神龍新愛(ài)麗舍組合儀表失靈

◆文/湖北 張彥超 劉家國(guó) 喬小河

故障現(xiàn)象

一輛神龍汽車(chē)新愛(ài)麗舍1.6L城市出租車(chē)，搭載TU5JP4型發(fā)動(dòng)機(jī)，行駛里程為750km。用戶(hù)反映車(chē)輛在行駛中，關(guān)閉空調(diào)后轉(zhuǎn)速表和車(chē)速表突然停止工作，重新啟動(dòng)車(chē)輛轉(zhuǎn)速表和車(chē)速表依然不工作。該車(chē)在4S店更換過(guò)多塊組合儀表和其他零件，故障未能排除。

故障診斷與排除

根據(jù)用戶(hù)反饋，初步判定故障可能來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面原因，一是組合儀表自身不合格，二是關(guān)閉空調(diào)的瞬間，電路中存在一個(gè)較大的電壓導(dǎo)致組合儀表?yè)p壞。由于在同一臺(tái)故障車(chē)上已經(jīng)更換了四塊組合儀表，并且這四塊組合均出現(xiàn)了同樣的故障，因此斷定組合儀表自身不合格的可能性較小，排故重點(diǎn)可以放在后者。

首先對(duì)發(fā)生故障的組合儀表進(jìn)行了拆解，發(fā)現(xiàn)PCB上二極管CR103有明顯的外殼焦化痕跡(圖1)。測(cè)量CR103導(dǎo)通電壓為1.2V，管腳間阻值為1.3kΩ，同時(shí)選取了一塊可以正常工作的組合儀表樣件進(jìn)行測(cè)量，CR103導(dǎo)通電壓為0.6V，管腳間阻值為234kΩ，可見(jiàn)該二極管已經(jīng)被擊穿。

通過(guò)新愛(ài)麗舍組合儀表電路圖(圖2)，該二極管起到保護(hù)芯片U501的作用。測(cè)量U501接地端和由CR103處供給的12V電壓端短路，可見(jiàn)芯片U501內(nèi)部已經(jīng)被擊穿，而轉(zhuǎn)速表和車(chē)速表正是由該芯片所控制。

根據(jù)以上分析初步判斷該故障產(chǎn)生的原因是由于組合儀表電路板二極管CR103被擊穿導(dǎo)致的，而擊穿原因很可能是由于電路中存在一個(gè)較大的電脈沖。根據(jù)新愛(ài)麗舍組合儀表轉(zhuǎn)速表和車(chē)速表電路圖(圖3)，當(dāng)開(kāi)啟CA00，即開(kāi)啟鑰匙之后，由防盜點(diǎn)火開(kāi)關(guān)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)CC2提供給BF00(即駕駛室熔斷器盒)一個(gè)12V的電壓，該電壓經(jīng)過(guò)F12(即駕駛室保險(xiǎn)絲)再通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)C12B供給0004(即組合儀表)的轉(zhuǎn)速表和車(chē)速表。

由以上電路分析可知，導(dǎo)致組合儀表轉(zhuǎn)速表和車(chē)速表失靈的較大電脈沖很可能來(lái)自于導(dǎo)線(xiàn)C12B，而且該電脈沖又不足以使保險(xiǎn)絲F12熔斷。使用示波器監(jiān)測(cè)故障車(chē)輛上導(dǎo)線(xiàn)C12B的輸出電壓(圖4)，同時(shí)對(duì)比新愛(ài)麗舍相同配置相同狀態(tài)下的電壓輸出曲線(xiàn)(圖5)，不難發(fā)現(xiàn)該車(chē)輛在正常運(yùn)轉(zhuǎn)并開(kāi)啟空調(diào)的狀態(tài)下，關(guān)閉車(chē)輛鑰匙后存在一個(gè)接近-40V的異常反向電壓。結(jié)合組合儀表電路中二極管CR103的性能參數(shù)，可以判斷正是由于該反向電壓的存在，導(dǎo)致二極管被反向擊穿，從而使得轉(zhuǎn)速表和車(chē)速表失靈。

由于該反向電壓產(chǎn)生自關(guān)閉空調(diào)的瞬間，針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的電器原理圖(圖6)進(jìn)行分析，可見(jiàn)由F12保險(xiǎn)絲供電的電器元件有8080(空調(diào)ECU)和8020(空調(diào)壓縮機(jī))，分別更換8080和8020并測(cè)量相應(yīng)的電壓曲線(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)更換8020后，電壓曲線(xiàn)正常。

