2017款奔驰GLS450车发动机故障灯异常点亮

 

故障排除

    一辆2017款奔驰GLS450车，搭载3.0T发动机，累计行驶里程约为8万km。车主反映，发动机故障灯异常点亮，其他无明显异常。

    接车后试车，确认故障现象与车主所述一致。用故障检测仪检测，发动机控制单元中存储有故障代码“P034200进气凸轮轴（气缸列1）的位置传感器对搭铁短路”“P034100进气凸轮轴（气缸列1）的位置传感器存在功能故障”（图1），由此说明气缸列1进气凸轮轴位置传感器信号异常。

 

图1　发动机控制单元中存储的故障代码

 

   该车进气凸轮轴位置传感器为霍尔式，传感器不会向发动机控制单元输出电压，而是由发动机控制单元输出电压到信号线上。如图2所示，当传感器信号盘齿根部分对准传感器头部时，霍尔元件产生的霍尔电压较弱，阈值开关不导通，信号线上为发动机控制单元输出的5V电压；当传感器信号盘齿顶部分对准传感器头部时，霍尔元件产生的霍尔电压较强，阈值开关导通，发动机控制单元输出的5V电压被拉低至0V。

 

图2　霍尔式凸轮轴位置传感器的工作原理

 

    用pico示波器同时测量怠速时气缸列1和气缸列2的进气凸轮轴位置传感器信号波形（图3），发现两者均有信号输出。

 

图3　故障车怠速时气缸列1和气缸列2的进气凸轮轴位置传感器信号波形

 

   放大波形（图4），对比发现，两个信号的形状是一样的，均为周期变化的2个窄齿信号和2个宽齿信号，且波形相位同步，但波形的幅值不一样；气缸列2进气凸轮轴位置传感器信号的高电位约为4.7V，气缸列1进气凸轮轴位置传感器信号的高电位约为2.1V，低电位均约为0V。

 

    结合故障代码和信号波形分析可知，气缸列1进气凸轮轴位置传感器信号电压过低，推断可能的故障原因有：信号线对搭铁短路；进气凸轮轴位置传感器损坏；发动机控制单元损坏。

 

图4　放大后的波形

 

    脱开气缸列1进气凸轮轴位置传感器导线连接器，发现气缸列1进气凸轮轴位置传感器信号电压由2.1V升高至4.6V（图5），这说明发动机控制单元输出的信号电压正常，且信号线不存在对搭铁短路的情况，由此确定气缸列1进气凸轮轴位置传感器损坏，即内部信号端子对搭铁端子短路（带电阻），从而拉低了信号电压。

 

图5　脱开气缸列1进气凸轮轴位置传感器导线连接器后测得的相关波形

故障现象

故障诊断

故障排除

 

   更换气缸列1进气凸轮轴位置传感器后反复试车，故障现象消失，故障排除。