豐田卡羅拉EX轎車節(jié)氣門傳感器故障診斷

劉家飛，厲 勇，宋 華，李云星

（日照市工業(yè)學(xué)校，山東 日照 276800）

1 故障現(xiàn)象

一輛一汽豐田卡羅拉2011款轎車，手動(dòng)1.6（COROLLA EX），裝備1ZR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)，已行駛4萬公里，行駛過程中故障燈突然點(diǎn)亮，在怠速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)，踩下加速踏板加速行駛時(shí)，感到發(fā)動(dòng)機(jī)加速無力。

2 基本診斷原理與方法

該車型1ZR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)使用霍爾式節(jié)氣門傳感器，故障傳感器如圖1所示。總體診斷方法主要為：基本項(xiàng)目檢測(cè)和傳感器動(dòng)態(tài)工作效果檢測(cè)。

傳感器與電控單元ECM之間的連接線路如圖2所示。節(jié)氣門位置傳感器有4根導(dǎo)線，ECM通過VC端子給節(jié)氣門位置傳感器供5 V電源，傳感器經(jīng)過E2端子通過ECM搭鐵，該傳感器有兩路輸出信號(hào)VTA1和VTA2，輸出信號(hào)理論圖形如圖3所示。

VTA1用于檢測(cè)節(jié)氣門開度，VTA2用于檢測(cè)VTA1的故障。傳感器信號(hào)電壓與節(jié)氣門開度成比例，在0 V和5 V之間變化，此信號(hào)被送至發(fā)動(dòng)機(jī)ECM作為節(jié)氣門開度信號(hào)。

以下診斷檢測(cè)過程依據(jù)豐田維修手冊(cè)及圖2查找線束連接器端號(hào)等相關(guān)信息。

2.1 基本項(xiàng)目檢測(cè)

1）傳感器電源檢測(cè) 拔下傳感器線束連接器B25，如圖4a所示，點(diǎn)火開關(guān)ON，用萬用表檢測(cè)B25插頭上端子5與搭鐵間電壓，正常值應(yīng)為5 V左右；否則，拔下ECM線束連接器B31，如圖4b所示，檢查B25插頭上端子5與B31插頭上端子67之間的導(dǎo)線電阻，正常值應(yīng)小于1Ω，若正常，更換ECM。

2）傳感器搭鐵檢測(cè) 點(diǎn)火開關(guān)OFF，拔下B25，用萬用表檢查B25插頭上3與搭鐵之間電阻，正常值應(yīng)小于1Ω；否則，檢查B25插頭上3與B31插頭上91之間的導(dǎo)線電阻，正常值應(yīng)小于1 Ω；若電阻值不正常，檢查ECM的外部搭鐵電路是否正常，若正常，說明ECM內(nèi)部搭鐵電路出現(xiàn)故障，更換ECM。

3）傳感器信號(hào)線路檢測(cè) 拔下B25與B31，檢查B25插頭上6與B31插頭上115之間的導(dǎo)線電阻，檢查B25插頭上4與B31插頭上114之間的導(dǎo)線電阻，正常值均應(yīng)小于1 Ω，否則，說明傳感器信號(hào)線出現(xiàn)故障。

2.2 傳感器動(dòng)態(tài)工作效果檢測(cè)

點(diǎn)火開關(guān)OFF，插上連接器B25和B31插頭。

1）萬用表檢測(cè) 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用萬用表分別檢測(cè)B25端子6、4與搭鐵間電壓值，怠速狀態(tài)正常值分別應(yīng)為0.5～1.1V和2.1～3.1V；在踩下油門踏板情況下正常值分別為3.3～4.9 V和4.6～5.0 V，否則，更換節(jié)氣門位置傳感器。

2）讀取數(shù)據(jù)流 使用KT300讀取數(shù)據(jù)流，點(diǎn)火開關(guān)ON，在節(jié)氣門全關(guān)時(shí)，節(jié)氣門開度顯示8%～20%；隨著油門踏板踩下，節(jié)氣門開度值立即加大，全開時(shí)開度為64%～96%，否則更換節(jié)氣門位置傳感器。

3）波形分析 用示波器檢測(cè)B25端子6、4與搭鐵間信號(hào)波形，傳感器正常情況下，實(shí)測(cè)信號(hào)波形如圖5所示。在進(jìn)行波形分析時(shí)要注意 “4看”：看數(shù)據(jù)正確性，看穩(wěn)定性，看變化趨勢(shì)，看響應(yīng)性。

怠速時(shí)，VTA和VTA2兩路信號(hào)電壓值分別為0.78V左右和2.5V左右；加速時(shí)，電壓應(yīng)上升，當(dāng)油門踏板完全踩下、節(jié)氣門完全打開時(shí)，VTA和VTA2兩路信號(hào)電壓值分別為4.2 V左右和5 V左右；怠速或節(jié)氣門保持一定開度時(shí)，電壓值應(yīng)保持穩(wěn)定，電壓波動(dòng)要小；急加速時(shí)電壓波形應(yīng)迅速上升，急減速時(shí)電壓波形應(yīng)迅速下降；若怠速或節(jié)氣門保持一定開度時(shí)電壓值波動(dòng)很大，加速或減速時(shí)電壓波形反應(yīng)緩慢，則說明節(jié)氣門位置傳感器存在故障。

3 故障診斷與排除

3.1 實(shí)車故障診斷與排除

1）點(diǎn)火開關(guān)ON，用KT300讀取故障碼，顯示“P0123節(jié)氣門／踏板位置傳感器／開關(guān) ‘A’電路高輸入”。

2）清除故障碼，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈依然點(diǎn)亮，再次讀取故障碼，上述故障碼依然存在。

3）發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，點(diǎn)火開關(guān)ON，檢查傳感器的電源和搭鐵電路，均正常。

4）用KT300讀取數(shù)據(jù)流，節(jié)氣門開度約為16%，踩下踏板時(shí)節(jié)氣門開度不會(huì)變化。繼續(xù)檢查傳感器到ECM之間的信號(hào)線，電阻小于1Ω，正常。

5）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用萬用表分別檢測(cè)節(jié)氣門位置傳感器兩信號(hào)端子與搭鐵間電壓，在踩下油門踏板情況下，VTA1信號(hào)電壓高于4.5 V，確定節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障。

6）更換新的傳感器，多次發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，故障燈熄滅，故障碼不再重現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)加速有力。

3.2 故障原因分析

節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，不能正確產(chǎn)生節(jié)氣門開度位置信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECM接收不到節(jié)氣門實(shí)際開度信號(hào)進(jìn)入失效保護(hù)模式，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)ECM切斷通往節(jié)氣門執(zhí)行器的電流，且節(jié)氣門被回位彈簧拉回到開度6o（約16%），這樣即使踩下踏板，節(jié)氣門開度也不會(huì)變化，仍以16%的開度維持最低車速。任意工況下發(fā)動(dòng)機(jī)ECM均以此節(jié)氣門開度信號(hào)為依據(jù)，不能準(zhǔn)確地判定實(shí)時(shí)變動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)工況，所以出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)，踩下加速踏板加速行駛時(shí)，感到發(fā)動(dòng)機(jī)加速無力的故障現(xiàn)象。

［1］ COROLLA 汽車維修手冊(cè)［Z］.

［2］胡旭峰.節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)不良故障排除［J］.汽車電器，2013（3）：48－50.