現(xiàn)代汽車電氣系統(tǒng)故障診斷思路分析與檢修方法

孫寶明

摘 要：隨著科技的發(fā)展，汽車電子技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，逐漸趨近于人性化、智能化，因此，現(xiàn)代汽車電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、工作原理和控制策略與傳統(tǒng)汽車大不相同，以前的汽車各大電氣系統(tǒng)基本處于獨立化、功能單一化，系統(tǒng)與系統(tǒng)之間相關(guān)聯(lián)內(nèi)容有限，整車控制電路以開關(guān)電路為主，而現(xiàn)代汽車電氣系統(tǒng)的控制已經(jīng)實現(xiàn)集成化、智能化，各系統(tǒng)之間信號交換量較大而且可以實時完成信息共享，這對于汽車機電維修技師而言是一個極大的挑戰(zhàn)，維修汽車電氣系統(tǒng)故障時需要新思路與新方法。

關(guān)鍵詞：汽車電氣系統(tǒng)；故障診斷思路；故障檢修方法；電氣原理圖；控制模塊

1 前言

近年來汽車電器與電子技術(shù)得到迅猛發(fā)展，維修技師在修理汽車電氣系統(tǒng)時不再像以往那樣簡單，需要掌握汽車各系統(tǒng)工作原理與控制策略，建立清晰的故障診斷思路，擁有正確的故障診斷方法。本文著重對現(xiàn)代汽車電氣系統(tǒng)故障診斷思路與故障檢修方法進行分析。

2 現(xiàn)代汽車電氣系統(tǒng)控制策略

現(xiàn)代汽車的電控與電氣系統(tǒng)都由各自的電腦模塊集中控制，例如發(fā)動機電控系統(tǒng)由ECU控制、自動變速器由TCU控制、剎車系統(tǒng)由ESPECU控制、空調(diào)系統(tǒng)由ACC控制、車身電氣系統(tǒng)由iBCM集中控制。對于高檔汽車而言，車載電氣系統(tǒng)功能更為強大，更為智能，使車輛擁有更多的控制模塊，通過總線將汽車各系統(tǒng)控制模塊連接在一起，實現(xiàn)各系統(tǒng)控制模塊間的信息共享，進行協(xié)同工作，即優(yōu)化了汽車電氣系統(tǒng)又降低了故障率。

3 現(xiàn)代汽車電氣系統(tǒng)故障診斷思路與檢修方法

當維修技師診斷汽車電氣系統(tǒng)故障時需要建立故障診斷思路，要想建立故障診斷思路必須掌握故障系統(tǒng)與其相關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理以及控制策略，利用汽車檢測設(shè)備進行故障診斷，根據(jù)電氣原理圖以先易后難的原則對部件與控制線路依次進行檢測，最終找到故障點并將其修復(fù)?，F(xiàn)代汽車常用的檢測設(shè)備主要包括汽車故障診斷儀、示波器、適配器、萬用表、試燈等。

