一輛2013款北京現代悅動車，搭載G4FC發動機，累計行駛里程約為13.9萬km。車主反映，發動機偶爾無法起動著機，斷開點火開關，等待一會兒又可以起動著機。

接車后反復試車，當發動機無法起動著機時，起動機運轉有力，且組合儀表上的發動機轉速表指示轉速為200 r/min~300 r/min，初步判斷發動機控制模塊（ECM）能正常接收曲軸位置傳感器信號。用LED試燈檢測噴油器和點火線圈，沒有噴油和點火控制信號。另外注意到，接通點火開關（IGN ON擋）后，組合儀表上的鑰匙防盜指示燈不點亮（圖1），異常；正常情況下，鑰匙防盜指示燈會持續點亮約30 s后熄滅（圖2）。診斷至此，初步判斷故障與發動機防盜鎖止（Immobilizer）系統有關。

圖1鑰匙防盜指示燈不點亮

圖2鑰匙防盜指示燈點亮

用故障檢測儀（KDS）檢測，進入Immobilizer系統，提示不支持讀取故障代碼（圖3）。

圖3Immobilizer系統不支持讀取故障代碼

進入發動機系統，讀得故障代碼“P1690鑰匙防盜系統－Smartra無響應”（圖4）。

圖4發動機系統中儲存的故障代碼

查看維修資料得知，“Smartra”指的是鑰匙防盜模塊，也稱為Smartra模塊。如圖5所示，該車Immobilizer系統由發射器（內置在遙控鑰匙和機械鑰匙中）、識讀線圈、Smartra模塊、ECM及鑰匙防盜指示燈等元件組成。

圖5Immobilizer系統的組成

Immobilizer系統的認證過程如下。

（1）接通點火開關，Smartra模塊通過導線向識讀線圈供電；識讀線圈一旦磁化，會與發射器內的線圈形成一個磁場，啟用低頻（125 kHz）無線通信，將鑰匙信息輸送至Smartra模塊。

（2）Smartra模塊與ECM進行鑰匙信息認證，如果驗證鑰匙合法，ECM解除防盜，同時點亮組合儀表上的鑰匙防盜指示燈，允許控制點火和噴油；如果驗證鑰匙不合法，ECM防盜鎖止，不點亮組合儀表上的鑰匙防盜指示燈，且不允許控制點火和噴油。

故障時鑰匙防盜指示燈不點亮，讀取Immobilizer系統數據流（圖6），學習鑰匙的數量為2把，“ECU狀態”為“LEARNT（學習）”，鑰匙狀態為“NOT CHECK（未檢查）”，“Smartra3狀態”為“NOT CHECK（未檢查），說明Immobilizer系統當前無法驗證鑰匙信息，發動機無法起動著機。

圖6故障時的Immobilizer系統數據流

正常時鑰匙防盜指示燈點亮，讀取Immobilizer系統數據流（圖7），學習鑰匙的數量為2把，“ECU狀態”為“LEARNT（學習）”，鑰匙狀態為“LEARNT（學習）”，“Smartra3狀態”為“LEARNT（學習）”，說明鑰匙驗證合法，發動機可以起動著機。

圖7正常時的Immobilizer系統數據流

查看故障代碼P1690的說明（圖8），得知該故障代碼的檢測條件為接通點火開關后ECM沒有收到Smartra模塊的信號，提示可能的故障原因有信號電路斷路、短路及Smartra模塊故障。

圖8故障代碼P1690的說明

由圖9可知，Smartra模塊與ECM之間通過一根導線進行通信。脫開Smartra模塊導線連接器M09，接通點火開關，測量導線連接器M09端子4與端子3之間電壓，為12.1 V，供電正常；測量導線連接器M09端子5與端子3 之間電壓，約為11.2 V，無異常。脫開ECM導線連接器CGG-K，測量Smartra模塊與ECM之間的信號線，不存在斷路、短路故障。

圖9Immobilizer系統電路

用感應線圈LED燈靠近點火開關上的識讀線圈（圖10），重復將點火開關由OFF擋切換至IGN ON 擋，發現有時防盜感應線圈LED燈會閃爍（圖11），有時不點亮，說明Smartra模塊偶爾不工作。

圖10用感應線圈LED燈靠近識讀線圈

圖11感應線圈LED燈閃爍

測量識讀線圈的電阻，為8.9 Ω（圖12），正常。

圖12測量識讀線圈的電阻

重新注冊鑰匙，輸入PIN碼，故障診斷儀提示“通信錯誤”（圖13），無法進入鑰匙注冊的步驟，異常。

圖13注冊鑰匙時提示“通信錯誤”

難道Smartra模塊損壞了？

用虹科pico汽車示波器同時測量Smartra 模塊與ECM之間的通信信號（從Smartra模塊導線連接器M09端子5處測量）及點火開關輸出的IGN ON信號（從點火開關導線連接器M35端子6處測量）波形（圖14），重復將點火開關由OFF擋切換至IGN ON擋，發現在接通點火開關瞬間，若通信信號有高、低電位（高電位約為11 V，低電位約為0.5 V）變化（放大該部分通信信號，由圖15可知，信號分為7段），則組合儀表上的鑰匙防盜指示燈點亮；若通信信號一直為高電位（約為11 V），則組合儀表上的鑰匙防盜指示燈不點亮。

圖14通信信號及IGN ON信號波形

圖15放大后的波形

脫開Smartra模塊導線連接器M09后測試，發現Smartra模塊與ECM之間的通信信號有時有高、低電位變化（圖16），有時一直為高電位（圖17）。

圖16脫開Smartra模塊導線連接器M09后正常的通信信號及IGN ON信號波形

圖17脫開Smartra模塊導線連接器M09后異常的通信信號及IGN ON信號波形

分析認為，正常情況下，接通點火開關后，ECM先通過通信線向Smartra模塊發送喚醒和鑰匙信息請求信號（高、低電位變化的信號），然后Smartra模塊激活識讀線圈以獲取鑰匙信息，最后再通過通信線與ECM相互驗證鑰匙的合法性；而該車由于ECM偶爾無法向Smartra模塊發送喚醒和鑰匙信息請求信號，導致Smartra模塊偶爾不工作，無法獲取鑰匙信息。

測量ECM的供電和搭鐵，未見異常，由此懷疑ECM損壞。

更換ECM并匹配后反復試車，故障現象未再出現，故障排除。

故障總結

該車的故障碼提示發動機防盜鎖止異常，但實際上真正存在故障是ECM。由于ECM發出信號偶爾異常，導致了Smartra模塊偶爾無法工作。

面對這種偶發的故障，示波器是絕佳的診斷幫手。高頻率的采樣，可以直觀地看到信號波形變化，不錯過車輛的異常瞬間。保存與回看功能又能讓波形分析變得簡單，方便進一步分析比較，輔助技師更好地診斷故障！