迈腾轿车发动机控制系统一例偶发故障的诊断与排除

迈腾轿车发动机控制系统一例偶发故障的诊断与排除

摘要：本文针对一辆迈腾轿车在正常行驶过程中，仪表突然显示“发动机故障维修站”，并且出现加速无力，故障偶尔发生的现象。重点阐述了汽车故障诊断必须熟悉汽车相关系统的结构与原理，采用先进的诊断设备，读出汽车发动机控制系统的内部数据与波形，通过查询维修资料与数据，与检测数据对比分析的检查过程与方法，最终通过分析诊断找到导致该故障现象的故障点。简化了汽车诊断维修过程，提高了汽车诊断维修质量，保证了汽车诊断维修的准确度与精确度。关键词：迈腾轿车控制系统偶发故障诊断

一、故障现象

一辆迈腾轿车，配备使用BYJ发动机，行驶里程10210Km。顾客反映，近期来车辆在正常行驶过程中，仪表突然显示“发动机故障维修站”，并且出现加速无力现象，故障偶尔发生。

二、故障诊断与分析

针对上述现象，首先利用诊断仪利用VAS5051 检测到发动机控制系统的故障码为：00833 凸轮轴位置传感器G40 电路范围/性能偶然。

1、凸轮轴位置传感器G40的结构与工作原理

凸轮轴位置传感器又称同步信号传感器，主要用来检测凸轮轴的转角位置，发动机控制模块用此信号和曲轴位置传感器信号来确定发动机某缸（如一缸）上止点的位置。

（1）霍尔式凸轮轴位置传感器结构如图1所示

图1 霍尔式凸轮轴位置传感器的结构

1-进气凸轮轴2-凸轮轴位置传感器3-固定螺钉

4-定位螺栓与座圈5-信号转子6-缸盖

（2）凸轮轴位置传感器G40与曲轴位置传感器G28的信号对应关系如图2所示

图2 G28和G40间的信号对应关系（G28缺齿信号与G40信号高低间隔）

2、凸轮轴可变正时调整系统的结构与工作原理

凸轮轴可变正时调整系统由凸轮轴调节阀N205、液压活塞控制的链条张紧器组成。

在发动机中低转速1300-3600r/min范围内，它使进气门早开早闭，提高发动机转矩。其他转速下，它使进气门正常时刻开、闭，保持发动机最大功率。（1）凸轮轴可变正时调整系统的结构如图3所示

图3 进气凸轮轴正时调节阀位置示意图

（2）工作原理

①发动机电脑控制凸轮轴调节阀N205，再通过电控液压活塞将油压作用于链条张紧器进行调整。

②凸轮轴调整机构的工作油路与气缸盖上的油道相通。发动机中低转速时，活塞运动慢，进气歧管内混合气随活塞运动流速慢，进气门应提前关闭，以避免混合气回流到进气歧管。此时凸轮轴位置称转矩调整位置，即进气门早开、早闭。此时控制单元对N205通电，链条张紧器受液压作用将链条向下顶起，配气相位有变化，增加进气量，从而提高发动机转矩。

③发动机高转速时，活塞运动快，进气歧管内混合气随活塞运动流速快，活塞向上运动过程中，混合气继续涌入气缸。此时凸轮轴位置称转矩调整位置称功率调整位置，进气门正常开、闭。此时控制单元对N205不通电，链条张紧器受液压作用保持链条最上位置，配气相位无变化，保证最大进气量，从而保持发动机最大功率。

3、故障码00833的分析

故障码00833产生条件：发动机运转或启动过程中，发动机控制系统得到G40相位信号的有效边沿，但在两个相邻信号采样窗口一直处于不稳定的变化中。

该故障码条件具体含义如图4所示：

图4 异常的G28和G40间对应关系(G28缺齿信号与G40信号同为高位) G28 缺齿信号的下降沿和 G40信号高低电位之间存在固定的对应关系，以判断一缸上止点的位置，如果发动机控制系统检测到两个信号之间不符合该固定的对应关系，则出现 00833 故障码。

4、出现该故障码的可能原因有以下几种：

（1）凸轮轴位置传感器G40线路故障

（2）凸轮轴位置传感器G40故障

（3）凸轮轴可变正时调整部分故障

（4）发动机正时故障

（5）凸轮轴位置传感器G40靶轮故障或者间隙不正常

（6）转速传感器G28故障

（7）曲轴位置传感器故障

（8）发动机控制单元故障

5、诊断过程

（1）首先检查凸轮轴位置传感器G40线路如图5所示， T3CJ/1为5V，T3CJ/3为0V，正常。T3CJ/1、T3CJ/2、T3CJ/3的线路无短路和断路。检查G40与发动机控制单元相连接的插头没有发现异常。

图5 检查G40插头未见异常

（2）考虑该故障为偶发故障，试更换凸轮轴位置传感器G40，试车故障现象依旧。（3）怀疑凸轮轴可变正时调整有问题,读取数据流如下（图6，图7，图8）：

图6 不起动发动机时数据

图7 发动机怠速时数据

图8 发动机2000rmp时数据

对比正常车辆数据块，数据无明显差异。

（4）熄火后拆下G40，转动曲轴皮带轮到一缸上止点，该车的靶轮位置与正常车辆相比较处于相同位置，说明G40的靶轮机械位置无错乱。

（5）连接机油压力表检测机油压力，怠速为,2000rmp为4bar,均在正常范围内。（6）更换凸轮轴调整电磁阀N205及调整柱塞,试车，故障依旧。

（7）拆下正时链盖板检查发动机正时,活塞在一缸上止点时各对应记号正常。（8）调换正常车辆发动机电脑试验，故障依旧。

三、故障排除

通过反复试车对比模拟故障发生时的情况，发现车辆在较大角度转弯时容易出现故障,而且其中一次故障发生时仪表上出现了“油压”两个字。根据仪表显示的提示，据此判断润滑系统可能存在故障。举升车辆检查，发现油底壳有轻微碰撞过的痕迹。拆油底壳检查,发现机油泵被撞裂。更换机油泵,故障排除。四、故障总结

由于机油泵被轻微撞裂，车辆静止无负荷时检测机油压力数据正常，不会产生该故障码。但是部分负荷以上行驶时发动机润滑系统油压不稳定,导致凸轮轴正时调整机构偶发性调整异常，发动机控制单元接受到错误的凸轮轴位置信号，出现00833故障码。

发动机出现00833故障码，只是说明故障发生的可能范围是在与 G40有关系的系统，不一定是G40本身。而且故障属于偶发，只有尽量模拟故障发生的情况，仔细进行观察和分析，才能够准确的找到故障点。

参考文献：

1、《一汽大众迈腾维修手册》，内部资料，2008．10