桑塔納2000GLi型轎車點(diǎn)火系統(tǒng)故障診斷與排除

熱合曼.艾比布力

（新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 831401）

桑塔納2000GLi型轎車采用了電子控制燃油噴射式AFE型發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)采用了BOSCH公司先進(jìn)的電子控制燃油噴射系統(tǒng)，其形式為D型集中控制式，是閉路電子控制多點(diǎn)燃油順序噴射系統(tǒng)，將點(diǎn)火系統(tǒng)與燃油噴射系統(tǒng)復(fù)合在一起。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，如傳感器、執(zhí)行器、傳感器與ECU之間的線路、執(zhí)行器與ECU之間的線路、ECU故障，可以用解碼器讀取故障碼。但是點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，解碼器讀不出故障碼。

1 故障現(xiàn)象

某教練用的1999年上海大眾汽車公司生產(chǎn)的桑塔納2000GLi型轎車，發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為AFE，行駛里程為187620 km。當(dāng)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，起動(dòng)機(jī)能帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，但發(fā)動(dòng)機(jī)不能發(fā)動(dòng)，且無(wú)著車征兆。維修時(shí)間為2010年8月。

2 檢測(cè)及故障分析

根據(jù)故障現(xiàn)象分析，故障原因可能在燃油系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)或者汽車ECU上。

2.1 燃油系統(tǒng)

接通轎車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，有電動(dòng)汽油泵工作的聲音，起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，但發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)不著。電動(dòng)汽油泵工作正常，這說(shuō)明電動(dòng)汽油泵的供電電路是正常的。將噴油器上的插頭拔下來(lái)，用LED測(cè)試燈分別檢查4個(gè)噴油器時(shí)，LED測(cè)試燈閃爍，表示噴油器供電電路工作正常。用解碼器讀取故障碼時(shí)，解碼器讀不到故障信息。拆下火花塞端的高壓分線，使其距缸體7～9mm，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)至起動(dòng)檔，觀察高壓火花時(shí)，不跳火；拆下分電器上的中央高壓線試火，也不跳火，這說(shuō)明點(diǎn)火系統(tǒng)低壓電路有問(wèn)題。綜合以上各種現(xiàn)象，判斷點(diǎn)火系統(tǒng)存在故障。

2.2 點(diǎn)火系統(tǒng)的電路原理

圖1是桑塔納2000GLi轎車電控系統(tǒng)控制電路，圖2是點(diǎn)火部分電路原理圖。當(dāng)轎車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于2或3檔，點(diǎn)火系統(tǒng)的初級(jí)電路通電。如圖1所示，電流方向?yàn)?電源+→中央線路板P5→30號(hào)線路→中央線路板P2→點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接線柱30→點(diǎn)火開(kāi)關(guān)→點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接線柱15→中央線路板A8→中央線路板D23→點(diǎn)火線圈接線柱15→點(diǎn)火線圈的初級(jí)線圈→點(diǎn)火線圈接線柱1→ECU的1號(hào)腳→圖2點(diǎn)火模塊30023的3號(hào)腳→點(diǎn)火模塊30023的5號(hào)腳→搭鐵。

點(diǎn)火模塊1號(hào)腳的電壓信號(hào)是來(lái)自霍爾傳感器，其電路原理如下:電源+→中央線路板P5→30號(hào)線路→中央線路板P2→點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接線柱30→點(diǎn)火開(kāi)關(guān)→點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接線柱15→中央線路板A8→中央線路板D2→ECU的27號(hào)腳→圖2電源芯片30358的10號(hào)腳→電源芯片30358的 （電源芯片30358將汽車電源提供的12 V電壓轉(zhuǎn)換成5 V電壓）3號(hào)腳→ECU的12號(hào)腳→圖1霍爾傳感器1號(hào)腳→霍爾傳感器3號(hào)腳→ECU的48號(hào)腳→圖2信號(hào)放大器30311的3號(hào)腳→信號(hào)放大器30311（信號(hào)在信號(hào)放大器30311整形并驅(qū)動(dòng)）→信號(hào)放大器30311的1號(hào)腳→中央處理器B58468的36號(hào)腳→中央處理器B58468（中央處理器根據(jù)此信號(hào)來(lái)判斷準(zhǔn)確的點(diǎn)火時(shí)刻）→中央處理器B58468的62號(hào)腳→驅(qū)動(dòng)放大器TLE4226的2號(hào)腳（信號(hào)在驅(qū)動(dòng)放大器中進(jìn)一步增加電流驅(qū)動(dòng)能力，同時(shí)將信號(hào)倒相）→驅(qū)動(dòng)放大器TLE4226的23號(hào)腳→點(diǎn)火模塊30023的1號(hào)腳→點(diǎn)火模塊30023的5號(hào)腳→搭鐵→電源-。