3.1 汽車總線系統(tǒng)診斷思路與故障檢修方法

前面提到了通過總線將車輛各系統(tǒng)控制模塊連接在一起，實現(xiàn)各系統(tǒng)模塊間的信息共享，進行協(xié)同工作。汽車總線系統(tǒng)有多種形式，主要包括CAN總線系統(tǒng)、LIN總線系統(tǒng)、MOST總線系統(tǒng)、FLEXRAY總線系統(tǒng)等，連接方式有線形總線連接、星形連接、環(huán)形連接等。因為不同總線系統(tǒng)傳遞信號速率不同，所以各總線系統(tǒng)都要與網(wǎng)關(guān)通訊，通過網(wǎng)關(guān)來協(xié)調(diào)各總線系統(tǒng)的信號，使之實現(xiàn)系統(tǒng)間的信息共享?？偩€系統(tǒng)終端電阻的作用是防止信號反射，使數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被干擾，傳輸更加順暢、可靠。當總線系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，車輛所表現(xiàn)出的現(xiàn)象多數(shù)不是單一的而是多發(fā)性的，例如儀表盤多個故障指示燈同時點亮、各儀表工作失靈、多個電控或電氣系統(tǒng)工作失常、車輛無法啟動、智能啟動開關(guān)工作失靈等，當維修技師觀察到以上現(xiàn)象時，首先連接檢測儀讀取故障碼，如果是總線系統(tǒng)故障所引起的，故障檢測儀會出現(xiàn)多個當前故障碼或某節(jié)點丟失的相關(guān)信息，然后根據(jù)電氣原理圖進行分析，觀察每個故障碼相關(guān)系統(tǒng)控制模塊是否連接到同一總線系統(tǒng)，如果全部或大部分控制模塊與同一總線系統(tǒng)相連接，說明故障現(xiàn)象是由總線線路故障或某個控制模塊（節(jié)點）損壞而引起錯誤信號干擾引起的。測量總線系統(tǒng)線路時可將網(wǎng)關(guān)或總線短接器插接件斷開，根據(jù)原廠電氣原理圖可以在插口處測量整個總線系統(tǒng)線路故障，以長安CS35汽車CAN總線系統(tǒng)為例，參考維修手冊和電氣原理圖找到某CAN-H與CAN-L插接件上相對應(yīng)的插腳，整車斷電后用適配器或插針與其連接后利用萬用表檢測終端電阻，標準值為60歐姆左右，當測量值為120歐姆左右或超差較大時，說明總線線路出現(xiàn)斷路、CAN-H或CAN-L兩者其中一根導(dǎo)線對地短路、其中一個終端電阻損壞等故障，如果測量值是60歐姆左右，將網(wǎng)關(guān)或總線短接器插接件與總線相關(guān)控制模塊（節(jié)點）拔下后上電，分別對每個CAN總線系統(tǒng)節(jié)點的CAN-H與CAN-L導(dǎo)線進行檢測查看是否與電源短路，以上檢測結(jié)果都正常的情況下進行CAN-H與CAN-L導(dǎo)線是否有相互短路的測量。當檢測到總線線路故障時，采用線路分段的方法進行逐一排查最終找到故障點并將其修復(fù)。如果總線線路正常無故障，考慮是CAN總線系統(tǒng)的某個控制模塊（節(jié)點）損壞引起錯誤信號對總線上的數(shù)據(jù)信息進行了干擾而出現(xiàn)了故障現(xiàn)象，要想判斷是哪個模塊出現(xiàn)了故障先將整車斷電，參考電氣原理圖用排除法依次拆除與CAN總線系統(tǒng)相關(guān)的模塊，連接檢測儀讀取當前故障碼，觀察故障現(xiàn)象與故障碼是否只與拆除控制模塊相關(guān)系統(tǒng)有關(guān)，如果是說明此模塊出現(xiàn)故障，對其更換或進行修理，如果故障仍沒有被排除，說明有其它信號對總線系統(tǒng)進行了干擾。通過以上檢修步驟基本可以建立汽車總線系統(tǒng)診斷思路并掌握其故障檢修方法。故障排除后一定要消除故障碼，然后重新讀取故障碼以確認故障是否真正的被排除。

