胡旭峰
(東莞市技師學院,廣東 東莞 523112)
隨著汽車電子技術的不斷發展,電噴汽車已經主導了整個汽車市場,而在電子噴射系統中,節氣門位置傳感器信號是非常重要的信號,直接影響電子噴射控制系統的正常工作。
節氣門位置傳感器安裝在節氣門體上,將節氣門開度角度轉換成電壓信號,并送至發動機ECU作為節氣門開度信號。節氣門關閉時,發動機ECU會讀出低電壓信號;節氣門全部開啟時,發動機ECU會讀出高電壓信號。也就是說,電壓信號的變化與節氣門的位置相關,怠速時為0.5V,全部開啟時為4.5~5V。節氣門線路如圖1所示。目前,線性可變電阻輸出型節氣門位置傳感器在廣泛使用。
發動機ECU將節氣門位置傳感器的節氣門板角度的有關信息作為參數,以便控制燃油供給、液力變扭器離合器應用、換檔指示燈工作、蒸氣處理(EVAP)控制系統、點火定時、廢氣再循環和空調。
一輛長安鈴木公司于2005年7月生產的羚羊汽車,型號:長安SC7162C4,已行駛76700km。據用戶反映該車掛1檔行駛時穩不住油門,行駛嚴重發闖。因該問題曾在多家汽修廠維修過,并做過多次油路清洗,更換過火花塞、點火線圈、分火線、分電器總成、汽油泵總成等,都沒能解決問題。后來又以為是底盤問題,換過傳動軸總成、發動機機腳膠、下懸臂等相關配件,問題還是沒有解決。
根據客戶反映的故障現象進行路試。掛1檔固定在小油門行車時,有嚴重發闖現象,檔位越高,故障現象越輕。用診斷儀讀取故障碼無故障碼。通過該車的維修歷史和試車結果,基本可以排除與底盤的關系,屬于發動機加速異常導致。
1)良好的高壓火花 檢查點火線圈高壓火花,最簡單直接的方法就是跳火試驗,通過觀察跳火時火花的顏色和跳火距離來判斷跳火品質是否符合要求。
但應當注意的是,現代汽車為了凈化尾氣,在排氣管道上都配置了三元催化器,過多未經過燃燒的燃油混合氣流入三元催化器后會導致其中毒損壞。因此,在做跳火試驗之前,一定要使發動機停止供油,可以斷開噴油器插頭或采用適當的方法使燃油泵停止供油,以免在跳火試驗過程中過多的燃油噴入氣缸內,影響三元催化器使用壽命。
2)足夠的氣缸壓力 發動機有足夠的氣缸壓力才能夠將化學能充分轉化為機械能,使發動機動力更充沛,燃油經濟效率更高。氣缸壓力是否正常,需要通過氣缸壓力表的測試來分析,氣缸壓力測試是檢查發動機機械狀態最常用的方法。正確進行此項測試可以使技師了解哪一個缸發生泄漏。只要故障現象表明有氣缸壓力泄漏時,就應該進行這項測試。
3)正常比例混合氣 發動機在各種工況下工作時,發動機控制系統對各種工況條件下的數據進行復雜的計算控制,最終獲得發動機在各種工況下的可燃混合氣,保證發動機正常做功。混合氣燃燒過程所必須的空氣和燃料混合率稱為空燃比 (混合比),用質量的百分比來表示,而不是體積的百分比。
圖2為發動機控制系統組成。發動機工作時要獲得正常比例的混合氣,首先必須要獲得各種傳感器的適時信號,比如節氣門位置傳感器、空氣流量器、進氣歧管絕對真空壓力傳感器、水溫傳感器、進氣溫度傳感器、氧傳感器等。發動機ECU接收到各種傳感器的工況信號后,通過內置程序計算,對噴油器的噴油時間進行控制,將適量的燃油噴入氣缸內與空氣混合,形成適合該工況的合理混合氣,使發動機正常做功。
節氣門位置傳感器故障會導致發動機怠速不穩或無怠速、加速困難、運轉不穩定。
3.2.1 常見故障
