2009款丰田凯美瑞发动机故障灯异常点亮

检修描述：一辆2009款丰田凯美瑞，搭载1AZ发动机，累计行驶里程约为21万km。车主反映，该车发动机故障灯异常点亮。

故障检测：接车后试车，发动机运转正常，但发动机故障灯异常点亮。用故障检测仪检测，发现发动机控制单元（ECM）中存储有故障代码“P0138 氧传感器电路高电压（1列2号传感器）”。查看维修资料得知，如果ECM在进行主动空燃比控制时目标空燃比过稀，而加热式氧（HO2）传感器输出电压＞0.59 V（太浓），则ECM判断HO2传感器存在异常高输出电压，设定故障代码P0138；如果HO2传感器输出电压＞1.2 V，且持续10 s以上，ECM也会存储故障代码P0138。提示可能的故障原因有：HO2传感器线路发生短路；HO2传感器故障；ECM故障。

读取怠速时的发动机数据流（图1），发现长期、短期燃油修正均为正值，说明混合气稀；HO2传感器电压在0.85 V~0.9 V（电压大于0.45 V表示混合气浓，小于0.45 V表示混合气稀）变化，说明混合气过浓；空燃比传感器（AFS）电压在3.29 V~3.41 V（电压大于3.3 V表示混合气稀，小于3.3 V表示混合气浓）变化，说明混合气过稀。由此可知，空燃比传感器和HO2传感器反映的混合气浓度相反。结合故障代码P0138分析，怀疑HO2传感器电压失真。

根据图2检查HO2传感器电路，未见异常。

更换HO2传感器后试车，故障依旧。重新整理维修思路，用尾气分析仪测试怠速时的发动机尾气，发现空气过量系数（λ）为0.99（图3），说明混合气实际状态为浓，这与HO2传感器电压反映的混合气状态一致，而与空燃比传感器电压反映的混合气状态相反，由此推断空燃比传感器信号发生偏移。根据图2检查空燃比传感器电路，未见异常，怀疑空燃比传感器损坏。

故障排除：更换空燃比传感器后试车，发动机故障灯不再异常点亮，故障排除。

维修小结：空燃比传感器信号发生偏移，以致ECM误以为混合气偏稀，从而加浓混合气，使实际混合气浓度过浓，导致HO2传感器电压过高，不过此时ECM没有识别出空燃比传感器信号异常，反倒认为HO2传感器电压异常，从而存储故障代码P0138。