淺談發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)電源供給故障的檢測(cè)與診斷

摘 要：簡(jiǎn)單介紹發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)電源供給電路的結(jié)構(gòu)組成及控制原理。發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)在電源供給正常狀態(tài)下的表現(xiàn)。通過(guò)具體維修案例展示電源供給故障檢測(cè)與診斷的方法和技巧。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)；電源供給；故障檢測(cè)診斷；方法與技巧

中圖分類號(hào)：U472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 20-0000-01

發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及當(dāng)代科技的諸多領(lǐng)域。要保證發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)能夠高效穩(wěn)定的工作，電源供給在這個(gè)系統(tǒng)中起到?jīng)Q定性的作用。在日常的維修工作中，電源供給系統(tǒng)的故障發(fā)生率還是很高的，由此帶來(lái)的故障現(xiàn)象也是千奇百怪、不勝枚舉。因此對(duì)于電源供給系統(tǒng)性能的檢測(cè)與診斷就成為維修工作中的一項(xiàng)基本技能。本文就發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元的電源供給系統(tǒng)，結(jié)合自己的維修實(shí)踐，淺談一下自己對(duì)于此類故障的檢測(cè)與診斷過(guò)程中的一些方法和技巧。和各位維修技師共同分享，以其達(dá)到共同提高之目的。

一、電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和控制方式

要使發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元能夠正常工作，一般需要三種性質(zhì)的電源。一是業(yè)界常說(shuō)的常火，電路圖上標(biāo)注為30。該性質(zhì)的電源即使在點(diǎn)火鑰匙拔出后也會(huì)繼續(xù)保持給電控單元供電，主要用于電控系統(tǒng)自學(xué)習(xí)值的存儲(chǔ)、故障代碼的記憶維持等；二是所謂的點(diǎn)火電源，電路圖上標(biāo)注為15。該性質(zhì)的電源在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)鑰匙打到“ON”“IGN”或者“RUN”時(shí)才有電，稱之為“WAKE UP”也就是喚醒信號(hào)。當(dāng)電控單元收到此信號(hào)時(shí)，觸發(fā)其內(nèi)部的主繼電器控制電路，從而執(zhí)行相應(yīng)的電源加載動(dòng)作。第三種性質(zhì)的電源，是由主繼電器或者電源繼電器提供給電控單元，ECU的主要供電必須經(jīng)該電路獲得，此種性質(zhì)電源的容量（A）和供電線路的多少（根線）與控制單元的控制功能強(qiáng)大與否有關(guān)。

二、電源供給正常時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的表現(xiàn)

通常情況下，在電控系統(tǒng)功能正常的情況下，加載必要電源打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后將會(huì)有以下現(xiàn)象發(fā)生：（1）OBD排放警告燈或EPC燈點(diǎn)亮；（2）汽油泵繼電器工作幾秒鐘，能夠聽(tīng)到汽油泵的響聲（有的車型點(diǎn)火開(kāi)關(guān)在起動(dòng)擋時(shí)汽油泵才會(huì)工作，個(gè)別車型在打開(kāi)車門的時(shí)候汽油泵也會(huì)工作幾秒鐘）；（3）主繼電器或電源繼電器吸合；（4）向電控單元的CPU和相關(guān)功能模塊以及有源傳感器提供5V的工作電源；（5）電子節(jié)氣門會(huì)發(fā)出卡嗒卡嗒的響聲。

以上是在電源供電正常的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的表現(xiàn)。通過(guò)這些明顯的信息，為我們?cè)谠\斷關(guān)于電源系統(tǒng)的故障時(shí)提供一些有益的啟示和幫助。可以充分利用以上有用的信息，為故障診斷指明方向，從而確定故障的大致范圍。

