泉州丰汇汽车服务有限公司 唐林平

故障现象一辆2012款东风标致408车，搭载10LH3X发动机，累计行驶里程约为12万km。客户反映，车辆行驶中偶尔加速没反应，同时发动机故障灯异常点亮，且散热风扇高速运转。该故障有时行驶10 km左右就会出现，故障出现后将发动机熄火等待一段时间，重新起动发动机，故障消失。

故障诊断接车后路试，确认故障现象与客户所述一致。用故障检测仪检测，在发动机控制单元中读得3个故障代码（图1），分别为“P0123 电子节气门信号1电路对正极短路或断路”“P1158 电子节气门信号2电路对正极短路或断路”“P1153 节气门止动位编程，功能故障”。分析故障代码，认为节气门位置传感器信号异常，导致发动机控制单元进入跛行控制模式，以致发动机无法加速。

读取发动机数据流，发现节气门位置信号1和节气门位置信号2的电压信号之和约为5 V，相互关系正常，但踩下加速踏板时（此时发动机无法加速）2个位置信号均无变化，异常。接着用万用表分别测量节气门总成导线连接器各端子的电压情况，测量结果见表1所列。分析表1可知，节气门总成导线连接器端子1和端子2为节气门电动机驱动端子（由于发动机控制单元进入跛行控制模式，节气门开度由节气门总成内部的复位机构控制，因此发动机怠速时节气门电动机不工作），端子3为节气门位置传感器搭铁端子，端子4为节气门位置传感器参考电源端子，端子5和端子6均为节气门位置传感器信号端子。

图1 读得的故障代码（截屏）

将发动机熄火，停放一段时间后用故障检测仪清除故障代码。重新起动发动机，原地踩下加速踏板，发动机加速恢复正常，说明发动机控制单元已解除跛行控制模式。考虑到故障是偶发性的，决定用示波器检测节气门位置传感器信号的变化。连接示波器，原地踩下加速踏板，发动机加速正常，测得的节气门位置传感器信号波形如图2所示。分析图2可知，节气门位置传感器的参考电源始终约为5 V；发动机怠速时，节气门总成导线连接器端子6上的信号电压约为4.05 V，端子5上的信号电压约为0.92 V；将加速踏板踩到底时，节气门总成导线连接器端子6上的信号电压约为0.56 V，端子5上的信号电压约为4.43 V。使用数学通道将蓝色波形反转（图3），发现蓝色波形和红色波形变化一致，正常。

表1 测量节气门总成导线连接器各端子的电压情况

图2 发动机加速正常时的节气门位置传感器信号波形（截屏）

图3 使用数学通道将蓝色波形反转（截屏）

进行路试，行驶约9 km时故障出现，踩下加速踏板，发动机无法加速，同时发动机故障灯异常点亮。分析故障出现时采集的节气门位置传感器信号波形（图4）可知，节气门位置传感器的参考电源始终约为5 V，正常；节气门总成导线连接器端子5和端子6上的信号电压均突然上升至10 V左右，异常。考虑到该信号电压与脱开节气门总成导线连接器时所测得的信号电压（10.82 V）基本一致，再结合故障代码P0123和故障代码P1158进行分析，推断故障出现时节气门位置传感器的2个信号线同时发生断路，且断路部位在节气门总成内部电路上。

图4 发动机无法加速时的节气门位置传感器信号波形（截屏）

将车开回修理厂，拆解节气门总成，发现节气门位置传感器不是滑变电阻式的；仔细观察发现，节气门位置传感器集成电路板的触点（图5）通过4根细金属丝与导线连接器侧的触点连接；用工具轻轻挑动4根细金属丝，发现4根细金属丝与导线连接器侧的触点均存在虚接，推断故障是由此引起的。

故障排除 用电烙铁将4根细金属丝两端的8个触点重新焊接牢固（图6）后试车，行驶约20 km，故障未再出现。交车1星期后电话回访，客户反映车辆使用一切正常，故障彻底排除。

图5 节气门位置传感器集成电路板的触点

图6 重新焊接触点

知识拓展

如图7所示，该车节气门位置传感器主要由定子和转子组成。定子由多层电路板构成，电路板上有励磁线圈、3个接收线圈及处理器；3个接收线圈成多角星形，相位是彼此错开的；励磁线圈装在电路板的背面。转子由一个封闭的线匝构成，线匝随着节气门翻板一同转动；线匝的形状与接收线圈的形状是一样的。

交变电流流过励磁线圈，产生一个交变电磁场，其电磁感应穿过转子，转子中感应出的电流又会在线匝（转子）周围感应出一个次级交变磁场。这2个交变磁场共同作用在接收线圈上，在接收线圈内感应出交流电压。转子中的感应与角度位置无关，但接收线圈的感应取决于它与转子之间的距离和其角度位置。由于角度位置不同，转子与接收线圈的重合度就不同，因而对应角度位置的感应电压幅值也就不同。处理器会对接收线圈的交变电压进行整流并放大，并使得3个接收线圈的输出电压成比例。在分析完电压后，分析结果转化成节气门电位计的输出信号，然后送至发动机控制单元做进一步处理。

图7 节气门位置传感器的结构