2009年豐田考斯特發動機故障燈報警

◆文/北京 楊國成

故障現象

一輛2009年四川一汽豐田汽車有限公司生產的豐田考斯特，VIN碼為LFMHS58199S＊＊＊＊＊＊，發動機型號2TR，排量2 694ml，行駛里程165 042km。車主反映發動機故障燈報警、加速不良。另據車主介紹，該車一直未在4S店維護，使用的也不是豐田純牌零件，而且沒有按照保養里程進行保養。

故障診斷與排除

接車后，筆者對該車進行了如下檢測和維修：

1.用診斷儀檢測存儲故障代碼：P0171系統狀態過淡(1列)。DTC 檢測條件：發動機暖機且空燃比反饋信號穩定時，燃油修正誤差，嚴重偏稀，極端修正(約35%以上)，異常持續90s以上(雙程檢測邏輯)。

2.查閱修理手冊，引起混合汽過稀的故障原因如下：①進氣系統，PCV閥、軟管以及連接器；②燃油系統，噴油壓力、噴油器總成；③點火系統，火花塞積炭；④電控系統，ECM、空氣流量計、空燃比傳感器及電路、空燃比傳感器加熱器及電路、水溫傳感器、A/F繼電器、A/F熔絲；⑤排氣系統，排氣管漏氣。

3.使用診斷儀，讀取數據列表(表1)，經分析認為短期燃油修正系數、長期燃油修正系數及大氣壓力數值明顯異常。

表1 故障狀態下的數據列表

4.通過觀察上面數據列表，低中速時短期燃油修正值與長期燃油修正值相加是60.7%，已經達到故障碼的檢測條件，從大氣壓數值71kPa(標準為100±5kPa)分析，可推斷空氣流量計異常(表2)。

表2 空氣流量計異常判斷表

5.根據數據列表推斷系統偏稀要因、推斷低負荷運轉系統偏稀要因及檢查順序如表3所示。

表3 故障推斷表

6.作如下檢查：①從車上拆下空氣流量計，目視檢查，發現空氣流量計熱絲部分無異物附著，判斷為正常。②檢查有無空氣異常吸入，聽聲音大致判斷節氣門之后是否漏氣，結果未發現明顯漏氣；用噴霧型防銹潤滑劑噴灑節氣門之后進氣管，觀察發動機轉速，短期燃油修正系數無明顯變化。③檢查PCV軟管連接情況，PCV閥和軟管連接正常無損壞。④檢查進氣軟管無損壞，無真空泄漏，與真空助力泵相連的負壓管連接正常，無裂縫。⑤踩下制動踏板，無空氣異常吸入進氣系統現象，觀察發動機轉速，短期燃油修正系數無明顯變化。

7.以上檢查均正常，但數據流顯示的大氣壓及MAF數值明顯不準確，故障肯定還是出在進氣系統，于是拆下空氣濾清器殼，檢查空氣流量計前面的濾網，非常干凈，無堵塞現象。檢查空氣濾清器時發現濾芯非常臟，而且從外觀就感覺該濾芯不正常，于是從庫房領出一個原廠的空氣濾清器進行對比(圖1)，發現該車使用的不是原廠空氣濾芯，而且有“假冒偽劣”之嫌，與原廠空氣濾芯相比，濾芯殼體鐵絲網尺寸、濾芯材質都有很大區別。

圖1 故障車與原廠空氣濾芯對比

8.更換空氣濾芯，啟動發動機查看數據列表(表4)，經分析認為短期燃油修正、長期燃油修正及大氣壓力數值正常，為看得清楚將圖3轉換成表4。

表4 正常情況數據列表

更換空氣濾芯后，該車故障被徹底排除。由于使用假冒偽劣濾芯，在濾芯臟污堵塞后導致進氣量嚴重不足、混合氣過稀、加速不良、故障燈報警。

維修小結

需熟練運用維修手冊和診斷儀數據流來判斷故障點，要遵循維修手冊中的步驟進行排查，對故障點位置的排查思路也要清晰。混合氣過稀故障的描述燃油修正值與反饋補償值有關，而與基本噴油持續時間無關。燃油修正包括短期燃油修正和長期燃油修正，短期燃油修正值指用于將空燃比持續保持在理論值的燃油補償值。來自空燃比傳感器的信號指示空燃比與理論空燃比相比是濃還是稀，這使燃油噴射量在空燃比偏濃時減少，在空燃比偏稀時增加。

各發動機間的差別、日積累月造成的磨損和故障環境的改變都會使短期燃油修正值偏離中間值。長期燃油修正控制總體燃油補償，用于補償短期燃油修正造成的與中間值的長期偏離。判斷空燃比并進行噴射量修正的空燃比控制，能夠充分用于發動機故障診斷(圖2)。

