發(fā)動機電控系統(tǒng)電源線路檢查方案

張艷麗

渤海船舶職業(yè)學(xué)院，遼寧 葫蘆島 125001

發(fā)動機電控系統(tǒng)電源線路檢查方案

張艷麗

渤海船舶職業(yè)學(xué)院，遼寧 葫蘆島 125001

隨著近年來發(fā)動機制造業(yè)機電一體化步伐的加快，各類電子控制系統(tǒng)在發(fā)動機電控系統(tǒng)上被廣泛的裝備。如：發(fā)動機電控管理系統(tǒng)、一體化電子底盤系統(tǒng)、主動車身控制系統(tǒng)，在人們享受著高科技電子技術(shù)所帶來的愜意時，各種全新的發(fā)動機診斷課題也逐漸的擺到了我們的面前。如何快速、有效、一針見血地對這些高科技電子控制系統(tǒng)的故障癥狀做出正確的診斷是當(dāng)前發(fā)動機維修業(yè)所共同關(guān)注的問題。

電控系統(tǒng)；電源電路；故障診斷

引言

為了對電控系統(tǒng)深入檢測，推出了許多故障診斷儀、數(shù)據(jù)掃描儀。通過對儀器上反映出電控系統(tǒng)傳感器數(shù)據(jù)、電控單元工作狀態(tài)參數(shù)，可以便于對故障的分析；同時，許多的維修書籍、維修手冊也花了較大的篇幅對電控系統(tǒng)的傳感器檢測進行介紹。例如在目前許多的汽車發(fā)動機維修人員的頭腦中出現(xiàn)了這樣一種觀點：凡是電控系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，無非是傳感器性能下降、損壞或是電控單元(電腦)出現(xiàn)故障。從維修檢測實例的概率上看，的確傳感器和電腦的故障比例占了相當(dāng)?shù)谋壤?，但是只憑主觀想法盲目地更換傳感器或電腦，或者簡單地根據(jù)故障分析儀所顯示的故障內(nèi)容，不加分析地去指導(dǎo)維修思路，一旦遇到某輛車在更換了所有的傳感器甚至電腦后故障依然存在后，又應(yīng)該任何對待呢？

本文針對以上現(xiàn)實情況結(jié)合維修實例，探討有關(guān)發(fā)動機電控系統(tǒng)電源線路影響電控系統(tǒng)工作正常的疑難雜癥。

1 電控系統(tǒng)電源電路

電控系統(tǒng)的電源電路是為電控系統(tǒng)正常工作提供電能保障的電氣線路，對于一套完整的電源電路來說，電源線路和接地線路是必不可缺的。電源線路的一端一般直接和汽車的蓄電池正極相連接或通過點火開關(guān)間接地與蓄電池連接，另一端則直接與電控系統(tǒng)的電子控制單元(ECU)相連或者經(jīng)過繼電器與電控單元連接。對于某些電控系統(tǒng)部件，如空氣流量傳感器，它們并非從電控單元獲取電源，則這些部件上有特定的電源輸入端子與供能線路的另一端連接。

接地線路的一端總是和電控單元或系統(tǒng)部件的特定接地端子連接，另一端則經(jīng)過同車身、發(fā)動機外殼等導(dǎo)電體的連接來和蓄電池負(fù)極構(gòu)成完整的接地回路。

正常電壓范圍的重要性：

一般家用電器的說明書上常有對電源的要求，例如工作電壓：200V～240V或220V上下浮動5%等，這反映了該電氣產(chǎn)品對波動電壓的適應(yīng)性。那么，發(fā)動機電子控制系統(tǒng)正常的工作電源電壓范圍是多少呢？現(xiàn)有車載電氣系統(tǒng)一般都是基于12V的低壓線路來設(shè)計的(點火高壓系統(tǒng)除外)，因此系統(tǒng)工作的電壓范圍無非是在12V上下。在過去車載電氣系統(tǒng)較少、較簡單的情況下，像燈光線路、雨刮線路、點火電路對電源電壓的要求一般都不太高，對于燈光系統(tǒng)來說供應(yīng)11V的電壓和12V的電壓沒有多大的差別。

