典型车型中霍尔式节气门位置传感器的检修流程分析
2021-08-04袁印
袁 印
(四川职业技术学院汽车工程系,四川 遂宁 629000)
1 霍尔式节气门位置传感器功能
节气门位置传感器安装在节气门体总成上,检测节气门开度,属于非接触型传感器。使用霍尔效应元件,以便在极端的行驶条件下(例如高速、极低车速)也能生成精确的信号。节气门位置传感器用于检测节气门开度情况,当节气门关闭时,传感器输出电压降低;当节气门开启时,传感器输出电压升高,ECM根据这些信号来计算节气门开度并响应驾驶员输入来控制节气门执行器。这些信号同时也用来计算空燃比修正值、功率提高修正值和燃油切断控制。
2 丰田轿车霍尔式节气门位置传感器检修
2.1 电路图分析
E2为搭铁线,VTA2为电子节气门传感器2号信号端,VC为工作电压,VTA为电子节气门传感器1号信号端(图1)。
图1 丰田卡罗拉轿车节气门位置传感器
2.2 检测流程
1)故障码读取
P0122开关/节气门位置传感器显示VTA2断路,P0123显示VTA2短路,P0222显示VC断路,P0223显示EAT断路,通过读取数据流验证故障码的真实性。
2)数据流读取
读取节气门开度,将诊断仪连接到诊断座,点火开关置于ON位置(不起动发动机),打开诊断仪,踩油门踏板,读取节气门开度在一直变化,图2中节气门开度为33.3%,再次读取诊断仪上的电压变化值,记录检测值并与标准数据(表1)进行比对,若检测数据不在正常范围内,检查线路故障,再次读取故障码。
表1 丰田卡罗拉轿车节气门位置数据
图2 节气门开度
3)线路检查
用万用表检查电源电压,测量传感器端子与ECU端子之间电阻值,如果不在规定范围内,则说明该段电路存在断路故障。测量传感器端子、ECU端子分别与车身搭铁间电阻值,如果不在规定范围内,则说明该段电路存在短路故障。参数值见表2。
表2 节气门传感器B25端子与ECM端子B31导通性测试
3 大众轿车霍尔式节气门位置传感器检修
3.1 电路图分析
其电子节气门控制单元有6条线(图3),包含一个电机、2个位置传感器。其中,T6e3、T6e5号端子为节气门电机,T6e1、T6e4号端子为节气门位置传感器的信号线,T6e2号端子为传感器的电源线,T6e6号端子为搭铁线。发动机电脑通过控制T6e3、T6e5端子,改变电机电流大小和方向,使电机工作,带动减速齿轮打开或关小节气门。
图3 迈腾B8节气门体控制单元电路图
3.2 检测流程
1)故障码读取
使用解码仪,故障灯点亮,故障码P0122节气门电位计信号太小,P0222节气门驱动器角度传感器2信号太小,通过读取数据流验证故障码的真实性。
2)数据流读取
接通点火开关,慢慢踩下加速踏板,用解码仪读取节气门位置传感器两个信号输出,观察能否随加速踏板的变化而变化。01-62/1:节气门角度电位计1(16.80%~87.89%),01-62/2:节气门角度电位计2(82.81%~12.11%),如果不在规定范围内检测线路故障。
3)线路检测
测T6e/6-T106/56、T6e/4-T105/55、T6e/2-T105/54、T6e/1-T105/34,线路之间导通性测试,主要检测短路及断路、虚接,还可以测相应端子的波形。参数值见表3。
表3 节气门传感器端子与J623端子导通性测试
4 检测参数比较
1)丰田轿车数据流
丰田轿车节气门位置传感器有两个传感器电路VTA1和VTA2,VTA1用于检测节气门开度,VTA2用于检测VTA1故障。传感器信号电压与节气门开度成比例,怠速状态正常值分别应为VTA1在0.5~1.1V和VTA2在2.1~3.1V变化,在踩下油门踏板情况下正常值分别为VTA1在3.3~4.9V和VTA2在4.6~5.0V变化,当出现故障时,故障指示灯会被点亮,发动机转速维持在1700r/min。
2)大众轿车数据流
大众轿车霍尔式节气门位置传感器G187在节气门完全关闭时,它的信号电压0.80V左右,当节气门完全打开时,它的信号电压为3.80V左右;传感器G188在节气门完全关闭时,它的信号电压为4.10V左右,当节气门完全打开时,它的信号电压为0.50V左右,这2条信号线电压变化是不一致的。节气门控制单元里的两个电位计(或角度传感器)的两个信号也是不一样的。怠速的时候其中一个电位计的信号电压较低(约0.6V),另一个电位计的较高(约4.35V)。如果节气门打开,较低的值将上升,较高的值会下降。使用示波器对电位计进行检测的方法也叫噪音检测法。虽然有点前后不一致(显示比示波器迟钝),但很简便、快速,如果发动机电脑检测到2个位置传感器有故障,节气门回位弹簧使节气门关闭,发动机保持高怠速1800r/min,发动机“EPC”故障灯点亮。
5 案例启示
1)故障现象确认
当霍尔式节气门位置传感器出现故障时,两种车型的发动机故障灯会点亮,高怠速运转,怠速和加速等工况异常,在诊断维修时要做好问诊试车,结合故障灯、故障现象、故障码相关性分析。
2)检测流程分析
在故障码读取时,要做好故障码性质的分析、故障码设置条件的DCT的分析,通过读取动态数据流来印证故障码的真伪,缩小故障范围。传感器与ECU线路故障通常有传感器信号线交叉,传感器信号搭铁线路断路或虚接,传感器参考电压线路断路或虚接,传感器信号输出线路(一根)断路、(一根)虚接,电机线路断路、虚接,节气门驱动电机线路错接。采用示波器测波形或者用万用表测信号端子之间的电阻值。
3)参数值验证
大众与丰田车型霍尔式节气门位置传感器的故障码、数据流的参数值不一样,一定要结合维修技术手册,分析电路图的信号端子,实测数据验证与分析。
4)节气门体的维护
在发动机运转时拔下节气门位置传感器的插头,以及在断开电子节气门控制执行器或者ECU线束插头后,需要执行节气门关闭位置的学习程序。例如当节气门积碳导致进气不畅,怠速不稳,清洗节气门后,也要进行怠速学习设定。