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标题: 2000款丰田佳美2.4空燃比传感器故障排除 [打印本页]

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作者: zoml0146    时间: 2015-1-19 17:25
标题: 2000款丰田佳美2.4空燃比传感器故障排除

故障:发动机故障警告灯亮。
检修过程:
    该车发生了交通事故,修复后发动机故障警告灯点亮，用检测仪器读到P1135号故障码，内容为“A/F空燃比传感器加热电路故障”。检查发现传感器（三元催化转换器前）加热线路（两条黑色导线）的绝缘皮已经烧熔，造成加热线路短路。更换新配件后清除故障码，可是试车后发动机故障警告灯再次点亮，仍然记忆了P1135号故障码。检查传感器到发动机电脑（ECM）的线路都正常，于是判断ECM损坏，理由是传感器加热线路曾发生短路，可能导致ECM内部电路烧掉。为进一步判断，仔细参照电路图进行以下检测（以下检测数据为现场检修时实际测量，可能受测量方法、使用的电表、环境温度影响）：
) N1 f4 Y. {9 Q' T* l3 {9 O; z3 \$ ]
; a% g$ A; F) x/ f- i# X' xfile:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2909.tmp.png
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1、空燃比传感器加热器电阻为1.1Ω。
( y9 D, {' s  P: @2、拔下传感器插头，点火开关在ON位置，测量ECM电脑一侧4个接脚的电压：黑/白色线（EFI继电器来的电源+B）为12.26V；黑/红色线（到ECM的加热器控制HAF1A端子）为2.49V；白色线（传感器到ECM的AF1A-端子）为3.05V；橙色线（传感器到ECM的AF1A+端子）为3.35V。
2 e& i! P7 P  O3、接上传感器插头，起动发动机，测量传感器一侧4个接脚电压：1条黑色线（EFI继电器来的电源+B,2号接脚）为13.23V；另1条黑色线（到ECM的加热器控制，1号接脚）为12.43V；白色线（传感器到ECM的AF1A-端子，4号接脚）为3.05V；蓝色线（传感器到ECM的AF1A+端子，3号接脚）为3.45V。
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  i' H; P/ ~9 v/ p5 m3 g; [( zfile:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps290A.tmp.png
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    对于加热器的电阻值， 2本不同版本的维修手册上的标准值分别为0.9-1.2Ω和2.16-2.88(20℃时)，不能判断阻值是否正确（传感器是新的）。对于AF1A+和AF1A-端子的电压数据，维修手册上提示说明：“ECM的AF1A+端子电压固定在3.3V（运转时实测3.45V）,而AF1A-端子电压固定在3.0V（运转时实测3.05V）,因此不可能检查到ECM端子(AF1A+、AF1A-)的A/F传感器输出电压”。由此，实际测到的AF1A+、AF1A-电压应在标准数据范围内。对于加热线路，EFI继电器来的电源+B为蓄电池电压，正确；而ECM的加热器控制HAF1A端子在点火开关ON时为2.49V，运转时为12.43V，比+B（运转时13.23V）略低，这些数据是否正确关系到ECM是否损坏。根据经验判断，ECM能控制加热器工作，应该没问题，但空燃比传感器也是新的啊，线路又正常，ECM为什么会记忆P1135号故障码呢？正在迷茫之际，刚好有一辆同型号的车（发动机正常）到厂做车身修复，征得相关人员同意后对上述所有测量值检测比较，除以下数据外基本一致：空燃比传感器加热器电阻2.2Ω，故障车上的为1.1Ω；发动机运转后ECM的加热器控制HAF1A端子电压值11.21V，故障车上的为12.43V 。检测的结果还是不能准确判断故障元件，只好采用换件的方法判断。本着先易后难的原则，先将两台车的空燃比传感器互换，试车后的结果出乎意料：原来正常的车故障警告灯亮了，还是记忆P1135号故障码；原来故障灯亮的车正常了。新换的A/F空燃比传感器居然也是坏的！
故障分析：
$ W, J/ o) c0 F; P0 ?) l# x      新的配件质量有问题，在目前鱼龙混杂的汽车配件市场上已经不足为奇，这里我们也不去追究本例中新换的空燃比传感器是否纯正配件，只从技术上讨论传感器的检测方法。本例中的故障码为P1135/21（21表示跨接OBD-II诊断座13和4号接脚，由故障警告灯输出的闪光码）“A/F空燃比传感器加热器电路”，对于这个故障码，请看维修手册对故障码设定条件的说明：

故障代码:P1135/21            
) l% B/ B. U$ I8 B2 v( XDTC故障码设定条件:
6 }$ Q; P& X) i4 _( i& J(1) 加热器工作时，其电流超过8A
( y1 N7 ^9 B  U5 j(2) 加热器工作时，其电流小于0.25A         
故障部位：
（1）空燃比传感器加热电路开路或短路
（2）空燃比传感器A/F加热器
（3）ECM
  
