一汽大眾汽車燈光系統冷熱監控原理分析

陳 琨，劉春梅，蘭新武

（湖南汽車工程職業學院，湖南 株洲 412001）

1 冷熱監控概述

目前一汽大眾燈光系統是由車輛網絡控制單元J519控制，它可以控制單個燈泡的開閉，利用PWM（Pulse Width Modulation：占空比）控制燈泡的最大功率和尾燈亮度的變化。當出現線束斷路或短路、燈泡損壞等故障時，J519通過對燈泡的冷熱監測來實現對故障的診斷。在發生短路或斷路現象時，控制單元會自動斷開電源，以保護元件和線路。冷監控就是在燈泡沒有工作的情況下，對系統的過載、短路或開路進行監控。在點火開關接通后，燈光開關不打開時，15號線上有電源，J519每500 ms向每個燈泡發出4個極小的電流，然后通過測試電流的形狀來識別電路中有無故障。熱監控是在燈泡工作的時候對系統的監控。在打開燈光開關后，J519監控燈泡和線路的狀態。一旦出現故障，儀表盤中的故障燈K170將點亮，同時中央顯示屏會有警告信息提醒。大眾汽車上冷、熱監控的燈光有：近光燈、遠光燈、前后霧燈、前駐車燈、后尾燈、倒車燈和牌照燈。

本文分析冷熱監控的工作和優點，介紹電流檢測的原理，為維修人員檢測和診斷大眾汽車燈光系統故障提供理論依據。

2 電流檢測的原理

2.1 電流檢測概述

傳統的電路測試方法是通過檢測電壓來判斷元件和線路的工作情況，稱為電壓檢測。主要檢測電路輸入端的電壓，判斷輸出結果是否與原設計的預期結果相同。它的特點是測量速度快，識別0和1的精度要求不高。但電壓測試的方法不能檢測和診斷電路中的節點，比如冗余設計電路，當一個輸入量出現故障，電路仍然可以正常工作，并不表現為功能失效，就檢測不出故障。

對于數字電路采用電流檢測更高效和可靠，電流檢測是基于功率電流信息的電路檢測方法。電路的電流中包含大量的電路結構和參數信息，通過測量電源的電流，有效地從電流中提取故障信息，可以實現電路故障的檢測和定位。電流檢測的故障覆蓋率遠高于傳統電壓檢測技術的故障覆蓋率，對故障具有防冗余效果，并能夠有效地檢測電路中的橋接和開路等故障。電流檢測的方法包括靜態電流法和動態電流法。

2.2 靜態電流檢測方法

靜態電流法主要是通過測量集成電路靜態電流的大小，根據靜態電流是否異常來檢測電路。靜態電流檢測在電源電路中，通過監控從電源中吸收的電流，找出是否有故障電路。它從一個非常小的值迅速變化到最大值，然后迅速下降。等過了足夠長的時間之后，電流又會回到一個很小的值。如果電路中存在一定的缺陷，電流可能不會返回非常小的值。因此，只要在正確的時間測量電流的大小，就可以確定電路中是否存在問題 （圖1）。

2.3 動態電流檢測方法

動態電流檢測是通過檢測和分析故障電路和無故障電路兩種狀態之間的電流變化過程的差異來找出故障，是基于動態電流波形分析的檢測方法。動態電流檢測先向測試電路輸入測試向量，并產生動態電流波形，然后對采樣后的波形進行處理，提取出相應的故障信息。比較被測電路的動態電流與正常電路的動態電流之間的差值，來判斷是否出現故障 （圖2）。

圖1 靜態電流檢測

圖2 動態電流檢測

3 電控燈光系統故障診斷

大眾汽車燈光系統進行故障診斷時主要采用順序檢測法，因為J519通過冷熱監控存儲了故障信息，所以應該先利用故障診斷儀讀取故障碼，來判斷是車載網絡控制單元J519之前的輸入信號故障還是之后輸出端控制元件的故障。然后讀取輸入部件的數據流，檢測輸入信號的波形。最后通過功能測試和元件測量來對輸出端進行最終控制診斷。

一輛2010年生產的邁騰1.8T，儀表盤出現燈光報警。使用診斷儀VAS5052A檢測，顯示左后霧燈L46電路電氣故障（間歇式）。后霧燈的點亮是J519根據霧燈開關的信號來控制霧燈供電，當監控到輸出電流較小或較大時，產生故障碼“電路電氣故障”；當監控到輸出電流過大時，故障碼為“對搭鐵短路故障”；當監控到輸出電流不變時，故障碼是“對正極斷路故障”。因為顯示霧燈電路電氣故障，所以應考慮輸出電流較大。檢查發現霧燈輸出線上并聯了一個倒車影像，造成電阻減小，輸出電流增大。拆卸倒車影像電源線后，故障排除。

4 總結

大眾汽車采用電子控制的燈光系統，采用J519感知電流大小來監控燈光的工作情況，有覆蓋面廣、故障點精確，以及有效地保護控制單元和線路元件等優點。老車型每個擋位都有1根信號線與J519相連，新車型運用了LIN總線與J519進行通信，線路得到了簡化，檢修方法沒有變化。