三、接地故障分析

下面用一例丰田皇冠空气流量计接地电路故障的分析来证明接地电路和空气流量计的重要性。

1.故障现象

一辆2008年产丰田皇冠轿车，装备5GR 2.5L V型发动机，行驶里程8万km。车主报修车辆行驶中发动机故障指示灯点亮。

2.故障诊断

启动发动机，仪表板上的发动机故障指示灯和车辆稳定控制系统故障指示灯(VSC)都一直点亮。用IT-Ⅱ诊断仪进入发动机电控系统，读取故障码(DTC)为P0172(系统状态过浓(1列))和P0175(系统状态过浓(2列))。两个故障码的检测条件是发动机暖机且空燃比反馈稳定时，如果发动机和ECU检测到连续两次行驶工况周期内，1列汽缸和2列汽缸燃油修正误差严重偏浓，就会点亮故障指示灯，储存DTC和故障定格数据。

为了验证故障是否确实存在，用IT-Ⅱ诊断仪清除DTC，将发动机ECU从正常模式切换到检测模式(检测模式可以方便重现故障)，并选择合适的道路进行试车。首先发动机怠速运转2min，然后控制车速在60~120km/h，发动机转速1400~3200r/min，行驶3~5min，松开加速踏板，发动机转速回到怠速状态，故障指示灯又亮了。检测到的数据流定格数据如表1所示。

由表1可以看出，左右两列汽缸在发动机怠速状态下，进气量偏大，ECU计算负荷增加，燃油喷射脉宽时间延长，点火正时推迟，混合汽空燃比过浓，ECU做大幅度减油修正，数据显示与DTC内容一致。针对会影响1列和2列汽缸混合汽同时过浓的故障现象，分析可疑原因后，作如下检查：

1.为了判断空燃比传感器(A/FS)和后氧传感器(O2S)信号反馈的正确性，在动机转速提升到1000r/min时，拔掉一根节气门后方的真空管，让发动机多一些旁路进气量，结果两列汽缸燃油长短效修正值有很大下降，混合汽呈现向稀状态趋势，这说明A/FS和后O2S反馈正常，ECU计算燃油修正值正确。

2.水温传感器检查，用红外线测温仪检测发动机冷却液实际温度与IT-Ⅱ诊断仪显示的冷却液温度相符合。

3.燃油压力检测，发动机怠速时燃油压力为320kPa(标准为301~347 kPa)，转速升高，压力没有变化。

4.空气流量检查，2.5L发动机正常怠速时的空气流量大约在2.5~3.0g/s，燃油喷射脉宽时间在2.17ms，但从故障定格数据来看，发动机ECU接收到的空气流量计信号是7.35g/s(接近2000r/min时的进气量)，而转速信号却只有664r/min，以此计算出发动机负荷，增加了基本喷油脉宽时间，导致了混合汽过浓，燃油修正总值超过正常最大修正阀值，所以故障指示灯点亮，储存系统状态过浓的DTC。而且从发动机运行数中还反映出，发动机怠速和高速时的燃油修正值基本相同，这是空气流量计故障的一个特点。空气流量计故障有两个方面，即空气流量计内部电路故障和空气流量计外部线路故障。

根据空气流量计工作原理和故障数据分析，对照线路图(见图5)，决定先检查空气流量计外围电路，让发动机怠速运转，测量发动机ECU处的空气流量信号输入端子(VG)和接地端子(E2G)的电压为1.4V(标准怠速时应在1.18~1.25V)，说明空气流量信号确实比标准偏大。接着断开电池负极，测量发动机ECU的D5线束接插件27号(VG)端子与空气流量计信号输出3号端子间的电阻值小于0.5Ω，再测量发动机ECU的 D5线束接插件26号(E2G)端子与空气流量计信号接地2号端子间的电阻值有1.5Ω，并且拉动此电线时，出现电阻值忽大忽小变化现象，仔细检查发现电线中间用胶布裹住，剥开胶布发现电线是断裂后被重新接上的，但没有焊接，造成接头处有接触电阻，电阻值随着发动机运转振动和温度变化而增大，这样等于在发动机ECU空气流量计信号输入接地回路中串联了一个额外的电阻(R)，使空气流量计信号电压变高，造成ECU认为是进气量大的错误信息判断。

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