現(xiàn)在情況卻大不相同了，大量運算電路、測量電路、比較電路甚至數(shù)據(jù)總線電路等等由超大規(guī)模集成電路所構(gòu)成的電子控制系統(tǒng)越來越多的在現(xiàn)代汽車上被裝備。這些設(shè)計要求精確的電氣系統(tǒng)對工作電壓范圍的限制決非11V和12V那樣的可以被草率地等同視之。蓄電池的12V電壓經(jīng)過電控單元內(nèi)的穩(wěn)壓線路被限制在較低的電壓范圍內(nèi)如5V，只有經(jīng)處理過的電壓才能夠被集成電路所用。偏高或偏低的電壓都會影響電子元件的正常工作，過高的電壓引起元件工作時產(chǎn)生過多的熱量影響元件的工作特性，過低的電壓同樣會使系統(tǒng)各工作點參數(shù)出現(xiàn)誤差或者邏輯運算錯誤等。像桑塔納2000時代超人所裝備的MK20IABS系統(tǒng)所要求的系統(tǒng)電壓就不得低于10.5V，否則系統(tǒng)工作就會失常?？偠灾?，現(xiàn)代車載電控系統(tǒng)對系統(tǒng)電源電壓的要求將越來越苛刻。

2 電源電路的常規(guī)檢測

盡管汽車電子系統(tǒng)的設(shè)計對于電控系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)計到外部系統(tǒng)布置上力求安全、可靠，隨著汽車使用期限的自然延長，長期處于惡劣工作條件下的電控系統(tǒng)部件不可避免地會出現(xiàn)部件的老化和性能下降。作為汽車電子系統(tǒng)神經(jīng)的線束自然也會出現(xiàn)外皮硬化、接插件松動、線間粘連等問題。這些線束大多數(shù)扮演了各電控系統(tǒng)電源電路的角色(少部分為信號線路)。所以我們在通過檢測儀獲取了故障信息后，不要先忙于對故障信息所指向的某某傳感器或執(zhí)行元件甚至電腦進行檢測或盲目地進行更換，首先應(yīng)該對提供這些部件動力的電源電路進行檢查，確認(rèn)完好之后才能進一步對部件本體實施診斷。

2.1 電源線路的檢測

電源 線路檢測主要是測量供給電控系統(tǒng)的工作電壓值。根據(jù)線路圖找到所要檢測部件電源線束接插件端對應(yīng)的端子，使用電壓表測定其到蓄電池負(fù)極的電壓，這樣可以保證測量該點電壓的精確性，防止搭鐵點選取不好造成的測量誤差。

2.2 接地線路的檢測

接地線路檢測主要是測量提供電控系統(tǒng)上找到對應(yīng)線束接插件的接地端子，在電源電路開通時測量該點與蓄電池負(fù)極間的電壓。小于0.5V的電壓是可接收的。在實際檢測中，一般常常使用萬用表的歐姆擋或二極管導(dǎo)通蜂鳴檔位來通過檢測接地端到蓄電池負(fù)極間線路阻值判斷接地的好壞。這種方法并不妥當(dāng)，因為即使是小小的0.5Ω，一旦通過的電流大于5A，其電壓降就在2V以上。這樣的后果將是系統(tǒng)工作電壓的下降，某些測量電路的基準(zhǔn)電壓被拉高或者同一模塊內(nèi)不同子系統(tǒng)間參考低電位的不統(tǒng)一。特別是采用二極管蜂鳴檔位時，往往10Ω上下的電阻值都能使蜂鳴器蜂鳴，而恰恰我們遇到這種情況多半會認(rèn)為接地線路是通暢的。

3 電控系統(tǒng)電源電路故障檢測實例

3.1 別克轎車發(fā)動機怠速不穩(wěn)，運轉(zhuǎn)不暢。

有輛上海別克新世紀(jì)轎車出現(xiàn)發(fā)動機間歇性怠速不穩(wěn)，加速無力，發(fā)動機故障燈有時點亮。進維修站檢修，維修工用故障檢測儀調(diào)出歷史故障代碼：P0101(MAF傳感器性能下降)。在發(fā)動機當(dāng)前運轉(zhuǎn)狀態(tài)下檢查發(fā)動機運行數(shù)據(jù)，MAF的頻率為：2000Hz左右，對應(yīng)的進氣流量值為3g/s。當(dāng)前狀態(tài)下發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，未出現(xiàn)任何故障跡象。該車沒幾天再次進維修站，報修內(nèi)容依舊。此時發(fā)動機的運轉(zhuǎn)抖晃嚴(yán)重，再次調(diào)取故障代碼并觀察發(fā)動機運行數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)MAF頻率為0Hz，進氣流量也為0g/s。修理工馬上判定為空氣流量傳感器(MAF)損壞，過去的間歇性故障正反映了傳感器的失效過程。更換了傳感器，清除故障碼，重新啟動發(fā)動機，故障立即消失。然而，該車在站內(nèi)的試車途中故障又重復(fù)出現(xiàn)。萬般無奈，修理判斷可能是發(fā)動機控制電腦故障，借了同類車的電腦試驗，但是故障依然存在。

