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，對汽車維修從業(yè)人員的要求必須向機、電一體化的現(xiàn)代維修理念轉變，針對目前機修工電路維修知識方面的欠缺，總結出電路的基本診斷思路及方法，并通過維修案例進行解析，旨在提高中職學生電路故障診斷的學習興趣，掌握基本的診斷思路及方法，以適應當前汽車維修崗位的需求。

關鍵詞：電路診斷；汽車電路；故障診斷

一、必備的電路基礎

汽車電路故障基本可歸納為兩種狀態(tài)：斷路和短路。

當電路中的開關斷開，或者電流過大使保險絲燒斷、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，外電路的電阻對電源來說等于無窮大，因此電路中的電流為零。此時負載上的電流、電壓、功率都等于零。開路時，電源的端電壓叫做開路電壓，用U表示。由于開路時電流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或操作不慎等原因，使負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，電流不再流經負載，外電路的電阻對電源來講為零。由于電源內阻很小，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阻上會產生很大的功率損失，使電源嚴重發(fā)熱，而且會產生很大的電磁力，使設備發(fā)生機械損傷。短路后，負載上的電壓、電流和功率都為零，電源所產生的電能全部被內阻所消耗。即短路通常是一種嚴重故障，應該盡量防止。為此，汽車電路中一般都要接入熔斷器或保險絲等其他自動保護裝置，以便在發(fā)生短路時在規(guī)定的時限內自動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.遞進檢查

遞進檢查采用上下樓梯的方式進行，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節(jié)點對車身搭鐵的電壓。具體操作方法為：選擇離電源或搭鐵端最近的節(jié)點開始逐步推進檢查各個節(jié)點的電壓，一直到搭鐵或電源端，用電壓表將負極導線連接到正常的搭鐵點或蓄電池負極端子上，正極導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，以查找故障點為目的，排除無故障的導線端，最終將故障鎖定在最小電路導線處。具體操作方法為：斷開蓄電池端子或配線，使檢查點間沒有電壓，當電路中為斷路故障時，用歐姆表的兩根導線接觸檢查點兩端，先由最長的導線兩端進行電阻測量，逐漸排除縮放到最小的兩個節(jié)點之間的電阻，當測量的電阻值小于1歐姆為正常，電阻值為無窮大則電路斷路；當電路中為搭鐵短路故障時，用歐姆表的兩根導線分別接觸檢查點的一端和蓄電池負極或車身正常搭鐵點，當出現(xiàn)搭鐵短路故障時電阻測量值小于1歐姆，正常則為無窮大，仍然從最長的導線端開始，逐漸斷開連接的節(jié)點，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、故障維修實例

1.故障現(xiàn)象

2007年凱美瑞轎車，發(fā)動機故障指示燈亮，側滑燈亮，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發(fā)動機控制系統(tǒng)進行檢測，顯示故障碼P0037-氧傳感器加熱器控制電路低點位（B1 S2），查找維修手冊根據(jù)故障碼的提示，安裝在三元催化轉化器后方遠離發(fā)動機總成的2號氧傳感器加熱元件電路產生了斷路故障，接著讀取VSC系統(tǒng)顯示發(fā)動機系統(tǒng)故障，所以應著重排查發(fā)動機控制系統(tǒng)故障。

氧傳感器是發(fā)動機閉環(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到一定的溫度（400 °C），發(fā)動機ECU利用氧傳感器內部加熱元件發(fā)出的熱量加熱氧傳感器使其快速達到工作溫度，提高檢測精度。

連接解碼器觀察怠速時的數(shù)據(jù)列表，氧傳感器的輸出電壓（O2S B1 S2）為0.45V。進行主動測試（A/F控制）：當減少12.5%噴油量，輸出電壓是0.07 V；當增加25%噴油量時，輸出電壓是0.47 V，而此時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。針對電控系統(tǒng)的電路故障，我利用自己整理的模塊法進行診斷，通過將電路系統(tǒng)進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)動機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，點火開關打到IG擋時，測量+B端子對車身接地電壓為12 V左右正常，測量加熱絲到發(fā)動機ECM的連接線束，電阻小于1 Ω，對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)維修手冊故障指向了發(fā)動機的ECM。

更換相同車型的發(fā)動機ECM，連接故障診斷儀重新配對后啟動發(fā)動機，故障指示燈依然點亮，讀取故障代碼仍顯示P0037-氧傳感器加熱絲控制電路低點位，說明該發(fā)動機的ECM沒有問題，這時如果單憑根據(jù)維修手冊似乎無從下手了，很多維修師傅由于太依賴于維修手冊面對這樣的問題開始陷入了困惑當中，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)動機ECM的工作條件。

仔細查看電路圖，氧傳感器加熱器電路由發(fā)動機驅動，發(fā)動機ECM輸出脈沖寬度調節(jié)信號，調節(jié)并持續(xù)監(jiān)控通過加熱器的電流，驅動電路的電源在前面檢查時是正常的，當通過發(fā)動機ECM驅動的搭鐵線路出現(xiàn)斷路時，加熱器驅動電路不構成回路，那么加熱器也不工作，這也和故障碼P0037輸出是相對應的。

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

3.維修心得

針對電控系統(tǒng)的故障診斷，我總結了模塊化的診斷思路，將電控系統(tǒng)分為三個模塊：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，排除這兩個模塊之后，最終將故障點鎖定在ECU及其工作條件，通過這樣對電控系統(tǒng)的故障電路進行模塊劃分，可以保證診斷的全面性，從而不會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檢查，擾亂思路，甚至遺漏檢查要點。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)動機功率的控制，當發(fā)動機出現(xiàn)故障后，引起系統(tǒng)保護導致防滑燈亮起。

四、總結

隨著微電子技術的迅速發(fā)展和汽車技術高科技化進程的加快，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發(fā)展的后續(xù)服務，應當?shù)玫狡嚲S修技術人員的重視，因此作為培養(yǎng)一線技術工人的中職教師來說，更應該整理好診斷思路及方法，注重學生電路診斷知識的培養(yǎng)。

參考文獻：

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

[2]王囤.汽車電控發(fā)動機構造與維修[M].人民交通出版，2011.

（作者單位 福建省廈門工商旅游學校）