常見故障有:①怠速觸點接觸不良無怠速信號;②滑片與電阻接觸不良,導致節氣門開度信號不正確或時有時無;③節氣門位置傳感器的位置信號與實際開度不一致 (一般由人為調整或更換了不匹配的節氣門位置傳感器所致)。
3.2.2 檢查方法
節氣門位置傳感器是否正常可采用測量其電壓和電阻的方法來檢查。
1)檢查電壓 不起動發動機,接通點火開關,用萬用表直流電壓檔測量發動機ECU插接器上有關接腳的電壓,與標準值比較,如果電壓正常,則節氣門無故障。
2)檢查電阻 拔下節氣門位置傳感器的插接器,用萬用表電阻檔測量節氣門位置傳感器端子間的電阻,如果電阻不符,應更換傳感器。慢慢轉動節氣門,觀察VTA與E2之間電阻是否隨節氣門開度改變而連續變化。若電阻忽大忽小或有無窮大出現,就應該更換節氣門位置傳感器。
根據故障現象再次進行路試,掛1檔固定在小油門行車時有嚴重發闖現象,檔位越高,故障越輕。停下車輛,將油門固定在少許位置時,發動機出現有節奏的游車現象,用診斷儀讀取故障碼無故障碼。
檢查發動機排放系統和進氣系統的外觀,進氣系統無管路脫落及漏氣現象,排氣系統也無漏氣和堵塞現象。檢查發動機控制線路,整個線路的原裝性能狀態良好,無異常發現。
接上診斷儀進一步路試,查看系統數據流,發現該車1檔行駛發闖時的噴油脈沖瞬間為0,在停車后將油門固定在少許位置時也同樣有明顯的游車現象。維修前停車加少許油門出現故障時的數據流如表1所示。

表1 維修前發動機數據流
通過對以上故障數據流做仔細分析后發現,噴射脈沖寬度出現間斷性的0值,說明油門穩定在少許位置時,發動機出現明顯有節奏的斷油現象,而此時其節氣門位置傳感器電壓在0.47~0.49V,節氣門位置仍然顯示為0,很明顯該數據沒有將節氣門實際開度反饋出來。
根據羚羊歐Ⅱ維修手冊第210頁的端子電壓說明,節氣門位置傳感器怠速時的正常電壓應該在0.78~0.83V之間。顯然該車的節氣門位置傳感器電壓怠速時明顯偏低,即使是在節氣門打開一定 (少許)角度后,節氣門位置傳感器的電壓也沒有超過正常怠速時的正常電壓,說明此時發動機ECU根本就沒有收到加速信號,導致了發動機控制系統控制失真。因此,節氣門位置傳感器信號錯誤應是導致該車游車及行駛發闖故障的主要原因,從而進一步可以確定該故障與底盤無關。
查看節氣門位置傳感器固定螺釘,發現已被人動過,松開固定螺釘,調整節氣門位置傳感器位置。通過檢測儀觀察,將節氣門位置傳感器電壓調至怠速時的0.8V,試車故障現象消失。在檢查該節氣門位置傳感器時,發現該傳感器為品質低劣產品(圖3a),于是更換原廠節氣門位置傳感器 (圖3b),調整好后試車,原來的故障現象消失,加速性能也正常了。查看發動機控制系統數據流,結果都恢復了正常,記錄好維修后系統數據流 (表2),交車客戶試用。3天和7天后連續回訪客戶,客戶反映使用正常,用戶滿意,故障排除。

表2 維修后發動機數據流
節氣門位置是發動機控制的重要信號,該信號錯誤或不合理會導致發動機控制系統控制失真。裝配節氣門位置傳感器時,一定要利用檢測儀或萬用表等相關工具,檢查節氣門位置傳感器電壓信號是否符合維修手冊要求。維修過程中,在沒有查明故障原因之前不要急于盲目更換配件。為了減少走彎路,要充分利用檢測儀認真分析故障數據流,這樣才能夠準確、快速地找出故障原因,排除故障。
[1]長安鈴木汽車有限公司.長安鈴木羚羊歐Ⅱ維修手冊[Z].2000.