一辆行驶里程约7万km的2009款广汽本田飞度轿车。用户反映:该车正常行驶感觉加速无力,停车后在“P”挡或“N”挡时发动机起动后,踩下油门踏板发动机转速提升很慢,最多提升到3000~3500r/min,并且发动机故障灯亮起。正常车辆发动机着火后,挡位在“P”或“N”挡时油门踏板踩到底,发动机最高转速为5000r/min;行驶中油门踏板踩到底,发动机最高转速为6000r/min(由发动机ECM/PCM断油控制功能决定)。
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接车后:用广汽本田专用诊断仪HDS进行检测。发现有1个永久性故障码,为P2123-APP传感器A电压过高。
DTC消除后试车。行驶一段距离后发动机故障灯又亮起,同时出现了上述的加速无力故障现象。再次用HDS进行诊断,发现故障码仍为:P2123-APP传感器A电压过高。
初步判断,故障可能为:(1)传感器本身故障;(2)信号线短路;(3)搭铁线断路;(4)发动机控制单元ECM故障。
1.油门踏板位置(APP)传感器故障原理分析
此车配置的是智能电子节气门控制系统。智能电子节气门控制系统组成及工作原理如图1所示。
智能电子节气门控制系统包括节气门动作器、节气门位置(TP)传感器A/B、油门踏板及油门踏板位置(APP)传感器A/B、电子节气门控制系统(ETCS)控制继电器、发动机ECM/PCM、数据总线等。
智能电子节气门控制系统是发动机电子管理系统中很关键部分。智能电子节气门控制系统不仅仅是用导线代替了油门拉索,它实现了发动机管理系统之间和内部更好地协调工作。发动机电子管理系统根据外部和内部的扭矩请求,将实际扭矩值与额定扭矩值进行对比,如果这2个值之间有偏差,那么系统会对此进行调节,使得这2个值相等。所以,无论是油门踏板位置改变或不改变,发动机ECM/PCM都能通过调整节气门的位置来改变发动机的输出扭矩。
其中油门踏板位置传感器(APP)是智能电子节气门控制系统的重要传感器之一。
APP传感器安装在油门踏板内部,随时监测油门踏板的位置。当油门踏板被踩下时,电阻改变,从而导致电压变化。当监测到油门踏板高度位置有变化,此传感器将改变的电压值瞬间发送到ECM/PCM,ECM/PCM对该信息和其它系统传来的数据信息进行运算处理,计算出1个控制信号,通过线路送到电子节气门控制系统(ETCS)伺服电动机继电器,伺服电动机驱动节气门执行机构,使节气门按规定指令动作;同时节气门位置传感器TPS,将节气门实际开度电压信号和速率电压信号反馈给ECM/PCM,以便ECM/PCM对节气门的实际开度进行监控和优化调节修正。数据总线则是负责ECM/PCM与其它系统控制单元以及各传感器之间的通讯。
APP传感器:为了尽可能保证安全,使用了2个传感器,APP传感器A和APP传感器B。一个电位计用于向ECM/PCM发送驾驶员所操纵的加速踏板行程,而另一个则用于监视传感器值是否正常,以确保传感器的可靠性;2个传感器具有不同的可变电阻范围;传感器支架上设置有限位器,其设计意图是,如果连杆转动超过一定量时,则加速器连杆将撞击到限位器上。
油门踏板位置(APP)传感器A/B,如果有一个失效的话发动机故障灯就会亮起,系统进入怠速状态,那么车辆可以继续运行;如果需要全负荷工作,转速只能缓慢提高。如果2个都失效的话发动机只能以较高的怠速转速(1500r/min)来工作,且不再对油门踏板做出反应。以上情况都会造成车辆行驶中加速无力。
2.油门踏板位置(APP)传感器故障原因诊断
查看数据流,对异常数据流进行分析,以便查找故障原因。
首先看APP传感器1~6号端子和ECM/PCM插接器A端子对应以及信号说明,见表1。
(1)查看DTC的冻结数据,如图2所示。
发现APP传感器A的电压为5.00V(信号线3号端子与搭铁线2号端子之间的信号电压),APP传感器B的电压为0.47V(信号线5号端子与搭铁线6号端子之间的信号电压)。在正常的情况下,APP传感器A的信号电压应该是APP传感B的2倍。所以,APP传感器A在驻车怠速工况下信号电压应该为1.00V。结合APP传感器端子说明,可判断故障原因应该有二:①APP传感器A的搭铁线断路(2号搭铁线路断路),造成传感器没有回路,使APP传感器A的电压保持在5.00V高电位;②APP传感器A的信号线短路(3号信号线路和1号电源线路短路),使APP传感器A的电压和1号电源电压一样高,为5.00V。
(2)如图3所示,断开APP传感器的6P插头,用万用表电压挡测量APP传感器插头的1号(棕色)和2号(蓝色)端子之间的电压,发现1号和2号端子之间的电压值为0V。同时再测量1号端子与搭铁之间的电压为4.99V,这说明故障应该出自2号端子搭铁线上,可能是由于2号端子至ECM/PCM之间的线路出现了断路,造成APP传感器A没有回路,使电压保持在高电位。但这并不能说明APP传感器A的信号线不存在短路的可能性。
(3)如图4所示,将点火开关转至LOCK(0)位置,使用HDS跨接SCS线路。断开发动机电脑插接器A,将APP传感器2号(蓝色)端子与车身搭铁。测量ECM/PCM插接器A(49针)的36号端子与车身之间的导通性,发现不导通(也可直接测量2号蓝色端子与A36号端子之间的导通性),到此可断定APP传感器A的搭铁线已断路。为了断定APP传感器A的信号线是否存在短路,同时又测量了APP传感器1号和3号端子的导通性,发现不导通,这说明APP传感器A信号线没有短路。
根据以上数据流分析、检测诊断,结合APP传感器故障原理分析,到此可判断故障原因最大可能是:APP传感器A的搭铁线断路。对APP传感器插接插头至ECM/PCM插接器A36号端子之间的线束进行检查,发现在发动机室内线束有破损现象,2号蓝色线已断。