汽車電氣控制系統(tǒng)故障排除方法

陳海芹

(江蘇省連云港工貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 連云港 222061)

0 前言

隨著汽車工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，汽車新技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。電子控制技術(shù)能夠讓汽車具有更良好的性能，增強汽車的動力，同時確保汽車在行駛過程中的安全性。隨著汽車電氣控制系統(tǒng)的日益完善和優(yōu)化，其中設(shè)置了越來越多的電子元件，增加了故障排除和診斷的復(fù)雜程度，因此需要加大對于電氣控制系統(tǒng)故障問題的重視力度。通過科學(xué)的診斷技術(shù)及排除方法，在明確故障發(fā)生的位置和原因的基礎(chǔ)上，及時解決問題，以提高汽車行駛的安全性和穩(wěn)定性，推動汽車行業(yè)的良性發(fā)展。

1 汽車電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成

對于汽車的運行來說，電氣控制系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用。該系統(tǒng)涉及多個組成部分，包括啟動系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、儀表，以及輔助裝置等。汽車上的電能主要由電源系統(tǒng)提供，其中包含電源和發(fā)動機等部分，發(fā)動機中的調(diào)節(jié)裝置能夠提高電壓參數(shù)的穩(wěn)定性。點火系統(tǒng)能夠提升發(fā)動機可燃混合氣點燃的可靠性，使系統(tǒng)運行在最佳狀態(tài)。啟動系統(tǒng)由控制機構(gòu)、傳動裝置和電機3個部分構(gòu)成，無論處于哪種環(huán)境下，都應(yīng)保證發(fā)動機的啟動性能正常。照明系統(tǒng)能夠?qū)τ隈{駛室道路及車廂內(nèi)部，起到良好的照明效果，從而為汽車的行駛安全保駕護(hù)航。信號系統(tǒng)可以對汽車的轉(zhuǎn)向制動進(jìn)行標(biāo)示，同時還能夠通過信號起到警告和提醒的作用。

2 故障分析

為了有效地運用故障排除方法，提高診斷技術(shù)應(yīng)用的合理性，精準(zhǔn)地進(jìn)行故障排除，需要對電氣控制系統(tǒng)的故障問題具有基本的了解和掌握?，F(xiàn)階段，汽車電氣控制系統(tǒng)的常見故障主要有以下3種：

(1) 元件擊穿故障。在汽車的電氣控制系統(tǒng)中，設(shè)置了很多的電氣控制元件，其中包括電子控制單元(ECU)、執(zhí)行器等。通過這些電氣控制元件，能夠確保電氣控制系統(tǒng)作用的發(fā)揮，但由于元件數(shù)量的增加，加大了故障問題的發(fā)生概率。一旦在系統(tǒng)運行的過程中電氣控制元件產(chǎn)生故障問題，都會嚴(yán)重影響到電氣控制系統(tǒng)的正常運行。對于電氣控制元件來說，溫度、濕度等因素條件都會對其造成不利的影響。在汽車發(fā)動機的運轉(zhuǎn)過程中會出現(xiàn)很多的熱量，在逐漸升溫的過程中容易出現(xiàn)元件的擊穿故障，嚴(yán)重威脅發(fā)動機的正常運作，甚至可能會帶來短路、線路燃燒等后果。

(2) 元件老化。隨著發(fā)動機的運行，大量的熱量使得元件快速老化，如圖1所示。元件老化會縮短元件的使用壽命，導(dǎo)致其一些功能的喪失，限制功能的發(fā)揮，對于電氣控制系統(tǒng)的正常運行造成不利的影響。

圖1 汽車元件老化

另外，發(fā)動機的啟動電流也會造成元件的老化。發(fā)動機的運行過程中會出現(xiàn)電壓的改變，電流的突然增大會造成元件損壞。而且隨著發(fā)動機的運行，灰塵不斷聚集，對電氣控制元件所具有的阻抗性質(zhì)造成不良的影響，限制其性能的實現(xiàn)。

