重慶市忠縣東力汽車銷售服務(wù)有限公司 秦 兵

故障現(xiàn)象一輛2009款長(zhǎng)安福特馬自達(dá)3車，搭載Z6發(fā)動(dòng)機(jī)，累計(jì)行駛里程約為15萬km。該車因行駛中發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火，且發(fā)動(dòng)機(jī)無法再次起動(dòng)著機(jī)而在其他修理廠維修。維修人員用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)動(dòng)力控制模塊（PCM）中存儲(chǔ)有與曲軸位置傳感器相關(guān)的故障代碼。檢測(cè)曲軸位置傳感器線路，未見異常；更換曲軸位置傳感器后試車，故障依舊。診斷至此，維修人員懷疑PCM損壞，由于不敢輕易更換，因此向筆者請(qǐng)求技術(shù)支持。

故障診斷趕到現(xiàn)場(chǎng)后試車，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)有力，但發(fā)動(dòng)機(jī)沒有著機(jī)征兆。用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)PCM中存儲(chǔ)有故障代碼“P0335 CKP（曲軸位置）感應(yīng)器電路功能失?！保▓D1），故障指向曲軸位置傳感器電路。清除故障代碼后試車，發(fā)動(dòng)機(jī)仍無法起動(dòng)著機(jī)，且故障代碼P0335再現(xiàn)。反復(fù)試車發(fā)現(xiàn)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速始終為0 r/min，懷疑PCM沒有接收到曲軸位置傳感器的信號(hào)。

圖1 PCM中存儲(chǔ)的故障代碼（截屏）

查看維修資料得知故障代碼P0335的設(shè)置條件為：PCM持續(xù)4.2 s或更長(zhǎng)時(shí)間未從曲軸位置傳感器接收到輸入電壓，同時(shí)空氣流量為1.43 g/s 或更高。筆者認(rèn)為，PCM檢測(cè)到空氣流量信號(hào)，說明曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)了，但PCM并沒有接收到曲軸位置傳感器信號(hào)（即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)），經(jīng)過對(duì)比，PCM認(rèn)為曲軸位置傳感器電路存在故障。

圖2 曲軸位置傳感器電路

圖3 故障車曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號(hào)波形（截屏）

查看曲軸位置傳感器電路（圖2），脫開曲軸位置傳感器導(dǎo)線連接器，測(cè)量曲軸位置傳感器導(dǎo)線連接器側(cè)端子A（供電端子）與搭鐵之間的電壓，約為12 V，正常；測(cè)量端子B（信號(hào)端子）與搭鐵之間的電壓，約為5 V，正常；測(cè)量端子C（搭鐵端子）與搭鐵之間的電阻，約為0.5 Ω，正常。由此初步判斷曲軸位置傳感器與PCM之間的線路正常。裝復(fù)曲軸位置傳感器導(dǎo)線連接器，用pico示波器A通道從PCM端子2Y處在線測(cè)量曲軸位置傳感器的信號(hào)波形，同時(shí)用pico示波器B通道測(cè)量凸輪軸位置（CMP）傳感器的信號(hào)波形，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)得的相關(guān)波形如圖3所示。分析圖3可知，起動(dòng)瞬間，曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號(hào)電壓均明顯高于5 V，而這是否異常，暫時(shí)無法確定，但比較可疑；曲軸位置傳感器信號(hào)為0 V和5 V的方波信號(hào)，即曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲軸位置傳感器會(huì)間歇使端子B與搭鐵接通，從而間歇拉低PCM端子2Y上的5 V電壓。從曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)1圈時(shí)曲軸位置傳感器信號(hào)的方波個(gè)數(shù)來看，曲軸位置傳感器信號(hào)輪并不是常見的“58+2”（58個(gè)齒+2個(gè)齒缺）結(jié)構(gòu)。查看維修資料得知，該車曲軸位置傳感器信號(hào)輪（圖4）為“30+6”（30個(gè)齒+6個(gè)齒缺，具體為16個(gè)齒+2個(gè)齒缺+13個(gè)齒+2個(gè)齒缺+1個(gè)齒+2個(gè)齒缺）結(jié)構(gòu)，這與圖3中曲軸位置傳感器的信號(hào)波形相對(duì)應(yīng)，說明曲軸位置傳感器能輸出信號(hào)。

圖4 曲軸位置傳感器信號(hào)輪的結(jié)構(gòu)

圖5 福特嘉年華車曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號(hào)波形（截屏）

難道PCM損壞，無法接收曲軸位置傳感器信號(hào)？此時(shí)維修車間正好有一輛2009款福特嘉年華車，搭載ZY發(fā)動(dòng)機(jī)，與故障車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)基本一致，于是將故障車的PCM裝在福特嘉年華車上試車。起動(dòng)福特嘉年華車的發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速顯示正常，說明故障車的PCM能夠正常處理曲軸位置傳感器信號(hào)，那為什么PCM裝在故障車上就無法識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)了呢？難道故障車的曲軸位置傳感器信號(hào)錯(cuò)誤？

用pico示波器同時(shí)測(cè)量福特嘉年華車的曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號(hào)波形（圖5），與故障車相比發(fā)現(xiàn)，兩者的曲軸位置傳感器信號(hào)與凸輪軸位置傳感器信號(hào)的相位差相差較大（約75°曲軸轉(zhuǎn)角），懷疑故障車的發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)信號(hào)錯(cuò)誤。難道發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)信號(hào)錯(cuò)誤會(huì)影響PCM識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)？嘗試脫開福特嘉年華車的凸輪軸位置傳感器導(dǎo)線連接器，然后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)變?yōu)? r/min；裝復(fù)凸輪軸位置傳感器導(dǎo)線連接器，約2 s后發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)恢復(fù)正常，這說明發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)信號(hào)錯(cuò)誤確實(shí)會(huì)影響PCM識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)是在車輛行駛中突然熄火的，再結(jié)合上述診斷結(jié)果分析，推斷該車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)鏈條松動(dòng)，出現(xiàn)了“跳齒”現(xiàn)象。

拆下氣缸室蓋罩，檢查發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)錯(cuò)誤（圖6）。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)鏈條拉長(zhǎng)。

圖6 發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)檢查

故障排除更換發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)鏈條、張緊器等正時(shí)部件，并重新校對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)后試車，發(fā)動(dòng)機(jī)能順利起動(dòng)著機(jī)，故障排除。

故障總結(jié)該車PCM的控制邏輯有些特別：首先，發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)錯(cuò)誤，且曲軸位置傳感器信號(hào)與凸輪軸位置傳感器信號(hào)的相位差與標(biāo)準(zhǔn)值偏差較大，PCM不存儲(chǔ)曲軸位置與凸輪軸位置相關(guān)性不合理的故障代碼，卻存儲(chǔ)了曲軸位置傳感器電路功能失常的故障代碼，這很容易誤導(dǎo)維修人員去檢查曲軸位置傳感器的電路；其次，PCM明明能夠接收到曲軸位置傳感器信號(hào)，卻因?yàn)榇鎯?chǔ)了故障代碼P0335而不識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，這也增大了診斷難度。