車(chē)載電控系統(tǒng)電源線路檢查方案

　隨著近年來(lái)汽車(chē)制造業(yè)界機(jī)電一體化步伐的加快，各類(lèi)電子控制系統(tǒng)如：引擎管理系統(tǒng)、一體化電子底盤(pán)系統(tǒng)、主動(dòng)車(chē)身控制系統(tǒng)在汽車(chē)上被廣泛的裝備。在人們享受著高科技電子技術(shù)所帶來(lái)的愜意時(shí)，各種全新的汽車(chē)診斷課題也逐漸的放到了廣大汽車(chē)維修技師們的面前。如何快速、有效、一針見(jiàn)血地對(duì)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)前汽車(chē)維修業(yè)屆人士所共同關(guān)注的問(wèn)題。

　　為了幫助維修技師們對(duì)電控系統(tǒng)的深入檢測(cè)，汽車(chē)維修設(shè)備商們推出了許多故障診斷儀、數(shù)據(jù)掃描儀。通過(guò)對(duì)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(duì)故障的分析；同時(shí)，許多的汽車(chē)維修書(shū)籍、維修手冊(cè)也花了較大的篇幅對(duì)電控系統(tǒng)的傳感器檢測(cè)進(jìn)行介紹。在目前許多的汽車(chē)維修人員的頭腦中出現(xiàn)了這樣一種觀點(diǎn)：凡是電控系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，無(wú)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(cè)實(shí)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侵粦{主觀想法盲目地更換傳感器或電腦，或者簡(jiǎn)單地根據(jù)故障分析儀所顯示的故障內(nèi)容，自己不加分析地去指導(dǎo)維修思路，一旦遇到某輛車(chē)在更換了所有的傳感器甚至電腦后故障依然存在后，你是不是會(huì)方寸大亂？

　　針對(duì)以上現(xiàn)實(shí)情況結(jié)合個(gè)人的維修經(jīng)歷，和大家探討一下有關(guān)車(chē)載電控系統(tǒng)電源線路影響電控系統(tǒng)工作正常的疑難雜癥。

　　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(duì)于一套完整的電源電路來(lái)說(shuō)，供能線路和接地線路是必不可缺的。

　　供能線路的一端一般直接和汽車(chē)的蓄電池正極相連接或通過(guò)點(diǎn)火開(kāi)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(guò)繼電器與電控單元連接。對(duì)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(guò)同車(chē)身、發(fā)動(dòng)機(jī)外殼等導(dǎo)電體的連接來(lái)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

　　也許你會(huì)注意到在一些家用電器的說(shuō)明書(shū)上常有對(duì)電源的要求，例如工作電壓：200V～240V或220V上下浮動(dòng)5%等，這反映了該電氣產(chǎn)品對(duì)波動(dòng)電壓的適應(yīng)性。但是作為汽車(chē)維修人員，我們有沒(méi)有留心成天與我們打交道的車(chē)載電子控制系統(tǒng)正常的工作電源電壓范圍是多少呢？現(xiàn)有車(chē)載電氣系統(tǒng)一般都是基于12V的低壓線路來(lái)設(shè)計(jì)的(點(diǎn)火高壓系統(tǒng)除外)，因此系統(tǒng)工作的電壓范圍無(wú)非是在12V上下。在過(guò)去車(chē)載電氣系統(tǒng)較少、較簡(jiǎn)單的情況下，像燈光線路、雨刮線路、點(diǎn)火電路對(duì)電源電壓的要求一般都不太高，對(duì)于燈光系統(tǒng)來(lái)說(shuō)供應(yīng)11V的電壓和12V的電壓沒(méi)有多大的差別。

　　現(xiàn)在情況卻大不相同了，大量運(yùn)算電路、測(cè)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(lái)越多的在現(xiàn)代汽車(chē)上被裝備。這些設(shè)計(jì)要求精確的電氣系統(tǒng)對(duì)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(guò)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(guò)的電壓才能夠被集成電路所用。少許偏高或偏低的電壓都會(huì)影響電子元件的正常工作，過(guò)高的電壓引起元件工作時(shí)產(chǎn)生過(guò)多的熱量影響元件的工作特性，過(guò)低的電壓同樣會(huì)使系統(tǒng)各工作點(diǎn)參數(shù)出現(xiàn)誤差或者邏輯運(yùn)算錯(cuò)誤等。像桑塔納2000時(shí)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(huì)失常。總而言之，現(xiàn)代車(chē)載電控系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)電源電壓的要求將越來(lái)越苛刻。

　　電源電路的常規(guī)檢測(cè)

　　盡管汽車(chē)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員在對(duì)電控系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)計(jì)到外部系統(tǒng)布置上力求安全、可靠，隨著汽車(chē)使用期限的自然延長(zhǎng)，長(zhǎng)期處于惡劣工作條件下的電控系統(tǒng)部件不可避免地會(huì)出現(xiàn)部件的老化和性能下降。作為汽車(chē)電子系統(tǒng)神經(jīng)的線束自然也會(huì)出現(xiàn)外皮硬化、接插件松動(dòng)、線間粘連等問(wèn)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(hào)線路)。所以我們?cè)谕ㄟ^(guò)檢測(cè)儀獲取了故障信息后，不要先忙于對(duì)故障信息所指向的某某傳感器或執(zhí)行元件甚至電腦進(jìn)行檢測(cè)或盲目地進(jìn)行更換，首先應(yīng)該對(duì)提供這些部件動(dòng)力的電源電路進(jìn)行檢查，確認(rèn)完好之后才能進(jìn)一步對(duì)部件本體實(shí)施診斷。

