別克林蔭大道電子節(jié)氣門系統(tǒng)檢修

王子晨

（河北師范大學(xué)，河北 石家莊 050024）

1 故障現(xiàn)象

一輛2007年生產(chǎn)的別克林蔭大道SGM 7281 AT型轎車，采用LP1發(fā)動機，行駛里程233 361 km。該車間歇性出現(xiàn)加速無力故障，且故障指示燈亮起來。

2 故障診斷與排除

2.1 故障詢問

首先向用戶詢問故障出現(xiàn)時的情形、條件、如何發(fā)生、是否已檢修過。用戶反映：該車在駕駛過程中時而出現(xiàn)加速無力的故障，時而又加速正常。出現(xiàn)加速無力故障時，儀表板上的故障指示燈會亮起來。該車因為發(fā)動機燒機油在其他修理廠進行過大修。繼續(xù)詢問用戶，該車什么情況下出現(xiàn)加速無力的故障。用戶反映：故障出現(xiàn)的情形不確定，沒有什么規(guī)律。

綜合用戶的敘述，判斷該故障為偶發(fā)性故障。故障原因可能是接觸不良，也可能是元器件工作性能不穩(wěn)定。

2.2 故障征兆模擬

為了驗證用戶所說的故障，起動發(fā)動機，發(fā)動機順利起動，發(fā)動機加速等操作均正常。用故障診斷儀讀取怠速時數(shù)據(jù)流，未發(fā)現(xiàn)異常。這說明此時發(fā)動機沒有故障。駕駛車輛在道路行駛一會兒，熄火后再次起動車輛，發(fā)動機起動后，故障指示燈亮起來。試車，發(fā)動機加速無力。這說明用戶反映的故障確實存在，且故障具有偶發(fā)性。

由于故障指示燈亮，因此首先用故障診斷儀提取故障信息，顯示2個故障碼，分別是：P2138——加速踏板位置傳感器1-2相關(guān)性；P2127——加速踏板位置傳感器2電壓過低。

2.3 故障診斷

故障碼顯示電子節(jié)氣門系統(tǒng)存在故障，于是決定首先從電子節(jié)氣門系統(tǒng)入手。

電子節(jié)氣門系統(tǒng)（Electronic Throttle Control System，簡稱ETC）主要由加速踏板位置傳感器（Accelerator Pedal Position Sensor，簡稱APP或APS）、節(jié)氣門控制電動機、節(jié)氣門位置傳感器（Throttle Position Sensor，簡稱TPS）、發(fā)動機控制模塊ECM等組成，如圖1所示。其中，節(jié)氣門控制電動機、節(jié)氣門位置傳感器TPS構(gòu)成節(jié)氣門總成。節(jié)氣門電動機通過減速機構(gòu)控制節(jié)氣門的開度。加速踏板位置傳感器安裝在加速踏板總成的頂部，二者構(gòu)成加速踏板單元［1］。

圖1 電子節(jié)氣門系統(tǒng)的組成

加速踏板位置傳感器的功用是將加速踏板位置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，并輸送至ECM。ECM根據(jù)加速踏板位置信號判斷駕駛員的操作意圖，并和其他傳感器共同決定節(jié)氣門的開度。

林蔭大道轎車發(fā)動機加速踏板總成設(shè)置有2個加速踏板位置傳感器APP，這2個傳感器安裝在踏板總成上，且不可維修。ECM向每個加速踏板位置傳感器提供單獨的 5 V參考電壓電路和低電平參考電壓電路，加速踏板位置傳感器向ECM輸出一個隨加速踏板位置而變的信號電壓，如圖2所示。

圖2 通用轎車電子節(jié)氣門系統(tǒng)加速踏板位置傳感器

當(dāng)踩下加速踏板時，電位計滑臂隨之移動，從而改變檢測電路中的電阻值，檢測電路的輸出電壓也隨之改變。加速踏板位置傳感器向ECM提供與踏板位移量成比例的電壓信號。如圖3所示，加速踏板位置傳感器1的輸出電壓為傳感器2的2倍［2］。

圖3 通用轎車電位計式加速踏板位置傳感器信號輸出特性

電子節(jié)氣門系統(tǒng)設(shè)置2個加速踏板位置傳感器的主要目的是實現(xiàn)“冗余控制”，另外還可以實現(xiàn)安全功能和檢查功能。

1）當(dāng)一個加速踏板位置傳感器失效時，ECM中故障存儲器存儲相應(yīng)的故障代碼，并接通電子節(jié)氣門故障指示燈電路，此時電子節(jié)氣門系統(tǒng)將進入怠速狀態(tài)。如果在規(guī)定時間內(nèi)檢測到另一個加速踏板位置傳感器處于怠速位置，車輛就可以繼續(xù)行駛；如果需要加速車輛至全負荷工作，則發(fā)動機轉(zhuǎn)速只能慢慢提高，而且發(fā)動機的舒適功能（發(fā)動機牽引力調(diào)節(jié)、定速巡航等）被關(guān)閉。

2）當(dāng)2個加速踏板位置傳感器都失效時，ECM中故障存儲器內(nèi)存儲相應(yīng)的故障代碼，電子節(jié)氣門故障指示燈接通。此時，發(fā)動機不再對加速踏板的動作做出任何反應(yīng)，只能以較高的怠速轉(zhuǎn)速（最高1 500 r/min） 工作。

