丰田卡罗拉加速无力、故障灯报警

检修描述：一辆行驶里程约8.3万km、搭载1ZR-FE 1.6L电控汽油发动机和CVT自动变速器的2015年丰田卡罗拉轿车。该车因加速无力、发动机故障灯报警（如图1所示）而进店报修，累计行程83490km。

故障检测：维修技师接车后，首先对故障现象进行了验证，故障现象属实。本着科学诊断、快速修车的服务理念，借助诊断仪对发动机电控系统进行了检测，报有一个故障码：P0172-系统过浓（气缸组1），如图2所示。

清除故障码后，重新启动发动机，故障灯能够熄灭，发动机一旦急加速，故障灯依然会报警。

对于丰田1 ZR-FE自然吸气电控汽油发动机而言，引起混合气过浓的可能因素有：

喷油器泄漏或卡滞；

燃油压力过高；

质量空气流量传感器故障；

发动机冷却液温度传感器故障；

点火系统故障；

排气系统废气泄漏；

加热型氧传感器（S1）电路断路或短路；

加热型氧传感器（S1）故障；

加热型氧传感器加热器（S1）故障；

加热型氧传感器加热器电路故障；

ECM故障。

接下来，读取发动机怠速状态时的数据流，分别为：计算负荷45.9%（异常）；空气质量流量传感器3.31g/s（异常）；进气温度39℃；冷却液温度87℃；发动机转速706r/min；车速0;发动机运行时间603s；节气门传感器位置0.0%；节气门传感器电压16.5%；节气门传感器2号电压48.2%；加速度传感器1号电压15.7%；加速度传感器2号电压31.8%；节气门电机占空比16.5%;自DTC清除后的距离2090km; DTC清除后的时间3576min;蓄电池电压14.101V；发动机油温传感器82℃;燃油系统状态1号闭环；燃油系统状态2号未使用；短时燃油修正1号－1.5%；长时燃油修正1号－38.2%（异常）；点火提前10.50（异常）；当前燃油类型汽油；空气燃油氧传感器气缸组1传感器1 0.998V（一直偏高）；氧传感器一气缸组1传感器2 0.820V（一直偏高）；VN涡轮增压类型不可用；总行驶里程83490km；上一个行程交流发电机最大输出时间0s；初始发动机蓄电池最小电压6.9V；上一个行程充电控制时间0s；上一个行程平均蓄电池温度32℃；关闭点火开关后经过的时间1330min；蓄电池电流断开后的距离2090km；空燃比加热器占空比1号21.9%;氧传感器加热器电流值气缸组1传感器2 1.040A；氧加热器气缸组1传感器2已启用；燃油泵占空比77.4%。

通过发动机怠速数据流（长时燃油修正与氧传感器数值）可以看出，发动机混合气确实处于偏浓状态。混合气偏浓的定义：通常是指长时燃油修正值大于－25％及以上，氧传感器电压持续高于0.5V。

本着由简到繁的原则，首先拆卸喷油器进行检查并对其进行了清洗，所有喷油器无滴漏现象；检测发动机怠速状态下燃油系统压力为320kPa左右，正常。检查空气流量传感器及其进气管道，无脏堵，更换空气滤清器及火花塞后，故障现象及数据流依旧。

怀疑节气门及进气道内的积炭会影响到发动机的正常进气的流通，从而引起发动机混合气过浓故障。考虑到该款发动机进气歧管为工程塑料制品，不易频繁拆装，节气门也不易拆卸。

故障排除：在发动机熄火状态下，断开蓄电池负极电缆，用清洗剂对节气门阀体内侧进行了反复清洗，再将蓄电池负极电缆安装到位，重新启动发动机，发动机启动着车后，加速顺畅，怠速平稳，经反复路试，故障现象没有再次出现，至此故障排除。

再次读取发动机怠速时的数据流，各项数据流恢复至正常，尤其短时燃油修正及长时燃油修正值均在±8％以内，空气质量流量传感器数值为2.06g/s、氧传感器1号与氧传感器2号数值均在0～1V之间跳变，计算负荷36.5%。

