置傳感器，點火線圈以及其他的電路會產(chǎn)生高電壓。發(fā)動機點火系統(tǒng)為雙缸，要同時點火，1缸和4缸同時點火，2缸和3缸同時點火。如果氣缸在壓縮沖程上止點點火的時候，另一個氣缸同時在排氣沖程上止點點火。在三線點火線圈中，除了正極電源線，另兩個使控制信號線，來自PCM控制模塊。之后需要檢查點火線圈的情況以及連接電路的情況。12V的電源線經(jīng)過測試，電源沒有問題，接頭良好。

當(dāng)推車啟動之后要緩慢增加速度，此時發(fā)動機的運轉(zhuǎn)速度就會穩(wěn)定上升，隨著速度的增加，發(fā)動機出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，這是由于高壓火斷了，此時拔出4缸的高壓線，對發(fā)動機的運行過程進(jìn)行觀察，查看點火高壓功率，就會發(fā)現(xiàn)4缸高壓火跳得不是很強。經(jīng)過再次運行之后，對起動機運轉(zhuǎn)過程中的火跳情況觀察，如果有火花產(chǎn)生，而且斷斷續(xù)續(xù)，就是點火線圈有問題，換為新的點火線圈，將發(fā)動機啟動之后，車還沒有啟動。大車啟動之后，發(fā)動機加快速度，此時發(fā)動機運轉(zhuǎn)的速度平穩(wěn)上升，解決了發(fā)動機抖動問題。

點火線圈正常，起動之后對高壓火的情況進(jìn)行檢查。拔下點火線圈的3線插頭，點火線圈連接LED試燈，LED試燈，亮、暗變化不規(guī)則，不正常。繼續(xù)運行啟動機，使用LED測試燈測量PCM控制模塊輸出點火信號，測試燈不均勻閃爍，甚至有的時候不閃爍，這個時候就可以得出結(jié)論，曲軸位置傳感器、ECU控制模塊。

PCM根據(jù)曲軸位置傳感器將信號傳遞給點火線圈。曲軸位置傳感器產(chǎn)生很大的間隙，輸出信號弱或者被干擾，PCM控制模塊對于曲軸位置傳感器信號不能準(zhǔn)確檢測到，隨著系統(tǒng)的運行，啟動安全保護功能，不能將高電壓傳輸干杯發(fā)動機。曲軸位置傳感器間隙非常大的情況很有可能是由于曲軸推力瓦磨損，或者飛輪產(chǎn)生很大的位移。檢查之后，曲軸、飛輪都不能往復(fù)運動。

檢查傳感器和脈沖信號發(fā)生器轉(zhuǎn)子的距離，查看是否為2mm（標(biāo)準(zhǔn)值是0.5-1.5mm）。除了曲軸飛輪位移外，如果間隙不不夠標(biāo)準(zhǔn)，或者傳感器信號不能正常傳輸，或者減弱，不利于發(fā)動機點火。當(dāng)發(fā)動機起動的時候，使用萬用表測量曲軸位置的傳感器，為0.6V的輸出電壓，比較低。

將捆扎好的線束剝開，就可以看到傳感器線束插頭附近有6～7cm的非屏蔽線（如圖1左側(cè)所示）。曲軸位置傳感器所采用的是電磁結(jié)構(gòu)，其是一個交流發(fā)電機，為有源信號裝置。

其所發(fā)出的脈沖信號非常微弱，容易被干擾。為了防止傳感器發(fā)出的信號受到干擾，就需要增加屏蔽線。當(dāng)前需要知道的是，曲軸位置傳感器屏蔽效果不是很好造成信號干擾，此時就要將鋁箔屏蔽線束合理使用（如圖1右側(cè)所示），嘗試著啟動發(fā)動機，偶爾會啟車由此，此時對信號電壓進(jìn)行測量，為1.2V左右，不夠穩(wěn)定。

在對推車啟動進(jìn)行分析的時候，啟動機不參與工作，發(fā)動機的著車非常順利。當(dāng)啟動機處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)的時候，點火線圈出現(xiàn)控制信號不穩(wěn)定，PCM開始啟動故障保護功能。啟動機可以著車，說明點火系統(tǒng)正常。對啟動機處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)的時候充電情況進(jìn)行分析，關(guān)注啟動機的運行狀況，對啟動機處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)的時候電刷與換向器是否有火花產(chǎn)生，以及是否有電磁波，就會對曲軸位置的傳感器信號產(chǎn)生干擾，影響曲軸位置傳感器的標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。起動機運轉(zhuǎn)速度非?？斓臅r候，碳刷從換向器的一片過渡到另一片，當(dāng)出現(xiàn)電刷燒蝕的時候，接觸電阻出現(xiàn)不穩(wěn)定，電流瞬時增加，就會有火花產(chǎn)生，此時出現(xiàn)強電磁波，而且干擾性非常強。由于曲軸位置傳感器與啟動機安裝比較接近，線束是捆綁的，當(dāng)啟動機運轉(zhuǎn)的時候，有火花產(chǎn)生，并且產(chǎn)生電磁雜波，對曲軸位置的傳感器信號造成干擾，為進(jìn)一步確診，詢問車主得知車輛起動機以前曾修過，為了確定該車啟動時，是啟動機產(chǎn)生電磁干擾，決定先用MT3500示波器看下信號波形，雜波幅度達(dá)到1V以上，雜波是在啟動時伴隨起動機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的，問題應(yīng)該出在啟動機上。