當(dāng)故障指示燈亮起時，駕駛車輛行駛，結(jié)果發(fā)動機轉(zhuǎn)速只能緩慢提高，這進一步驗證了本故障是由于一個加速踏板位置傳感器損壞造成。因此，判斷加速踏板位置傳感器2及其信號電路有故障。

查閱林蔭大道維修手冊，維修手冊中給出電子節(jié)氣門系統(tǒng)有關(guān)故障碼產(chǎn)生的條件，見表1。

表1 故障碼產(chǎn)生的條件

由表1知，故障代碼2127產(chǎn)生的原因可能有：①加速踏板位置傳感器2的5 V參考電壓電路開路；②加速踏板位置傳感器2對搭鐵短路；③加速踏板位置傳感器 2信號電路開路。

故障代碼2138產(chǎn)生的原因可能有：加速踏板位置傳感器1的信號電路、加速踏板位置傳感器2的信號電路、加速踏板位置傳感器1的5 V參考電壓電路、加速踏板位置傳感器2的5 V參考電壓電路電阻過大，加速踏板位置傳感器1信號、加速踏板位置傳感器2信號性能不正常（信號不準(zhǔn)確）。

2.4 電路和系統(tǒng)測試

由于該車曾進行過大修，在大修過程中，解體發(fā)動機時要拆解相關(guān)線束，因此有必要對電路進行測試。

在進行電路和系統(tǒng)測試之前，①應(yīng)確保蓄電池充滿電；②確保蓄電池電纜清潔牢固；③檢查是否有熔斷絲熔斷；④確保搭鐵線清潔、牢固且處于正確的位置；⑤檢查易于接觸或可以看到的系統(tǒng)部件是否有明顯損壞或存在可能導(dǎo)致該癥狀的狀況。

電路和系統(tǒng)測試的步驟：①將點火開關(guān)置于OFF位置，斷開加速踏板總成上的線束連接器。圖4為加速踏板位置傳感器線束連接器的針腳圖，加速踏板位置傳感器針腳功能見表2。②將點火開關(guān)置于OFF位置，測試加速踏板位置傳感器1和2的低電平參考電壓電路（即傳感器搭鐵電路）和良好搭鐵之間的電阻，測試值小于5 Ω。這說明加速踏板位置傳感器1和2搭鐵良好。③點火開關(guān)置于ON位置，測試加速踏板位置傳感器1和2的5 V參考電壓電路和良好搭鐵之間的電壓。測試值為5 V，這說明5 V參考電壓電路正常。④用故障診斷儀讀取數(shù)據(jù)流，加速踏板位置傳感器1和2的電壓參數(shù)低于0.3 V，符合標(biāo)準(zhǔn)，說明加速踏板位置傳感器的信號電路正常。

圖4 加速踏板位置傳感器線束連接器的針腳圖

表2 加速踏板位置傳感器針腳功能

2.5 故障排除

經(jīng)過上述測試，說明加速踏板位置傳感器1和2的所有電路/連接測試都正常，于是懷疑加速踏板位置傳感器有故障。加之，該車行駛里程長，生產(chǎn)日期較早，因此決定更換加速踏板總成（加速踏板位置傳感器安裝在踏板總成上，且不可維修）。更換加速踏板總成后試車，故障現(xiàn)象消失，反復(fù)試車，故障不再出現(xiàn)，故障排除。

為了弄清楚加速踏板位置傳感器到底存在什么故障，于是對換下的加速踏板位置傳感器進行測量，經(jīng)檢測，沒有發(fā)現(xiàn)傳感器有什么異常。那究竟是什么原因造成加速無力這一偶發(fā)性故障？經(jīng)過反復(fù)檢查，發(fā)現(xiàn)加速踏板位置傳感器端子6號有點松動。這說明故障是由于端子6號松動引起電阻過大，從而導(dǎo)致加速踏板位置傳感器2電壓過低，出現(xiàn)故障碼P2127——加速踏板位置傳感器2電壓過低。當(dāng)加速踏板位置傳感器2電壓過低時，APP傳感器1-2比率不正常，從而出現(xiàn)故障碼P2138——加速踏板位置傳感器1-2相關(guān)性。為了驗證這一判斷，將松動的端子用細銅絲固定后，再將舊的加速踏板總成安裝到車上，反復(fù)試車，故障現(xiàn)象不再出現(xiàn)。

最后，征求用戶意見，為了確保行駛安全，更換了新的加速踏板總成。

3 技術(shù)總結(jié)

1）關(guān)于診斷流程故障 診斷一定要按照故障詢問—故障征兆模擬—故障診斷—電路和系統(tǒng)測試的流程進行。尤其是故障詢問，一定要向用戶詢問故障出現(xiàn)時的情形、條件、如何發(fā)生、是否已檢修過等信息，詢問得到的信息越多，對診斷提供的幫助就越大，診斷中所走的彎路就越少［3］。

2）關(guān)于維修手冊等技術(shù)文件的應(yīng)用［3］任何汽車故障診斷一定要按照維修手冊等技術(shù)文件的規(guī)范進行。避免在不了解規(guī)定車型操作規(guī)范的前提下，憑經(jīng)驗、想當(dāng)然地進行操作，這樣很容易造成舊故障未排除，又制造出新故障的后果。

［1］ 上汽通用汽車有限公司.汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)及檢修［M］.北京：高等教育出版社，2016：89-105.

［2］ 2007別克林蔭大道維修手冊［Z］.

［3］ 王忠良，陳昌建.汽車微電腦控制系統(tǒng)與故障檢測［M］.北京：人民郵電出版社，2004：111-138.