(3) 線路故障。各個電氣控制元件的連接需要依靠線路實現(xiàn)，而在電氣控制系統(tǒng)中，整個線路也比較復(fù)雜，容易存在線路故障，如執(zhí)行器與傳感器和ECU之間需要借助導(dǎo)線來連接。出現(xiàn)線路故障的原因有很多，如線路接觸不良、短路等。線路故障會給整個系統(tǒng)的運行帶來較大危害，造成發(fā)動機失控，甚至失靈，從而增加了發(fā)生交通安全事故的概率[1]。

3 故障排除和診斷技術(shù)

相較于國外的電氣控制系統(tǒng)故障診斷技術(shù)來說，我國的技術(shù)研究雖然起步較晚，但是隨著近些年的發(fā)展，也具有了顯著的技術(shù)成果。我國的汽車行業(yè)在近些年持續(xù)的發(fā)展和進(jìn)步，也對汽車電氣控制系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)起到推動作用。同時，國家加大這一方面工作的建設(shè)力度，進(jìn)行大量專業(yè)人才的培養(yǎng)，不斷地增強技術(shù)的創(chuàng)新和研發(fā)能力，促進(jìn)故障診斷技術(shù)的持續(xù)完善。

3.1 微電子技術(shù)

在當(dāng)前信息時代的背景之下，微電子技術(shù)在汽車行業(yè)中也得到了廣泛的應(yīng)用，其在電氣控制系統(tǒng)故障排除中有著顯著的優(yōu)勢。微電子技術(shù)能夠在實際診斷和維修工作中對汽車內(nèi)部的部件所具有的運行情況做到精準(zhǔn)、全面的掌握，不僅能夠提升故障修復(fù)的效率，確保及時有效地解決故障問題，而且能夠彌補傳統(tǒng)故障排除技術(shù)所存在的缺陷和不足，有效提高汽車電氣控制系統(tǒng)性能。因此，當(dāng)電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，在故障排除的過程中，工作人員先要對于汽車當(dāng)前的運行狀態(tài)進(jìn)行基本的判斷，并且通過查看內(nèi)部零件，確定是否存在故障問題。如果出現(xiàn)零件故障，就要依靠微電子技術(shù)提供具體數(shù)據(jù)信息來快速確定故障位置，明確故障原因。然后對損壞的零件進(jìn)行更換和維修，確保汽車運行功能的實現(xiàn)。通過微電子技術(shù)的運用能夠診斷和排除汽車電氣控制系統(tǒng)的故障，具有更高的技術(shù)水平，從而推動汽車工業(yè)的持續(xù)發(fā)展[2]。

3.2 電氣控制故障自診系統(tǒng)

利用電氣控制自診系統(tǒng)可以對汽車的內(nèi)部零件進(jìn)行相應(yīng)的維修和診斷，如檢查線路的老化情況和各裝置的運行狀態(tài)，自動顯示故障信息，提升故障診斷效率。在當(dāng)前的汽車電氣控制系統(tǒng)中，一般都自帶故障自診系統(tǒng)，為技術(shù)人員的故障判別和維修提供有力支持。在電氣控制系統(tǒng)發(fā)生故障以后，通過電氣控制故障自診系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化診斷，大大減少人工的投入；同時，還能夠提高故障診斷效率，快速開展零件修復(fù)，確保汽車恢復(fù)到正常的運行狀態(tài)。通過電氣控制故障自診系統(tǒng)的實際應(yīng)用，能夠保障診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實性，大大減輕人員的工作負(fù)擔(dān)和壓力，提高電氣控制系統(tǒng)故障診斷和維修的質(zhì)量[3]。

3.3 運用專業(yè)儀器

傳統(tǒng)的故障診斷和排除工作所使用的技術(shù)比較落后，因此該環(huán)節(jié)的工作需要消耗大量時間，而且也無法保證診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性，不能全面掌握出現(xiàn)故障的原因，這些都使得故障診斷和維修工作難以高效地推進(jìn)。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提升，進(jìn)一步推動電氣控制系統(tǒng)診斷技術(shù)的革新和優(yōu)化，從而在技術(shù)層面上為診斷和維修工作提供有力支撐和幫助。專業(yè)儀器的運用能夠更加高效地診斷電氣控制系統(tǒng)內(nèi)部故障，快速確定故障的位置，及時修復(fù)故障，確保系統(tǒng)性能的實現(xiàn)，提高汽車運行的安全性。因此，專業(yè)儀器的輔助不僅能夠?qū)崿F(xiàn)高水平的診斷和維修，同時也能夠減少人員的工作壓力和負(fù)擔(dān)。專業(yè)儀器的運用能夠結(jié)合屏幕上故障數(shù)據(jù)的顯示，采取科學(xué)的維修技術(shù)開展故障修復(fù)工作，確保故障問題得到有效的處理。