* H9 n) N& D; P% E9 i- p8 T- U8 n       根据以上资料，ECM记忆P1135号故障码应该检查传感器加热器电源及控制（搭铁）电路、加热器和ECM电脑。本例中更换传感器后故障排除，故障很明显出在空燃比传感器内部的加热器。现场实际检测中，产生故障的传感器加热器的电阻为1.1Ω，正常车上的传感器加热器电阻2.2Ω。根据表1中的DTC的设定条件，加热电流高于8A和低于0.25A（根据不同年款和车型的加热器电阻值不一定相同，电流数据也同时改变，维修手册查到的数据有时也不一定正确，以正常车辆检测数据为准）时会记忆故障码，我们来用欧姆定律计算电流值：正常车I=U/R=12V/2.2Ω=5.45A；故障车I=U/R=12V/1.1Ω=10.91A。计算结果表明：故障车上空燃比传感器的加热电流已经超过故障码的设定条件，为了简便计算公式中电压U采用12V，如果采用实际车上检测到的13.23V（发动机运转中）电压计算，电流值还会更大。实际维修工作中,对于空燃比传感器(或氧传感器)的加热器电阻,如果没有短路或断路而仅仅是电阻值不符合规格造成的故障,很容易被维修人员忽略。
      新款的丰田/雷克萨斯等厂牌车型的维修手册中，通常安装在三元催化反应器前的“氧传感器”称为“A/F空燃比传感器”，用来监控空燃比；三元催化反应器后还是称为“氧传感器”，用来监控三元催化反应器的工作效率。空燃比传感器采用氧化钛元件，氧化钛氧传感器和氧化锆氧传感器的主要区别在于：氧化锆氧传感器是将废气中氧分子含量的变化转换成电压的变化，氧传感器的输出电压在0.1-0.9V之间不断变化；而氧化钛氧传感器则将废气中氧分子含量的变化转换成传感器电阻的变化，ECM电脑将一个恒定的电压（一般为5V）加在传感器的正极上，并将传感器负极上的电压降与电脑控制程序中设定的参考电压相比较，当传感器负极上的电压（信号）高于参考电压时，电脑判定混合气过浓，于是就控制喷油器逐渐减少喷油量；当传感器负极上的电压低于参考电压时，电脑判定混合气过稀，控制喷油器逐渐增大喷油量。通过这样的反馈控制，使混合气的浓度保持在理论空燃比附近的狭小范围内。从实际检测的数据来看，丰田车采用的空燃比传感器本人认为是氧化钛型的，但不知何故原厂的维修手册都说明是氧化锆的，参考电压也是恒定在3V左右，这些维修手册上都没有详细的说明。以下是丰田2AZ-FE及1MZ-FE发动机采用的空燃比传感器相关的故障检测程序摘录整理，不同年款和车型数据可能不同，供参考。
1、读取检测仪器数据流中的A/F传感器输出电压：
（a）起动发动机转速在2500RPM运行大约90秒。
4 U7 Z5 f' M" P6 K（b）具备以下条件，读取数据流显示的A/F传感器输出电压。
状态：                                            
+ E" C) a( B# G3 K（1）发动机怠速
（2）发动机加速
2 d0 p5 ]" z# ^2 j: I; F（3）发动机转速大于或等于1500RPM,
3 |" v+ b1 \6 m; I: _& a8 J8 k0 ?      行驶速度大于或等于40km/h,节气门开或闭                                                      
1 Y& A4 Q6 z1 RA/F传感器电压：
& M1 d# k7 ?! C# r& ^7 ]5 w" \（1）没有保持在3.30V(0.660V*)
（2）没有保持在3.80V(0.76V*)或更高
0 c8 i. U8 [; p* \3 f& O（3）没有保持在2.80V(0.560V*)或更低
; d, q" k. ^9 L! `5 f' K
提示：
（1）ECM的AF1A+端子电压固定在3.3V,而AF1A-端子电压固定在3.0V,因此不可能检查到ECM端子(AF1A+、AF1A-)的A/F传感器输出电压（即只能采用仪器数据流检测，并且非原厂仪器显示的数据流可能不正确。）
（2）在燃料充足期间（混合比过浓），有可能出现A/F传感器输出电压低于2.8V(0.56V*),这是正常的。
. A2 Z9 b1 M) x8 R/ I（3）在燃料供应中断期间，有可能出现A/F传感器输出电压高于3.8V(0.76V*),这是正常的。
即使在符合所有上述条件之后，A/F传感器的输出电压保持在3.3V(0.660V*), A/F传感器回路可能开路。
( K- t2 T: W; ?3 B; ^, i（4）即使在符合所有上述条件之后，A/F传感器的输出电压可能保持得比3.8V(0.76V*）更高，或者比2.8V(0.56V*)更低，A/F传感器可能短路。
: D' b& R4 n& z( ]8 o
/ b* {1 g2 W$ S确认正确行驶模式数据，不正确检查线路。
2、检查电气线路和连接器（ECM—A/F传感器）线路：
（1）断开ECM E9连接器和A/F传感器连接器。
（2）测量ECM 连接器的AF1A+与A/F传感器的连接器的AF1A+端子电阻应小于1Ω。
2 e- U" C3 u. u! n( q) a（3）测量ECM 连接器的AF1A+与E2端子电阻应大于1MΩ。
（4）测量ECM 连接器的AF1A-与A/F传感器的连接器的AF1A-端子电阻应小于1Ω。
# H/ }! i, {  C% v3 C9 G8 v（5）测量ECM 连接器的AF1A-与E2端子电阻应大于1MΩ。

" Z0 l) Y3 D! K0 m# [线路不正确检修线路，正确则更换A/F传感器。
, ?4 o- M- E% b( D  G3、检查空燃比传感器加热器电阻：
断开A/F空燃比传感器连接器，测量传感器HT与+B端子之间电阻，电阻值应在： 2.16-2.88Ω(20℃)
. N# [* H8 T! x) [
5 b- V: L/ l  G1 h: z, J不正确则更换空燃比传感器，正确检查进气系统。
* E7 T, r$ C  r& X) k4、检查进气系统是否有严重积碳和泄漏。
# S. u& Q. p) k5 \5、检查燃油压力和喷油器工作情况。
6、检查排气泄漏，如3、4、5、6步骤都完好情况下更换空燃比传感器。
0 W! ^: }& x! C$ t5 `( y7、确认行驶模式和车辆是否有过耗尽燃油而产生故障码。

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