　　1.供能線路的檢測(cè)

　　供能線路檢測(cè)主要是測(cè)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(cè)部件供能線束接插件端對(duì)應(yīng)的端子，使用電壓表測(cè)定其到蓄電池負(fù)極的電壓(這樣可以保證測(cè)量該點(diǎn)電壓的精確性，防止搭鐵點(diǎn)選取不好造成的測(cè)量誤差)。

　　2.接地線路的檢測(cè)

　　接地線路檢測(cè)主要是測(cè)量提供電控系??上找到對(duì)應(yīng)線束接插件的接地端子，在電源電路開(kāi)通時(shí)測(cè)量該點(diǎn)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(shí)際檢測(cè)中，許多人包括過(guò)去本人常 常使用萬(wàn)用表的歐姆檔或二極管導(dǎo)通蜂鳴檔位來(lái)通過(guò)檢測(cè)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?yàn)榧词故切⌒〉?.5Ω，一旦通過(guò)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(cè)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(shí)，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(huì)認(rèn)為接地線路是通暢的。

　　電控系統(tǒng)電源電路故障檢測(cè)舉例

　　例1：別克轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)，運(yùn)轉(zhuǎn)不暢。

　　有輛上海別克新世紀(jì)轎車(chē)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)間歇性怠速不穩(wěn)，加速無(wú)力，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈有時(shí)點(diǎn)亮。進(jìn)維修站檢修，維修工用故障檢測(cè)儀調(diào)出歷史故障代碼：P0101(MAF傳感器性能下降)。在發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下檢查發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，MAF的頻率為：2000Hz左右，對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣流量值為3g/s。當(dāng)前狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，未出現(xiàn)任何故障跡象。該車(chē)沒(méi)幾天再次進(jìn)維修站，報(bào)修內(nèi)容依舊。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)抖晃嚴(yán)重，再次調(diào)取故障代碼并觀察發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)MAF頻率為0Hz，進(jìn)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(guò)去的間歇性故障正反映了傳感器的失效過(guò)程。更換了傳感器，清除故障碼，重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，故障立即消失。然而，該車(chē)在站內(nèi)的試車(chē)途中故障又重復(fù)出現(xiàn)。萬(wàn)般無(wú)奈，修理工判斷可能是發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦故障，借了同類(lèi)車(chē)的電腦試驗(yàn)，但是故障依然存在。

　　在了解以上的修理過(guò)程并重又調(diào)取相關(guān)故障信息后，筆者發(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(duì)應(yīng)傳感器供能和接地?cái)嘧樱蜷_(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后測(cè)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?yàn)镸AF的電源電路是經(jīng)過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)來(lái)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(xiǎn)絲時(shí)，發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)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(xiǎn)絲后，故障從此消失。

　　例2：別克轎車(chē)ABS不工作，ABS燈常亮。

　　有輛別克轎車(chē)在行駛途中突然ABS燈亮，然后只要一打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，ABS燈立即亮起不再熄滅。使用專(zhuān)用TECH2診斷儀調(diào)取故障信息為：無(wú)數(shù)據(jù)通訊信息(注：別克轎車(chē)的所有控制電腦如動(dòng)力控制模塊、ABS控制模塊、SDM氣囊模塊等都是通過(guò)數(shù)據(jù)線呈星型網(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(kāi)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(cè)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。控制模塊、電磁閥組和油泵馬達(dá)子系統(tǒng)的供能和接地分開(kāi)布置。拔下線束插頭測(cè)量，供能線路正常；因?yàn)樵摬孱^較難下手，測(cè)量接地端電壓便以簡(jiǎn)單的導(dǎo)通性測(cè)試來(lái)代替。萬(wàn)用表選擇蜂鳴檔，測(cè)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(chē)身上接地連接點(diǎn)都十分牢固之后，草率地認(rèn)為電源系統(tǒng)無(wú)故障。但隨后經(jīng)過(guò)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(diǎn)火開(kāi)關(guān)的打開(kāi)之后點(diǎn)亮不滅。抱著試試看的心情，再次測(cè)量了電源系統(tǒng)，并使用歐姆檔測(cè)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(dá)到24Ω。為確診故障，找到該線束插頭接地端到車(chē)身的搭鐵點(diǎn)，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(chē)身搭鐵點(diǎn)處線頭連接)跨接該條接地回路。重新插回線束插頭，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，ABS燈在短暫點(diǎn)亮后立即熄滅。故障根源終于被找到了，因?yàn)檐?chē)身搭鐵點(diǎn)上接地線固定螺釘?shù)膲|圈和車(chē)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。