注：丰田1 ZR-FE发动机清洗节气门时，如果不断开蓄电池负极电缆，清洗节气门后很可能会造成发动机怠速高及游车现象。

维修小结：本案例其实并不复杂，主要是由于节气门阀体及进气管道长期没有清洁而引起的脏堵（积炭），造成发动机工作时，进气量不足，混合气偏浓而引起的发动机故障灯报警。当发动机ECM检测到混合气偏浓时，长期燃油修正一直处于减油状态，故发动机加速无力。

燃油修正值与反馈补偿值有关，而与基本喷油时间无关。发动机燃油修正包括短期和长期燃油修正，短期燃油修正值是指用于将空燃比持续保持在理论值的燃油补偿值。加热型氧传感器（S1）的信号指示空燃比与理论空燃比相比是偏稀还是偏浓，这使得燃油喷射量在空燃比偏浓时减少，在空燃比偏稀时增加。

由于各发动机之间的差别，因发动机长期磨损和使用环境的改变等因素都会使短期燃油修正同中心值有所偏差。长期燃油修正控制全面燃油补偿，用来补偿短期燃油修正造成的与中间值的长期偏离。

如果短期燃油修正值和长期燃油修正值都比预定值偏稀或偏浓，这会被判定为一个故障，ECM将亮起MIL灯并设置DTC。

提示：当设置DTC P0171时，实际空燃比偏稀；当设置DTC P0172时，实际空燃比偏浓。如果车辆耗尽燃油，则空燃比偏稀并会设置DTCP0171，MIL灯随后亮起。

当短期燃油修正值和长期燃油修正值的总和在20％内（且发动机冷却液温度超过75℃）时，系统将正常工作。

监视描述：在闭环燃油控制下，燃油喷射量与ECM估算的量相偏离，并导致长期燃油修正补偿值发生改变。如果短期燃油修正值持续出现偏差，则会调整长期燃油修正。与ECM估算的燃油喷射量的偏差也影响燃油修正平均学习值，该学习值是短期燃油修正平均值（燃油反馈补偿值）和长期燃油修正平均值（空燃比学习值）的综合值。如果燃油修正平均学习值超出故障阈值，ECM将其视为燃油系统发生故障并设置DTC。

如图3所示为燃油系统修正A值，当燃油修正平均学习值为35%或大于35％或者学习值为－35％或小于－35%，ECM则将其视为燃油系统有故障。

丰田汽车公司检查程序提示：使用智能检测仪读取定格数据。一存储DTC时，ECM将车辆和驾驶条件信息记录为定格数据。进行故障排除时，定格数据有助于确定故障出现时车辆是运行还是停止、发动机是暖机还是冷机、空燃比是稀还是浓以及其他数据。

空气燃油混合气过浓可能会导致加热型氧传感器电压低。检查是否存在导致发动机在混合气浓的情况下运行的条件。

空气燃油混合气过稀可能会导致加热型氧传感器电压高。检查是否存在导致发动机在混合气稀的情况下运行的条件。

（1）将智能检测仪连接到DLC3。

（2）启动发动机。

（3）打开检测仪。

（4）使发动机以2500r/min的转速运转约90s以使其暖机。

（5）选择以下菜单项：Powertrain／Engine and ECT/ActiveTest Control the Injection Volume forA/F Sensor。

（6）在发动机怠速状态下，执行“控制A/F传感器喷油量”，操作（按下RIGHT或LEFT按钮以改变燃油喷射量）。

（7）监视检测仪上显示的加热型氧传感器（S1）和加热型氧传感器（S2）（O2S B1  S1和O2S B 1S2）的输出电压。

结果：加热型氧传感器（S1）根据燃油喷射量的增加和减少做出反应：25％=浓输出：高于0.5V；－12.5％=稀输出：低于0AV。

注：加热型氧传感器（S1）存在数秒钟的输出延迟，加热型氧传感器（S2）存在约20s的最大输出延迟。