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(dòng)機(jī)，行駛里程233 361 km。該車間歇性出現(xiàn)加速無(wú)力故障，且故障指示燈亮起來(lái)。

2 故障診斷與排除

2.1 故障詢問(wèn)

首先向用戶詢問(wèn)故障出現(xiàn)時(shí)的情形、條件、如何發(fā)生、是否已檢修過(guò)。用戶反映：該車在駕駛過(guò)程中時(shí)而出現(xiàn)加速無(wú)力的故障，時(shí)而又加速正常。出現(xiàn)加速無(wú)力故障時(shí)，儀表板上的故障指示燈會(huì)亮起來(lái)。該車因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油在其他修理廠進(jìn)行過(guò)大修。繼續(xù)詢問(wèn)用戶，該車什么情況下出現(xiàn)加速無(wú)力的故障。用戶反映：故障出現(xiàn)的情形不確定，沒(méi)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(yàn)證用戶所說(shuō)的故障，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)順利起動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)加速等操作均正常。用故障診斷儀讀取怠速時(shí)數(shù)據(jù)流，未發(fā)現(xiàn)異常。這說(shuō)明此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有故障。駕駛車輛在道路行駛一會(huì)兒，熄火后再次起動(dòng)車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，故障指示燈亮起來(lái)。試車，發(fā)動(dòng)機(jī)加速無(wú)力。這說(shuō)明用戶反映的故障確實(shí)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(gè)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(guò)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(jiǎn)稱ETC）主要由加速踏板位置傳感器（Accelerator Pedal Position Sensor，簡(jiǎn)稱APP或APS）、節(jié)氣門控制電動(dòng)機(jī)、節(jié)氣門位置傳感器（Throttle Position Sensor，簡(jiǎn)稱TPS）、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊ECM等組成，如圖1所示。其中，節(jié)氣門控制電動(dòng)機(jī)、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(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)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?hào)，并輸送至ECM。ECM根據(jù)加速踏板位置信號(hào)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(dòng)機(jī)加速踏板總成設(shè)置有2個(gè)加速踏板位置傳感器APP，這2個(gè)傳感器安裝在踏板總成上，且不可維修。ECM向每個(gè)加速踏板位置傳感器提供單獨(dú)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(gè)隨加速踏板位置而變的信號(hào)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(shí)，電位計(jì)滑臂隨之移動(dòng)，從而改變檢測(cè)電路中的電阻值，檢測(cè)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(hào)。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(jì)式加速踏板位置傳感器信號(hào)輸出特性

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

1）當(dāng)一個(gè)加速踏板位置傳感器失效時(shí)，ECM中故障存儲(chǔ)器存儲(chǔ)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(shí)電子節(jié)氣門系統(tǒng)將進(jìn)入怠速狀態(tài)。如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到另一個(gè)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(fù)荷工作，則發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速只能慢慢提高，而且發(fā)動(dòng)機(jī)的舒適功能（發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力調(diào)節(jié)、定速巡航等）被關(guān)閉。

2）當(dāng)2個(gè)加速踏板位置傳感器都失效時(shí)，ECM中故障存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)相應(yīng)的故障代碼，電子節(jié)氣門故障指示燈接通。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)不再對(duì)加速踏板的動(dòng)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(shí)，駕駛車輛行駛，結(jié)果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速只能緩慢提高，這進(jìn)一步驗(yàn)證了本故障是由于一個(gè)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(hào)電路有故障。

查閱林蔭大道維修手冊(cè)，維修手冊(cè)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(jiàn)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(duì)搭鐵短路；③加速踏板位置傳感器 2信號(hào)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(hào)電路、加速踏板位置傳感器2的信號(hào)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(guò)大，加速踏板位置傳感器1信號(hào)、加速踏板位置傳感器2信號(hào)性能不正常（信號(hào)不準(zhǔn)確）。

2.4 電路和系統(tǒng)測(cè)試

由于該車曾進(jìn)行過(guò)大修，在大修過(guò)程中，解體發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)要拆解相關(guān)線束，因此有必要對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試。

在進(jìn)行電路和系統(tǒng)測(cè)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(cè)試的步驟：①將點(diǎn)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(jiàn)表2。②將點(diǎn)火開關(guān)置于OFF位置，測(cè)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(cè)試值小于5 Ω。這說(shuō)明加速踏板位置傳感器1和2搭鐵良好。③點(diǎn)火開關(guān)置于ON位置，測(cè)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(cè)試值為5 V，這說(shuō)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(shuō)明加速踏板位置傳感器的信號(hào)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(guò)上述測(cè)試，說(shuō)明加速踏板位置傳感器1和2的所有電路/連接測(cè)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(zhǎng)，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(duì)換下的加速踏板位置傳感器進(jìn)行測(cè)量，經(jīng)檢測(cè)，沒(méi)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(wú)力這一偶發(fā)性故障？經(jīng)過(guò)反復(fù)檢查，發(fā)現(xiàn)加速踏板位置傳感器端子6號(hào)有點(diǎn)松動(dòng)。這說(shuō)明故障是由于端子6號(hào)松動(dòng)引起電阻過(guò)大，從而導(dǎo)致加速踏板位置傳感器2電壓過(guò)低，出現(xiàn)故障碼P2127——加速踏板位置傳感器2電壓過(guò)低。當(dāng)加速踏板位置傳感器2電壓過(guò)低時(shí)，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(yàn)證這一判斷，將松動(dòng)的端子用細(xì)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(jiàn)，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(wèn)—故障征兆模擬—故障診斷—電路和系統(tǒng)測(cè)試的流程進(jìn)行。尤其是故障詢問(wèn)，一定要向用戶詢問(wèn)故障出現(xiàn)時(shí)的情形、條件、如何發(fā)生、是否已檢修過(guò)等信息，詢問(wèn)得到的信息越多，對(duì)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(cè)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(cè)等技術(shù)文件的規(guī)范進(jìn)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(yàn)、想當(dāng)然地進(jìn)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(dòng)機(jī)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(cè)［Z］.

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