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别克凯越车速传感器导致的熄火故障排除

时间:2015-10-16 09:18 来源:电工之家 作者:编辑部

别克凯越车速传感器导致的熄火故障排除
故障现象:
  一辆别克凯越1.8 L手动挡轿车,行驶里程9.3万 km。据用户反映,车辆正常行驶中会出现自动熄火的现象,而且变速器位于2挡时收油或加油时有较大冲击。
检查分析:
  首先进行路试。在变速器位于2挡且发动机转速为2 000 r/min时收油,车速会急剧降低,就好像实施了制动一样。再加速时,发动机输出动力时会有明显的冲击感,也就是说收油或加油时,车辆会有挫车或向前窜的现象。继续进行路试,笔者发现其实不止是2挡时出现冲击,在其他挡位且车速较低时,加速和减速时都会有很明显的不平顺,类似换挡时的油离配合不当,或是车辆制动拖滞(载荷较大)。而且,行驶不平顺的现象并非一直存在,通常出现在热车和车辆走走停停之后。出现故障后,如果带挡滑行,会看到发动机转速表跌落到500 r/min以下。
首先使用故障诊断仪TECH2检测,没有故障码存储,路试中发现TECH2显示的车速信号变为0,然后故障现象就出现了。熄火后停驶一段时间后再行驶,车速信号就正常了,故障现象也消失了。无论故障是否出现,车速表均显示正常。笔者分析,没有车速信号应该是引起故障的最可能原因。
  凯越轿车使用了霍尔式车速传感器VSS,有电源和地线,仪表和发动机控制单元同时为车速传感器提供12 V的参考电压,由车速传感器为这2个电压脉冲接地,车速越高,接地的频率也越高。可以说,车速传感器为仪表和发动机控制单元同时提供变频率的方波车速信号。

别克凯越车速传感器电路图
  从车速传感器电路图上可以看到仪表和发动机控制单元信号线的结点。由故障现象可知,故障并非始终存在,需要热车后出现,而且转速表显示没有故障,最有可能的故障点就是发动机控制单元。如果是车速信号线的结点至发动机控制单元之间出现了虚接,也并非不可能,虚接部位会受温度或振动等影响,导致故障现象时有时无。但是,只要热车后故障就会一直存在,不会由于道路颠簸而消失,所以线束虚接的可能性很小,但还是应该先排除线路故障的可能性。
  由电路图可知,仪表的车速信号线在插头C108的B2脚(深绿/白)至车速传感器之间有一结点,与发动机控制单元车速输入端K6相连,既然车速表显示正常,由B2处测量至发动机控制单元的线路导通性最为方便(发动机控制单元的线束插头位于发动机舱内防火墙上,C108插头位于发动机舱内左侧减振器座前)。经测量,C108插头的B2脚(深绿/白)至发动机控制单元插头K6脚之间的导线导通良好,即使在晃动线束的情况下也无对地和对电源短路现象,线路故障的可能性被排除。
  下面的工作就是确定发动机控制单元存在故障的可能性了。如前文所述,发动机控制单元向车速传感器提供12 V参考电压,车速传感器将该电压脉冲接地向发动机控制单元提供车速信号。如果发动机控制单元出现故障,可能有2种故障情况:一是发动机控制单元接收到车速信号,但是无法识别和处理;二是发动机控制单元没有向车速传感器发出参考电压。为了验证这2种可能性,由发动机控制单元插头K6处连接采样信号线(图2),将示波器接入车内进行路试。当出现故障时,示波器上的车速信号波形正常,50%占空比,峰值电压12~14 V(系统电压),且频率随车速而变化(大约是车速的2倍)。为了判断是否发动机控制单元没有提供参考电压给车速传感器,需要断开仪表提供的参考电压,于是由C108插头处断开B2插脚。再次路试,故障出现时,车速信号的波形出现了异常,峰值电压为0.5~2 V,呈锯齿状,有时甚至就是电压很低(0.5 V)的波浪线,频率为0。看来发动机控制单元根本没有向车速传感器发出参考电压,因此确定故障出现在发动机控制单元内部。
故障排除:
  拆下发动机控制单元,控制单元的壳体背板已经鼓包,晃动发动机控制单元会出现参考电压间断为0 V的现象,可见发动机控制单元内部出现断路或短路。更换发动机控制单元,试车故障排除。
回顾总结
  此故障的突破口是用TECH2观察数据时发现车速信号为0,正确的检修方法来自于对线路的分析以及对车速传感器和车速表的原理的了解。通过此案例,也得到一个知识点,车速信号对怠速电机的控制有很大的影响,主要用于行驶状态下由加速至怠速和由怠速至加速时的过渡控制。有没有车速信号,发动机控制单元控制怠速电机的步数是不同的,减速时(加速至怠速),发动机控制单元会控制怠速电机步数逐步减小,防止在有载荷的状态下转速下降过快,而出现熄火或是过大的发动机制动感觉。加速时,怠速电机会快速打开。此外,发动机控制单元得到车速信号,会知道车辆在行驶,在加速时会提高喷油量和点火提前角,以得到很好的加速性。而如果得不到车速信号,发动机控制单元的控制就大大不同了。减速时,有没有车速信号,喷油量和点火提前角的控制也是不同的。此外,通过此案例可以得出一个车速传感器的测量方法,即使用万用表直流电压挡,在有车速时,车速信号线上会有6 V左右的电压,而没有车速时会是12 V或0。也可以测量频率,车速信号的峰值电压为12 V,占空比50%,在靶轮齿峰位置为0,在齿间为12 V。