车辆启动困难，怠速不稳，问题没准在曲轴位置传感器上
想一下，着急出门的时候发现车总是打不着火，打着了还发现怠速不稳，这事是不是挺闹心的？如果发现这两个问题出现，一般本能反应是把发动机舱盖打开，小白车主看到发动机里一堆叫不上名字的东西，开机舱盖基本也就是个本能反应。
如果是个老司机打开机舱盖，想着点不着火，怠速还不稳，基本上会先看看电瓶是不是亏电；
再拔下来火花塞检查，看看是不是火花塞有老化，漏气之类的问题。如果发现没有，估计也就差不多明白这事，自己搞不定了。
如果我们遇到车辆启动困难，怠速不稳一起发生的故障，一般这种情况都是有哪些问题引起的呢？下面用一个实例给大家分析下。
这位车主的车是辆新英朗，去年底，这车有一天就突然不好打着火了，而且打着火以后也会伴随怠速不稳、抖动异常的问题。
车主将车开到4S店进行检查，售后先是看了下电瓶，发现不存在亏电问题，并且两极的极柱很新；接着又看了下火花塞，发现火花塞也没啥问题，没有存在火花塞碳化点火困难、漏气松动等问题；看了下节气门也没发现积碳过多的问题。
维修人员检查了一下这个车的故障码，判断是曲轴位置传感器出了问题。在更换曲轴位置传感器后车辆状态回归正常。下面发一下车主用手机下载的专业测抖APP在维修前后的抖动对比，就能发现结果一目了然。
曲轴位置传感器是用来检测发动机转速、活塞上止点和曲轴转角参数的。这些数据是让ECU来进行判断混合气空燃比，以及对点火进行调节的重要参数之一。如果曲轴位置传感器发生故障，ECU无法判断准确点火时机，会产生怠速抖动等问题，严重了就无法启动了。
别克英朗车48V轻混系统详解
一、48V轻混系统组成
2021款别克英朗车安装的48V轻混系统除发动机、自动变速器外，还包括皮带驱动启动机/发电机BSG(Belt-Driven Starter Generator)电机及电机控制器、48V动力电池组及电池管理系统BMS(Battery Management System)、14V辅助电源模块APM(Auxiliary Power Module)、混合动力系统控制单元HCU(集成在发动机控制模块ECM内)等组成(图1)。
图1 别克英朗车48V轻混系统组成示意图
1.BSG电机及电机控制器
安装48V轻混系统的别克英朗车，取消了传统的发电机，在传统车型发电机的安装位置处，发动机横置(图2)，在发动机的右前方，如图2(b)中箭头所示，安装了BSG电机，曲轴通过一根专用皮带(美国盖茨生产)连接BSG电机并且采用专用的涨紧装置如图2(c)所示。
BSG电机为高性能、紧凑型三相永磁同步电机，主要由定子、转子、皮带轮、端盖等组成并集成了旋转变压器及温度传感器。BSG电机主要参数：重量9.5kg、峰值驱动功率8kW、峰值发电功率为10kW、最高运行转速大于15000r/min、系统峰值效率大于83%。
电机控制器集成在BSG电机后部(不允许分解维修)，电机控制器主要由逆变电路板、温度传感器及控制模块等组成，其主要作用是用于对电机的矢量控制。电机控制器具有DC/AC(直流/交流)相互转换、变频、变流等功能，以实现电机驱动或电机发电功能的控制。
BSG电机在不同的工况下，具有如下功能：启动发动机,在发动机自动启停后，再次启动时，BSG电机作为启动机快速启动发动机；48V发电,发动机驱动BSG电机发电经整流后输出48V直流电；回收能量,当车辆滑行或制动时，BSG电机作为发电机发电，实现再生制动、能量回馈；辅助驱动,在急加速等工况下，BSG电机作为驱动电机辅助发动机驱动，实现发动机及电机混合驱动；在发动机减速断油时，可以提供平滑扭矩。
2.48V动力电池组及电池管理系统模块BMS
别克英朗48V轻混车的动力电池采用了磷酸铁锂电池，安装在右前座椅的下方，其四周均用金属板材进行了保护和定位，确保安全。动力电池组由14个方形电芯组成，外部采用金属外壳进行封闭，采用自然风冷，箱体侧面还设计有散热格栅。48V动力电池组的主要参数：外形尺寸310*180*92mm、总重量10kg、冷却方式为自然冷却、电芯的额定电压为3.3V、电芯的额定容量为6Ah、动力电池组的总电压为46.2V、可用能量105Wh(图3)。
(a) 外形
(b) 安装位置
(c) 结构组成
图3 动力电池组及电池管理模块BMS