為更進(jìn)一步確診，決定將啟動機拆下來進(jìn)行檢查，對啟動機殼體進(jìn)行分解，就會發(fā)現(xiàn)當(dāng)電刷燒蝕非常嚴(yán)重的時候，如果電樞線圈端面產(chǎn)生磨損，就會損壞線圈的絕緣漆。機電樞啟動之后旋轉(zhuǎn)，電樞線圈轉(zhuǎn)動與擋盤（金屬件）接觸摩擦，并把齒圈處的膠圈磨爛（如圖2所示）。

擋盤與線圈之間的距離非常小，加之電樞旋轉(zhuǎn)的時候出現(xiàn)軸向移動，經(jīng)過長時間的接觸摩擦，線圈絕緣漆出現(xiàn)破損，瞬間短路現(xiàn)象就會出現(xiàn)，（不會對啟動機的運轉(zhuǎn)造成不良影響，但導(dǎo)致碳刷過度燒蝕），產(chǎn)生了火花和電磁波;燒蝕的碳刷從換向器的一片過渡到另一片的時候，接觸電阻發(fā)生了很大的變化，此時電流突然發(fā)生變化并有火花產(chǎn)生，此時就會有連續(xù)的電磁波產(chǎn)生，造成很強的干擾;起動機的電源線、搭鐵線與曲軸位置傳感器等線路又全部捆成一個線束布置在一起，增大了干擾源，使其瞬變干擾會耦合到信號線或控制線中形成錯誤型號，三者共同影響下，啟動時干擾了曲軸位置傳感器信號，導(dǎo)致PCM控制模塊對正常的曲軸位置傳感器信號無法檢測到，進(jìn)入故障保護功能的時候，發(fā)動機不能正常啟動。

3? 故障排除

起動機電樞線圈產(chǎn)生磨損的原因加以確認(rèn)，是擋油板沒有正確安裝。對起動機重新裝配的時候，將擋板的凸面翻轉(zhuǎn)，在安裝的過程中，凹面朝向電樞線圈，并更換齒圈處的橡膠圈（如圖3所示）。

用砂紙打磨電樞換向器并更換碳刷;把曲軸位置傳感器線束單獨分離出來布置捆扎好，安裝啟動機后，用診斷儀清除曲軸位置傳感器故障碼，試車，啟動機一轉(zhuǎn)發(fā)動機立即著車，發(fā)動機故障燈沒出現(xiàn)，對故障碼進(jìn)行讀取的時候，沒有再出現(xiàn)故障碼沒。連續(xù)多次啟動之后，不會出現(xiàn)檢測故障碼，故障碼P033（曲軸位置傳感器電路故障）沒再出現(xiàn)。用示波器查看信號波形圖，雜波消失，車輛啟動困難故障徹底排除。

4? 故障總結(jié)

通過排除車輛故障，可以看出故障部位與故障碼檢測結(jié)果不一致。根據(jù)檢測的結(jié)果，為曲軸位置傳感器和線路的故障。實際并非五次，而是起動機內(nèi)部故障導(dǎo)致的電磁波干擾，曲軸位置傳感器運行中出現(xiàn)了信號異常的問題。ECU控制模塊中存儲有很多的故障代碼，這使得高電壓供電的時候不存在故障代碼。在啟動的過程中會有電磁波干擾產(chǎn)生，曲軸位置傳感器信號就會受到干擾。ECU控制模塊接收到錯誤信號，就不能點火，也不能實施噴油控制。

PCM控制模塊配有監(jiān)測電路，可以用于監(jiān)測點火系統(tǒng)故障。它將控制信號傳輸給執(zhí)行機構(gòu)，對執(zhí)行機構(gòu)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。當(dāng)執(zhí)行器不能反饋信號的時候，PCM控制模塊的故障保護功能開始啟動。當(dāng)點火系統(tǒng)產(chǎn)生故障的時候，會出現(xiàn)噴油器照常噴油，而火花塞不能點火的問題，使缸內(nèi)中有過多的燃油，為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，就需要保證發(fā)動機起動正常，三效催化器在運行的過程中不能過熱，更不能產(chǎn)生損壞。所以，當(dāng)動力系統(tǒng)控制模塊不能接收到來自點火器的反饋信號，甚至已經(jīng)持續(xù)3次到5次的時候，系統(tǒng)就需要對噴油器強制停止。

同時也要認(rèn)識到，如果有故障碼，故障很有可能不是由故障碼所表示的部件引起的，甚至有些故障根本就沒有故障碼。以前也遇到類似電磁干擾現(xiàn)象，一車主自行在發(fā)動機艙內(nèi)加裝了一個高音喇叭，安裝位置非?？拷鮽鞲衅?，發(fā)動機報警燈時不時出現(xiàn)，后來經(jīng)過一系列的檢測。才確定了喇叭干擾源，更換安裝位置后故障排除。

參考文獻(xiàn)：

[1]奇瑞風(fēng)云汽車維修手冊.奇瑞汽車有限公司編寫.

[2]王志源主編.電子控制發(fā)動機系統(tǒng)原理與檢測[M].人民交通出版社，2004.

[3]李向偉主編.電控發(fā)動機維修實務(wù)[M].機械工業(yè)出版社，2007年.

[4]宋廣輝.電控汽車電磁干擾與防治[J].輕工科技，2014（12）：40-41.