故障現象

一輛 2007 年的豐田Hilux 2.5L柴油手動擋，行駛里程為23萬公里。

車主說車輛有很多故障，包括故障燈閃爍、發動機啟動后又熄火、短時間運行時發動機還會劇烈抖動異響，從排氣管冒出大量煙霧。

故障診斷

接車之后進行檢查，發現發動機和駕駛位的電路線路被改裝過（圖1），發電機線路被嚴重腐蝕（圖2），并且出現兩個故障碼 P0340 和 P0335，同時發動機運行不穩定，最終熄火。實時數據顯示發動機轉速合理，點火信號設置為開啟（無論是否啟動），且在短暫的發動機運行條件下沒有噴油信號反饋！

圖1 點火開關處線路改裝

圖2 線路存在嚴重腐蝕

首先分析這兩個故障代碼：

P0340 動力系統控制模塊（PCM）未接收到凸輪軸位置傳感器信號

P0335 PCM未接收到曲軸位置傳感器信號

這表明，無論在啟動還是發動機運行過程中，信號都未傳送到動力傳輸控制模塊（PCM）！

于是使用虹科Pico示波器，從PCM端測量凸輪軸與曲軸位置傳感器信號，同時監測發電機輸出的電流。

捕捉到車輛波形如圖3。可以看到凸輪軸和曲軸信號良好。但在整個波形軌跡中，依據發動機轉速的不同，在周期性時間點出現明顯的噪聲。在發動機轉速達到大約1000轉/分鐘時，可以看出發電機輸出電流信號也不穩定（紅色波形）。

圖3 故障車的凸輪軸與曲軸位置傳感器信號&發電機電流

總結一下目前的信息：故障碼P0340、P0335表明，動力系統控制模塊（PCM）未接收到凸輪軸、曲軸位置傳感器信號，但波形則顯示：凸輪軸和曲軸信號均存在的。與此同時，發電機信號不穩定，電池電壓大致穩定在12.2V。那么，究竟是什么造成凸輪軸與曲軸信號噪聲呢？

查找資料之后，發現凸輪軸和曲軸信號噪聲的主要來源是：發動機在工作循環中，受到了周期性觸發的大負載。這代表噴油器可能工作不正常，需要檢查噴油器。但是基于剛剛的波形，我們需先確認：發電機的穩定性是否也會造成凸輪軸和曲軸信號噪聲？

于是斷開發電機并對線束進行絕緣，同時安裝了穩定的電池供電。隨后，使用虹科Pico示波器對凸輪軸和曲軸位置傳感器信號進行了第二次采集，并使用電流鉗，從噴油電子驅動單元（EDU）側捕捉噴油電流。如圖4，我們可以看到，噪聲信號依舊存在，那么凸輪軸和曲軸信號中的噪聲源頭確實與發電機無關，而與噴油器的運行有關。

圖4 改用穩定電池供電后的波形

接下來，我們就需要驗證噴油器與噪聲信號是否直接相關。使用虹科Pico示波器，采集故障車的曲軸與凸輪軸位置傳感器信號被波形，并使用數學通道功能，計算出發動機轉速曲線（黑色波形）。如圖5與圖6，可以發現噪音在噴油器工作時，間歇性出現。但當噴油器停止工作、發動機轉速下降至停止時，噪音信號就消失了。可以確定噴油器的運行與噪聲信號之間存在相關性。

