别克林荫大道电子节气门系统检修

王子晨

（河北师范大学，河北 石家庄 050024）

1 故障现象

一辆2007年生产的别克林荫大道SGM 7281 AT型轿车，采用LP1发动机，行驶里程233 361 km。该车间歇性出现加速无力故障，且故障指示灯亮起来。

2 故障诊断与排除

2.1 故障询问

首先向用户询问故障出现时的情形、条件、如何发生、是否已检修过。用户反映：该车在驾驶过程中时而出现加速无力的故障，时而又加速正常。出现加速无力故障时，仪表板上的故障指示灯会亮起来。该车因为发动机烧机油在其他修理厂进行过大修。继续询问用户，该车什么情况下出现加速无力的故障。用户反映：故障出现的情形不确定，没有什么规律。

综合用户的叙述，判断该故障为偶发性故障。故障原因可能是接触不良，也可能是元器件工作性能不稳定。

2.2 故障征兆模拟

为了验证用户所说的故障，起动发动机，发动机顺利起动，发动机加速等操作均正常。用故障诊断仪读取怠速时数据流，未发现异常。这说明此时发动机没有故障。驾驶车辆在道路行驶一会儿，熄火后再次起动车辆，发动机起动后，故障指示灯亮起来。试车，发动机加速无力。这说明用户反映的故障确实存在，且故障具有偶发性。

由于故障指示灯亮，因此首先用故障诊断仪提取故障信息，显示2个故障码，分别是：P2138——加速踏板位置传感器1-2相关性；P2127——加速踏板位置传感器2电压过低。

2.3 故障诊断

故障码显示电子节气门系统存在故障，于是决定首先从电子节气门系统入手。

电子节气门系统（Electronic Throttle Control System，简称ETC）主要由加速踏板位置传感器（Accelerator Pedal Position Sensor，简称APP或APS）、节气门控制电动机、节气门位置传感器（Throttle Position Sensor，简称TPS）、发动机控制模块ECM等组成，如图1所示。其中，节气门控制电动机、节气门位置传感器TPS构成节气门总成。节气门电动机通过减速机构控制节气门的开度。加速踏板位置传感器安装在加速踏板总成的顶部，二者构成加速踏板单元［1］。

图1 电子节气门系统的组成

加速踏板位置传感器的功用是将加速踏板位置转变为电信号，并输送至ECM。ECM根据加速踏板位置信号判断驾驶员的操作意图，并和其他传感器共同决定节气门的开度。

林荫大道轿车发动机加速踏板总成设置有2个加速踏板位置传感器APP，这2个传感器安装在踏板总成上，且不可维修。ECM向每个加速踏板位置传感器提供单独的 5 V参考电压电路和低电平参考电压电路，加速踏板位置传感器向ECM输出一个随加速踏板位置而变的信号电压，如图2所示。

图2 通用轿车电子节气门系统加速踏板位置传感器

当踩下加速踏板时，电位计滑臂随之移动，从而改变检测电路中的电阻值，检测电路的输出电压也随之改变。加速踏板位置传感器向ECM提供与踏板位移量成比例的电压信号。如图3所示，加速踏板位置传感器1的输出电压为传感器2的2倍［2］。

图3 通用轿车电位计式加速踏板位置传感器信号输出特性

电子节气门系统设置2个加速踏板位置传感器的主要目的是实现“冗余控制”，另外还可以实现安全功能和检查功能。

1）当一个加速踏板位置传感器失效时，ECM中故障存储器存储相应的故障代码，并接通电子节气门故障指示灯电路，此时电子节气门系统将进入怠速状态。如果在规定时间内检测到另一个加速踏板位置传感器处于怠速位置，车辆就可以继续行驶；如果需要加速车辆至全负荷工作，则发动机转速只能慢慢提高，而且发动机的舒适功能（发动机牵引力调节、定速巡航等）被关闭。

2）当2个加速踏板位置传感器都失效时，ECM中故障存储器内存储相应的故障代码，电子节气门故障指示灯接通。此时，发动机不再对加速踏板的动作做出任何反应，只能以较高的怠速转速（最高1 500 r/min） 工作。

当故障指示灯亮起时，驾驶车辆行驶，结果发动机转速只能缓慢提高，这进一步验证了本故障是由于一个加速踏板位置传感器损坏造成。因此，判断加速踏板位置传感器2及其信号电路有故障。

