大众轿车电气系统维修案例：曲轴位置传感器故障

案例一

1）车型：宝来，装用1.8L发动机，手动档变速器。

2）故障现象：冷车起动不着车，热车后可以正常起动着车。每天早起只能用拖动的办法才能起动着车，或者需要长时间多次起动，直到蓄电池存储的电能将要消耗完后，才有可能着车。此车在其他修理厂进行完发动机大修后出现上述故障，经过长达半月的维修，也无法排除此故障，最后该修理厂确诊为发动机控制单元损坏，因为更换发动机控制单元比较贵，车主也不再信任此修理厂的技术，找我们进行诊断、维修。

3）故障诊断：接上解码器进行检测，发现存储有“发动机转速传感器”故障码，此故障码可以清除，但清除后再次起动，发动机还是不着车，并且该故障码会再次存储上，怀疑是曲轴位置传感器本身有问题，于是换一新曲轴位置传感器后，发动机顺利着车，此时进行检测，也没有上述故障码了，因为此时发动机已经接近正常工作温度，无法重现冷车起动是否正常，所以暂时交车，第二天该车再次出现起动不着车现象，拖进我厂进行维修。

接车后，再次用解码器读取故障码，显示还是有“发动机转速传感器”的故障码。看来此车还有其他问题，用示波器测量曲轴位置传感器的输出信号电压波形，得到如图1-17a所示。

从波形上看，此车的曲轴位置传感器信号电压异常，其波形的电压幅度严重不均匀，分析认为，这就是造成起动困难的原因，因为是新曲轴位置传感器，所以不怀疑曲轴位置传感器本身有问题，可能是曲轴位置传感器的触发轮安装有问题。

将车辆举起后，拆下油底壳，目视检查曲轴位置传感器的触发轮，发现触发轮变形，经过校正后，重新用示波器观察起动状态下的曲轴位置传感器的输出波形，变成了如图1-17b所示波形，从曲轴位置传感器输出电压信号波形上看，虽然还有些不太稳定，但已经明显好转，是不是能够达到发动机控制单元识别曲轴位置的要求？装复油底壳并加机油后，试着起动发动机，发动机顺利起动着车，经过多次试验，都能顺利着车，说明曲轴位置传感器的信号电压已经达到要求，发动机控制单元可以正确识别，装复以上拆除的机械系统后交车。

图1-17 宝来车曲轴位置传感器波形图

经过多天的使用，电话回访，确认该车故障已经成功排除。

案例二

1）车型：两阀捷达，装配西门子电喷系统，发动机控制单元型号：6A906033FT SIMOS741.6L 2V　00HS0819，控制单元编码：00001，服务站代码：00000。

2）故障现象：据驾驶人讲，该车偶发性起动困难，有时发动机起动不着，一般冷车时故障现象更为明显，早晨起动时要七八次才能着车，如果顺利的话也要起动两三次才能着车，即使勉强着车，起动时间明显偏长，要连续打起动机四五秒的时间才能起动着；有时起动着车后，还存在发动机抖动，提不起速来的故障现象。为了排除此故障，车主曾经多次更换曲轴位置传感器及曲轴转速信号触发轮，都不能排除故障。

3）故障诊断：接车后，首先用解码器读取故障码，有三个故障码：“16706———偶发性的发动机转速传感器G28无信号”；“16555———偶发性的燃油调整补偿，第一列太稀”；“16556———混合气太浓”。清除故障码后重新起动，再次出现“发动机转速信号”故障码。

图1-18 捷达车曲轴位置传感器波形图

此车为出租车，改装天然气后，发现此车不能加装点火提前角装置。而其他车都可以正常改装点火提前角装置。(www.xing528.com)

用示波器测量起动时的曲轴位置传感器的输出信号电压波形，发现曲轴位置传感器的信号电压幅值有点低，其输出波形如图1-18所示。

结合故障码及示波器测量到的曲轴位置传感器的波形分析，认为此车的曲轴位置传感器的输出信号电压波形幅值过低，造成发动机控制单元无法判定曲轴位置，当然就无法输出正常的点火正时信号，形成了起动困难故障。试验发现，拔下曲轴位置传感器插头，只利用凸轮轴位置传感器，发动机就能着车，而插上插头上后，反而有时就着不了车，估计是该车发动机控制单元的软件功能，只利用凸轮轴就能判断出点火正时信号，但如果加上曲轴信号，就能更为精确地判定正时信号。当曲轴位置传感器的信号幅度不够时，就会产生错误的触发，造成错误的点火正时信号，所以无法着车。综合以上分析认为，此车有可能在某些时间是只利用凸轮轴位置传感器来工作，这种状态才会起动着车；有时是利用曲轴位置传感器的输出信号和凸轮轴位置传感器的输出信号一起工作，此时就不易发动着车，并且这时会现加速无力故障现象。