圖5 噪聲對曲軸位置傳感器存在影響

圖6 噴油器停止工作后噪聲消失

再次匯總一下我們現有的信息：

1. 診斷代碼 P0340 和 P0335 存在且無法清除。凸輪和曲軸信號上的噪聲可能影響 PCM 的計數計算，但是這兩個傳感器都在正常工作。

2. 發電機輸出電壓偏低，電流波形異常。并且已知發電機線路存在故障，很可能發電機本身也有問題。不過發電機故障與上述的噪聲問題并沒有關系。

3. 數據列表顯示起動機信號在未啟動時仍被設定為開啟，但原因未知。

4. 噴油器電流異常，引入了過多的噪聲到凸輪和曲軸信號中，并且具有間歇性。原因未知。

關于起動機信號的問題

回顧上述內容，發動機和駕駛位的電路線路被改裝過，則需要檢查該車的線路圖。測量了 PCM 上的 STA（定子）端子，發現無論發動機是否在啟動，該端子電壓始終固定在+12V。如圖7，我們進一步調查確認點火開關的線路已被修改，啟動電機的激活線被切斷并連接到點火線（在駕駛室內的點火開關處）。發動機艙內的啟動電機激活線也被切斷，并安裝了一條電纜，連接回原始的點火開關上的啟動電機端子。使得車輛可以像平時一樣啟動，但是PCM接收到的是假信號。

圖7 改裝后的車輛電路圖

按照要求重新接線，并且啟動了發動機，實時數據報告顯示起動機信號在啟動時為“ON”，非啟動時為“OFF”（符合正常情況）。但是車輛未能啟動，故障碼 P0335 和 P0340 已清除，但被故障碼P0069和P0200所取代！（可能這就是線路被改裝的原因，從表面上解決無法啟動的問題）

分析新的兩個故障代碼

P0069 ：MAP傳感器氣壓相關性問題

P0200 ：噴油器電路開路/短路

其中P0200 與我們車輛無法啟動的癥狀非常吻合，P0069與車輛目前的故障應該是無關的。

查詢P0200故障代碼相關內容。發現當 PCM 向 EDU 發送一系列噴油器觸發（IJT）信號，并返回的噴油器反饋信號（IJF），但反饋信號數量異常時，PCM 就會設置 P0200 代碼。IJF信號是由每個噴油器串聯的電阻兩端的電壓降產生的，并由EDU進行監測。如果噴油器的電流增大或減小超過預設的閾值，EDU檢測到電壓發生變化，EDU將不會發送這一反饋信號。

此時，我們所掌握的信息有了變化：

1. P0340 和 P0335（凸輪和曲軸信號故障代碼）不再與診斷相關。

2. 交流發電機輸出及線束連接器故障，已不再與診斷相關。

3. 起動信號（STA）永久設定為“開啟”已解決，不再與診斷相關。

4. P0200 故障代碼與診斷相關。

P0200 故障碼診斷

使用虹科Pico示波器檢測IJT信號（噴油器的觸發信號）與IJF信號（噴油器的反饋信號）。從圖8的波形可以明顯看出，PCM（動力控制模塊）正在發送 IJT 信號，但更重要的是，噴油器產生的噪聲幾乎破壞了 IJT 信號。

圖8 IJT電壓信號與噴油器電流波形

如圖9，EDU 對 PCM 沒有任何 IJF 信號響應，只有噪聲。

圖9 EDU沒有IJF信號響應

分析認為，IJT信號存在，但是由于受到干擾信號被破壞（因此PCM本身沒有問題），因為EDU 對 PCM 沒有任何 IJF 信號響應，只有噪聲；每個噴油器都有電流信號，但是幅度和波形不足。

那么故障有可能是EDU損壞或者四個噴油器都損壞導致的。

四個噴油器都損壞的可能性很小，由此對噴油器電路的連續性、阻值（跨越噴油器）以及供電/接地是否正常進行了檢查，均正常。那么故障源頭可以確定是EDU出現了故障。

故障排除：

更換新的EDU，車輛運行正常，所有故障碼均被清除。

圖10 修復后的IJF&IJT信號與噴油電流

圖11 修復后的IJT信號與噴油電流曲軸信號

故障總結

在日常診斷過程中，經常會出現這樣一個節點，即我們必須決定是否更換某個部件。當然此時，我們也不得不面臨較大的錯換風險和客戶流失風險。

但當你擁有虹科Pico汽車示波器，學會用波形進行系統診斷，尋找故障的因果關系，你就可以用明確的波形向顧客說明換件的必要性。無論是發動機，還是異響，或是總線問題，波形會就是你決策的向導。

沒錯，作為診斷維修技師，我們所要做的，就是“用正確的工具、以正確的方式、在正確的時間分析正確的事物”（詹姆斯·迪倫勛爵）