威海职业学院 赵锦强
一辆累计行驶里程约为4.2万km的2016年产丰田卡罗拉车,搭载1ZR发动机和CVT无级变速器。客户反映车辆行驶中发动机故障灯突然点亮,随后出现发动机加速无反应的故障现象。
接车后首先试车,确认故障现象属实。连接故障检测仪读取发动机控制系统的故障代码,读取到的故障代码如图1所示。
图1 故障代码(截屏)
不起动发动机,将点火开关置于ON挡,在不踩加速踏板和将加速踏板踩到底的2种状态下读取相关数据流,分析读取到的相关数据流得知,加速踏板位置传感器1、加速踏板位置传感器2输出信号正常变化;节气门位置传感器1、节气门位置传感器2输出信号无变化,明显异常;不踩加速踏板时,节气门电机占空比为14.9%,说明怠速时能维持发动机正常运转,而将加速踏板踩到底时占空比变化很小,仅为25.5%,说明加速时节气门基本无反应。
查阅相关资料,当存储故障代码P0121时,发动机控制单元(ECM)进入失效保护模式。在失效保护模式下,ECM切断(注:不是完全切断)通往节气门电机的电流,并且节气门开度被回位弹簧拉到6°,然后ECM根据加速踏板开度,通过控制燃油喷射(间歇性燃油切断)和点火正时调整发动机动力输出,以确保车辆维持最低车速,在故障排除前,车辆会一直处于失效保护模式。再次查阅资料,该车节气门位置传感器相关电路如图2所示,节气门体总成上共有6根线,其中端子1(M-)、端子2(M+)为节气门电机驱动线,用于控制节气门电机;端子3(E2)为搭铁线,端子5(VC)为5 V电源线,端子6(VTA)为节气门位置传感器1信号线,端子4(VTA2)为节气门位置传感器2信号线。根据故障代码、数据流及相关电路分析,导致故障发生的可能原因有:节气门体总成故障、ECM故障及相关电路故障等。
图2 节气门位置传感器相关电路
将点火开关置于OFF挡,断开节气门体总成连接器,测量节气门体总成侧端子1与端子2间的电阻,测量值为17.6 Ω(正常);将点火开关置于ON挡,测量线束侧端子5与端子3间的电压,测量值为5.02 V(正常),分别测量线束侧端子4与端子3、端子6与端子3间的电压,测量值均为4.92 V(正常);将点火开关置于OFF挡,测量节气门体总成各端子与ECM相应端子间的电阻,测量值均<1 Ω(正常)。上述测量结果说明,ECM及相关电路均正常,判断节气门体总成存在故障。
更换节气门体总成后试车,故障排除。