三、如何正確的檢測(cè)電源電路

在日常的維修實(shí)踐中，關(guān)于電源供給電路的檢測(cè)與診斷存在很多誤區(qū)和不正確的操作，從而造成很多誤判。汽車方面的教科書(shū)上，包括相關(guān)車型的維修手冊(cè)上在進(jìn)行關(guān)于電壓的測(cè)量時(shí)通常都是這樣描述的：要用輸入阻抗大于10M歐姆的數(shù)字萬(wàn)用表。這樣做的好處在于測(cè)量的過(guò)程不會(huì)對(duì)電子線路和電控單元造成損害。但是另一方面卻會(huì)帶來(lái)一個(gè)負(fù)面的結(jié)果：如果僅僅依靠萬(wàn)用表上的示數(shù)，在有些特殊情況下會(huì)造成誤判。我們?cè)谠u(píng)判電源品質(zhì)的時(shí)候，是要考量它的功率的，因?yàn)橹挥泄β什拍苋娴谋碚麟娫吹钠焚|(zhì)。根據(jù)物理學(xué)中功率的計(jì)算公式P=U*I。因此在評(píng)價(jià)一個(gè)電源的品質(zhì)時(shí)，不但要測(cè)量它的電壓是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，而且更重要的還要測(cè)量它的輸出電流值是否達(dá)標(biāo)，也就是它的帶負(fù)載能力是否足夠。只有以上兩個(gè)參量達(dá)到規(guī)定的值，我們才可以認(rèn)定這個(gè)電源符合相應(yīng)的性能指標(biāo)。然而在實(shí)際的維修工作中，當(dāng)懷疑電控系統(tǒng)的電源部分出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，維修技師通常的做法是用萬(wàn)用表的電壓檔來(lái)測(cè)量電壓。這種做法一般情況下是可以的，但是在某些特殊的電路中，就會(huì)造成判斷上的失誤，從而不能快速準(zhǔn)確的排除故障，既耽誤了時(shí)間，又引起客戶的不滿。以下通過(guò)本人在實(shí)際的維修工作中遇到的幾個(gè)具體的維修案例，來(lái)對(duì)照說(shuō)明使用不同測(cè)量工具時(shí)所帶來(lái)的不同結(jié)果和一些診斷失誤，從而在以后的維修中少走彎路，準(zhǔn)確定位故障部位。

案例一：一輛東風(fēng)日產(chǎn)自動(dòng)檔事故藍(lán)鳥(niǎo)轎車，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)非常順利。但是在進(jìn)入烤漆房準(zhǔn)備進(jìn)行噴漆作業(yè)時(shí)，當(dāng)踩剎車掛檔時(shí)掛擋機(jī)構(gòu)卻不能從P擋掛入D檔。修理廠老板前后找來(lái)多人進(jìn)行維修但故障未能得到排除。最后找到筆者。由于沒(méi)有該車的電路圖，所以筆者只能靠經(jīng)驗(yàn)使用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量該車上和掛檔機(jī)構(gòu)鎖止電磁閥有關(guān)的保險(xiǎn)片。結(jié)果所測(cè)的保險(xiǎn)的兩端都是12V電壓，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何有問(wèn)題的地方。此后本人通過(guò)深入思考后得出這樣一個(gè)結(jié)論：最可能的原因在于在測(cè)量過(guò)程中的檢測(cè)手段出現(xiàn)了問(wèn)題。于是接下來(lái)使用LED試燈進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)測(cè)量到ELECTRICL PARTS這個(gè)保險(xiǎn)絲時(shí)，出現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象：保險(xiǎn)絲的一端試燈很亮，而另一端試燈卻只是暗紅，亮度明顯不同。這種檢測(cè)結(jié)果顯然是不對(duì)的。理論上講，保險(xiǎn)絲相當(dāng)于一根沒(méi)有電阻的保險(xiǎn)，串聯(lián)到電路里后其前后兩端的電壓是相等的，幾乎沒(méi)有電壓降。于是拔下保險(xiǎn)片對(duì)著燈光仔細(xì)觀察，終于發(fā)現(xiàn)在保險(xiǎn)絲的中間位置似連非連，如果不仔細(xì)看根本發(fā)現(xiàn)不了問(wèn)題。

解釋這種現(xiàn)象：由于保險(xiǎn)片接觸不良，內(nèi)部產(chǎn)生一定電阻，這個(gè)電阻和掛擋機(jī)構(gòu)鎖止電磁閥構(gòu)成串聯(lián)回路并分擔(dān)一部分電壓，從而引起鎖止電磁閥上的電壓降低，電流相應(yīng)減少，達(dá)不到其正常的功率，使得電磁閥銜鐵的工作行程過(guò)短不能釋放檔把，進(jìn)而造成不能從P擋掛入D檔，車輛不能前進(jìn)的故障現(xiàn)象。這是一起典型的使用萬(wàn)用表進(jìn)行電壓測(cè)量時(shí)的誤判案例，值得我們認(rèn)真揣摩。