此车多次更换过曲轴位置传感器及触发轮，是什么原因使传感器的输出波形信号幅度仍旧这样低呢？怀疑是曲轴位置传感器与触发轮的安装间隙过大所致。拆下曲轴位置传感器，因为该传感器的安装位置难以下手，更不能直接观察测量传感器的安装平面到触发轮之间的间隙，只能用铁丝粗略探了一下传感器安装平面到触发轮之间的间隙，结果，明显大于1mm，实际间隙大约3mm，看来应该是间隙过大引起的该故障。于是，拆下油底壳，进行进一步的检查确认。

拆下油底壳后，从发动机下面往上看，可以看到该传感器的安装明显异常，其实际情况如下面的示意图1-19所示，首先是曲轴位置传感器的探头中心位置没有正对着触发轮的窗口，而是冲着触发轮的右侧边缘，还有传感器跟触发轮的间隙有些偏大，约为3mm。此车刚刚更换的新触发轮，经过外观检查也没有发现明显变形，估计曲轴位置传感器信号触发轮不能对正的原因是更换的发动机缸体是一个副厂的缸体，因为该缸体的加工精度不够，造成曲轴位置传感器与触发轮之间的相对位置错位，因曲轴位置传感器不能正确拾取曲轴位置信号，形成起动困难故障。

要想彻底排除此故障，最好的办法是重新换一正厂的缸体，但本着节约时间和资金的原则，试着把曲轴位置传感器的限位台阶用什锦锉进行修改，使其传感器的探头尽量靠近曲轴位置传感器的触发轮。

在改装过程中，当测量曲轴位置传感器的波形时，发现时有时无，估计原车上装用的曲轴位置传感器存在间歇性短路，重新用一新传感器进行改装，经过试验，当曲轴位置传感器与触发轮的间隙缩小到0.5mm左右时，起动困难现象消失。装复机械系统后交车。

图1-19 捷达曲轴位置传感器安装示意图

三天后打电话回访，客户答复起动困难故障没有再次发生，确认该车故障彻底排除。

案例三

1）车型：桑塔纳3000。

2）故障现象：起动不着车，此车在其他修理厂更换曲轴位置传感器后仍不能着车。然后送来我厂维修。

3）故障诊断：接车后，经过检查，发现起动时无高压火，于是把发动机控制单元装到发动机控制单元试验台上进行试验，发现有高压火，也有喷油脉冲，由此确定，该车不着车故障不是发动机控制单元造成的。

用我们自制的曲轴位置传感器信号发生器替代原车的曲轴位置信号，结果发现有高压火，由此锁定问题就在曲轴位置传感器或其触发轮上。更换一新曲轴位置传感器后，顺利着车。为了验证故障，把车上的曲轴位置传感器重新换上去，发现仍不能着车，说明这个在其他修理厂更换的曲轴位置传感器是损坏的传感器，测量其电阻没有明显异常，约为1000Ω左右，可能此传感器的灵敏度不够，引起无法着车。

4）总结：上述三例故障的前两辆车都有一个共同的特征，就是冷车起动比较容易出现故障，而热车后基本正常，我们分析认为，发动机温度影响起动性能是因为机油低温时比较粘稠，温度上升后变稀，热车后起动时发动机转速较快，信号触发轮切割磁力线时所产生的信号电压就会上升，当曲轴位置传感器输出的信号电压达到一定的幅值时，发动机控制单元才能正确识别，发动机才能着车，这也是电磁式传感器所具有的一个共性规律，换句话说就是因为曲轴位置传感器与触发轮之间间隙过大或是传感器本身灵敏度太低，造成输出的信号电压幅值不够，当其为临界值时就会出现与温度相关的起动故障来。

曲轴位置传感器是电控发动机中的重要的正时传感器，如果它不能正常工作，就不能为发动机控制单元提供正确的正时信号，发动机就无法着车。所以在实际工作中证明自制的曲轴位置传感器信号模拟器用于诊断此类故障可以大大提高工效。