2009款長安福特馬自達3車行駛中發動機突然熄火

重慶市忠縣東力汽車銷售服務有限公司 秦 兵

故障現象一輛2009款長安福特馬自達3車，搭載Z6發動機，累計行駛里程約為15萬km。該車因行駛中發動機突然熄火，且發動機無法再次起動著機而在其他修理廠維修。維修人員用故障檢測儀檢測，發現動力控制模塊（PCM）中存儲有與曲軸位置傳感器相關的故障代碼。檢測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，因此向筆者請求技術支持。

故障診斷趕到現場后試車，起動發動機，起動機運轉有力，但發動機沒有著機征兆。用故障檢測儀檢測，發現PCM中存儲有故障代碼“P0335 CKP（曲軸位置）感應器電路功能失常”（圖1），故障指向曲軸位置傳感器電路。清除故障代碼后試車，發動機仍無法起動著機，且故障代碼P0335再現。反復試車發現，起動發動機時，發動機數據流中的發動機轉速始終為0 r/min，懷疑PCM沒有接收到曲軸位置傳感器的信號。

圖1 PCM中存儲的故障代碼（截屏）

查看維修資料得知故障代碼P0335的設置條件為：PCM持續4.2 s或更長時間未從曲軸位置傳感器接收到輸入電壓，同時空氣流量為1.43 g/s 或更高。筆者認為，PCM檢測到空氣流量信號，說明曲軸運轉了，但PCM并沒有接收到曲軸位置傳感器信號（即發動機轉速信號），經過對比，PCM認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線連接器，測量曲軸位置傳感器導線連接器側端子A（供電端子）與搭鐵之間的電壓，約為12 V，正常；測量端子B（信號端子）與搭鐵之間的電壓，約為5 V，正常；測量端子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。裝復曲軸位置傳感器導線連接器，用pico示波器A通道從PCM端子2Y處在線測量曲軸位置傳感器的信號波形，同時用pico示波器B通道測量凸輪軸位置（CMP）傳感器的信號波形，起動發動機，測得的相關波形如圖3所示。分析圖3可知，起動瞬間，曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號電壓均明顯高于5 V，而這是否異常，暫時無法確定，但比較可疑；曲軸位置傳感器信號為0 V和5 V的方波信號，即曲軸轉動時，曲軸位置傳感器會間歇使端子B與搭鐵接通，從而間歇拉低PCM端子2Y上的5 V電壓。從曲軸運轉1圈時曲軸位置傳感器信號的方波個數來看，曲軸位置傳感器信號輪并不是常見的“58+2”（58個齒+2個齒缺）結構。查看維修資料得知，該車曲軸位置傳感器信號輪（圖4）為“30+6”（30個齒+6個齒缺，具體為16個齒+2個齒缺+13個齒+2個齒缺+1個齒+2個齒缺）結構，這與圖3中曲軸位置傳感器的信號波形相對應，說明曲軸位置傳感器能輸出信號。

圖4 曲軸位置傳感器信號輪的結構

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波形（截屏）

難道PCM損壞，無法接收曲軸位置傳感器信號？此時維修車間正好有一輛2009款福特嘉年華車，搭載ZY發動機，與故障車發動機的結構及控制系統基本一致，于是將故障車的PCM裝在福特嘉年華車上試車。起動福特嘉年華車的發動機，發現發動機數據流中的發動機轉速顯示正常，說明故障車的PCM能夠正常處理曲軸位置傳感器信號，那為什么PCM裝在故障車上就無法識別發動機轉速信號了呢？難道故障車的曲軸位置傳感器信號錯誤？

用pico示波器同時測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波形（圖5），與故障車相比發現，兩者的曲軸位置傳感器信號與凸輪軸位置傳感器信號的相位差相差較大（約75°曲軸轉角），懷疑故障車的發動機正時信號錯誤。難道發動機正時信號錯誤會影響PCM識別發動機轉速信號？嘗試脫開福特嘉年華車的凸輪軸位置傳感器導線連接器，然后起動發動機，發現發動機數據流中的發動機轉速信號變為0 r/min；裝復凸輪軸位置傳感器導線連接器，約2 s后發動機轉速信號恢復正常，這說明發動機正時信號錯誤確實會影響PCM識別發動機轉速信號。由于發動機是在車輛行駛中突然熄火的，再結合上述診斷結果分析，推斷該車發動機正時鏈條松動，出現了“跳齒”現象。

拆下氣缸室蓋罩，檢查發動機正時，發現發動機正時錯誤（圖6）。進一步檢查發現，發動機正時鏈條拉長。

圖6 發動機正時檢查

故障排除更換發動機正時鏈條、張緊器等正時部件，并重新校對發動機正時后試車，發動機能順利起動著機，故障排除。

故障總結該車PCM的控制邏輯有些特別：首先，發動機正時錯誤，且曲軸位置傳感器信號與凸輪軸位置傳感器信號的相位差與標準值偏差較大，PCM不存儲曲軸位置與凸輪軸位置相關性不合理的故障代碼，卻存儲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，卻因為存儲了故障代碼P0335而不識別發動機轉速信號，這也增大了診斷難度。