余姚东江名车专修厂 叶正祥
故障现象一辆2006款讴歌TL车,搭载J32A3发动机,累计行驶里程约为22.7万km。车主反映,该车发动机故障灯异常点亮。
故障诊断接车后试车,发现除了发动机故障灯异常点亮以外,并无其他异常现象。用故障检测仪检测,读得故障代码“P2138 加速踏板位置传感器A/B(节气门位置传感器D/E)电压相关性错误”;记录并清除故障代码,故障代码可以清除,且发动机故障灯不再异常点亮。反复试车,故障未再出现,于是交车,让车主继续使用,等故障再现再进行诊断,车主表示同意。
1周后车主进厂反映故障再现,接车后试车,发现故障现象与之前一样,且仍存储故障代码P2138;清除故障代码,故障代码可以清除,且发动机故障灯不再异常点亮;反复试车,故障未再出现。由此可知该车故障为偶发故障,且故障频率较低。
查看维修资料得知,该车加速踏板位置传感器内部有2个电位计,电位计A的信号电压始终约为电位计B的信号电压的2倍,若这种关系的偏差过大,则存储故障代码P2138。用故障检测仪读取加速踏板位置传感器信号并以波形形式显示(图1),发现踩下、保持及释放加速踏板时,电位计A和电位计B的信号变化无异常。用示波器测量加速踏板位置传感器信号(图2、图3),发现在未释放加速踏板时,电位计A的信号电压会突然下降,然后立即恢复正常。运用示波器中的数学通道功能(图4),将电位计B的信号乘以2,发现生成的波形在故障发生时无法与电位计A的信号电压重合(图5),这说明电位计A的信号电压与电位计B的信号电压之间的关系偏差过大。电位计A的信号电压下降可能是由电位计A的供电下降或电位计A损坏引起的,而故障出现时电位计A的供电并未下降,由此推断电位计A损坏。
图1 以波形形式显示加速踏板位置传感器信号(截屏)
图2 探针的连接
图3 故障车的加速踏板位置传感器信号波形(截屏)
图4 运用示波器中的数学通道功能(截屏)
图5 生成的波形在故障发生时无法与电位计A的信号电压重合(截屏)
图6 加速踏板位置传感器端子
拆解加速踏板位置传感器,检查其端子(图6),未见异常;检查电位计的触点(图7),无异常磨损。诊断至此,怀疑炭膜电阻有问题或电位计A的触点与炭膜电阻的接触有问题。
图7 加速踏板位置传感器电位计的触点和炭膜电阻
故障排除用酒精清洗炭膜电阻表面和电位计的触点后装复试车,再次用示波器测量加速踏板位置传感器信号(图8),发现电位计A的信号电压与电位计B的信号电压之间的关系恢复正常。交车1个星期后电话回访,车主反映故障未再出现,故障排除。
故障总结故障检测仪不但可以读取数据流,而且还可以让数据以波形的形式显示,但由于故障持续时间很短,故障检测仪难以捕捉到故障波形,而示波器可以,因此用示波器来诊断偶发性故障非常有效。
图8 正常车的加速踏板位置传感器信号波形(截屏)
对于可变电阻式加速踏板位置传感器和节气门位置传感器,常见的偶发类故障为搭铁线虚接,而这类传感器的搭铁线(一般是经过控制单元内部搭铁,因此控制单元的搭铁线也属于传感器的搭铁线,并不单单是传感器与控制单元之间的搭铁线)一旦虚接,会使信号变大,由于该车电位计A信号电压是突然变小,因此不用考虑传感器搭铁线路故障。另外,电位计A信号电压是从传感器侧端子上测量的,因此也不用考虑信号线路故障。
编者按
如图9所示,假设正常情况下,节气门处于全闭位置时的节气门位置传感器输出电压为0.45 V,节气门处于全开位置时的传感器输出电压为4.45 V,则节气门开度从0%~100%时,传感器整个工作电压变量为4 V,所以节气门每打开1%,传感器输出电压上升0.04 V。
图9 正常的节气门位置传感器电路
如图10所示,假设节气门位置传感器搭铁不良,存在100 Ω的电阻,则节气门位置传感器的输出电压变为 5×(90+100)/(1 000+100)≈0.86 V,传感器输出电压增大了约0.41 V,对应的节气门开度约为10%。
由此可见,对于可变电阻式加速踏板位置传感器和节气门位置传感器,若搭铁线虚接,确实会使输出信号电压变大。
图10 搭铁不良的节气门位置传感器电路