信號干擾造成汽車啟動困難的故障排除

李偉豪

摘要：本文通過對奇瑞風云轎車因曲軸位置傳感器的信號受干擾，造成啟動困難進行檢查、判斷，分析故障原因，查找故障原因，總結維修經驗，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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：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、進氣系統漏氣、怠速閥和廢氣遭循環閥以及相關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鍵一環，現在的電控車系統較復雜，由于電磁干擾導致的故障有很強的隱藏性，檢測困難。進行維修的時候，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款風云2轎車，此車搭1.5L的ACTECO-SQR477型號發動機，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狀態，發動機無法啟動。因為早上不好發動，就去維修站維修，在對火花塞和高壓電進行檢查的過程中，取下了四個火花塞，沒有發現有積碳的現象或者燒蝕的現象。將火花塞與高壓線連接，放在氣缸蓋上進行試火。四個火花塞電極都釋放出火花，此時就會誤以為點火系統不會出現問題。結果，將水溫傳感器和怠速電機更換之后，發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，發動機處于正常的運轉狀態。

2? 故障診斷與分析

車輛進廠檢查的時候，發動機故障燈亮起來，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生故障。將故障代碼清除，對車輛重新啟動，啟動機正常運轉但發動機不易著車，偶爾可以著一次，有時重新啟動發動機不著車，發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，運轉發動機試火，火花塞有高壓電產生。大多數車輛曲軸位置傳感器損壞，所呈現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曲軸位置傳感器產生故障的問題可以排除。

其次，當點火開關接通或者啟動的時候，能夠聽到燃油泵的工作聲音。按照常規程序，雖然燃油泵可以運行，也要對燃油系統的壓力狀況進行檢查。對燃油壓力表進行連接，對燃油系統的壓力進行檢查，看是否處于250kPa和290kpa之間。將點火開關關閉，大約10分鐘之后，讓油壓維持在150kPa左右，此時燃油系統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。

有油、有電，氣缸為正常壓力，對配氣進行檢查，發動機氣缸中的混合氣體能夠準時點火，標記位置沒有錯誤，就說明發動機內部不存在機械故障。之所以故障燈保持點火的狀態，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曲軸位置傳感器發生了電路故障。將故障碼清除，對汽車連續多次啟動，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。在起動的時候對儀表進行觀察，發動機運轉速度的表指針產生波動，或者處于0位，或者在290r/min，在發動機運轉速度的讀取中使用診斷儀，對發揮其監視功能讀取數據流。當起動機處于運行狀態的時候，或者指針為0，或者處于200～600r/min之間，非常不穩定。

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，沒有出現短路的現象和斷路的現象。對車輛的各個搭鐵點進行檢查，使用砂紙對生銹的位置進行打磨，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，檢測結果為正常。在檢查電路的時候結果正常，而且故障代碼與曲軸位置傳感器之間存在相關性，就要對曲軸位置的傳感器進行更換，并且使用診斷儀將故障代碼清除。發動機起動之后，啟動機處于正常運轉狀態，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行分析，是否可能是一些導線接頭氧化或者虛接，影響電壓降，導致起動機運轉不夠力帶動發動機造成啟動困難？于是用萬用表分別測量正極與負極電壓降，分別為正極電壓降0.38V，負極電壓降0.32V，均在小于0.4V的標準電壓降范圍內。如果點火開關出現故障，將點火開關轉為“on”，使用蓄電池正極給起動機電磁開關充電，啟動發動機，否則就不可以起動汽車，使起動檔的時候點火開關座能夠正常供電。

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生高電壓。發動機點火系統為雙缸，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的電源線經過測試，電源沒有問題，接頭良好。

當推車啟動之后要緩慢增加速度，此時發動機的運轉速度就會穩定上升，隨著速度的增加，發動機出現抖動現象，這是由于高壓火斷了，此時拔出4缸的高壓線，對發動機的運行過程進行觀察，查看點火高壓功率，就會發現4缸高壓火跳得不是很強。經過再次運行之后，對起動機運轉過程中的火跳情況觀察，如果有火花產生，而且斷斷續續，就是點火線圈有問題，換為新的點火線圈，將發動機啟動之后，車還沒有啟動。大車啟動之后，發動機加快速度，此時發動機運轉的速度平穩上升，解決了發動機抖動問題。

點火線圈正常，起動之后對高壓火的情況進行檢查。拔下點火線圈的3線插頭，點火線圈連接LED試燈，LED試燈，亮、暗變化不規則，不正常。繼續運行啟動機，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論，曲軸位置傳感器、ECU控制模塊。

