杜迎慧

(新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453006)

0 前言

采用電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)一方面可以實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門開度的精確控制，提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性，改善排放性能，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速率；另一方面還可實(shí)現(xiàn)怠速控制、車輛穩(wěn)定控制和巡航控制等功能的集成，簡化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。電子節(jié)氣門系統(tǒng)主要由加速踏板模塊、控制單元及電子節(jié)氣門3部分組成。以大眾邁騰B8L車型為例，通過對(duì)電子節(jié)氣門系統(tǒng)中節(jié)氣門位置傳感器的工作原理和控制電路進(jìn)行分析，結(jié)合節(jié)氣門位置傳感器故障，對(duì)節(jié)氣門位置傳感器的故障及診斷方法予以分析。

1 電子節(jié)氣門位置傳感器

電子節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體軸上，由駕駛員操縱油門踏板上的拉索實(shí)時(shí)控制進(jìn)氣量。當(dāng)踩下油門踏板時(shí)，節(jié)氣門開度增大，空氣流量傳感器控制的空氣量也隨之增大。與此同時(shí)，噴油量也相應(yīng)增多，氣缸內(nèi)的混合氣總量增多。

電子節(jié)氣門位置傳感器主要用來檢測(cè)節(jié)氣門開度和節(jié)氣門開閉速率，并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元(ECU)。ECU根據(jù)該信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)工況，并對(duì)噴油量、點(diǎn)火正時(shí)、怠速等信號(hào)進(jìn)行修正控制[1]。

2 電子節(jié)氣門位置傳感器的類型

根據(jù)輸出信號(hào)的特點(diǎn)不同，電子節(jié)氣門位置傳感器的類型有開關(guān)量輸出型、線性輸出型和綜合型等[2]，現(xiàn)代汽車多采用線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器。根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理的不同，節(jié)氣門位置傳感器可分為電位計(jì)型和霍爾元件型。電位計(jì)型節(jié)氣門位置傳感器利用可變電阻原理來實(shí)現(xiàn)功能，屬于接觸式傳感器?；魻栐凸?jié)氣門位置傳感器利用霍爾效應(yīng)原理來實(shí)現(xiàn)功能，屬于非接觸式傳感器。該類型傳感器無接觸磨損，具有工作可靠的特點(diǎn)。

3 電子節(jié)氣門位置傳感器控制電路

邁騰B8L車型采用霍爾元件型節(jié)氣門位置傳感器。節(jié)氣門控制模塊GX3由節(jié)氣門位置傳感器1(G187)、節(jié)氣門位置傳感器2(G188)和1個(gè)節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，如圖1所示。2個(gè)節(jié)氣門位置傳感器共用1個(gè)參考電壓和接地線路，分別將信號(hào)輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(J623)。

圖1 邁騰B8L車型電子節(jié)氣門控制模塊

該節(jié)氣門控制模塊的運(yùn)行方式如下：由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(J623)通過T105/54端輸出5.0 V電源至節(jié)氣門位置傳感器(G187) T6e/2端子，為傳感器提供參考電壓；通過T105/56端子與傳感器T6e/6端子之間的線路為傳感器提供接地；節(jié)氣門位置傳感器(G187)的位置信號(hào)通過T6e/4端子與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(J623)的T105/34端子間的線路傳輸返回至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元；節(jié)氣門位置傳感器2(G188)的位置信號(hào)通過T6e/1端子與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(J623)的T105/55端子間的線路傳輸返回至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元；節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)的T6e/5端子直接與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(J623)的T105/91端子相連，并通過節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)的T6e/3端子將位置信號(hào)返回至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(J623)的T105/90端子。上述控制模塊的運(yùn)行構(gòu)成了一套完整的信號(hào)傳輸回路[3]。

4 邁騰B8L車型電子節(jié)氣門位置傳感器故障分析

電子節(jié)氣門位置傳感器常見故障主要有：節(jié)氣門位置傳感器的自身損壞、節(jié)氣門位置傳感器到電腦的線路或插頭存在故障，以及發(fā)動(dòng)機(jī)電腦自身故障等。

當(dāng)故障診斷儀故障碼、數(shù)據(jù)流提示節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)異常時(shí)，分析其故障代碼產(chǎn)生的機(jī)理，發(fā)現(xiàn)故障原因主要是由節(jié)氣門電位信號(hào)異常引起。對(duì)于此類故障的檢測(cè)應(yīng)從節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)著手測(cè)量。本文以節(jié)氣門位置傳感器端子T6e/1相關(guān)線路故障為例，分析其診斷流程，如圖2所示。

圖2 節(jié)氣門位置傳感器端子T6e/1相關(guān)線路診斷流程

打開點(diǎn)火開關(guān)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用示波器測(cè)量傳感器T6e/1端子對(duì)地電壓，緩慢踩下油門踏板，T6e/1端子對(duì)地電壓應(yīng)該由4.3 V減小到0.7 V。若T6e/1端子對(duì)地電壓正常，用示波器測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元電氣連接器T105/55端子的對(duì)地波形，緩慢踩下油門踏板，T105/55端子的對(duì)地波形應(yīng)該由4.3 V減小到0.7 V，若電壓正常，則判斷為J623異常；若電壓異常，則是傳感器T6e/1端子與T105/55端子之間的線路發(fā)生了故障。

