常州交通技師學院 展 宏,施鋅濤
故障現象一輛2014款昌河鈴木利亞納車,搭載K14B-G發動機,累計行駛里程約為6.6萬km。該車因無法加速的故障先后在2家汽車修理廠維修,更換過火花塞、節氣門總成、加速踏板位置傳感器及發動機控制單元等,均未能將故障排除,于是向筆者請求支援。
故障診斷接車后試車,起動發動機,發動機怠速運轉正常;踩下加速踏板,發動機加速無明顯異常。用故障檢測儀檢測,發動機控制單元無故障代碼存儲。進行路試,同時用故障檢測儀讀取發動機數據流,發現將加速踏板踩到底,發動機轉速約為2 500 r/min(圖1),車速約為34 km/h,說明車輛確實無法加速;讀取節氣門位置和加速踏板位置數據,發現未踩加速踏板時的節氣門相對位置為12.55%(圖2),加速踏板位置信號1是加速踏板位置信號2的2倍,無明顯異常;踩下加速踏板,節氣門相對位置變為15.29%(圖3),加速踏板位置信號1仍是加速踏板位置信號2的2倍;用圖形功能顯示節氣門位置和加速踏板位置數據(圖4),發現加速踏板位置傳感器信號正常,而節氣門位置一直保持在怠速狀態。將加速踏板踩到底時,既然發動機控制單元能正常接收加速踏板位置信號,為什么計算的節氣門目標位置只有21.57%呢?難道發動機控制單元認為加速的條件不滿足?還是發動機控制單元進入了跛行模式呢?

圖1 將加速踏板踩到底時的發動機轉速和車速數據(截屏)

圖2 未踩加速踏板時的節氣門位置和加速踏板位置數據(截屏)

圖3 將加速踏板踩到底時的節氣門位置和加速踏板位置數據(截屏)

圖4 用圖形功能顯示節氣門位置和加速踏板位置數據(截屏)
一般情況下,當電子節氣門控制系統出現故障(如節氣門位置傳感器信號異常、加速踏板位置傳感器信號異常等)時,發動機控制單元會存儲相關的故障代碼,并進入跛行模式,使發動機動力受限,此時發動機控制單元停止對節氣門電動機進行控制,節氣門通過復位彈簧保持在一個固定角度。
由于發動機控制單元并未存儲故障代碼,且與電子節氣門控制系統直接相關的部件已全部更換,筆者認為,發動機控制單元之所以不控制節氣門打開,是因為發動機控制單元接收到了不允許發動機加速的信號。除了電子節氣門控制系統發生故障,還有什么控制策略會導致發動機無法加速呢?經過反復思考,筆者想到了制動優先控制策略,即當發動機控制單元同時接收到加速請求信號和制動請求信號時,發動機控制單元會優先考慮駕駛人的制動意圖,從而限制發動機動力輸出。
踩下制動踏板,制動燈能正常點亮。檢查制動開關,發現其導線連接器上共有4根導線,根據維修經驗初步判斷制動開關內部有2對觸點,一對為常開觸點,另一對為常閉觸點。接通點火開關,用試燈在線測量4根導線上的供電情況,發現其中2根導線有供電,另外2根無供電;踩下制動踏板,發現2根無供電導線中的1根有供電了,而另外1根始終無供電。分析上述測試結果,認為制動開關中的常開觸點接至制動燈,踩下制動踏板時,常開觸點閉合,制動燈得到供電而點亮;而常閉觸點接至發動機控制單元,用于接收制動請求信號。正常情況下,未踩下制動踏板時,常閉觸點向發動機控制單元提供12 V供電;踩下制動踏板時,常閉觸點斷開,12 V供電消失。分析至此,懷疑制動開關內的常閉觸點始終處于斷路狀態,以致發動機控制單元一直接收制動請求信號。
脫開制動開關導線連接器,短接制動開關常閉觸點對應的導線連接器端子(圖5)后路試,發動機加速恢復正常,由此確認該車制動開關信號異常,導致發動機控制單元激活了制動優先控制策略,以致發動機無法加速。

圖5 短接制動開關常閉觸點對應的導線連接器端子
故障排除拆解制動開關(圖6),發現常閉觸點燒蝕嚴重,打磨燒蝕的觸點后裝復路試,發動機加速正常,故障排除。

圖6 拆解后的制動開關

圖7 制動開關控制電路
故障總結一般情況下,除了控制制動燈和向ABS系統提供制動信號外,制動開關還向發動機控制單元提供制動信號。如圖7所示,實際上該車發動機控制單元通過2個端子分別接收制動開關中2對觸點的信號,踩下制動踏板時,常閉觸點斷開,常開觸點閉合;松開制動踏板時,常閉觸點閉合,常開觸點斷開,即制動開關輸出的是一對相反信號,如一個輸出信號電壓為12 V;另一個輸出信號電壓就為0 V。一般情況下,若發動機控制單元檢測到制動開關的2個輸出信號同時為12 V或0 V,則會存儲故障代碼P0504,含義為制動開關A/B關聯性故障。至于該車為什么沒有存儲故障代碼P0504,筆者認為該車發動機控制單元的自診斷程序并不完善,雖能激活制動優先控制策略,但未能監測到制動開關的故障。