丰田卡罗拉EX轿车节气门传感器故障诊断

刘家飞，厉 勇，宋 华，李云星

（日照市工业学校，山东 日照 276800）

1 故障现象

一辆一汽丰田卡罗拉2011款轿车，手动1.6（COROLLA EX），装备1ZR-FE发动机，已行驶4万公里，行驶过程中故障灯突然点亮，在怠速时，发动机怠速不稳，踩下加速踏板加速行驶时，感到发动机加速无力。

2 基本诊断原理与方法

该车型1ZR-FE发动机使用霍尔式节气门传感器，故障传感器如图1所示。总体诊断方法主要为：基本项目检测和传感器动态工作效果检测。

传感器与电控单元ECM之间的连接线路如图2所示。节气门位置传感器有4根导线，ECM通过VC端子给节气门位置传感器供5 V电源，传感器经过E2端子通过ECM搭铁，该传感器有两路输出信号VTA1和VTA2，输出信号理论图形如图3所示。

VTA1用于检测节气门开度，VTA2用于检测VTA1的故障。传感器信号电压与节气门开度成比例，在0 V和5 V之间变化，此信号被送至发动机ECM作为节气门开度信号。

以下诊断检测过程依据丰田维修手册及图2查找线束连接器端号等相关信息。

2.1 基本项目检测

1）传感器电源检测 拔下传感器线束连接器B25，如图4a所示，点火开关ON，用万用表检测B25插头上端子5与搭铁间电压，正常值应为5 V左右；否则，拔下ECM线束连接器B31，如图4b所示，检查B25插头上端子5与B31插头上端子67之间的导线电阻，正常值应小于1Ω，若正常，更换ECM。

2）传感器搭铁检测 点火开关OFF，拔下B25，用万用表检查B25插头上3与搭铁之间电阻，正常值应小于1Ω；否则，检查B25插头上3与B31插头上91之间的导线电阻，正常值应小于1 Ω；若电阻值不正常，检查ECM的外部搭铁电路是否正常，若正常，说明ECM内部搭铁电路出现故障，更换ECM。

3）传感器信号线路检测 拔下B25与B31，检查B25插头上6与B31插头上115之间的导线电阻，检查B25插头上4与B31插头上114之间的导线电阻，正常值均应小于1 Ω，否则，说明传感器信号线出现故障。

2.2 传感器动态工作效果检测

点火开关OFF，插上连接器B25和B31插头。

1）万用表检测 起动发动机，用万用表分别检测B25端子6、4与搭铁间电压值，怠速状态正常值分别应为0.5～1.1V和2.1～3.1V；在踩下油门踏板情况下正常值分别为3.3～4.9 V和4.6～5.0 V，否则，更换节气门位置传感器。

2）读取数据流 使用KT300读取数据流，点火开关ON，在节气门全关时，节气门开度显示8%～20%；随着油门踏板踩下，节气门开度值立即加大，全开时开度为64%～96%，否则更换节气门位置传感器。

3）波形分析 用示波器检测B25端子6、4与搭铁间信号波形，传感器正常情况下，实测信号波形如图5所示。在进行波形分析时要注意 “4看”：看数据正确性，看稳定性，看变化趋势，看响应性。

怠速时，VTA和VTA2两路信号电压值分别为0.78V左右和2.5V左右；加速时，电压应上升，当油门踏板完全踩下、节气门完全打开时，VTA和VTA2两路信号电压值分别为4.2 V左右和5 V左右；怠速或节气门保持一定开度时，电压值应保持稳定，电压波动要小；急加速时电压波形应迅速上升，急减速时电压波形应迅速下降；若怠速或节气门保持一定开度时电压值波动很大，加速或减速时电压波形反应缓慢，则说明节气门位置传感器存在故障。

3 故障诊断与排除

3.1 实车故障诊断与排除

1）点火开关ON，用KT300读取故障码，显示“P0123节气门／踏板位置传感器／开关 ‘A’电路高输入”。

2）清除故障码，起动发动机，发动机故障灯依然点亮，再次读取故障码，上述故障码依然存在。

3）发动机熄火，点火开关ON，检查传感器的电源和搭铁电路，均正常。

4）用KT300读取数据流，节气门开度约为16%，踩下踏板时节气门开度不会变化。继续检查传感器到ECM之间的信号线，电阻小于1Ω，正常。

5）起动发动机，用万用表分别检测节气门位置传感器两信号端子与搭铁间电压，在踩下油门踏板情况下，VTA1信号电压高于4.5 V，确定节气门位置传感器出现故障。

6）更换新的传感器，多次发动机起动后，故障灯熄灭，故障码不再重现，发动机加速有力。

3.2 故障原因分析

节气门位置传感器出现故障时，不能正确产生节气门开度位置信号，发动机ECM接收不到节气门实际开度信号进入失效保护模式，此时发动机ECM切断通往节气门执行器的电流，且节气门被回位弹簧拉回到开度6o（约16%），这样即使踩下踏板，节气门开度也不会变化，仍以16%的开度维持最低车速。任意工况下发动机ECM均以此节气门开度信号为依据，不能准确地判定实时变动的发动机工况，所以出现发动机怠速不稳，踩下加速踏板加速行驶时，感到发动机加速无力的故障现象。

［1］ COROLLA 汽车维修手册［Z］.

［2］胡旭峰.节气门位置传感器信号不良故障排除［J］.汽车电器，2013（3）：48－50.