3.4 電氣控制點火系統(tǒng)

為了讓電氣控制發(fā)動機具有更高的運轉(zhuǎn)速度和更穩(wěn)定的運行性能，需要保障其內(nèi)部裝置性能。在電氣控制系統(tǒng)故障診斷和維修的過程中，為了充分掌握汽車內(nèi)部裝置的運行情況，可以通過電氣控制點火系統(tǒng)來明確零件的故障問題，從而進(jìn)行故障位置的快速判斷和查找，如圖2所示。若汽車點火裝置無法正常啟動，代表出現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)故障。分析原因可能是發(fā)動機老化造成性能的下降。此時，可以依靠電氣控制點火系統(tǒng)來解決故障問題，確保汽車運行的穩(wěn)定性和駕駛的安全性。

圖2 電氣控制點火系統(tǒng)

4 故障排除方法

4.1 直接觀察法

直接觀察法是通過對人體感官的調(diào)動，從而感知故障問題，并對故障發(fā)生的原因做出有效判斷，進(jìn)而明確系統(tǒng)故障。例如很多故障問題都會伴隨著一些異味、聲響或出現(xiàn)警示燈閃爍，相關(guān)工作人員可以通過感官感受來判斷故障位置，及時地做好故障的處理。

4.2 比較法

比較法作為一種重要故障排除方法，能夠有效地排除電氣故障。在實際的操作中，基于直接觀察法所獲得的觀察結(jié)果，對疑似產(chǎn)生故障問題的零件進(jìn)行更換；然后再次啟動系統(tǒng)，這樣就能夠?qū)Ρ雀鼡Q零件前后的系統(tǒng)運行情況，實現(xiàn)對故障的有效排除。

4.3 檢測法

除了對故障問題進(jìn)行直接的診斷和排除，還可以采取短路法及斷路法進(jìn)行故障問題的判斷。如果懷疑在某處位置存在電路搭錯，那么就可以通過斷路進(jìn)行故障位置及原因的判斷。在用電設(shè)備運行的過程中，存在電流經(jīng)過，同時具有相應(yīng)的電阻，如果發(fā)生電氣系統(tǒng)的故障而導(dǎo)致短路問題，那么電流和電壓等參數(shù)都會產(chǎn)生異常情況。所以對于電流、電壓、電阻進(jìn)行的檢測也能夠有效排除故障問題。例如針對電氣控制燃油噴射系統(tǒng)故障的檢測，采用萬用表對ECU端子的電阻和電壓進(jìn)行檢測，從而判斷ECU和相關(guān)控制線路的故障情況。對于電流能否通導(dǎo)，具體的檢測方法有：① 跨接線法，通過跨接線在所要檢查的線路上連接，能夠判斷電流的暢通情況；② 試燈法，通過并聯(lián)的方式將試燈接在用電設(shè)備前方，能夠確定線路的導(dǎo)通情況；③ 電壓、電阻檢測法，在對電器元件維修資料查詢的基礎(chǔ)上進(jìn)一步明確所具有的電阻，也可以通過正常汽車電子元件電阻的測量，通過電阻的有效對比，從而掌握故障原因。在電氣系統(tǒng)運行的過程中，如果發(fā)生線束的折損，就會出現(xiàn)斷路或者是短路的問題。

5 結(jié)語

綜上所述，科技的不斷進(jìn)步發(fā)展促進(jìn)了汽車行業(yè)電氣控制系統(tǒng)的完善和優(yōu)化。隨著電氣系統(tǒng)復(fù)雜性的提高，增加了電氣排除和診斷的難度。因此，需要在明確具體故障問題的基礎(chǔ)上進(jìn)行有效診斷和排除故障，并采用科學(xué)的維修技術(shù)和方法及時處理故障，確保電氣控制系統(tǒng)的正常運行。