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雷克萨斯NX300h发动机故障灯点亮

关键词：空气流量计

故障现象

一辆雷克萨斯NX300h，搭载2AR-FXE发动机和混合动力系统，行驶里程2万km。用户在本店进行2万公里基础保养后驾车离开，没过多久便致电反映仪表上的发动机故障灯点亮，且中央显示屏上提示“检查混合动力系统”，另外，用户反映此时车辆加速无力，车速最多只能到60km/h左右。因为保养前车辆行驶无任何异常，所以用户怀疑是在维修保养时由于维修人员错误操作导致车辆出现故障。

检查分析

笔者接车后，首先确认故障现象确如客户所述。询问维修人员得知，该车只是做了2万公里的基础保养，更换了机油、机滤、空滤和空调滤。据此，笔者首先检查机油量，正常，并且没有漏油的情况。接着使用诊断仪对发动机系统进行检测，发现故障码“P0171——系统状态过淡”，即混合气过稀。故障码可以删除，但是行驶没多久就会再现，说明故障当前存在。

笔者初步分析可能的故障原因包括：进气系统漏气、喷油器故障、空气流量计故障、发动机冷却液温度异常、燃油压力异常、排气系统漏气、空燃比传感器及线路故障、PCV阀及软管故障、碳罐电磁阀长通或者管路安装错误、真空传感器及其管路故障、发动机控制单元ECM故障等。

笔者观察此故障码的停帧数据（图1），发现短期燃油修正（short FT #1）的数值为-2.344%，长期燃油修正（Long FT #1）为39.843%，数值明显偏大，说明混合气处于长期严重偏稀的状态，所以故障灯才会点亮。

图1 故障码及停帧数据

由于是混合动力汽车，车辆起动后发动机不会一直运转，为了让发动机一直运转，笔者使车辆进入“保养模式”。具体操作如下：将电源切换至IG状态，踩2次油门踏板，切换至N挡，再踩2次油门踏板，之后切换至P挡，再踩2次油门踏板，仪表中央显示保养模式，接着踩住制动踏板并按下起动按钮起动发动机。

查看当前数据流（图2），发现短期燃油修正值为-10.157%，长期燃油修正值为39.843%。从当前的燃油修正数据来看，混合气存在严重偏稀的情况。

图2 故障车相关数据流

接下来，就是对进气系统进行全面检查，具体步骤如下。

（1）检查进气管，确认安装到位，螺丝和卡子都在正确位置，且没有松动的情况。检查进气管和自然通风管的软管，没有损坏和脱落的情况，且在怠速状态下并没有听到明显漏气的声音。

（2）检查PCV阀和软管，没有任何损坏，在怠速状态下，用鲤鱼钳夹住软管，能听到阀作动的声音，说明PCV阀并没有卡滞的情况。

（3）检查真空传感器的管路，没有任何损坏，且连接到位，通过数据流可以观察到进气歧管压力（MAP）为25kPa，正常。将车辆熄火，电源切换至IG状态，进气歧管压力数值变为100kPa，说明传感器本身也不存问题。

（4）检查炭罐电磁阀，软管连接到位，没有安装错误和任何损坏。使用气枪往炭罐电磁阀的一端吹入压缩空气，另一端没有空气流出，说明炭罐电磁阀本身也不存在异常。

从以上检查可以判断进气方面不存在漏气的情况。

接着检查空燃比传感器，观察数据流中的空燃比传感器反馈数值（AFS Voltage B1S1）为3.293V。为了判断该空燃比传感器是否正常工作，使用诊断仪进入发动机系统，主动调节喷油量。当主动增加12.5%的喷油量时，反馈电压变为2.287V（图3），当主动减少12.5%的喷油量时，反馈电压变为3.502V（图4）。从测试的结果判断空燃比传感器工作正常。

图3 故障车相关数据流

图4 故障车相关数据流

继续查看怠速时的数据流，空气流量计（MAF）为2.31g/s，冷却液温度（Coolant Temp）为83℃，均在正常范围内。喷油脉宽（Injector（port））为2016us，1缸喷油量（Injection Volum（Cylinder1））为0.079mL，从这2个数据来看，喷油器没有堵塞，如果出现堵塞，数值会明显偏大。连接燃油压力表，然后直接使用诊断仪驱动燃油泵，观察燃油压力为330kPa，根据以上检测可以判断燃油系统正常。

将车辆举升后检查排气系统，怠速和加速时都没有任何异常的漏气声。检查底盘，也没有发现任何磕碰痕迹。至此，之前怀疑的部位都检查过了，没有发现问题所在，诊断工作一时陷入僵局。

还有什么原因会导致混合气过稀呢？此时笔者怀疑是节气门的问题。从节气门的反馈数据（Throttle Sensor Volt %）来看，节气门传感器的占空比为16%，无任何异常。会不会是节气门的实际开度比传感器反馈的开度要大，所以导致进气量偏大呢？于是，笔者将节气门拆下检查其翻板，并不存在卡滞情况，清洗之后装复重新做初始化，发现故障依旧。

至此，除ECM以外，能想到的故障点都已经排除了，但ECM损坏的几率较低，且此时没有可以对调的备件。无奈之下，笔者再次仔细查看发动机的数据流，终于发现了一个异常点：大气压力（Atmosphere Pressure）为63kPa。

明明是在平原地带，正常情况下大气压力应该在100kPa左右，为何该车显示的数据存在这么大的偏差呢？笔者想到此前曾测试过进气压力传感器，在不起动发动机的情况下数值为100kPa，说明大气压力的反馈数据存在异常。

那么大气压力的反馈数值是否会对混合气的浓度产生影响呢？另外，大气压力是通过什么测量的呢？

经查询资料得知，海拔每升高100m，大气压力就会降低1kPa，据此计算，63kPa的大气压力对应的海拔高度应为3700m。在高海拔情况下，空气中的氧含量减少，因此ECM会减少喷油量，而该车实际吸入的氧含量并没有下降，所以就会造成混合气过稀的问题。据此，笔者怀疑正是因为大气压力的检测值低于实际值，才导致了该车故障的出现。

笔者再次查询资料，发现该车并没有大气压力传感器，而是通过空气流量计的数值来计算大气压力。于是笔者将空气流量计拆下来进行检查，果然发现其内部存在异物。用气枪吹干净后重新安装，再次查看发动机怠速时的数据流（图5），发现空气流量计（MAF）的反馈数值变为2.81g/s，而大气压力（Atmosphere Pressure）的数值也恢复为101kPa。短期燃油修正和长期燃油修正也都在标准范围之内。

图5 故障排除后的数据流

至此故障原因终于水落石出，笔者分析是由于保养时拆装了空气滤芯，有异物正好落在空气流量计上，导致了故障的发生。

故障排除

清理空气流量计，故障彻底排除。

最后更新：2017-09-02 20:30:19

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