2013款大众迈腾1.8T发动机转速传感器及凸轮轴位置传感器检测与故障诊断教学模式研究.pdf

44汽车维修2023.3AUTOMOBILEMAINTENANCE技师2013款大众迈腾1.8 T发动机转速传感器及凸轮轴位置传感器检测与故障诊断教学模式研究赵宝平 陈小兵2013款迈腾车搭载的CEAA1.8Tsi发动机转速传感器及凸轮轴位置传感器相关电路图1所示。2013款迈腾车搭载的CEAA8Tsi发动机转速传感器及凸轮轴位置传感器相关电路图1所示。J623?T60T60T60T60T60T60T60/51/36/13/40/29/53/80.350.350.50.350.50.350.35gn/grws/grbrblsw/grgrSWD1740.5sw/grT6buT6buT6bu/4/5/60.50.350.50.350.35sw/grbrsw/grgrSWT2jpT2jpT3brT3brT3brT3bjT3bjT3bj/1/2/2/3/11/2/3口?G28G247G40DIC99100101102103104105106107108109110111112图1发动机转速传感器及凸轮轴位置传感器控制电路注：G28-发动机转速传感器，G40-凸轮轴位置传感器（霍尔传感器），J623一发动机控制单元，G247一燃油压力传感器，T60-60芯插头连接，T2jp-2芯插头连接，T3bj-3芯插头连接，T3br-3芯插头连接汽车维修2023.345AUTOMOBILEMAINTENANCE技师一、发动机转速传感器及凸轮轴位置传感器控制电路分析CEAA1.8Tsi发动机转速传感器采用的是磁电式转速传感器，而凸轮轴位置传感器采用的是霍尔式传感器，故又称为霍尔传感器。（图1所示）发动机转速传感器代号为G28，其1号端子（T 2 jp/1）与发动机控制单元（J 6 2 3）的T60/51端子相连接，2 号端子（T2jp/2）与发动机控制单元（J 6 2 3）的T60/36端子相连接；凸轮轴位置传感器（霍尔传感器）的1号端子（T3bj/1）与发动机控制单元（J623）的T60/29端子（5V参考电源）相连接，2 号端子（T3bj/2）与发动机控制单元（J623）的T60/53端子（信号线）相连接，3 号端子（T3bj/3）与发动机控制单元（J 6 2 3）的T60/8端子（接地线）相连接。二、传感器检测与故障诊断的定义（一）传感器检测包含的内容1.无源传感器的检测无源传感器是指既没有12 V供电，发动机电控单元（ECU）对其传感器也没有5V供电电源（参考电压）的传感器。在发动机电控系统中，此类传感器通常有发动机转速传感器、爆震传感器两种，但这类传感器信号线的特点是，在脱开传感器线束侧连接器后，接通点火开关，在线束侧连接器的各个信号端子上能够检测到对地电压为2.50V左右的直流电压，此电压我们把其称为基准电压。无源传感器的检测通常包括：传感器电阻检测、传感器信号线基准电压检测、传感器工作时的信号电压检测、传感器工作时的信号波形检测、传感器信号线电阻检测（即线路通断检测）。（二）有源传感器的检测有源传感器通常是指发动机控制单元（ECU）给其有5V供电电源（参考电压）的传感器，如：霍尔传感器（G40）、燃油压力传感器（G 2 47)等。发动机电控系统中，除了5V供电电源的传感器，当然还有12 V供电电源的传感器，如：空气流量传感器（G70）、氧传感器（加热器）等。有源传感器的检测通常包括：传感器电阻检测、传感器供电电源电压检测、传感器工作时的信号电压检测、传感器工作时的信号波形检测、传感器线路电阻检测（即线路通断检测）。（二）传感器故障诊断的定义与内涵1.传感器故障的定义传感器故障通常是指传感器无信号输出或信号失真（信号过小、过大、信号漂移），可能的故障原因为：传感器自身故障、传感器信号线对地短路、传感器供电电源线与信号线互短、传感器供电电源线与接地线互短、传感器线束侧连接器（插头）虚接、传感器线束侧连接器（插头）脱落、传感器线路虚接等。2.传感器故障诊断的内涵传感器故障诊断通常需要借助汽车故障诊断仪、示波器及万用表等仪器对其故障代码、数据流、信号电压、信号波形进行检测。由于发动机电控系统袭击的传感器较多，为了快速获取与锁定故障部位，通常优先采用故障诊断仪获取相应的故障代码与数据流的方式来确定是哪一个传感器及其线路出了故障，优先对生成故障代码的传感器及其线路进行进一步的检测，确定故障点后对其检修或更换。本文以2 0 13 款大众迈腾CEAA1.8Tsi发动机转速传感器与霍尔传感器的检测与故障诊断做如下介绍，供汽车维修企业一线维修技师及汽修职教老师在培训或理实一体化教学实践环节中参考。三、发动机转速传感器（G 2 8）检测与故障诊断研究（一）发动机转速传感器(G28)检测1.