案例二：一輛馬自達(dá)6轎車，怠速不穩(wěn)加速放炮。尾氣非常難聞。接手該車后，觀察到該車點(diǎn)火線圈位置明顯，容易下手，所以首先進(jìn)行點(diǎn)火系統(tǒng)的檢測(cè)：本車采用雙缸同時(shí)點(diǎn)火方式，1、4缸同時(shí)點(diǎn)火。2、3缸同時(shí)點(diǎn)火。關(guān)掉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下點(diǎn)火線圈3PIN插頭，把LED試燈兩端插入B、C兩腳，打啟動(dòng)，試燈有規(guī)律的閃爍。接下來(lái)把LED試燈兩端插入B、A兩腳，打啟動(dòng)，試燈也在有規(guī)律的閃爍，看起來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)電腦發(fā)出的點(diǎn)火控制信號(hào)沒(méi)有問(wèn)題。于是進(jìn)入燃油供給系統(tǒng)的檢測(cè)：包括油壓、線路、油泵、噴油器控制信號(hào)、繼電器等，均正常。既然噴油點(diǎn)火都沒(méi)問(wèn)題，應(yīng)該是能著車的。那么問(wèn)題究竟出在哪里呢？于是，靜下心來(lái)，對(duì)剛才的診斷思路進(jìn)行認(rèn)真梳理。對(duì)照故障現(xiàn)象依據(jù)維修此款車的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為問(wèn)題還是出在點(diǎn)火系統(tǒng)。接下來(lái)拔下各缸高壓線插上火花塞試跳火強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)1、4缸的火花呈現(xiàn)暗黃色，而2、3缸的火花卻呈現(xiàn)明顯的藍(lán)白色。顯然1、4缸的點(diǎn)火電壓不夠，于是更換上一個(gè)正廠的點(diǎn)火線圈，故障依舊。維修進(jìn)行到目前，該排除的都排除了，該換的也換了，按目前的情況分析，最可能的就是發(fā)動(dòng)機(jī)電腦出現(xiàn)了問(wèn)題。于是換上一塊拆車電腦板，匹配后著車，順利啟動(dòng)。怠速不穩(wěn)加速放炮現(xiàn)象消失，故障徹底排除。

這是使用LED試燈對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)測(cè)量時(shí)的一例誤判。在進(jìn)行點(diǎn)火系統(tǒng)的故障診斷時(shí)，判斷電腦發(fā)出的點(diǎn)火控制信號(hào)是否正確，我們一般都習(xí)慣于用LED試燈來(lái)測(cè)試信號(hào)的正常與否。這種方法非常實(shí)用，一般情況下都可以很快的得出正確的結(jié)論。但是，這個(gè)案例相對(duì)比較特殊，所以在進(jìn)行故障診斷時(shí)走了彎路。問(wèn)題的關(guān)鍵在于：雖然LED試燈在對(duì)于判斷信號(hào)的有無(wú)方面非常的直觀清晰，有著無(wú)可比擬的天然優(yōu)勢(shì)。但是由于其自身結(jié)構(gòu)的原因，在測(cè)量電流比較大的執(zhí)行器的工作情況時(shí)，并不能完全真實(shí)的反映其工作狀況。LED試燈正常的工作電流是mA級(jí)的，而點(diǎn)火線圈正常的工作電流是A級(jí)的。相差幾個(gè)數(shù)量級(jí)，沒(méi)有可比性。所以嚴(yán)格來(lái)講：在測(cè)試時(shí)LED試燈看似正常的表現(xiàn)并不能全面準(zhǔn)確的說(shuō)明電腦發(fā)出的控制信號(hào)沒(méi)有問(wèn)題。這也是維修技師在維修工作中經(jīng)常感到困惑的一個(gè)問(wèn)題。

四、結(jié)束語(yǔ)