若T6e/1端子對(duì)地電壓異常，用示波器測(cè)量傳感器T6e/2端子對(duì)地電壓，應(yīng)為5.0 V供電；若檢測(cè)結(jié)果正常，則說明傳感器的正極供電正常，用示波器測(cè)量傳感器T6e/6端子對(duì)地電壓為0，則說明傳感器的負(fù)極搭鐵正常。若節(jié)氣門位置傳感器的供電搭鐵都正常，但是G188輸出信號(hào)仍為異常，則說明傳感器本身發(fā)生故障，導(dǎo)致輸出信號(hào)異常。

若傳感器T6e/2端子對(duì)地電壓正常，T6e/6端子對(duì)地電壓異常，則說明傳感器的供電正常，搭鐵異常，可繼續(xù)用示波器查看發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元電氣連接器T105/56端子的對(duì)地電壓。若對(duì)地電壓為0，則說明T105/56端子的對(duì)地電壓正常，說明傳感器T6e/2端子與發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元電氣連接器T105/56端子之間的線路異常；若T105/56端子的對(duì)地電壓異常，則說明發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元(J623)異常。

若傳感器T6e/2端子對(duì)地電壓異常，則說明傳感器供電不正常。用示波器查看發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元電氣連接器T105/54端子的對(duì)地電壓，應(yīng)為5.0 V。若T105/54端子的對(duì)地電壓正常，則說明傳感器T6e/2端子與T105/54端子之間的線路異常；若T105/54端子的對(duì)地電壓異常，則說明發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元(J623)異常。

5 故障檢修案例

以邁騰B8L車型電子節(jié)氣門位置傳感器相關(guān)故障為例，分析故障檢修方法。在故障診斷過程中，通過故障現(xiàn)象分析、故障碼與數(shù)據(jù)流分析、故障范圍確定、數(shù)據(jù)測(cè)量與診斷、故障點(diǎn)確認(rèn)與恢復(fù)等過程完成節(jié)氣門位置傳感器的故障檢修。在車輛故障檢修過程中，發(fā)現(xiàn)有1輛邁騰B8L車型汽車在打開點(diǎn)火開關(guān)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)有怠速抖動(dòng)、加速不良的現(xiàn)象，此時(shí)電子節(jié)氣門故障燈常亮，發(fā)出車輛故障警示。

5.1 故障診斷與分析

對(duì)該車輛進(jìn)行故障診斷，連接故障診斷儀，打開點(diǎn)火開關(guān)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，讀取故障代碼和數(shù)據(jù)流。通過讀取故障代碼發(fā)現(xiàn)，緩慢踩下油門踏板時(shí)，G188信號(hào)正常，G187信號(hào)異常。結(jié)合故障碼和數(shù)據(jù)流，2個(gè)節(jié)氣門位置傳感器G187、G188共用同1個(gè)參考電壓和接地線路，數(shù)據(jù)流顯示G188信號(hào)正常，所以傳感器的供電和搭鐵正常。經(jīng)過診斷與分析，造成節(jié)氣門報(bào)此故障的可能原因有：① 節(jié)氣門位置傳感器1(G187)存在故障；② T6e/4端子到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(J623)的T105/34端子之間的線路或插頭存在故障；③ 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(J623)本身有故障。

5.2 故障檢測(cè)與維修

5.2.1 測(cè)量電位計(jì)1信號(hào)

啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，緩慢踩下油門踏板，傳感器(G187)的端子T6e/4信號(hào)電壓由0.7 V變大到4.3 V，為正常值；用示波器查看發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元電氣連接器T105/34端子信號(hào)，緩慢踩下油門踏板，T105/34端子信號(hào)電壓始終為0，顯示為異常。根據(jù)圖2所示診斷流程，結(jié)合檢測(cè)結(jié)果，判斷為傳感器(G187)端子T6e/4與發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元電氣連接器端子T105/34之間存在線路故障。

5.2.2 測(cè)量電位計(jì)與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元之間的電阻

關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，用萬用表測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元電氣連接器T105/34端子與節(jié)氣門位置傳感器端子T6e/4之間的電阻。在正常情況下，該電阻值應(yīng)小于0.5 Ω，實(shí)測(cè)結(jié)果為無窮大，說明節(jié)氣門位置傳感器端子T6e/4與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元電氣連接器T105/34之間的線路為斷路狀態(tài)。

經(jīng)過檢修線路，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，清除故障碼，重新讀取故障碼，系統(tǒng)恢復(fù)正常，不再出現(xiàn)故障警示。

6 結(jié)語

在日常車輛的檢修過程中，電子節(jié)氣門位置傳感器發(fā)生故障較為常見。本文以邁騰B8L車型為例，結(jié)合節(jié)氣門位置傳感器電路圖，以故障樹的形式進(jìn)行了故障診斷分析。最后通過節(jié)氣門位置傳感器的故障實(shí)例，將故障診斷流程和分析方法按照一定的模式進(jìn)行規(guī)范，為職業(yè)院校的實(shí)際教學(xué)提供參考。