发动机转速传感器（G28）电阻值检测发动机熄火状态下，脱开发动机控制单元T60连接器（插头），在发动机控制单元线束侧T60/51端子与T60/36端子之间可以测得发动机转速传感器电阻值：9 45Q2（图2 所示）。注：所测电阻值与发动机的温度有着一定的影响；正常电阻值为：7 50 10 0 0 Q之间。2.发动机转速传感器（G28）基准电压检测将发动机控制单元T60连接器复位，接通点火开关至ON挡位，发动机不起动，用背针与万用0945V.A.G1598/42B图2 G28电阻值检测46.汽车维修2023.3AUTOMOBILEMAINTENANCE技师2.503NA.G1598/42图3 G28基准电压检测857V.A.G1598/42图4G28信号电压检测图5发动机转速传感器（G28）工作波形表直流电压挡位分别检测发动机控制单元的T60/51端子或T60/36端子对地电压，约为2.50 3 V，为正常（图3 所示）：点火开关关闭至OFF挡位，此基准电压会慢慢变为OV，说明发动机控制单元无异常。3.发动机转速传感器（G28）信号电压检测发动机起动着车后并保持急速运行，采用数字式万用表交流电压挡位测量发动机电控单元线束侧的T60/51端子与T60/36端子之间的信号电压约为8 V9V，如图4所示。发动机转速达到2 0 0 0 rpm/min时，其电压约为18 2 0 V。4.发动机转速传感器（G28）工作波形检测物优转迷传器G工作波形检测（图5所示）为G28传感器急速时的工作波形，此波形为正玄波；红色线条为曲轴转动一圈约为8 0 ms，那么发动机曲轴每分钟的转速可以计算为：已知1min=60s，1s=10 0 0 m s；发动机急速转速可以计算为：（6 0 10 0 0）-8 0=750rpm/min（二）发动机转速传感器（G 2 8）故障诊断研究1.故障1发动机转速传感器信号线路互短（T60/51端子与T60/36端子互短）故障故障现象描述：发动机起动时间延迟，发动机可以起动着车。加速时，发动机最高转速不受限，可以达到3 8 0 0 rpm/min，但EPC灯会报警。故障诊断：诊断仪进入发动机系统（0 1）检测，报故障代码00802一发动机转速传感器没有信号（图6 所示）。发动机急加速，动力正常。2.故障2 发发动机控制单元的T60/51端子对地短路故障故障现象描述：发动机可以正常起动着车，发动机最高转速不受限，可以达到3 8 0 0 rpm/min，但EPC灯不报警。故障诊断：诊断仪进入发动机系统（0 1）检测，系统无故障代码存储；发动机急加速，动力正常。3.故障3 发动机控制单元的T60/36端子对地短路故障故障现象描述：发动机可以正常起动着车，发动机最高转速不受限，可以达到3 8 0 0 rpm/min，但EPC灯不报警。故障诊断：诊断仪进入发动机系统（0 1）检测，系统无故障代码存储；发动机急加速，动力正常。故障机理分析：发动机转速传感器（G28）信号线互短时，由于发动机控制单元（ECU）接收不到其信号电压，故会生成相应的故障代码。而发动机转速传感器（G 2 8）信号线单根对地短路时，另外一根信号线依然能够产生交变信号电压输出至ECU，故在ECU内部不会生成故障代码，这是无源式传感器（磁电式）特有的特性。四、霍尔传感器（G40）检测与故障诊断研究（一）霍尔传感器（G40）检测1.霍尔传感器（G40）供电线路检测发动机熄火状态下，脱开霍尔传感器3 P连接器，用万用表测量G40线束侧T3bj/1端子对地电压为5V左右（参考电压），T3bj/2端子对地电压为4.9 1V（信号线），T3bj/3端子对地电压为0 V（接地线）（图7 所示）。控制单元结果0001-发动机电控系统（KWP2000/TP20/06J90627EH/4073/H05）故障代码SAE代码故障文本00802发动机转速传感器P0322000没有信号图6 故障代码（截屏）汽车维修2023.347AUTOMOBILEMAINTENANCE技师500491V.A.G1598/42BV.A.G1598/42Ba）5V 供电电源对地电压检测b）信号线对地电压检测图7 G40供电线路检测2.霍尔传感器（G40）信号电压及波形检测将G40传感器3 P连接器复位，发动机起动着车并保持急速运行，用万用表直流电压挡位测量G40线束侧T3bj/2端子或发动机控制单元线束侧T60/53端子侧的对地电压为2.0 V3.15V之间变化，如图8 所示。示波器所测信号波形（图9 所示）：通过波形可以看出凸轮轴传感器信号为OV5V的方波，凸轮轴上面有两个窄、两个宽的信号凸轮，凸轮轴转动一圈大约需要156 ms，那么对应的曲轴旋转一圈为156-2=7 8 ms。（二）霍尔传感器（G40）故障诊断研究1.故障1霍尔传感器信号线与接地线互短（T60/53与T60/8互短）故障故障现象描述：当霍尔传感器（G40）信号线与接地线出现互短时，发动机起动时间延迟，可以起动着车，EPC灯报警，发动机最高转速不受限，可以达到3800rpm/min。