汽車電控系統(tǒng)故障案例分析

張克明

（海南經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 海南 海口 571127）

汽車電控系統(tǒng)的故障主要來自于傳感器、電控單元或執(zhí)行器等電器部件及電氣線路。現(xiàn)以部分汽車電控系統(tǒng)發(fā)生的典型故障為例，對部分電控系統(tǒng)的故障及其檢修過程，進行具體分析。

1 傳感器故障

1.1 故障現(xiàn)象

由于發(fā)動機起動困難，一輛寶馬5系轎車被擱置了幾個月沒有使用，再次使用時，起動機能夠正常運轉(zhuǎn)，發(fā)動機無法起動。

1.2 檢修過程

1） 首先起動發(fā)動機，同時對燃油泵的工作狀態(tài)進行檢查，燃油泵工作正常。起動過程中，利用試燈分別檢查各缸噴油器插頭內(nèi)的控制信號端，試燈不閃爍；再利用試燈分別檢查各缸火花塞插頭內(nèi)的控制信號端，試燈也不閃爍。利用故障診斷儀讀取故障代碼，顯示：“130E01 曲軸-進氣凸輪軸，同步：凸輪軸信號在極限值范圍之外”；“130F01曲軸-排氣凸輪軸，同步：凸輪軸信號在極限值范圍之外”。

2） 根據(jù)經(jīng)驗，此款車輛工作較長時間后，出現(xiàn)凸輪軸與正時齒輪連接螺栓折斷現(xiàn)象的概率較高。因此拆開氣門室蓋，檢查發(fā)現(xiàn)確有一個螺栓折斷，但應(yīng)該不會影響凸輪軸位置信號的正常傳輸。更換連接螺栓后，故障現(xiàn)象沒有變化。

3） 拔下進氣凸輪軸位置傳感器插頭，接通點火開關(guān)，檢查進氣凸輪軸位置傳感器正極端子，無電壓。斷開點火開關(guān)，根據(jù)電路圖中所提供的信息，拔下發(fā)動機電控單元的X60003插頭，檢查進氣凸輪軸位置傳感器正極3號端子（傳感器正極端子），與發(fā)動機電控單元的X60003插頭內(nèi)的39號端子的通斷情況。經(jīng)檢查此段電氣線路工作正常，說明進氣凸輪軸位置傳感器與發(fā)動機電控單元的電氣線路沒有故障。

4） 重新插好發(fā)動機電控單元的X60003插頭，根據(jù)電路圖中所提供的信息，依次對排氣凸輪軸位置傳感器、進氣電磁閥、排氣電磁閥的正極端子進行檢查，檢查結(jié)果，相應(yīng)的正極端子均無電壓。

5） 根據(jù)電路圖，依次對發(fā)動機電控單元的7個供電熔斷器進行檢查。經(jīng)檢查，位于Z11配電盒內(nèi)的熔斷器F01損壞。更換后，接通點火開關(guān)，進氣凸輪軸位置傳感器正極端子電壓正常。依次對排氣凸輪軸位置傳感器、進氣電磁閥、排氣電磁閥的正極端子進行檢查，相應(yīng)的正極端子電壓均正常。

6） 再次起動發(fā)動機，故障現(xiàn)象仍然存在。利用示波器分別檢查進、排氣凸輪軸位置傳感器信號端子的輸出波形，無正常信號波形。由于傳感器插頭內(nèi)的正、負(fù)極端子均工作正常，并能提供相應(yīng)的工作電壓，因此可以確定進、排氣凸輪軸位置傳感器均存在故障。更換后，發(fā)動機正常起動。

1.3 分析與總結(jié)

1） 根據(jù)對發(fā)動機起動狀態(tài)的檢查，可以確認(rèn)發(fā)動機電控單元可以正常通信，并完成部分重要功能；凸輪軸位置傳感器與發(fā)動機電控單元之間連接線路工作正常；凸輪軸位置傳感器工作無法正常工作；發(fā)動機控制單元無法控制各缸點火線圈、噴油器的正常工作。

2） 通過查閱電路圖可以發(fā)現(xiàn)，點火開關(guān)接通后，發(fā)動機電控單元內(nèi)部通過同一個電源，同時對進氣凸輪軸位置傳感器、排氣凸輪軸位置傳感器、進氣電磁閥、排氣電磁閥的正極端子供電。因此，當(dāng)進氣凸輪軸位置傳感器正極無電壓時，可以通過對其它幾個傳感器正極端子電壓的檢查，以確定發(fā)動機電控單元內(nèi)部是否正常供電。

3） 確認(rèn)在點火開關(guān)接通后，發(fā)動機電控單元內(nèi)部不能對部分傳感器、執(zhí)行器正常供電。根據(jù)電路圖所提供的信息，本車同時有7個熔斷器對發(fā)動機電控單元提供電源，這些熔斷器除了為發(fā)動機電控單元本身供電外，部分熔斷器還通過發(fā)動機電控單元，對傳感器和執(zhí)行器供電。

4） 發(fā)動機電控單元部分功能異常，不能正常地為部分傳感器、執(zhí)行器供電。這種情況下，一般不可以輕易更換發(fā)動機電控單元，應(yīng)首先對發(fā)動機電控單元的各供電熔斷器進行檢查。本車損壞的熔斷器F01位于Z11配電盒內(nèi)，檢修時暫時更換，以判斷故障。正常情況下，應(yīng)對Z11配電盒整體更換。此外，不同的熔斷器通過電控單元，為相應(yīng)的傳感器或執(zhí)行器供電，這種情況不僅存在于本車的發(fā)動機電控單元上，在其它一些電控單元上也存在這種情況。其中，比較典型的是大眾汽車上的車載電網(wǎng)控制單元J519。在車輛檢修時，對此類情況應(yīng)予以注意。