在了解以上的修理過程并重又調(diào)取相關(guān)故障信息后，發(fā)現(xiàn)故障依然和MAF傳感器有關(guān)系。聯(lián)想到供給傳感器的電源是否正常，于是根據(jù)電路圖找到了該三腳插頭的對應(yīng)傳感器供能和接地斷子，打開點火開關(guān)后測量供能電壓和接地電壓，供能電壓僅僅為4.98V，接地電壓正常，為0.02V。因為MAF的電源電路是經(jīng)過點火開關(guān)來的12V電路，所以顯然供能故障是真正的故障根源。最后查到保險絲時，發(fā)現(xiàn)保險絲處于藕斷絲連的熔斷虛接狀態(tài)，導(dǎo)致在其兩端壓下了近7V的電壓，造成真正供給MAF的電源電壓僅為5V左右，更換了10A的保險絲后，故障從此消失。

3.2 別克轎車ABS不工作，ABS燈常亮。

有輛別克轎車在行駛途中突然ABS燈亮，然后只要一打開點火開關(guān)，ABS燈立即亮起不再熄滅。使用專用TECH2診斷儀調(diào)取故障信息為：無數(shù)據(jù)通訊信息(注：別克轎車的所有控制電腦如動力控制模塊、ABS控制模塊、SDM氣囊模塊等都是通過數(shù)據(jù)線呈星形網(wǎng)絡(luò)連接)。一般失去通訊信息的故障則大多是由于數(shù)據(jù)線的開路造成，而且調(diào)不出任何有關(guān)ABS系統(tǒng)其他部件的故障信息。按照線路圖，找到了與標(biāo)準(zhǔn)OBD-Ⅱ檢測接口相連接的ABS通訊數(shù)據(jù)線，但是經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)線未斷，連接狀態(tài)良好。在診斷工作陷入僵局的情況下，決定還是從檢查ABS系統(tǒng)的電源電路入手。該ABS系統(tǒng)的電源電路由2根供能線路和3根接地線路構(gòu)成?？刂颇K、電磁閥組和油泵馬達子系統(tǒng)的供能和接地分開布置。拔下線束插頭測量，供能線路正常；因為該插頭較難下手，測量接地端電壓便以簡單的導(dǎo)通性測試來代替。萬用表選擇蜂鳴檔，測量結(jié)果：所有的接地線和蓄電池負(fù)極都相通。當(dāng)查看ABS系統(tǒng)在車身上接地連接點都十分牢固之后，草率地認(rèn)為電源系統(tǒng)無故障。但隨后經(jīng)過一系列維修工作甚至更換ABS控制模塊連液壓控制部件總成之后，ABS故障燈依舊緊隨著點火開關(guān)的打開之后點亮不滅。抱著試試看的心情，再次測量了電源系統(tǒng)，并使用歐姆擋測量接地線路電阻，其中有一根接地端到蓄電池負(fù)極的電阻達到24Ω。為確診故障，找到該線束插頭接地端到車身的搭鐵點，使用一根跨接線(一端直接和蓄電池負(fù)極連接，另一端和車身搭鐵點處線頭連接)跨接該條接地回路。重新插回線束插頭，打開點火開關(guān)，ABS燈在短暫點亮后立即熄滅。

故障根源終于被找到了，因為車身搭鐵點上接地線固定螺釘?shù)膲|圈和車身漆層之間的24Ω接觸電阻導(dǎo)致了ABS系統(tǒng)的工作不正常。在用砂紙打毛了漆層之后重新緊固接地螺釘，故障排除。

4 結(jié)語

本文介紹的方法是知識與經(jīng)驗的有機結(jié)合。所以我們在日常的工作中要綜合地看待問題，不要盲目地先忙于對故障信息所指向的某某傳感器或執(zhí)行元件甚至電腦進行更換，通過檢測儀獲取了故障信息后，首先應(yīng)該對提供這些部件動力的電源電路進行檢查，確認(rèn)完好之后才能進一步對部件本體實施診斷。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.077