PCM根據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確檢測到，隨著系統的運行，啟動安全保護功能，不能將高電壓傳輸干杯發動機。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，或者飛輪產生很大的位移。檢查之后，曲軸、飛輪都不能往復運動。

檢查傳感器和脈沖信號發生器轉子的距離，查看是否為2mm（標準值是0.5-1.5mm）。除了曲軸飛輪位移外，如果間隙不不夠標準，或者傳感器信號不能正常傳輸，或者減弱，不利于發動機點火。當發動機起動的時候，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左側所示）。曲軸位置傳感器所采用的是電磁結構，其是一個交流發電機，為有源信號裝置。

其所發出的脈沖信號非常微弱，容易被干擾。為了防止傳感器發出的信號受到干擾，就需要增加屏蔽線。當前需要知道的是，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右側所示），嘗試著啟動發動機，偶爾會啟車由此，此時對信號電壓進行測量，為1.2V左右，不夠穩定。

在對推車啟動進行分析的時候，啟動機不參與工作，發動機的著車非常順利。當啟動機處于運轉狀態的時候，點火線圈出現控制信號不穩定，PCM開始啟動故障保護功能。啟動機可以著車，說明點火系統正常。對啟動機處于運轉狀態的時候充電情況進行分析，關注啟動機的運行狀況，對啟動機處于運轉狀態的時候電刷與換向器是否有火花產生，以及是否有電磁波，就會對曲軸位置的傳感器信號產生干擾，影響曲軸位置傳感器的標準信號輸出。起動機運轉速度非常快的時候，碳刷從換向器的一片過渡到另一片，當出現電刷燒蝕的時候，接觸電阻出現不穩定，電流瞬時增加，就會有火花產生，此時出現強電磁波，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，當啟動機運轉的時候，有火花產生，并且產生電磁雜波，對曲軸位置的傳感器信號造成干擾，為進一步確診，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，是啟動機產生電磁干擾，決定先用MT3500示波器看下信號波形，雜波幅度達到1V以上，雜波是在啟動時伴隨起動機運轉時產生的，問題應該出在啟動機上。

為更進一步確診，決定將啟動機拆下來進行檢查，對啟動機殼體進行分解，就會發現當電刷燒蝕非常嚴重的時候，如果電樞線圈端面產生磨損，就會損壞線圈的絕緣漆。機電樞啟動之后旋轉，電樞線圈轉動與擋盤（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，加之電樞旋轉的時候出現軸向移動，經過長時間的接觸摩擦，線圈絕緣漆出現破損，瞬間短路現象就會出現，（不會對啟動機的運轉造成不良影響，但導致碳刷過度燒蝕），產生了火花和電磁波;燒蝕的碳刷從換向器的一片過渡到另一片的時候，接觸電阻發生了很大的變化，此時電流突然發生變化并有火花產生，此時就會有連續的電磁波產生，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，進入故障保護功能的時候，發動機不能正常啟動。

3? 故障排除

起動機電樞線圈產生磨損的原因加以確認，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，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，啟動機一轉發動機立即著車，發動機故障燈沒出現，對故障碼進行讀取的時候，沒有再出現故障碼沒。連續多次啟動之后，不會出現檢測故障碼，故障碼P033（曲軸位置傳感器電路故障）沒再出現。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

通過排除車輛故障，可以看出故障部位與故障碼檢測結果不一致。根據檢測的結果，為曲軸位置傳感器和線路的故障。實際并非五次，而是起動機內部故障導致的電磁波干擾，曲軸位置傳感器運行中出現了信號異常的問題。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控制模塊配有監測電路，可以用于監測點火系統故障。它將控制信號傳輸給執行機構，對執行機構的工作狀態進行監視。當執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。當點火系統產生故障的時候，會出現噴油器照常噴油，而火花塞不能點火的問題，使缸內中有過多的燃油，為了避免這種現象發生，就需要保證發動機起動正常，三效催化器在運行的過程中不能過熱，更不能產生損壞。所以，當動力系統控制模塊不能接收到來自點火器的反饋信號，甚至已經持續3次到5次的時候，系統就需要對噴油器強制停止。

同時也要認識到，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象，一車主自行在發動機艙內加裝了一個高音喇叭，安裝位置非常靠近氧傳感器，發動機報警燈時不時出現，后來經過一系列的檢測。才確定了喇叭干擾源，更換安裝位置后故障排除。

參考文獻：

[1]奇瑞風云汽車維修手冊.奇瑞汽車有限公司編寫.

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