故障診断のやり方　原因究明から修理費用を解説

走行中にオレンジ色をしたエンジン警告灯が点灯しました。

エンジン警告灯が点灯してから、何となく力不足ようなを感じで坂道の登りも遅く、加速が悪いです。

平成29年　スズキ　スペーシア　MK42S　1万ｋｍ

スズキ車でよくある故障で、「全部の警告灯が点灯する」といった事もあります。

スズキの車は雨でフロントガラスに付いているカメラが認識できず自動ブレーキ等のシステムを一時停止する警告灯が付く場合ががあります。

下の画像は整備マニュアルから抜粋したイラストですが、雨が激しい日はこれらの警告灯が全て点灯するので驚いてしまう事もあります。

今回はこの警告灯ではなく、下のエンジン警告灯です。

特に異常を感じませんがエンジン警告灯が付いているのに乗り続けると重大な故障に繋がるので修理しました。

今回の故障診断の解説はスズキ車だけではなく、トヨタやニッサンでも同じようなセンサーを使用している車なら参考になるので、整備士の方は是非、参考に見て下さい。

　dutyal research motor team report

スズキのエンジン警告灯がオレンジ点灯の原因

車に付いたセンサーが異常を感知すると運転者に知らせるためにメーター内にオレンジ色のエンジン警告灯を点灯させます。

エンジンが原因の場合もあればミッションやブレーキ、安全装置などが異常でもエンジン警告灯が点灯することがあります。

そういったエンジン以外が関係しているとエンジン警告灯とは別に他の警告灯も点灯するので何が不具合をおこしているのか予想しやすいです。

今回はエンジン警告灯だけなのでエンジンに関連するセンサーが異常を発信しています。

警告灯が点灯している時は故障診断機で故障コードを見ることができるので、まず最初に診断機を使って調べてみます。

エンジン警告灯　P0102エアフロメータLow異常

診断機を車両と接続してエンジン項目を選択し、故障コードを見てみました。

P0102：エアフロメータ系統Low異常

エアフロメータ系統の異常が出ていました。

エアフロメータはエンジンの燃焼に使う吸入空気量を計るセンサーなのでエアフロセンサーとも呼ばれていますが、皆さんは何をしているのかわからないと思います。

簡単にエアフロの解説をします。

エアフロセンサーは熱で抵抗が変化する白金熱線を使用して温度計測用の抵抗とヒーターの熱線でブリッジ回路を構成して空気量を測ります。

空気量が増えると白金熱線が冷やされるので抵抗の変化～電圧変化を空気量に変換しています。

吸入空気量によって燃料噴射時間と燃料噴射量を変化させてアイドリングや加速時を安定させます。

下のイラストで空気の流れを見て下さい。「水色：空気」「黄土色：ガソリン」「赤：点火」「焦げ茶：排気ガス」

上の図はスズキの整備マニュアルを元に空気、ガソリン、燃焼、排気の流れを表しました。

5番がエアフロセンサーです。

空気の流れは左から5番のエアフロを通過して8番のスロットルバルブ～13番のプレッシャースイッチが付いているインマニ～14番のインジェクタで燃料と混合しエンジンの燃料室に入ります。

エアフロセンサーが故障すると吸入空気量が分からないので燃料噴射量を調整する事ができなくなりますがフェイルセーフ制御されているので目立った異常は感じません。

フェイルセーフ制御が働くと、どんな状態でも最低限のエンジン回転が安定するように燃料噴射量、点火時期、吸入空気量を調整します。

では次にP0102が故障コードとしてコンピュータが認識する時は車がどんな状態になっているのかを調べてみます。

エアフロセンサー異常を検知する仕組み

下の図のようにスペーシアのエアフロセンサーは吸入空気温度センサと吸入空気量センサがセットになっています。

このセンサの出力電圧が、5秒以上0.16 V以下になるとP0102が故障コードとして残る仕組みです。

下の回路図を参考にして下さい。

1：温度センサ付きエアフロメータ　2：空気量センサ　3：温度センサ　4：コンピュータ

左の1番がエアフロメータと温度センサのセット。4番がコンピュータ。

このコンピュータがエンジン警告灯P0102を発信していますが、この2番から出ているA3の信号配線が、5秒以上0.16V以下になったことでエンジン警告灯を点灯させ故障コードにはP0102を残しました。

上の図はサンプルですが信号電圧が2秒から7秒まで5秒以上閾値0.16V以下になっているのでエンジン警告灯が点灯してP0102の故障コードが出力されます。

A2の配線を見るとコンピュータ内で5Vの電圧がかかっています。

この5Vを2番の空気量センサに流し空気量によってA3の信号電圧を変化させます。

ここの電圧を測定すれば

1. 配線の故障
2. コンピューターの故障
3. エアフロセンサーの故障

この3つのどれが故障しているかわかります。

次は一旦、故障探求から少し離れてフェイルセーフ制御の内容を見てみましょう。

フェイルセーフ制御の内容を理解していないと間違った診断をしてしまうことがあるのでエンジン警告灯が付いた時は必ずフェイルセーフも確認してください。

エンジン警告灯点灯でも走れる理由

吸入空気量と吸気管絶対圧でエア吸い込み点検

現在のアフロセンサーが感知している吸入空気量を診断機を使って読みとってみます。

参照：吸入空気量で故障個所を探すグラフ

これは吸入空気量が0。空気をエンジンに送ってない事を示していますが、これが本当なら走る事はできず、エンジンも止まってしまうはずです。

下図は吸入空気量と電圧の関係を表しています。

空気量０でも0.9Vが出ています。電圧0.16V以下という事はかなり低い電圧なのでコンピューター内かエアフロメーター内及びA2,A3の配線の断線もしくはショートが考えられます。

