一辆行驶里程约10万km,装配1ZR-FE发动机和手动变速器的2007年丰田卡罗拉EX1.6 L轿车。车主反映:该车在行驶过程中仪表盘上的发动机故障灯点亮,停车怠速运转时,发动机怠速不稳,踩下加速踏板加速时,发动机加速无力。
故障诊断:接车后验证故障,发现上述故障确实存在,另外还发现发动机最高转速不超过4 000 r/min。用故障检测仪进行检测,在发动机控制模块(ECM)中存储有故障代码P2123,含义是节气门/加速踏板位置传感器/开关“D”电路高输入。尝试清除故障代码,故障代码可以清除,同时发动机故障灯熄灭,但发动机再次起动并运转一段时间后,发动机故障灯会再次点亮,且故障代码P2123再次出现。
分析故障代码,该故障代码与加速踏板位置传感器(图1)有关。该车装配的1ZR-FE发动机采用的是霍尔效应元件的非接触式传感器,该传感器与发动机控制模块(ECM)之间的连接线路如图2所示,加速踏板位置传感器有6根线,ECM通过端子VCPA和端子VCP2给加速踏板位置传感器提供5V电源,传感器经端子EPA和端子EPA2通过ECM内部搭铁。该传感器有2路输出信号VPA(主)和VPA2(副),施加在ECM端子VPA和端子VPA2上的电压在0V~5V变化,并与加速踏板工作角度成比例(图3)。由图3中可以看出,怠速时,VPA和VPA2两路信号的电压分别为0.8V左右和1.6V左右;加速时,电压应上升;完全踩下加速踏板时,VPA和VPA2两路信号的电压分别为3.188V左右和4V左右。来自VPA的信号,指示的是实际加速踏板开度并用于发动机控制,来自VPA2的信号,传输VPA电路的状态信息并用于检测VPA的故障。
对加速踏板位置传感器的电源进行检测,拔下传感器导线连接器A37(图4),将点火开关置于ON位置,用万用表分别检测导线连接器A37的端子4和端子6与搭铁之间的电压,均为4.9V,正常值应为5V左右,正常;对加速踏板位置传感器的搭铁进行检测,拔下传感器导线连接器A37,将点火开关置于OFF位置,万用表分别检测导线连接器A37的端子1、端子3与搭铁之间的电阻,为0.4Ω和0.3Ω,正常值应小于1Ω,正常;在将点火开关置于OFF位置的状态下,对加速踏板位置传感器的信号线路进行检测,拔下导线连接器A37与E30,分别检测导线连接器A37的端子5与导线连接器E30图5)的端子22、导线连接器A37的端子2与导线连接器E30的端子23之间的导线电阻,均为0.3Ω,正常值均应小于1Ω,正常;将点火开关置于OFF位置,断开加速踏板位置传感器导线连接器A37,分别检查导线连接器A37的端子1与端子2、端子3与端子5之间的电阻,均为40.5 kΩ,标准值为36.60 kΩ~41.61 kΩ,正常。用故障检测仪读取动态数据流,在怠速状态下,加速踏板位置1信号电压为4.9V,加速踏板位置2信号为1.2V,踩下加速踏板,加速踏板位置2信号电压有所增加,加速踏板位置1信号电压仍为4.9V,正常情况下两者应均变化,因此确定加速踏板位置传感器本身有故障。
故障排除:更换加速踏板位置传感器后试车,多次起动发动机后,发动机故障灯熄灭,故障代码不再出现,发动机加速有力,故障排除。
相关资料:2014-2015年丰田卡罗拉原厂维修手册(含电路图及雷凌手册)