淺析電路故障的基本診斷方法

王鵬

摘 要：隨著汽車智能化程度的提高，對(duì)汽車維修從業(yè)人員的要求必須向機(jī)、電一體化的現(xiàn)代維修理念轉(zhuǎn)變，針對(duì)目前機(jī)修工電路維修知識(shí)方面的欠缺，總結(jié)出電路的基本診斷思路及方法，并通過維修案例進(jìn)行解析，旨在提高中職學(xué)生電路故障診斷的學(xué)習(xí)興趣，掌握基本的診斷思路及方法，以適應(yīng)當(dāng)前汽車維修崗位的需求。

關(guān)鍵詞：電路診斷；汽車電路；故障診斷

一、必備的電路基礎(chǔ)

汽車電路故障基本可歸納為兩種狀態(tài)：斷路和短路。

當(dāng)電路中的開關(guān)斷開，或者電流過大使保險(xiǎn)絲燒斷、熔斷器熔斷等，電路即處于開路狀態(tài)，又叫做斷路狀態(tài)。開路時(shí)，外電路的電阻對(duì)電源來說等于無窮大，因此電路中的電流為零。此時(shí)負(fù)載上的電流、電壓、功率都等于零。開路時(shí)，電源的端電壓叫做開路電壓，用U表示。由于開路時(shí)電流I=0，故開路電壓等于電源電壓。在正常狀態(tài)下工作的電路中，如果電路由于絕緣損壞或接線不當(dāng)或操作不慎等原因，使負(fù)載端或電源端造成電源線直接觸碰或搭接，則形成電路的短路狀態(tài)。此時(shí)，電流不再流經(jīng)負(fù)載，外電路的電阻對(duì)電源來講為零。由于電源內(nèi)阻很小，所以短路電流很大，一般超過電源的額定電流許多倍，這樣大的電流不僅在內(nèi)阻上會(huì)產(chǎn)生很大的功率損失，使電源嚴(yán)重發(fā)熱，而且會(huì)產(chǎn)生很大的電磁力，使設(shè)備發(fā)生機(jī)械損傷。短路后，負(fù)載上的電壓、電流和功率都為零，電源所產(chǎn)生的電能全部被內(nèi)阻所消耗。即短路通常是一種嚴(yán)重故障，應(yīng)該盡量防止。為此，汽車電路中一般都要接入熔斷器或保險(xiǎn)絲等其他自動(dòng)保護(hù)裝置，以便在發(fā)生短路時(shí)在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)自動(dòng)切斷故障電路與電源的聯(lián)系。

二、汽車電路的基本檢查方法

1.遞進(jìn)檢查

遞進(jìn)檢查采用上下樓梯的方式進(jìn)行，即利用電壓檢查法以上行或下行的方式檢查電路中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)車身搭鐵的電壓。具體操作方法為：選擇離電源或搭鐵端最近的節(jié)點(diǎn)開始逐步推進(jìn)檢查各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓，一直到搭鐵或電源端，用電壓表將負(fù)極導(dǎo)線連接到正常的搭鐵點(diǎn)或蓄電池負(fù)極端子上，正極導(dǎo)線連接到連接器或零部件端子上，也可使用測試燈代替電壓表檢查電壓。

2.縮放檢查

縮放檢查采用排除法的方式，通過逐段測量電路電阻的方法，以查找故障點(diǎn)為目的，排除無故障的導(dǎo)線端，最終將故障鎖定在最小電路導(dǎo)線處。具體操作方法為：斷開蓄電池端子或配線，使檢查點(diǎn)間沒有電壓，當(dāng)電路中為斷路故障時(shí)，用歐姆表的兩根導(dǎo)線接觸檢查點(diǎn)兩端，先由最長的導(dǎo)線兩端進(jìn)行電阻測量，逐漸排除縮放到最小的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的電阻，當(dāng)測量的電阻值小于1歐姆為正常，電阻值為無窮大則電路斷路；當(dāng)電路中為搭鐵短路故障時(shí)，用歐姆表的兩根導(dǎo)線分別接觸檢查點(diǎn)的一端和蓄電池負(fù)極或車身正常搭鐵點(diǎn)，當(dāng)出現(xiàn)搭鐵短路故障時(shí)電阻測量值小于1歐姆，正常則為無窮大，仍然從最長的導(dǎo)線端開始，逐漸斷開連接的節(jié)點(diǎn)，直到測量的電阻變?yōu)闊o窮大，則斷開的那段線路存在搭鐵短路故障。

三、故障維修實(shí)例

1.故障現(xiàn)象

2007年凱美瑞轎車，發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈亮，側(cè)滑燈亮，儀表顯示檢查VSC系統(tǒng)。

2.故障診斷與排除

首先連接故障診斷儀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測，顯示故障碼P0037-氧傳感器加熱器控制電路低點(diǎn)位（B1 S2），查找維修手冊(cè)根據(jù)故障碼的提示，安裝在三元催化轉(zhuǎn)化器后方遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)總成的2號(hào)氧傳感器加熱元件電路產(chǎn)生了斷路故障，接著讀取VSC系統(tǒng)顯示發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)故障，所以應(yīng)著重排查發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)故障。

氧傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制的主要部件，用來檢測廢氣的含氧量，但是氧傳感器的工作需要達(dá)到一定的溫度（400 °C），發(fā)動(dòng)機(jī)ECU利用氧傳感器內(nèi)部加熱元件發(fā)出的熱量加熱氧傳感器使其快速達(dá)到工作溫度，提高檢測精度。

