泉州豐匯汽車服務(wù)有限公司 唐林平

故障現(xiàn)象一輛2012款東風(fēng)標(biāo)致408車，搭載10LH3X發(fā)動(dòng)機(jī)，累計(jì)行駛里程約為12萬(wàn)km?？蛻舴从?，車輛行駛中偶爾加速?zèng)]反應(yīng)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮，且散熱風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)。該故障有時(shí)行駛10 km左右就會(huì)出現(xiàn)，故障出現(xiàn)后將發(fā)動(dòng)機(jī)熄火等待一段時(shí)間，重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，故障消失。

故障診斷接車后路試，確認(rèn)故障現(xiàn)象與客戶所述一致。用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中讀得3個(gè)故障代碼（圖1），分別為“P0123 電子節(jié)氣門信號(hào)1電路對(duì)正極短路或斷路”“P1158 電子節(jié)氣門信號(hào)2電路對(duì)正極短路或斷路”“P1153 節(jié)氣門止動(dòng)位編程，功能故障”。分析故障代碼，認(rèn)為節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)異常，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元進(jìn)入跛行控制模式，以致發(fā)動(dòng)機(jī)無法加速。

讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)節(jié)氣門位置信號(hào)1和節(jié)氣門位置信號(hào)2的電壓信號(hào)之和約為5 V，相互關(guān)系正常，但踩下加速踏板時(shí)（此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)無法加速）2個(gè)位置信號(hào)均無變化，異常。接著用萬(wàn)用表分別測(cè)量節(jié)氣門總成導(dǎo)線連接器各端子的電壓情況，測(cè)量結(jié)果見表1所列。分析表1可知，節(jié)氣門總成導(dǎo)線連接器端子1和端子2為節(jié)氣門電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端子（由于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元進(jìn)入跛行控制模式，節(jié)氣門開度由節(jié)氣門總成內(nèi)部的復(fù)位機(jī)構(gòu)控制，因此發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)節(jié)氣門電動(dòng)機(jī)不工作），端子3為節(jié)氣門位置傳感器搭鐵端子，端子4為節(jié)氣門位置傳感器參考電源端子，端子5和端子6均為節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)端子。

圖1 讀得的故障代碼（截屏）

將發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，停放一段時(shí)間后用故障檢測(cè)儀清除故障代碼。重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，原地踩下加速踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)加速恢復(fù)正常，說明發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元已解除跛行控制模式?？紤]到故障是偶發(fā)性的，決定用示波器檢測(cè)節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)的變化。連接示波器，原地踩下加速踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)加速正常，測(cè)得的節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)波形如圖2所示。分析圖2可知，節(jié)氣門位置傳感器的參考電源始終約為5 V；發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，節(jié)氣門總成導(dǎo)線連接器端子6上的信號(hào)電壓約為4.05 V，端子5上的信號(hào)電壓約為0.92 V；將加速踏板踩到底時(shí)，節(jié)氣門總成導(dǎo)線連接器端子6上的信號(hào)電壓約為0.56 V，端子5上的信號(hào)電壓約為4.43 V。使用數(shù)學(xué)通道將藍(lán)色波形反轉(zhuǎn)（圖3），發(fā)現(xiàn)藍(lán)色波形和紅色波形變化一致，正常。

表1 測(cè)量節(jié)氣門總成導(dǎo)線連接器各端子的電壓情況

圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)加速正常時(shí)的節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)波形（截屏）

圖3 使用數(shù)學(xué)通道將藍(lán)色波形反轉(zhuǎn)（截屏）

進(jìn)行路試，行駛約9 km時(shí)故障出現(xiàn)，踩下加速踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)無法加速，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮。分析故障出現(xiàn)時(shí)采集的節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)波形（圖4）可知，節(jié)氣門位置傳感器的參考電源始終約為5 V，正常；節(jié)氣門總成導(dǎo)線連接器端子5和端子6上的信號(hào)電壓均突然上升至10 V左右，異常?？紤]到該信號(hào)電壓與脫開節(jié)氣門總成導(dǎo)線連接器時(shí)所測(cè)得的信號(hào)電壓（10.82 V）基本一致，再結(jié)合故障代碼P0123和故障代碼P1158進(jìn)行分析，推斷故障出現(xiàn)時(shí)節(jié)氣門位置傳感器的2個(gè)信號(hào)線同時(shí)發(fā)生斷路，且斷路部位在節(jié)氣門總成內(nèi)部電路上。

圖4 發(fā)動(dòng)機(jī)無法加速時(shí)的節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)波形（截屏）

將車開回修理廠，拆解節(jié)氣門總成，發(fā)現(xiàn)節(jié)氣門位置傳感器不是滑變電阻式的；仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，節(jié)氣門位置傳感器集成電路板的觸點(diǎn)（圖5）通過4根細(xì)金屬絲與導(dǎo)線連接器側(cè)的觸點(diǎn)連接；用工具輕輕挑動(dòng)4根細(xì)金屬絲，發(fā)現(xiàn)4根細(xì)金屬絲與導(dǎo)線連接器側(cè)的觸點(diǎn)均存在虛接，推斷故障是由此引起的。

故障排除 用電烙鐵將4根細(xì)金屬絲兩端的8個(gè)觸點(diǎn)重新焊接牢固（圖6）后試車，行駛約20 km，故障未再出現(xiàn)。交車1星期后電話回訪，客戶反映車輛使用一切正常，故障徹底排除。

圖5 節(jié)氣門位置傳感器集成電路板的觸點(diǎn)

圖6 重新焊接觸點(diǎn)

知識(shí)拓展

如圖7所示，該車節(jié)氣門位置傳感器主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子由多層電路板構(gòu)成，電路板上有勵(lì)磁線圈、3個(gè)接收線圈及處理器；3個(gè)接收線圈成多角星形，相位是彼此錯(cuò)開的；勵(lì)磁線圈裝在電路板的背面。轉(zhuǎn)子由一個(gè)封閉的線匝構(gòu)成，線匝隨著節(jié)氣門翻板一同轉(zhuǎn)動(dòng)；線匝的形狀與接收線圈的形狀是一樣的。

交變電流流過勵(lì)磁線圈，產(chǎn)生一個(gè)交變電磁場(chǎng)，其電磁感應(yīng)穿過轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出的電流又會(huì)在線匝（轉(zhuǎn)子）周圍感應(yīng)出一個(gè)次級(jí)交變磁場(chǎng)。這2個(gè)交變磁場(chǎng)共同作用在接收線圈上，在接收線圈內(nèi)感應(yīng)出交流電壓。轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)與角度位置無關(guān)，但接收線圈的感應(yīng)取決于它與轉(zhuǎn)子之間的距離和其角度位置。由于角度位置不同，轉(zhuǎn)子與接收線圈的重合度就不同，因而對(duì)應(yīng)角度位置的感應(yīng)電壓幅值也就不同。處理器會(huì)對(duì)接收線圈的交變電壓進(jìn)行整流并放大，并使得3個(gè)接收線圈的輸出電壓成比例。在分析完電壓后，分析結(jié)果轉(zhuǎn)化成節(jié)氣門電位計(jì)的輸出信號(hào)，然后送至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元做進(jìn)一步處理。

圖7 節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)