電路中霍爾傳感器是一個(gè)關(guān)鍵元器件，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，分電器里觸發(fā)葉輪的葉片便在霍爾集成電路與永久磁鐵之間轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片進(jìn)入氣隙時(shí)，霍爾集成電路中的磁場(chǎng)便被葉片旁路，霍爾電壓為0，傳感器沒(méi)有信號(hào)輸出；當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片離開(kāi)氣隙時(shí)，永久磁鐵的磁通便經(jīng)導(dǎo)磁鋼片和霍爾集成電路構(gòu)成回路，此時(shí)霍爾元件產(chǎn)生霍爾電壓，傳感器輸出信號(hào)。所以當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)中間軸驅(qū)動(dòng)霍爾傳感器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳感器發(fā)出脈沖信號(hào)，控制點(diǎn)火模塊周期地接通與切斷點(diǎn)火線圈中的初級(jí)電流，此時(shí)次級(jí)繞組中產(chǎn)生感應(yīng)高壓電，按照點(diǎn)火次序使相應(yīng)氣缸上的火花塞跳火。

2.3 點(diǎn)火系統(tǒng)的檢測(cè)

2.3.1 外圍電路檢測(cè)

1）桑塔納2000GLi轎車上，安裝在分電器內(nèi)的霍爾傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，直接給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU點(diǎn)火時(shí)刻和噴油時(shí)刻提供電信號(hào)。所以，斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，取下霍爾傳感器插頭，再接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，測(cè)量霍爾傳感器第1、3腳間的電源電壓，為5 V，這說(shuō)明霍爾傳感器供電電壓正常。再插上霍爾傳感器插頭，測(cè)量霍爾傳感器端子2和3之間的電壓，電壓在0.3～2 V之間變動(dòng)，這說(shuō)明霍爾傳感器有信號(hào)電壓輸出。

2）確認(rèn)傳感器完好后，斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，測(cè)量點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組的電阻為1.37 kΩ，次級(jí)繞組的電阻為7.2 kΩ。接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用萬(wàn)用表的紅表筆接點(diǎn)火線圈上的接線柱15，黑表筆接機(jī)體，測(cè)量電壓為12.7 V，這說(shuō)明點(diǎn)火線圈的供電電路正常。

3）檢查分火頭電阻時(shí)，其電阻為l.2 kΩ。檢查高壓導(dǎo)線的電阻時(shí)，中央高壓線的電阻為1.1 kΩ；高壓分線的電阻為2.1kΩ，正常。

4）從車上拆下ECU，但保持線束插接器與ECU處于連接 （即不拔下線束）狀態(tài)，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，根據(jù)桑塔納2000GLi轎車的電路原理，依次將萬(wàn)用表測(cè)試筆從線束插頭的導(dǎo)線一側(cè)插入，測(cè)量ECU上的1號(hào)腳與搭鐵端子2號(hào)腳之間的電壓，正常，表示點(diǎn)火電路的供電電路是正常的；測(cè)量ECU上的12號(hào)腳與2號(hào)腳之間的電壓，為5V，表示霍爾傳感器的供電電路是正常的；用專用萬(wàn)用表測(cè)量48號(hào)腳與49號(hào)腳之間的電壓，為0.3～2V，說(shuō)明霍爾傳感器是完好的。

外圍電路檢測(cè)完畢后，確定是ECU損壞，對(duì)ECU進(jìn)行檢修。

2.3.2 ECU檢測(cè)

ECU上有關(guān)點(diǎn)火部分的主要器件有中央處理器CPU （B58468）、電源集成模塊30358、傳感器信號(hào)放大器30311、驅(qū)動(dòng)放大器TLE4226（或者B58290芯片）、點(diǎn)火模塊30023等。其實(shí)物外觀如圖3所示。

