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[分享] 车载电控系统电源线路检查方案

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发表于 2015-10-26 03:12:26 | 显示全部楼层 |阅读模式

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副标题#e#                          随着近年来汽车制造业界机电一体化步伐的加快,各类电子控制系统如:引擎管理系统、一体化电子底盘系统、主动车身控制系统在汽车上被广泛的装备。在人们享受着高科技电子技术所带来的惬意时,各种全新的汽车诊断课题也逐渐的放到了广大汽车维修技师们的面前。如何快速、有效、一针见血地对这些高科技电子控制系统的故障症状做出正确的诊断是当前汽车维修业届人士所共同关注的问题。
  为了帮助维修技师们对电控系统的深入检测,汽车维修设备商们推出了许多故障诊断仪、数据扫描仪。通过对仪器上反映出电控系统传感器数据、电控单元工作状态参数,可以便于对故障的分析;同时,许多的汽车维修书籍、维修手册也花了较大的篇幅对电控系统的传感器检测进行介绍。在目前许多的汽车维修人员的头脑中出现了这样一种观点:凡是电控系统出现的故障,无非是传感器性能下降、损坏或是电控单元(电脑)出现故障。从维修检测实例的概率上看,的确传感器和电脑的故障比例占了相当的比例,但是只凭主观想法盲目地更换传感器或电脑,或者简单地根据故障分析仪所显示的故障内容,自己不加分析地去指导维修思路,一旦遇到某辆车在更换了所有的传感器甚至电脑后故障依然存在后,你是不是会方寸大乱?
  针对以上现实情况结合个人的维修经历,和大家探讨一下有关系统线路影响电控系统工作正常的疑难杂症。
  电控系统电源电路
  电控系统的电源电路是为电控系统正常工作提供电能保障的电气线路,对于一套完整的电源电路来说,供能线路和接地线路是必不可缺的。
  供能线路的一端一般直接和汽车的正极相连接或通过点火开关间接地与蓄电池连接,另一端则直接与电控系统的电子控制单元(ECU)相连或者经过继电器与电控单元连接。对于某些电控系统部件,如空气流量传感器,它们并非从电控单元获取电源,则这些部件上有特定的电源输入端子与供能线路的另一端连接。
  接地线路的一端总是和电控单元或系统部件的特定接地端子连接,另一端则经过同车身、发动机外壳等导电体的连接来和蓄电池负极构成完整的接地回路。
  正常电压范围的重要性
  也许你会注意到在一些家用电器的说明书上常有对电源的要求,例如工作电压:200V~240V或220V上下浮动5%等,这反映了该电气产品对波动电压的适应性。但是作为汽车维修人员,我们有没有留心成天与我们打交道的车载电子控制系统正常的工作电源电压范围是多少呢?现有车载电气系统一般都是基于12V的低压线路来设计的(点火高压系统除外),因此系统工作的电压范围无非是在12V上下。在过去车载电气系统较少、较简单的情况下,像灯光线路、雨刮线路、点火电路对电源电压的要求一般都不太高,对于灯光系统来说供应11V的电压和12V的电压没有多大的差别。
  现在情况却大不相同了,大量运算电路、测量电路、比较电路甚至数据总线电路等等由超大规模集成电路所构成的电子控制系统越来越多的在现代汽车上被装备。这些设计要求精确的电气系统对工作电压范围的限制决非11V和12V那样的可以被草率地等同视之。蓄电池的12V电压经过电控单元内的稳压线路被限制在较低的电压范围内如5V,只有经处理过的电压才能够被集成电路所用。少许偏高或偏低的电压都会影响电子元件的正常工作,过高的电压引起元件工作时产生过多的热量影响元件的工作特性,过低的电压同样会使系统各工作点参数出现误差或者逻辑运算错误等。像桑塔纳2000时代超人所装备的MK20IABS系统所要求的系统电压就不得低于10.5V,否则系统工作就会失常。总而言之,现代车载电控系统对系统电源电压的要求将越来越苛刻。
  电源电路的常规检测
  尽管汽车电子系统的设计人员在对电控系统的内部设计到外部系统布置上力求安全、可靠,随着汽车使用期限的自然延长,长期处于恶劣工作条件下的电控系统部件不可避免地会出现部件的老化和性能下降。作为汽车电子系统神经的线束自然也会出现外皮硬化、接插件松动、线间粘连等问题。这些线束大多数扮演了各电控系统电源电路的角色(少部分为信号线路)。所以我们在通过检测仪获取了故障信息后,不要先忙于对故障信息所指向的某某传感器或执行元件甚至电脑进行检测或盲目地进行更换,首先应该对提供这些部件动力的电源电路进行检查,确认完好之后才能进一步对部件本体实施诊断。
  1.供能线路的检测
  供能线路检测主要是测量供给电控系统的工作电压值。根据线路图找到所要检测部件供能线束接插件端对应的端子,使用电压表测定其到蓄电池负极的电压(这样可以保证测量该点电压的精确性,防止搭铁点选取不好造成的测量误差)。
                        #p#副标题#e#  2.接地线路的检测
  接地线路检测主要是测量提供电控系??上找到对应线束接插件的接地端子,在电路开通时测量该点与负极间的电压。小于0.5V的电压是可接收的。在实际检测中,许多人包括过去本人常 常使用万用表的欧姆档或二极管导通蜂鸣档位来通过检测接地端到蓄电池负极间线路阻值判断接地的好坏。这种方法并不妥当,因为即使是小小的0.5Ω,一旦通过的电流大于5A,其电压降就在2V以上。这样的后果将是系统工作电压的下降,某些测量电路的基准电压被拉高或者同一模块内不同子系统间参考低电位的不统一。特别是采用二极管蜂鸣档位时,往往10Ω上下的电阻值都能使蜂鸣器蜂鸣,而恰恰我们遇到这种情况多半会认为接地线路是通畅的。