5） 通常情況下，進、排氣凸輪軸位置傳感器同時出現(xiàn)故障的可能性較小。本車在閑置之前，就存在發(fā)動機起動困難現(xiàn)象，其主要原因可能是進、排氣凸輪軸位置傳感器中的一個已經(jīng)出現(xiàn)故障，發(fā)動機以替代值運行，但出現(xiàn)起動困難現(xiàn)象。此后由于車輛長期在室外擱置，另一個凸輪軸位置傳感器及F01熔斷器也出現(xiàn)故障。

2 電子控制單元故障

2.1 故障現(xiàn)象

一輛寶馬5系轎車使用過程中，發(fā)現(xiàn)自動起停機構(gòu)失效。

2.2 檢修過程

1） 利用故障診斷儀讀取故障代碼，顯示：“CD8F01 Lin，信息；智能型蓄電池傳感器（IBS）：缺少”。

2） 通過查閱電路圖可知，智能型蓄電池傳感器插頭內(nèi)有3個端子：1號端子通過熔斷器F500與蓄電池正極相連；2號端子通過接線盒電子裝置（JBE） A34*2B插頭內(nèi)的45號端子，接收接線盒電子裝置（JBE） 發(fā)出的喚醒信號；3號端子通過Lin線與發(fā)動機控制單元交換信息。

3） 接通點火開關(guān)，檢查智能型蓄電池傳感器（IBS）插頭內(nèi)的2號端子的電壓。經(jīng)檢查，無電源電壓。斷開點火開關(guān)，檢查智能型蓄電池傳感器（IBS）插頭內(nèi)的2號端子與A34*2B插頭內(nèi)的45號端子間的通斷情況。經(jīng)檢查，線路正常。

4） 拔下線束側(cè)的A34*2B插頭，將其中的45號端子從插頭內(nèi)退出，再次插好A34*2B插頭。接通點火開關(guān)時，用導(dǎo)線將45號端子與電源正極相連。利用故障診斷儀讀取故障代碼，故障代碼不再出現(xiàn)。說明此前產(chǎn)生故障代碼的原因，是由于接線盒電子裝置（JBE） 在點火開關(guān)接通時，沒有發(fā)出喚醒信號。重新將45號端子在A34*2B插頭內(nèi)裝好，更換（修復(fù)） 接線盒電子裝置（JBE） 后，故障排除。

2.3 分析與總結(jié)

1） 本車是由于智能型蓄電池傳感器（IBS） 工作異常，導(dǎo)致自動起停機構(gòu)失效。

2） 點火開關(guān)接通后，接線盒電子裝置（JBE） 通過A34*2B插頭內(nèi)的45號端子，向智能型蓄電池傳感器（IBS）發(fā)出喚醒信號。在點火開關(guān)處于接通狀態(tài)下，喚醒信號一直保持為電源電壓。

3） 點火開關(guān)接通時，用導(dǎo)線將線束側(cè)A34*2B插頭內(nèi)的45號端子與電源正極相連，以模擬喚醒信號。故障代碼不再出現(xiàn)，說明智能型蓄電池傳感器（IBS） 及其相關(guān)電氣線路均正常，故障存在于接線盒電子裝置（JBE） 內(nèi)部。打開接線盒電子裝置（JBE） 外殼后，發(fā)現(xiàn)45號端子所連針腳脫焊松動，由于故障較為明顯，修復(fù)后仍可正常使用。

3 執(zhí)行器故障

3.1 故障現(xiàn)象

一輛寶馬5系轎車，不能在中央信息顯示器（CID） 上顯示機油油位。

3.2 檢修過程

1） 利用故障診斷儀讀取故障代碼，顯示：“CD9304 BSD總線：通信故障”。

2） 通過查閱本車BSD總線電路圖可知，電動冷卻液泵、機油狀態(tài)傳感器、智能發(fā)電機3個部件分別通過BSD總線與發(fā)動機控制單元的3個端子相連，而這3個端子在發(fā)動機控制單元內(nèi)部是相互連通的。

3） 利用示波器檢測發(fā)電機BSD信號端子波形。當(dāng)插頭與智能發(fā)電機正常相連時，輸出波形為一條電壓為0的直線；從智能發(fā)電機上拔下插頭，輸出圖1所示的BSD正常波形。此時利用故障診斷儀讀取故障代碼，故障代碼不再出現(xiàn)，中央信息顯示器（CID） 上也能正常顯示機油油位。更換智能發(fā)電機，故障排除。

圖1 BSD正常波形

3.3 分析與總結(jié)

1） 機油狀態(tài)傳感器，向發(fā)動機控制單元傳送機油油位、油溫等信息。發(fā)動機控制單元同時通過BSD總線，與智能發(fā)電機、電動冷卻液泵交換信息，并調(diào)節(jié)或控制智能發(fā)電機的工作狀態(tài)。

2） 從智能發(fā)電機、電動冷卻液泵與機油狀態(tài)傳感器任一個部件插頭處檢測BSD信號波形，測得的結(jié)果應(yīng)該是相同的。由于從發(fā)電機處測量比較方便，因此對發(fā)電機BSD信號端子進行檢測。當(dāng)插頭從智能發(fā)電機上拔下后，波形正常，說明智能發(fā)電機內(nèi)部存在故障。

3） 本車主要是由于智能發(fā)電機內(nèi)部故障，導(dǎo)致BSD總線不能正常工作，機油狀態(tài)傳感器不能向發(fā)動機控制單元傳輸油位等信息。