通過(guò)分析可以確認(rèn)，由于空調(diào)壓縮機(jī)導(dǎo)致組合儀表車(chē)速表和轉(zhuǎn)速表的供電系統(tǒng)中有一個(gè)較大的反向電脈沖信號(hào)。但什么原因使得空調(diào)壓縮機(jī)產(chǎn)生這樣一個(gè)反向電脈沖信號(hào)，還需要做進(jìn)一步分析，需要對(duì)故障空調(diào)壓縮機(jī)進(jìn)行拆解分析，可以清楚看到空調(diào)壓縮機(jī)電磁離合器二極管被燒毀(圖7)，而在空調(diào)壓縮機(jī)中電磁離合器二極管具有非常重要的作用。

因?yàn)楫?dāng)有電流供給時(shí)，離合器線(xiàn)圈是一個(gè)具有很強(qiáng)磁場(chǎng)的電磁鐵。在電源供給線(xiàn)圈的時(shí)間內(nèi)，這個(gè)磁場(chǎng)是恒定的，當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí)電磁場(chǎng)消失，同時(shí)產(chǎn)生出高壓的脈沖信號(hào)。這些脈沖信號(hào)對(duì)于精密的電子電路是有害的，必須加以濾除。這個(gè)二極管正是跨接在離合器線(xiàn)圈兩端并接地，利用二極管的限幅作用抑制尖峰電壓為一安全電壓。

至此，維修人員對(duì)該故障的產(chǎn)生有了一個(gè)清晰認(rèn)識(shí)，即空調(diào)壓縮機(jī)電磁離合器二極管燒毀導(dǎo)致在關(guān)閉空調(diào)的時(shí)電磁離合器產(chǎn)生出一個(gè)高壓的脈沖信號(hào)。該脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)空調(diào)ECU傳導(dǎo)到駕駛室熔斷器盒的F12保險(xiǎn)絲，并且通過(guò)F12保險(xiǎn)絲直接傳導(dǎo)到組合儀表轉(zhuǎn)速表和車(chē)速表的供電端。該脈沖信號(hào)進(jìn)入組合儀表內(nèi)部后擊穿組合儀表內(nèi)部電路的二極管CR103并且直接導(dǎo)致控制轉(zhuǎn)速表和車(chē)速表的芯片U501失靈。因此該故障表現(xiàn)即為關(guān)閉空調(diào)后，組合儀表的轉(zhuǎn)速表和車(chē)速表失靈不工作。

更換故障車(chē)輛的空調(diào)壓縮機(jī)，再將新組合儀表裝車(chē)，經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，均沒(méi)有出現(xiàn)轉(zhuǎn)速表和車(chē)速表不工作的情況，故障徹底排除。后期回訪(fǎng)時(shí)用戶(hù)反饋故障再未發(fā)生。

專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)——張憲輝

通過(guò)本案例的排查流程和解決方案，足見(jiàn)作者敏銳的思維和深厚的技術(shù)功底。

1.思路明晰。通過(guò)癥狀作者確定故障原因在空調(diào)電路，但檢測(cè)流程卻并不是按常規(guī)從空調(diào)系統(tǒng)入手，而是從儀表燒蝕部件為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合電路圖進(jìn)行反向查尋，這是非常靈活、聰明的做法。因?yàn)榭照{(diào)系統(tǒng)涉及眾多的子系統(tǒng)，直接查尋空調(diào)系統(tǒng)的故障原因，很難找到突破口，這是本案例最值得稱(chēng)道的一點(diǎn)。

2.方法得當(dāng)。在本案例中，作者充分利用了電路圖的引導(dǎo)作用，在科學(xué)分析電路的基礎(chǔ)上，通過(guò)示波器監(jiān)測(cè)電路電壓變化曲線(xiàn)，并利用故障車(chē)輛與正常車(chē)輛的對(duì)照比較等方法，毫無(wú)懸念地找到了故障點(diǎn)，足見(jiàn)作者在電子和電氣原理方面扎實(shí)的功夫。

當(dāng)然本案例中也有一些不合理的地方。4S店為了提高工作效率，采用替換法更換儀表總成本無(wú)可非議。但面對(duì)同一個(gè)故障，卻連續(xù)更換4塊儀表，讓人費(fèi)解。另外，當(dāng)汽車(chē)電氣元件燒蝕時(shí)，一定會(huì)有明顯的焦灼氣味。針對(duì)儀表這方面的故障，為什么不使用諸如“望、聞”等簡(jiǎn)單的檢查手段呢？