もし診断機の数値が本当でエンジンがかかっていられるのならエアフロセンサーからエンジン燃焼室の間（インマニ）でエアーの吸い込みがなければおかしいです。

インマニのエアー圧力を見てみましょう。

吸気管絶対圧はインマニに付いているプレッシャーセンサで測定しているインマニの負圧。大気圧が100 kPaで吸気管絶対圧が32kPaなら差が大きいのでエアーの吸い込みは考えられません。

基準値は以下の通り

エアーが吸い込むと走行時と同じで吸入空気が増え大気圧に近くなるので40kPa以上になる事が多いです。

この吸気管絶対圧が正しくてエンジンがかかっていられるなら実際の吸入空気量は0ではありません。

空気量0としてエンジンを回すと理論空燃比を保つために燃料が薄すぎて不調になりますが、強制的に制御してエンジンの調子を正常に保っています。それがフェイルセーフ制御です。

フェイルセーフ制御でいつまでも走れる

P0102が故障コードに出てエンジン警告灯が点灯すると以下の制御が働きます。

1. スロットルバルブ開度とエンジン回転速度から空気量を推定
2. アイドリングアップしVVT制御停止。

※VVTはインテークバルブのタイミングを調整して高出力、低燃費にする機能。

この2つの作用でISCバルブの開閉角度を変えたり燃料噴射時間を変えてエンジンが安定していられるようにしています。

フェイルセーフ制御でアクチュエータに送る信号が通常と変わってくる事を理解した上で点検していきます。

今回のエアフローセンサの警告灯点灯は、以上の制御によって、ほぼ永遠に走り続ける事ができます。

しかし、燃料や空気など微調整ができていないので、マフラー、プラグ、スロットルバルブ、マニホールドなど少しずつダメージを受けていくので注意してください。

なおガソリンの減りが早いスペーシアは※ガソリンが減るスペーシアの故障も参考にして下さい。

警告灯点灯で走行する車は正常なエンジンの車と比較すると各部品の寿命は短くなりますし、車検も通りません。

警告灯が点灯している車の車検をどこに出したらいいのかわからない方は、修理費用が不安だと思います。

まずは安いお店を検討してみましょう。「車検人気ランキング」を参考にして下さい。

エアフローセンサー系統の点検

スペーシアのエアフロ―センサーはエアクリーナーボックスのすぐ横に付いていますが奥に入っているのでビス2本を外して見える位置まで出します。

下の回路図を参考に電圧を測定してください。

この回路図を見ると3番の温度センサの異常は出ていないので調べる配線はA1.A2.A3の3本になります。

※温度センサは別のエンジン制御に使われる。

C1はアース。温度センサーは異常がないのでアースは正常。A1はエアフロ―センサの電源入力線。ここにはバッテリー電圧12Vがかかっていたので電源及び配線は正常でした。

A2は空気量を計るセンサの基準電圧の5V。エンジンをかけて、カプラーを5秒間外しA2.C1のエアフロの電圧をはかると約5Vだったのでコンピュータからの安定化電源及び配線も正常でした。

診断機を見るとカプラーを外した影響で「P0113　吸気温センサ系統High異常」も追加で出力されました。

参考までに、どんな内容か整備マニュアルを見てみます。

P0113　吸気温センサ系統High異常

整備マニュアルでは「吸気温センサ信号回路の電圧が、5秒以上4.90 V以上となった」時にこの故障コードを検出する。と書かれています。

この回路図の3番が温度センサーでB1が吸気温センサ信号回路です。

B1はコンピューターから５Vの電圧がかかっています。

断線すれば約５Vの電圧がかかるのでカプラーを外してP0113が表示されるのは温度センサ回路は正常な証拠です。

下のグラフはカプラーを外した時の電圧の変化です。2秒の所から7秒の所までカプラーを外してあります。

※アップ・エッジを5秒以上超えるとエンジン警告灯を点灯させる。ダウン・エッジを5秒以上下回ってもエンジン警告灯を点灯させる。

残るはA3の配線の点検です。

上図のような回路を作成し下のグラフのように電圧が変化しなければエアフロ―センサー本体の故障です。

下の空気量を正確に出すのは難しいので空気をドライヤー（冷風）などで送って少しでも変化すれば正常と考えます。

このスペーシアは変化しないのでエアフロ―メータの中のA3回路が断線もしくは短絡していると考えられます。

最後に部品を交換して診断機で再点検します。

エアフローメータ交換して数値を比較

作業はビス2本外せばできるので簡単です。交換前と交換後のエンジン数値を比較して見ます。

下の画像は診断機のデータ。当然、吸入空気量は0ではなくなっています。

その他の数値も比較してみました。

※上の数値はスペーシア　エンジン警告灯データを参照

エアフローセンサーの異常で警告灯が点灯するとアイドリングアップさせるために目標スロットル開度を高くし、エンジン回転数を上げています。

VVTも作動させないので、燃費悪化と出力低下があります。

エアフローセンサー交換後は回転数も下がりVVTも作動しているので、低燃費で安定した加速もできるようになりました。

エンジン警告灯が点灯する原因と修理費用まとめ

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