48V动力电池组用于储存、释放48V直流电能，其主要作用为：接收、储存BSG电机产生的48V直流电；向BSG电机输出48V直流电，经过电机控制器转换为交流三相电，实现启动发动机或辅助发动机驱动车辆行驶；向14V辅助电源模块提供48V直流电。
电池管理系统模块BMS位于动力电池组的前部，其内部集成了用于检测温度、电流、电压的传感器及电路板、熔丝，并且还设计有一个位于48V回路中的接触器(图3)，若接触器处于断开状态，动力电池组将无法向外供电或接受外部电能。根据不同的工况，BMS对接触器进行控制，接通或断开内部48V电路，实现主动充电或放电控制。BMS通过CAN总线将动力电池组的电压、电流、温度、剩余电量SOC等参数提供给其他控制单元。
BMS利用内部电路板上的平衡电路，按照控制逻辑，可以实现将电压高的电池向电压低的电池放电，以达到电池组内各电芯电量平衡。执行电量平衡需满足如下所有条件：最高与最低电芯之间电压差超过阈值、最高电芯电压在3.27至3.35V之间、内部接触器已断开、电流小于100mA等。
3.14V辅助电源模块APM
辅助电源模块APM，有时也简称为DC/DC模块。别克英朗车14V辅助电源模块位于发动机舱的右前部，右前大灯的正下方，通过4个螺栓直接固定在前梁上。14V辅助电源模块是一个整体部件，主要由壳体、集成电路、散热体及输入输出连接及通风装置等组成。14V辅助电源模块采用自然风冷，基于散热考虑需要，采用铝合金外壳，外壳的侧面及端面还设计有散热栅格(图4)。
(a) 外形
(b) 安装位置
(c) 结构
别克英朗48V轻混车的14V辅助电源模块主要参数：输入电压48V、输出电压14V、最大输出电流130A、最大输出功率1.8kW。
14V辅助电源模块是一个直流电源转换装置，其主要作用是：将动力电池组48V的直流电降压至12V直流电；向12V车身电器系统供电及给12V蓄电池充电；参与控制扭矩管理及动力电池组接触器动作控制。
14V辅助电源模块通过CAN总线与发动机控制模块ECM、混合动力控制控制单元HCU、电机控制器、电池管理系统模块BMS及自动变速器电控单元等连接。14V辅助电源模块根据发动机、48V动力电池组及12V蓄电池等的状态，根据控制逻辑智能控制14V直流电的输出。车辆行驶中，发动机减速断油时，14V辅助电源模块也可以稳定输出14V电压，以供车身电气系统可靠使用。
二、48V轻混系统运行模式
安装了48V轻混系统的别克英朗车，在不同的工况下，可以实现快速启动、电机助力、智能充电、制动能量回收、电动怠速及智能停机等5种运行模式(图5)。
图5 48V轻混别克英朗混动车运行模式示意图
1.快速启动
车辆行驶发动机启停后，发动机再次启动是通过48V的BSG电机来实现快速启动的。安装48V轻混系统的别克英朗车，仍保留了12V系统的传统启动机。发动机冷启动(非启停启动)时，与传统车型相同，用启动机启动发动机。
2.电机助力
在48V动力电池组剩余电量超过阈值(如30%)时，在混合动力控制单元指令下按照控制逻辑，BSG电机辅助发动机驱动车辆行驶，实现发动机、BSG电机混合动力驱动，BSG电机最大助力力矩可达20N·m。别克英朗车48V轻混系统，不能单独使用BSG电机纯电驱动车辆行驶。
3.智能充电
车辆行驶中，混合动力控制单元综合考虑48V动力电池组的剩余电量SOC和发动机工况等因素，若满足设定的条件，则发动机驱动BSG电机发电，对动力电池组进行智能充电
4.制动能量回收
车辆行驶中滑行或制动减速时，混合动力控制单元通过电机控制器控制BSG发电并向锂动力电池组充电，实现能量回收。
5.电动怠速
车辆行驶发动机减速断油时，若48V动力电池组剩余电量充足，BSG电机输出转矩维持发动机电动怠速运转，从而延长发动机减速断油时间，进一步减低油耗。同时电动怠速也解决了启停模式下车辆空调系统的能源提供问题。
6.智能停机
车辆行驶中，若发动机处于减速断油且车速接近零时，BSG电机对发动机实施制动，协助发动机停机，降低“熄火抖动现象”。
三、48V轻混系统技术特点
与以往常规车型相比较，安装48V轻混系统的别克英朗车，在不同工况下，可以采用上述6种运行模式，因此，其动力性、经济性均得到一定程度的提高且CO2排放量显著减少。
1.燃油经济性有提高
安装48V的轻混系统的别克英朗车，滑行或制动时，发动机减速断油，因此，燃油经济性提高的同时，CO2排放量会显著减少。厂家提供的百公里油耗数据为5.3L，对比老款车型大约有9%的下降。