連接解碼器觀察怠速時(shí)的數(shù)據(jù)列表，氧傳感器的輸出電壓（O2S B1 S2）為0.45V。進(jìn)行主動(dòng)測試（A/F控制）：當(dāng)減少12.5%噴油量，輸出電壓是0.07 V；當(dāng)增加25%噴油量時(shí)，輸出電壓是0.47 V，而此時(shí)正常車輛氧傳感器輸出電壓為0.95 V左右，說明氧傳感器的工作情況不正常。針對(duì)電控系統(tǒng)的電路故障，我利用自己整理的模塊法進(jìn)行診斷，通過將電路系統(tǒng)進(jìn)行邏輯劃分然后逐一排查，這樣能夠保證檢查過程的全面性。因此，我將氧傳感器加熱器電路系統(tǒng)劃分為以下四個(gè)模塊：

（1）氧傳感器加熱絲本身電阻

（2）氧傳感器外界工作條件（電源，搭鐵）

（3）氧傳感器至ECM連接線束

（4）發(fā)動(dòng)機(jī)ECM及其工作條件

檢查氧傳感器加熱絲電阻，拔下氧傳感器插頭，測量氧傳感器加熱絲+B與HT1B之間的電阻，阻值為14 Ω，測量HT1B與E2端子，電阻為無窮大，符合維修手冊(cè)要求，說明氧傳感器加熱絲本身沒問題。

檢查氧傳感器外界工作條件，點(diǎn)火開關(guān)打到IG擋時(shí)，測量+B端子對(duì)車身接地電壓為12 V左右正常，測量加熱絲到發(fā)動(dòng)機(jī)ECM的連接線束，電阻小于1 Ω，對(duì)車身接地電阻無窮大，說明線路不存在斷路和短路的故障，根據(jù)維修手冊(cè)故障指向了發(fā)動(dòng)機(jī)的ECM。

更換相同車型的發(fā)動(dòng)機(jī)ECM，連接故障診斷儀重新配對(duì)后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，故障指示燈依然點(diǎn)亮，讀取故障代碼仍顯示P0037-氧傳感器加熱絲控制電路低點(diǎn)位，說明該發(fā)動(dòng)機(jī)的ECM沒有問題，這時(shí)如果單憑根據(jù)維修手冊(cè)似乎無從下手了，很多維修師傅由于太依賴于維修手冊(cè)面對(duì)這樣的問題開始陷入了困惑當(dāng)中，但是依據(jù)我自己整理的模塊診斷的方法，故障指向了發(fā)動(dòng)機(jī)ECM的工作條件。

仔細(xì)查看電路圖，氧傳感器加熱器電路由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECM輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)信號(hào)，調(diào)節(jié)并持續(xù)監(jiān)控通過加熱器的電流，驅(qū)動(dòng)電路的電源在前面檢查時(shí)是正常的，當(dāng)通過發(fā)動(dòng)機(jī)ECM驅(qū)動(dòng)的搭鐵線路出現(xiàn)斷路時(shí)，加熱器驅(qū)動(dòng)電路不構(gòu)成回路，那么加熱器也不工作，這也和故障碼P0037輸出是相對(duì)應(yīng)的。

重新整理思路后，查找電路圖發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)ECM有多條搭鐵線路，從維修手冊(cè)中無法得知哪一條為加熱絲驅(qū)動(dòng)器工作的搭鐵電路，只好拔下發(fā)動(dòng)機(jī)C24插頭，根據(jù)電路圖查找并測量，發(fā)現(xiàn)86端子E03對(duì)地?cái)嚅_，拆卸空氣濾芯座以及進(jìn)氣歧管，終于找到線路斷開的位置，將電線焊接包扎后，安裝好進(jìn)氣歧管和空氣濾芯座，試車故障排除，側(cè)滑燈熄滅。

3.維修心得

針對(duì)電控系統(tǒng)的故障診斷，我總結(jié)了模塊化的診斷思路，將電控系統(tǒng)分為三個(gè)模塊：傳感器（執(zhí)行器）、線束和ECU，先用萬用表檢查線束是否存在斷路或短路故障，再檢查傳感器或執(zhí)行器本身的工作特性是否正常，排除這兩個(gè)模塊之后，最終將故障點(diǎn)鎖定在ECU及其工作條件，通過這樣對(duì)電控系統(tǒng)的故障電路進(jìn)行模塊劃分，可以保證診斷的全面性，從而不會(huì)遺漏任何存在故障可能的地方，如果沒有形成系統(tǒng)的診斷思路，那么在檢查過程中容易重復(fù)檢查，擾亂思路，甚至遺漏檢查要點(diǎn)。至于VSC系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，原因是VSC系統(tǒng)在控制過程中需要參與到發(fā)動(dòng)機(jī)功率的控制，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障后，引起系統(tǒng)保護(hù)導(dǎo)致防滑燈亮起。

四、總結(jié)

隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和汽車技術(shù)高科技化進(jìn)程的加快，汽車維修業(yè)正面臨著各種挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的汽車維修理念正在被現(xiàn)代汽車維修理念所取代。汽車電路系統(tǒng)維修是伴隨著電子智能化技術(shù)發(fā)展的后續(xù)服務(wù)，應(yīng)當(dāng)?shù)玫狡嚲S修技術(shù)人員的重視，因此作為培養(yǎng)一線技術(shù)工人的中職教師來說，更應(yīng)該整理好診斷思路及方法，注重學(xué)生電路診斷知識(shí)的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李春明.汽車故障診斷方法與維修技術(shù)[J].北京理工大學(xué)出版社，2004-08.

[2]王囤.汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修[M].人民交通出版，2011.

（作者單位 福建省廈門工商旅游學(xué)校）