查阅林荫大道维修手册，维修手册中给出电子节气门系统有关故障码产生的条件，见表1。

表1 故障码产生的条件

由表1知，故障代码2127产生的原因可能有：①加速踏板位置传感器2的5 V参考电压电路开路；②加速踏板位置传感器2对搭铁短路；③加速踏板位置传感器 2信号电路开路。

故障代码2138产生的原因可能有：加速踏板位置传感器1的信号电路、加速踏板位置传感器2的信号电路、加速踏板位置传感器1的5 V参考电压电路、加速踏板位置传感器2的5 V参考电压电路电阻过大，加速踏板位置传感器1信号、加速踏板位置传感器2信号性能不正常（信号不准确）。

2.4 电路和系统测试

由于该车曾进行过大修，在大修过程中，解体发动机时要拆解相关线束，因此有必要对电路进行测试。

在进行电路和系统测试之前，①应确保蓄电池充满电；②确保蓄电池电缆清洁牢固；③检查是否有熔断丝熔断；④确保搭铁线清洁、牢固且处于正确的位置；⑤检查易于接触或可以看到的系统部件是否有明显损坏或存在可能导致该症状的状况。

电路和系统测试的步骤：①将点火开关置于OFF位置，断开加速踏板总成上的线束连接器。图4为加速踏板位置传感器线束连接器的针脚图，加速踏板位置传感器针脚功能见表2。②将点火开关置于OFF位置，测试加速踏板位置传感器1和2的低电平参考电压电路（即传感器搭铁电路）和良好搭铁之间的电阻，测试值小于5 Ω。这说明加速踏板位置传感器1和2搭铁良好。③点火开关置于ON位置，测试加速踏板位置传感器1和2的5 V参考电压电路和良好搭铁之间的电压。测试值为5 V，这说明5 V参考电压电路正常。④用故障诊断仪读取数据流，加速踏板位置传感器1和2的电压参数低于0.3 V，符合标准，说明加速踏板位置传感器的信号电路正常。

图4 加速踏板位置传感器线束连接器的针脚图

表2 加速踏板位置传感器针脚功能

2.5 故障排除

经过上述测试，说明加速踏板位置传感器1和2的所有电路/连接测试都正常，于是怀疑加速踏板位置传感器有故障。加之，该车行驶里程长，生产日期较早，因此决定更换加速踏板总成（加速踏板位置传感器安装在踏板总成上，且不可维修）。更换加速踏板总成后试车，故障现象消失，反复试车，故障不再出现，故障排除。

为了弄清楚加速踏板位置传感器到底存在什么故障，于是对换下的加速踏板位置传感器进行测量，经检测，没有发现传感器有什么异常。那究竟是什么原因造成加速无力这一偶发性故障？经过反复检查，发现加速踏板位置传感器端子6号有点松动。这说明故障是由于端子6号松动引起电阻过大，从而导致加速踏板位置传感器2电压过低，出现故障码P2127——加速踏板位置传感器2电压过低。当加速踏板位置传感器2电压过低时，APP传感器1-2比率不正常，从而出现故障码P2138——加速踏板位置传感器1-2相关性。为了验证这一判断，将松动的端子用细铜丝固定后，再将旧的加速踏板总成安装到车上，反复试车，故障现象不再出现。

最后，征求用户意见，为了确保行驶安全，更换了新的加速踏板总成。

3 技术总结

1）关于诊断流程故障 诊断一定要按照故障询问—故障征兆模拟—故障诊断—电路和系统测试的流程进行。尤其是故障询问，一定要向用户询问故障出现时的情形、条件、如何发生、是否已检修过等信息，询问得到的信息越多，对诊断提供的帮助就越大，诊断中所走的弯路就越少［3］。

2）关于维修手册等技术文件的应用［3］任何汽车故障诊断一定要按照维修手册等技术文件的规范进行。避免在不了解规定车型操作规范的前提下，凭经验、想当然地进行操作，这样很容易造成旧故障未排除，又制造出新故障的后果。

［1］ 上汽通用汽车有限公司.汽车发动机控制系统及检修［M］.北京：高等教育出版社，2016：89-105.

［2］ 2007别克林荫大道维修手册［Z］.

［3］ 王忠良，陈昌建.汽车微电脑控制系统与故障检测［M］.北京：人民邮电出版社，2004：111-138.