  电控系统电源电路故障检测举例
  例1:别克轿车发动机怠速不稳,运转不畅。
  有辆上海别克新世纪轿车出现发动机间歇性怠速不稳,加速无力,发动机故障灯有时点亮。进维修站检修,维修工用故障检测仪调出历史故障代码:P0101(MAF传感器性能下降)。在发动机当前运转状态下检查发动机运行数据,MAF的频率为:2000Hz左右,对应的进气流量值为3g/s。当前状态下发动机运转平稳,未出现任何故障迹象。该车没几天再次进维修站,报修内容依旧。此时发动机的运转抖晃严重,再次调取故障代码并观察发动机运行数据,发现MAF频率为0Hz,进气流量也为0g/s。修理工马上判定为空气流量传感器(MAF)损坏,过去的间歇性故障正反映了传感器的失效过程。更换了传感器,清除故障码,重新启动发动机,故障立即消失。然而,该车在站内的试车途中故障又重复出现。万般无奈,修理工判断可能是发动机控制电脑故障,借了同类车的电脑试验,但是故障依然存在。
  在了解以上的修理过程并重又调取相关故障信息后,笔者发现故障依然和MAF传感器有关系。联想到供给传感器的电源是否正常,于是根据电路图找到了该三脚插头的对应传感器供能和接地断子,打开点火开关后测量供能电压和接地电压,供能电压仅仅为4.98V,接地电压正常,为0.02V。因为MAF的电源电路是经过点火开关来的12V电路,所以显然供能故障是真正的故障根源。最后查到保险丝时,发现保险丝处于藕断丝连的熔断虚接状态,导致在其两端压下了近7V的电压,造成真正供给MAF的电源电压仅为5V左右,更换了10A的保险丝后,故障从此消失。
  例2:别克轿车ABS不工作,ABS灯常亮。
  有辆别克轿车在行驶途中突然ABS灯亮,然后只要一打开点火开关,ABS灯立即亮起不再熄灭。使用专用TECH2诊断仪调取故障信息为:无数据通讯信息(注:别克轿车的所有控制电脑如动力控制模块、ABS控制模块、SDM气囊模块等都是通过数据线呈星型网络连接)。一般失去通讯信息的故障则大多是由于数据线的开路造成,而且调不出任何有关ABS系统其他部件的故障信息。按照线路图,找到了与标准OBD-Ⅱ检测接口相连接的ABS通讯数据线,但是经检查发现,数据线未断,连接状态良好。在诊断工作陷入僵局的情况下,决定还是从检查ABS系统的电源电路入手。该ABS系统的电源电路由2根供能线路和 3根接地线路构成。控制模块、电磁阀组和油泵马达子系统的供能和接地分开布置。拔下线束插头测量,供能线路正常;因为该插头较难下手,测量接地端电压便以简单的导通性测试来代替。万用表选择蜂鸣档,测量结果:所有的接地线和蓄电池负极都相通。当查看ABS系统在车身上接地连接点都十分牢固之后,草率地认为电源系统无故障。但随后经过一系列维修工作甚至更换ABS控制模块连液压控制部件总成之后,ABS故障灯依旧紧随着点火开关的打开之后点亮不灭。抱着试试看的心情,再次测量了电源系统,并使用欧姆档测量接地线路电阻,其中有一根接地端到蓄电池负极的电阻达到24Ω。为确诊故障,找到该线束插头接地端到车身的搭铁点,使用一根跨接线(一端直接和蓄电池负极连接,另一端和车身搭铁点处线头连接)跨接该条接地回路。重新插回线束插头,打开点火开关,ABS灯在短暂点亮后立即熄灭。故障根源终于被找到了,因为车身搭铁点上接地线固定螺钉的垫圈和车身漆层之间的24Ω接触电阻导致了ABS系统的工作不正常。在用砂纸打毛了漆层之后重新紧固接地螺钉,故障排除。
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