別克林蔭大道電子節氣門系統檢修

王子晨

（河北師范大學，河北 石家莊 050024）

1 故障現象

一輛2007年生產的別克林蔭大道SGM 7281 AT型轎車，采用LP1發動機，行駛里程233 361 km。該車間歇性出現加速無力故障，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時的情形、條件、如何發生、是否已檢修過。用戶反映：該車在駕駛過程中時而出現加速無力的故障，時而又加速正常。出現加速無力故障時，儀表板上的故障指示燈會亮起來。該車因為發動機燒機油在其他修理廠進行過大修。繼續詢問用戶，該車什么情況下出現加速無力的故障。用戶反映：故障出現的情形不確定，沒有什么規律。

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

2.2 故障征兆模擬

為了驗證用戶所說的故障，起動發動機，發動機順利起動，發動機加速等操作均正常。用故障診斷儀讀取怠速時數據流，未發現異常。這說明此時發動機沒有故障。駕駛車輛在道路行駛一會兒，熄火后再次起動車輛，發動機起動后，故障指示燈亮起來。試車，發動機加速無力。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

故障碼顯示電子節氣門系統存在故障，于是決定首先從電子節氣門系統入手。

電子節氣門系統（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）、節氣門控制電動機、節氣門位置傳感器（Throttle Position Sensor，簡稱TPS）、發動機控制模塊ECM等組成，如圖1所示。其中，節氣門控制電動機、節氣門位置傳感器TPS構成節氣門總成。節氣門電動機通過減速機構控制節氣門的開度。加速踏板位置傳感器安裝在加速踏板總成的頂部，二者構成加速踏板單元［1］。

圖1 電子節氣門系統的組成

加速踏板位置傳感器的功用是將加速踏板位置轉變為電信號，并輸送至ECM。ECM根據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氣門的開度。

林蔭大道轎車發動機加速踏板總成設置有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 通用轎車電子節氣門系統加速踏板位置傳感器

當踩下加速踏板時，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

電子節氣門系統設置2個加速踏板位置傳感器的主要目的是實現“冗余控制”，另外還可以實現安全功能和檢查功能。

1）當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的故障代碼，并接通電子節氣門故障指示燈電路，此時電子節氣門系統將進入怠速狀態。如果在規定時間內檢測到另一個加速踏板位置傳感器處于怠速位置，車輛就可以繼續行駛；如果需要加速車輛至全負荷工作，則發動機轉速只能慢慢提高，而且發動機的舒適功能（發動機牽引力調節、定速巡航等）被關閉。

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

當故障指示燈亮起時，駕駛車輛行駛，結果發動機轉速只能緩慢提高，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氣門系統有關故障碼產生的條件，見表1。

表1 故障碼產生的條件

由表1知，故障代碼2127產生的原因可能有：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（信號不準確）。

2.4 電路和系統測試

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

在進行電路和系統測試之前，①應確保蓄電池充滿電；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部件是否有明顯損壞或存在可能導致該癥狀的狀況。

電路和系統測試的步驟：①將點火開關置于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據流，加速踏板位置傳感器1和2的電壓參數低于0.3 V，符合標準，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，故障現象消失，反復試車，故障不再出現，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，經檢測，沒有發現傳感器有什么異常。那究竟是什么原因造成加速無力這一偶發性故障？經過反復檢查，發現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，從而導致加速踏板位置傳感器2電壓過低，出現故障碼P2127——加速踏板位置傳感器2電壓過低。當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，從而出現故障碼P2138——加速踏板位置傳感器1-2相關性。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，反復試車，故障現象不再出現。

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 技術總結

1）關于診斷流程故障 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時的情形、條件、如何發生、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）關于維修手冊等技術文件的應用［3］任何汽車故障診斷一定要按照維修手冊等技術文件的規范進行。避免在不了解規定車型操作規范的前提下，憑經驗、想當然地進行操作，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.汽車發動機控制系統及檢修［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與故障檢測［M］.北京：人民郵電出版社，2004：111-138.