圖2 噴射量修正的空燃比控制

空然比修正值如圖3所示，先看SFT(短期修正值)，①區與②區在“－”、“＋”兩側(減量側、增量側)，為異常狀態。再看SFT＋LFT(長期修正值)，③區與④區為實現理論空燃比，修正值大幅度偏向“－”、“＋”側，為異常狀態，DTC記憶故障碼；⑤區空燃比修正幅度比通常(±15%以內)大，可能為異常狀態(可能存在發動機零件變化、電子元件參數變化)；⑥區空燃比修正幅度正常，為正常狀態，此時空燃比控制在理論空燃比。

圖3 空然比修正值

專家點評

焦建剛

第一點，作者查閱故障車的數據流，并結合進氣量數據與大氣壓力數據來說明進氣信號異常，還寫出了燃油修正系數與進氣壓力之間的關系表，與作者商榷，表2的嚴謹性如何？是否有理論依據或實驗數據來支撐？建議在做此結論之前，應說明引用理論的依據，如果是自己總結的經驗，應以經驗數據進行說明備注。

第二點，作者對故障原因的分析結論是不正確的，請看作者寫的這段話“更換空氣濾芯后，該車故障被徹底排除，由于使用假冒偽劣濾芯，在濾芯臟污堵塞后導致進氣量嚴重不足、混合氣過稀、加速不良、故障燈報警”。雖然故障車所有數據都指向混合氣稀，但作者卻簡單的將空氣濾清器堵塞與混合氣稀劃了等號。

雖然作者最后對燃油修正系數進行了解釋，但我認為并沒有真正搞懂燃油修正系數與進氣量之間的關系。我們對作者提供的數據簡單做個對比，問題濾清器：轉速899r/min，進氣量3.34mg/s，噴油量2.81ms；正常濾清器：轉速795r/min，進氣量3.57mg/s，噴油量2.68ms。排除噴油器堵塞的原因，引起噴油器噴油脈寬不同是單位時間進氣量的數據不同所致，臟堵的濾清器，單位時間進氣量小，電腦就會減少噴油量。但空氣濾清器發生堵塞的極大可能是不均勻堵塞，這次遇到的可能是空氣流量計檢測部位堵塞嚴重，這種可能性是最大的，因為空氣導流的問題，在空氣流量計部位容易產生更大的吸力，這個部位發生堵塞的概率更高。但其他部位呢？有可能堵塞嚴重，也有可能堵塞不嚴重，這樣，電腦就無法按照空氣流量計的信號精確的檢測計算進氣量了。

按照理論上的情況，如果濾清器各部分堵塞情況一致，空氣流量計檢測的進氣量數據與實際進氣量一致，那么就會出現噴油量與進氣量相匹配的情況。雖然發動機功率會嚴重下降，但燃油修正系數絕對不會呈現正值，這是因為，當實際進氣量與檢測進氣量一致時，電腦按照節氣門開度信號進行的修正系數，會適當增加噴油量，最終的結果就會變成噴油量大于實際的進氣量，短期及長期燃油修正系數就要向減少噴油量變化，就會恰恰與作者的說法相反。如果發生這種情況，作者又該如何解釋呢？

干凈與臟的濾清器，進氣量數據相差較大，很容易得出濾清器堵塞的結論，但前提是要發現濾清器堵塞的故障，作者這一點是值得表揚的。

為了說明問題，我們繼續對2 000r/min的進氣量與噴油量進行分析，以堵塞時的進氣流量是6.14mg/s，此時噴油量實際是3.04ms。但當我們把短期及長期燃油修正系數代入后，即：實際噴油量=電腦根據進氣量計算噴油量×(短期燃油修正系數＋長期燃油修正系數)。你會發現，此時的噴油量降到了1.89ms(3.04ms除以1.607)，如果按照作者前面說的“濾芯臟污堵塞后導致進氣量嚴重不足、混合氣過稀”，就無法解釋了。

本案例實際情況是電腦檢測到的進氣量信號不正確，小于實際進氣量，按照進氣量計算的噴油量導致混合氣過稀，電腦啟動燃油補償，直至增加到60.9%，其原因也是空氣濾清器堵塞的部位與程度的原因所致，這是本例故障原因的分析結論。

關于燃油修正系數與進氣量之間關系，感興趣的讀者朋友們可以閱讀我以前發表的文章，我通過對電控汽油發動機數據流分析，介紹了燃油修正系數與進氣量之間的關系。