1）中央處理器B58468 是ECU的核心部件，它的功能是產(chǎn)生控制信號(hào)，把數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器或輸入口傳送到中央處理器后反傳送。還可以對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)邏輯運(yùn)算及位操作處理。它負(fù)責(zé)整個(gè)ECU的工作，若損壞，會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)不點(diǎn)火、不噴油，使整個(gè)ECU無(wú)法工作。

2）電源芯片30358 將汽車電源的12 V電壓轉(zhuǎn)換成5 V電壓，供中央處理器使用。判斷30358芯片好壞的關(guān)鍵就是1號(hào)腳的電壓，如果1號(hào)腳電壓低于24V，就說(shuō)明電源芯片30358損壞。

3）傳感器信號(hào)放大器30311 負(fù)責(zé)傳感器信號(hào)的整形與放大。若損壞，會(huì)引起不點(diǎn)火、不噴油故障。

4）驅(qū)動(dòng)放大器TLE4226 是智能型6通道低電平驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火模塊和燃油泵繼電器線圈，并且還具有過(guò)載檢測(cè)和過(guò)流保護(hù)功能。若驅(qū)動(dòng)放大器芯片損壞，則會(huì)出現(xiàn)燃油泵不工作和點(diǎn)火線圈不點(diǎn)火故障。

5）點(diǎn)火模塊30023 其實(shí)物如圖4所示，集成了達(dá)林頓三極管，三極管的基極接點(diǎn)火模塊的1號(hào)腳；發(fā)射極接點(diǎn)火模塊的3號(hào)腳；集電極接點(diǎn)火模塊的5號(hào)腳 （見(jiàn)圖2）。達(dá)林頓三極管的基極加信號(hào)電壓，發(fā)射極和集電極才能導(dǎo)通。也就是說(shuō)，在點(diǎn)火模塊的1號(hào)腳施加信號(hào)電壓，點(diǎn)火模塊的3號(hào)腳和5號(hào)腳才能接通。點(diǎn)火模塊5號(hào)腳接電源的負(fù)極。所以，點(diǎn)火模塊30023的作用是按照霍爾傳感器發(fā)出的點(diǎn)火信號(hào)接通和斷開(kāi)點(diǎn)火系統(tǒng)的初級(jí)電路，使點(diǎn)火線圈的次級(jí)產(chǎn)生高壓電。若該模塊損壞，會(huì)引起不點(diǎn)火故障。

ECU加電，用信號(hào)發(fā)生器SS-4模擬轉(zhuǎn)速信號(hào)加至ECU的PIN48、PIN49腳。其檢修順序如下:用示波器測(cè)量信號(hào)放大器30311的1號(hào)腳信號(hào)時(shí)，方波信號(hào)正常；測(cè)量中央處理器B58468的36腳信號(hào)時(shí)，方波信號(hào)正常；測(cè)量中央處理器B58468的62腳的點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，有點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)信號(hào)；測(cè)量驅(qū)動(dòng)放大器TLE4226芯片23腳的輸出信號(hào)時(shí)，有輸出信號(hào)；測(cè)量驅(qū)動(dòng)放大器TLE4226芯片的23腳與點(diǎn)火模塊30023的1號(hào)腳之間的電路時(shí)，電路暢通；用示波器測(cè)量點(diǎn)火模塊30023的5號(hào)腳信號(hào)時(shí)，沒(méi)有方波信號(hào)。懷疑點(diǎn)火模塊出現(xiàn)故障，因此用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量點(diǎn)火模塊30023的3號(hào)腳和5號(hào)腳之間的電阻，為無(wú)窮大，表示點(diǎn)火模塊30023的3號(hào)腳和5號(hào)腳之間斷路，說(shuō)明點(diǎn)火模塊30023損壞。

3 故障排除

更換點(diǎn)火模塊30023后，排除了不點(diǎn)火故障。為了避免ECU短路，在ECU下面放絕緣墊，關(guān)掉ECU電源，電烙鐵要接接地防護(hù)線，用熱風(fēng)器控制溫度。熔開(kāi)點(diǎn)火模塊30023后，重新焊上新的點(diǎn)火模塊，故障排除。

4 結(jié)束語(yǔ)

點(diǎn)火模塊30023的損壞率比較高，但點(diǎn)火模塊出現(xiàn)故障時(shí)，解碼器讀不出故障碼。出現(xiàn)類似故障時(shí)，必須根據(jù)電路原理逐步檢測(cè)線路和各個(gè)器件的好壞。實(shí)踐證明通過(guò)以上方法來(lái)解決這種故障是有效的。

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