3.2 汽車空調(diào)系統(tǒng)診斷思路與故障檢修方法

汽車空調(diào)系統(tǒng)是汽車重要的組成部分，將車內(nèi)的空氣質(zhì)量、濕度與溫度調(diào)節(jié)到最佳舒適狀態(tài)，空調(diào)系統(tǒng)由制冷劑循環(huán)系統(tǒng)與電控系統(tǒng)組成，制冷劑循環(huán)系統(tǒng)作用是改變循環(huán)管路中制冷劑壓力與狀態(tài)進行冷熱交換而實現(xiàn)制冷，空調(diào)電控系統(tǒng)作用是根據(jù)駕駛員或乘客輸入指令與各傳感器信號對壓縮機、鼓風(fēng)機、伺服電機等執(zhí)行器進行控制，從而調(diào)節(jié)車內(nèi)的舒適程度與空氣質(zhì)量。有兩方面因素影響空調(diào)系統(tǒng)的正常工作，一方面是空調(diào)系統(tǒng)本身的因素，包括室內(nèi)與室外溫度傳感器信號、蒸發(fā)器溫度傳感器信號、壓縮機溫度傳感器信號、光照傳感器信號、三態(tài)壓力開關(guān)信號、鼓風(fēng)機工作狀態(tài)信號等，另一方面是以發(fā)動機動力系統(tǒng)為主的其它影響因素，主要包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號、水溫信號、節(jié)氣門位置傳感器信號、車速信號等?？照{(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，現(xiàn)象主要表現(xiàn)為壓縮機不吸、制冷效果不好、鼓風(fēng)機與伺服電機工作異常等，當維修技師觀察到以上現(xiàn)象時，首先連接檢測儀讀取故障碼，觀察是否報出空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)故障，如果有，按故障碼提示對其進行檢修，如果沒有則需要維修技師分析電氣原理圖與建立故障診斷思路對空調(diào)系統(tǒng)故障進行檢修。以長安CS55汽車空調(diào)系統(tǒng)故障為例，某車出現(xiàn)空調(diào)不制冷故障現(xiàn)象，維修技師就車檢查發(fā)現(xiàn)打開空調(diào)開關(guān)后鼓風(fēng)機工作正常，但壓縮機不工作，檢查相關(guān)保險絲與更換繼電器后故障依然存在。連接故障診斷儀進行故障檢測，顯示空調(diào)系統(tǒng)正常，無故障碼，數(shù)據(jù)流顯示車內(nèi)車外溫度、蒸發(fā)器溫度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫等影響空調(diào)系統(tǒng)正常工作的參數(shù)都無異常。執(zhí)行壓縮機動作測試，壓縮機可以正常工作并制冷。安裝空調(diào)壓力表檢測制冷劑循環(huán)高低壓管路壓力在正常范圍內(nèi)，用萬用表測量三態(tài)壓力開關(guān)，顯示工作正常。根據(jù)以上檢測結(jié)果，認定為非部件損壞故障，檢修思路主要集中在信號傳遞線路上。根據(jù)圖1空調(diào)系統(tǒng)鼓風(fēng)機控制電氣原理圖進行故障分析，有兩根線路為信號傳遞線路，其中從調(diào)速模塊到空調(diào)控制模塊A26插腳信號線作用是為鼓風(fēng)機調(diào)速模塊提供風(fēng)速調(diào)節(jié)信號，從低速擋到高速擋信號電壓由低到高，由于此前檢測鼓風(fēng)機工作正常說明此信號線無故障；另一根是從鼓風(fēng)電機負極到空調(diào)控制模塊A10插腳信號線，空調(diào)控制模塊通過此信號線檢測鼓風(fēng)機的工作狀態(tài)，從低速擋到高速擋信號電壓由高到低，如果空調(diào)模塊沒有接收到相應(yīng)的反饋電壓信號，壓縮機不工作，因為如果鼓風(fēng)機不工作而壓縮機工作，無法將蒸發(fā)器冷氣吹走使得蒸發(fā)器快速結(jié)冰而損壞空調(diào)系統(tǒng)部件，經(jīng)過細致的檢查發(fā)現(xiàn)此信號線在鼓風(fēng)機電機負極處插腳退出而造成線路接觸不良，最終導(dǎo)致壓縮機不吸。

4 結(jié)束語

現(xiàn)代汽車電子技術(shù)發(fā)展迅速，各大汽車電氣系統(tǒng)無論在構(gòu)造原理與控制策略方面都復(fù)雜于傳統(tǒng)汽車，這對于汽車維修技師來說是一個巨大的挑戰(zhàn)，首先要了解汽車各大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理以及控制策略，會看電氣原理圖并具備故障診斷思路，還要掌握故障檢修方法。本文以汽車總線系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)為例，論述了其基本結(jié)構(gòu)與工作原理以及故障診斷思路和檢修方法。

參考文獻：

[1]長安CS35汽車維修手冊.

[2]長安CS55汽車維修手冊.