鄭州中鑫之寶 任賀新

故障現(xiàn)象一輛2014款五菱宏光車，搭載1.4 L發(fā)動機，累計行駛里程約為10萬km。車主反映，該車行駛中EPC燈偶爾會突然點亮，此時踩下加速踏板，發(fā)動機無法加速，只能怠速運轉(zhuǎn)；熄火等待5 min～10 min，重新起動發(fā)動機，故障現(xiàn)象消失。該故障頻率為每天出現(xiàn)兩三次，且氣溫高時，故障容易出現(xiàn)。

故障診斷用故障檢測儀檢測，在發(fā)動機控制單元中讀得1個故障代碼P2138，含義為加速踏板位置傳感器信號不合理。遺憾的是使用的故障檢測儀不能讀取故障代碼的凍結(jié)數(shù)據(jù)，看不到故障發(fā)生時的條件，例如故障發(fā)生的時間、節(jié)氣門開度、車速等，這無疑增加了排除故障的難度。

查看維修資料，得知故障代碼P2138的設(shè)置條件為，加速踏板位置傳感器1和加速踏板位置傳感器2電壓比例偏差超過極限，由此推斷該車故障可能是由某個加速踏板位置傳感器信號錯誤引起的。由于沒有這款車的維修經(jīng)驗，也不能太依賴故障代碼的提示，決定把節(jié)氣門和加速踏板都檢查一下。

實車檢查發(fā)現(xiàn)，該車采用了電子節(jié)氣門，節(jié)氣門和加速踏板上都是6根導(dǎo)線，由此推斷節(jié)氣門上集成了1個電動機（占用2根線）和2個電位計（即2個節(jié)氣門位置傳感器，占用4根線，共用1根供電線和1根搭鐵線，剩余為2根信號線）；加速踏板上安裝的加速踏板位置傳感器中集成了2個電位計，每個電位計均有1根供電線、1根搭鐵線和1根信號線。由于手上沒有該車的發(fā)動機控制電路，怎么檢查相關(guān)線路呢？首先要找到節(jié)氣門位置傳感器和加速踏板位置傳感器的信號線，接通點火開關(guān)，不停松踩加速踏板，此時信號線上的電壓應(yīng)呈線性變化。通過PICO示波器逐個測量各導(dǎo)線上的電壓變化分辨出了節(jié)氣門位置傳感器上的2根信號線和加速踏板位置傳感器上的2根信號線。

由于該車故障是偶發(fā)的，此刻故障并未出現(xiàn)，這時測量線路肯定是正常的，必須得在故障出現(xiàn)時測量才行！使用PICO示波器的4個通道，分別測量節(jié)氣門位置傳感器1（TPS1）信號（藍色波形）、節(jié)氣門位置傳感器2（TPS2）信號（紅色波形）、加速踏板位置傳感器1（APP1）信號（綠色波形）和加速踏板位置傳感器2（APP2）信號（黃色波形），調(diào)整好示波器的時基和電壓，不停松踩加速踏板，測得正常時的波形如圖1所示。分析圖1可知，正常情況下，TPS1信號和TPS2信號的電壓是相反的，兩者之和等于5 V，APP1信號電壓是APP2信號電壓的2倍。

PICO示波器具有強大的數(shù)據(jù)存儲能力和數(shù)據(jù)分析能力，可以在故障出現(xiàn)時存儲波形，便于維修人員回放分析故障，對診斷偶發(fā)電氣故障很有用。連接著示波器進行路試，路試約40 km后故障再現(xiàn)，示波器存儲故障時的波形如圖2所示。對比圖1可知，圖2中的APP1信號波形（綠色波形）異常。如果是線路斷路或短路故障，信號波形不會只規(guī)律地缺失一段，而是在整個加速過程都不正常，因此推斷該車故障是由加速踏板位置傳感器內(nèi)部偶發(fā)故障造成的。繼續(xù)路試，故障現(xiàn)象消失，故障消失的過程波形如圖3所示。

圖1 正常時的波形（截屏）

圖2 故障時的波形（截屏）

圖3 故障消失的過程波形（截屏）

使用PICO示波器數(shù)據(jù)分析工具，可以使故障更加明顯。建立數(shù)學(xué)通道A+B（TPS1+TPS2），觀察電壓是否維持在5 V。由圖4可知，故障出現(xiàn)時，紫色線（TPS1+TPS2）一直維持在5 V，說明節(jié)氣門位置傳感器信號正常。由于APP1信號電壓是APP2信號電壓的2倍，為方便觀察，使用數(shù)據(jù)分析工具將APP2信號波形（黃色波形）幅值增大1倍（數(shù)值保持不變），并移動信號波形使APP2信號波形（黃色波形）和APP1信號波形（綠色波形）重疊，如圖5所示，明顯發(fā)現(xiàn)，故障出現(xiàn)時，APP1信號波形（綠色波形）異常。

故障排除更換加速踏板總成（圖6，集成有加速踏板位置傳感器）后試車，故障現(xiàn)象未再出現(xiàn)，故障排除。

圖4 建立數(shù)學(xué)通道A+B（截屏）

圖5 增大APP2信號波形幅值并讓其與APP1信號波形重疊（截屏）

故障總結(jié)用示波器檢查偶發(fā)性的電氣故障很方便，若用萬用表測量，很難分析出故障，因為故障出現(xiàn)的時間太短暫，最后只能進行換件測試，而這個故障涉及加速踏板、節(jié)氣門、線束及發(fā)動機控制單元等部件，換件費時費力，且客戶抱怨極大。另外，提醒大家在購買示波器時，最好購買帶數(shù)據(jù)存儲和分析功能的，偶發(fā)性故障可能要試車很久才會出現(xiàn)，總不能一直盯著示波器屏幕吧！還有，示波器最好購買4通道及以上的，像這個故障，若使用2通道的示波器，就無法同時檢查節(jié)氣門位置傳感器和加速踏板位置傳感器的信號波形，只能進行多次測量，比較浪費時間。

圖6 損壞的加速踏板總成