故障诊断：连接诊断仪，进入发动机系统进行检测，报故障代码：0 0 8 3 4-凸轮轴位置传感器=传感器信号过小（图10所示）。2.故障2 霍尔传感器信号线与5V供电电源线互短（T60/53与T60/29互短）故障故障现象描述：当霍尔传感器（G40）信号线与5V供电电源线出现互短时，发动机起动时间延迟，可以起动着车，EPC灯报警，XA.G1598/422.774图8 G40信号电压检测发动机最高转速不受限，可以达到3 8 0 0 rpm/min故障诊断：连接诊断仪，进入发动机系统进行检测，报故障代码：0 0 8 3 5-凸轮轴位置传感器=）传感器信号过大（图11所示）。3.故障3 霍尔传感器接地线与5V供电电源线互短（T60/8与T60/29互短）故障故障现象描述：当霍尔传感器（G40）接地线与5V供电电源线出现互短时，发动机起动时间延迟，可以起动着车，EPC灯报警，发动机最高转速受限，只能达到2800rpm/min。故障诊断：连接诊断仪，进入发动机系统进行检测，报故障代码：0 16 17-传感器参考电压“B”CH2-Duty=25.9%CH2-Duty=7418CH2.Peniod=59.5msCH2:Ffeq=25.30HzCH2.Vmax=5.08VCH2.Vmin=-314mV图9 G40信号波形检测控制单元结果0001-发动机电控系统（KWP2000/TP20/06J90627EH/4037/H05）故障代码SAE代码故障文本00834凸轮轴位置传感器=传感器P0342000信号过小图10 故障代码（截屏）控制单元结果0001-发动机电控系统（KWP2000/TP20/06J90627EH/4037/H05）故障代码SAE代码故障文本00835凸轮轴位置传感器=传感器P0343000信号过大图11故障代码（截屏）48.汽车维修2 0 2 3.3AUTOMOBILEMAINTENANCE技师手记控制单元结果0001-发动机电控系统（K WP 2 0 0 0/T P 2 0/0 6 J 9 0 6 2 7 E H/40 3 7/H 0 5）故障代码SAE代码故障文本01617传感器参考电压“B”P0651000断路图1故障代码（找度）控制单元结果0001-发动机电控系统（K WP 2 0 0 0/T P 2 0/0 6 J 9 0 6 2 7 E H/40 3 7/H 0 5)故障代码SAE代码故障文本00835凸轮轴位置传感器=传感器P0343000信号过大图13 故障代码（截屏）图13 故障代码（截屏）控制单元结果0001-发动机电控系统（KWP2000/TP20/06J90627EH/4037/H05）故障代码SAE代码故障文本12372起动机不能转动P3054000机械卡死或电气故障图14故障代码（截屏）断路（图12 所示）。断路（图12 所示）。4.故障4霍尔传感器G40连接器（T3bj插头）脱落故障故障现象描述：当霍尔传感器（G40）连接器脱落时，发动机起动时间延长，可以起动着车，EPC灯报警，发动机最高转速不受限，能够达到3 8 0 0 rpm/min故障诊断：连接诊断仪，进入发动机系统进行检测，报故障代码：0 0 8 3 5-凸轮轴位置传感器=）传感器信号过大（图13 所示）。故障机理分析：通过故障研究发现，当信号线对电源短路或传感器连接器（插头）脱落时，表现出来的为信号过大，故障代码一致：信号线对地短路，表现出来的为信号过小；电源线对地短路，表现出来的为传感器参考电压电路断路。ECU在接收不到发动机转速信号与确认一缸上止点信号的情况下，无法控制发动机的点火与喷油时刻，故ECU为了保护起动机一直不被常转而导致烧坏，故中断起动机继电器控制信号，使起动机瞬间停止工作，且在ECU内部生成故障代码12 3 7 2。故障研究小结：通过上述传感器的检测及故障诊断的研究，基本可以满足汽车后市场生产一线维修技师对车辆类似传感器各类型故障的快速检测及故障诊断与排除。对于汽车检测与维修专业的学生来说，为将来进入维修企业从事汽车维修工作打下夯实的检测与诊断排除故障的基础。作者单位：南京交通职业技术学院湖南省汽车技师学院五、发动机转速传感器与霍尔传感器综合故障研究故障1G28传感器信号线互短及G40霍尔传感器3 P连接器（T 3 b j 插头）脱落故障故障现象描述：当发动机转速传感器（G28）信号线出现互短，且同时霍尔传感器G40的3 P连接器出现脱落故障时，第1次起动发动机时，起动机会出现特然卡滞现象。再次起动发动机，发动机转速正常，但无着车迹象。故障诊断：连接诊断仪，进入发动机系统进行检测，报故障代码：12 3 7 2 一起动机不能转动机械卡死或电气故障（图14所示）。故障机理分析：由于发动机电控单元（ECU）无法接收到发动机转速传感器信号，同时又接收到霍尔传感器信号异常。在此，