2.动力性有提升
车辆加速行驶时，BSG电机作为驱动电机辅助发动机驱动车辆行驶，BSG电机最大辅助驱动转矩为20N·m、最大驱动功率为8kW，对比老款车型，在降低油耗的同时，车辆的动力响应性也有所提高。
3.启动迅速
车辆行驶，发动机自动启停后，再次启动时，48V的BSG电机作为启动机快速启动发动机，与常规的12V启动系统比较，启动迅速且抖动更小。
4.成本更低
与常见的丰田混联式混合动力THS系统(以行星排作为发动机、电机1、电机2的动力耦合装置)、本田智能多模式驱动i-MMD系统(串联式但发动机可以单独驱动车辆行驶)等高压混合动力系统比较，48V轻混系统增加成本更低。
在满足法规对油耗、排放等日益严格要求下，对于搭载小排量发动机的车型而言，48V轻混无疑是性价很高的有效过渡解决方案，能在较少改变车辆动力系统的同时，实现动力性能与经济性的双重提升。
双喷射涡轮增压1.3T发动机+48V轻混系统，已安装在通用车系的别克英朗、GL6、威朗及雪佛兰科鲁泽等多款车上。
另外，豪华品牌如全新路虎极光、奔驰S和C级、奥迪A8L及A6L以及国产品牌中的吉利博越及缤越、长安CS55等车型都均有48V轻混车型投放市场。
博世、德尔福、大陆、法雷奥等为48V轻混系统的主要供应商。
「汽修案例」2013年上海通用别克英朗怠速熄火
车型：2013年上海通用别克英朗XT，配置1.6L LDE发动机、6T30E自动变速器。
行驶里程：58000km。
故障现象：怠速熄火。
故障诊断：
首先确认故障，连接诊断仪读取全车故障码，发现无故障码存储。路试车辆，果然遇到了数次熄火，都是发生在较低车速或拥挤路段收油门的时候，熄火后再次打车，有时能立即着车，有时打三四次才着车，也有打不着的时候，但将车放5min左右就又能着车。若是原地怠速着车，通常是15min左右就会发生自动熄火，再次打车，同样是有时能打着，有时打不着需放一会儿才能打着。
首先确认了客户所加的燃油品质（在正规加油站加油）无问题。用诊断仪读取发动机的各项数据流，未见异常。正确的正时，正常的缸压，合理的空燃比，足够的点火能量，是发动机正常运行的必要条件。检查发动机正时，不存在问题。测量发动机汽缸压力，在正常范围内。检查进气歧管及其真空管路单向阀，无堵塞漏气的情况。连接燃油压力表，将表头用胶带粘在前挡风玻璃上，通过路试和原地怠速观察，发现在熄火的时候燃油压力并没有降低，均一直维持在380k Pa左右。经过反复试验，在一次原地怠速熄火后连续打车打不着的情况下，将点火线圈拆下，在1缸位置上装上火花塞，将火花塞螺纹部分搭铁在发动机吊耳上，然后打车，此时发现火花塞跳火较为微弱。更换一个全新的点火线圈，车辆顺利着车，经过路试及原地怠速试验，再也没有发生熄火状况。将车辆交与客户使用。客户在用车十天左右的一个炎热的中午（气温在35℃左右），车辆在放置约15min后又出现了打不着车的情况，要求救援。等我们过去后，一打车又顺利着车了，就将车开往厂里检查，但行驶500m左右就又熄火了。再打车，需要打好几次才能着车，刚起步没走多远就又熄火，如此反复。
将车拖回厂里后，经过故障出现后反复试验，发现连续打火不着车的情况下只要拔下点火线圈插头，插在另外准备好的点火线圈和火花塞上打车进行跳火，每次都能正常跳火，然后把插头拔下插回原车，再打车车辆马上就能着车。问题在哪里呢？
发动机线束、发动机控制模块？此时怀疑过曲轴位置传感器信号是不是波形不正常或者说是受到了电磁干扰。可是通过在同年款同配置的车上试验，发现此款车即便将曲轴位置传感器插头拔下来也照样能着车。在故障车辆连续打火不着车的情况下拔下曲轴位置传感器插头试验，故障依旧。
无奈只能反复试车，故障出现后就用上述跳火的方法让其再次着车，以期能有新的发现。终于在一次路试中，在故障连续出现多次后，环境温度也高了上来，与救援客户那天相近，再用另外的点火线圈和火花塞打车跳火，火竟然跳不出来了，将点火线圈插头插回原车，车辆也不能再次着火。看来，故障的出现和温度有直接关系。
只好将怀疑的故障部位放在了发动机控制模块上，把车拖回厂，用热风机吹发动机控制模块，再现了故障。更换发动机控制模块，并做在线编程和配置与设定，匹配防盗，将车交与客户，经过两个月的跟踪，故障没有再出现。