以上維修案例，從不同側(cè)面展示出了對(duì)于檢測(cè)和診斷發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元電源系統(tǒng)的一些方法和技巧。在日常的維修工作中，萬(wàn)用表、LED試燈、21W試燈是我們最常用的測(cè)量工具，維修技師都很熟悉。然而，在什么時(shí)候、什么場(chǎng)合、使用哪一種測(cè)量工具，很多維修技師都存在一些困惑。數(shù)字萬(wàn)用表，由于其極高的輸入阻抗，對(duì)電源、傳感器和執(zhí)行器信號(hào)幾乎不索取電流，在進(jìn)行汽車電控系統(tǒng)的電阻測(cè)量時(shí)不會(huì)對(duì)線路和電控系統(tǒng)造成損壞，因此是我們首選的測(cè)量工具。但是任何事物的優(yōu)缺點(diǎn)都是相對(duì)的，也是有一定局限性的。也正是因?yàn)閿?shù)字萬(wàn)用表極高的輸入阻抗，所以在進(jìn)行電控系統(tǒng)的電壓測(cè)量時(shí)往往容易造成誤判。很多時(shí)候我們?cè)跀?shù)字萬(wàn)用表上所看到的電壓其實(shí)是在沒(méi)有負(fù)載的情況下測(cè)得的電壓，往往表現(xiàn)為虛電，是不真實(shí)的，這一點(diǎn)希望引起大家的更多關(guān)注。LED試燈在進(jìn)行故障診斷時(shí)其最大的優(yōu)勢(shì)在于：對(duì)于信號(hào)的變化表現(xiàn)的非常直觀和清晰。在不具備專業(yè)檢測(cè)設(shè)備的情況下可以通過(guò)試燈亮度的變化和閃爍來(lái)證明電路的狀態(tài)是否良好以及傳感器信號(hào)和電控系統(tǒng)發(fā)出的指令是否正確。雖然LED試燈在對(duì)于判斷信號(hào)的有無(wú)方面非常的直觀清晰，但是由于自身的原因，在測(cè)量電流比較大的執(zhí)行器的工作情況時(shí)，不能真實(shí)的反映工作狀態(tài)，所以嚴(yán)格來(lái)講：在測(cè)試時(shí)它看似正常的的表現(xiàn)并不能全面準(zhǔn)確的說(shuō)明電腦發(fā)出的控制信號(hào)完全正常。遇到這種情況，我們?yōu)榱丝焖贉?zhǔn)確的定位故障點(diǎn)，就要選擇合適的負(fù)載。而對(duì)于我們選擇的負(fù)載的基本要求是：其工作電流要等于或者基本上接近于所測(cè)量的執(zhí)行器的工作電流。這樣我們的檢測(cè)結(jié)果才真實(shí)準(zhǔn)確可信，否則有可能得出錯(cuò)誤的結(jié)論。21W試燈，它最大的優(yōu)勢(shì)在于：能夠真實(shí)準(zhǔn)確的表達(dá)出電源性能和品質(zhì)的優(yōu)劣，多年的維修經(jīng)驗(yàn)使我得出這樣一個(gè)結(jié)論：在進(jìn)行電壓測(cè)量時(shí)，如果不涉及電控單元內(nèi)部對(duì)于執(zhí)行器的控制動(dòng)作時(shí)，尤其對(duì)于電控單元外部供電端子電壓的檢測(cè)，建議優(yōu)先選取21W試燈進(jìn)行檢測(cè)，這樣會(huì)得出很準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。在維修實(shí)踐中，具體運(yùn)用何種檢測(cè)工具和手段，很大程度上取決于維修人員對(duì)于檢測(cè)對(duì)象的工作原理的理解，再加上必要的維修經(jīng)驗(yàn)、方法和相應(yīng)的技巧。多種方法綜合運(yùn)用才能快速準(zhǔn)確的排除故障，從而提升客戶的滿意度。

汽車電控系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，有硬件也有軟件，也是一個(gè)高度機(jī)電一體化的產(chǎn)物。我們經(jīng)常碰到這樣的情景：一輛本來(lái)問(wèn)題不大的能跑行駛的車輛被送到修理廠進(jìn)行維修，卻由于修理師傅不懂原理和不規(guī)范的野蠻操作，使得車輛最終病情加劇、越修越壞。對(duì)于汽車檢測(cè)與診斷的認(rèn)識(shí)是一個(gè)逐漸深化的過(guò)程，維修技能、方法和經(jīng)驗(yàn)的提高同樣也是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。從來(lái)沒(méi)有一種方法是維修車輛的靈丹妙藥。勤于思考、勇于實(shí)踐、善于總結(jié)交流、注重積累、推陳出新。才是我們維修水平更上一層樓的不二法寶。

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