現代汽車電氣系統故障診斷思路分析與檢修方法

孫寶明

摘 要：隨著科技的發展，汽車電子技術也得到了迅速發展，逐漸趨近于人性化、智能化，因此，現代汽車電氣系統結構、功能、工作原理和控制策略與傳統汽車大不相同，以前的汽車各大電氣系統基本處于獨立化、功能單一化，系統與系統之間相關聯內容有限，整車控制電路以開關電路為主，而現代汽車電氣系統的控制已經實現集成化、智能化，各系統之間信號交換量較大而且可以實時完成信息共享，這對于汽車機電維修技師而言是一個極大的挑戰，維修汽車電氣系統故障時需要新思路與新方法。

關鍵詞：汽車電氣系統；故障診斷思路；故障檢修方法；電氣原理圖；控制模塊

1 前言

近年來汽車電器與電子技術得到迅猛發展，維修技師在修理汽車電氣系統時不再像以往那樣簡單，需要掌握汽車各系統工作原理與控制策略，建立清晰的故障診斷思路，擁有正確的故障診斷方法。本文著重對現代汽車電氣系統故障診斷思路與故障檢修方法進行分析。

2 現代汽車電氣系統控制策略

現代汽車的電控與電氣系統都由各自的電腦模塊集中控制，例如發動機電控系統由ECU控制、自動變速器由TCU控制、剎車系統由ESPECU控制、空調系統由ACC控制、車身電氣系統由iBCM集中控制。對于高檔汽車而言，車載電氣系統功能更為強大，更為智能，使車輛擁有更多的控制模塊，通過總線將汽車各系統控制模塊連接在一起，實現各系統控制模塊間的信息共享，進行協同工作，即優化了汽車電氣系統又降低了故障率。

3 現代汽車電氣系統故障診斷思路與檢修方法

當維修技師診斷汽車電氣系統故障時需要建立故障診斷思路，要想建立故障診斷思路必須掌握故障系統與其相關聯系統的結構、工作原理以及控制策略，利用汽車檢測設備進行故障診斷，根據電氣原理圖以先易后難的原則對部件與控制線路依次進行檢測，最終找到故障點并將其修復?，F代汽車常用的檢測設備主要包括汽車故障診斷儀、示波器、適配器、萬用表、試燈等。

3.1 汽車總線系統診斷思路與故障檢修方法

前面提到了通過總線將車輛各系統控制模塊連接在一起，實現各系統模塊間的信息共享，進行協同工作。汽車總線系統有多種形式，主要包括CAN總線系統、LIN總線系統、MOST總線系統、FLEXRAY總線系統等，連接方式有線形總線連接、星形連接、環形連接等。因為不同總線系統傳遞信號速率不同，所以各總線系統都要與網關通訊，通過網關來協調各總線系統的信號，使之實現系統間的信息共享。總線系統終端電阻的作用是防止信號反射，使數據在傳輸過程中不被干擾，傳輸更加順暢、可靠。當總線系統出現故障時，車輛所表現出的現象多數不是單一的而是多發性的，例如儀表盤多個故障指示燈同時點亮、各儀表工作失靈、多個電控或電氣系統工作失常、車輛無法啟動、智能啟動開關工作失靈等，當維修技師觀察到以上現象時，首先連接檢測儀讀取故障碼，如果是總線系統故障所引起的，故障檢測儀會出現多個當前故障碼或某節點丟失的相關信息，然后根據電氣原理圖進行分析，觀察每個故障碼相關系統控制模塊是否連接到同一總線系統，如果全部或大部分控制模塊與同一總線系統相連接，說明故障現象是由總線線路故障或某個控制模塊（節點）損壞而引起錯誤信號干擾引起的。測量總線系統線路時可將網關或總線短接器插接件斷開，根據原廠電氣原理圖可以在插口處測量整個總線系統線路故障，以長安CS35汽車CAN總線系統為例，參考維修手冊和電氣原理圖找到某CAN-H與CAN-L插接件上相對應的插腳，整車斷電后用適配器或插針與其連接后利用萬用表檢測終端電阻，標準值為60歐姆左右，當測量值為120歐姆左右或超差較大時，說明總線線路出現斷路、CAN-H或CAN-L兩者其中一根導線對地短路、其中一個終端電阻損壞等故障，如果測量值是60歐姆左右，將網關或總線短接器插接件與總線相關控制模塊（節點）拔下后上電，分別對每個CAN總線系統節點的CAN-H與CAN-L導線進行檢測查看是否與電源短路，以上檢測結果都正常的情況下進行CAN-H與CAN-L導線是否有相互短路的測量。當檢測到總線線路故障時，采用線路分段的方法進行逐一排查最終找到故障點并將其修復。如果總線線路正常無故障，考慮是CAN總線系統的某個控制模塊（節點）損壞引起錯誤信號對總線上的數據信息進行了干擾而出現了故障現象，要想判斷是哪個模塊出現了故障先將整車斷電，參考電氣原理圖用排除法依次拆除與CAN總線系統相關的模塊，連接檢測儀讀取當前故障碼，觀察故障現象與故障碼是否只與拆除控制模塊相關系統有關，如果是說明此模塊出現故障，對其更換或進行修理，如果故障仍沒有被排除，說明有其它信號對總線系統進行了干擾。通過以上檢修步驟基本可以建立汽車總線系統診斷思路并掌握其故障檢修方法。故障排除后一定要消除故障碼，然后重新讀取故障碼以確認故障是否真正的被排除。

3.2 汽車空調系統診斷思路與故障檢修方法

汽車空調系統是汽車重要的組成部分，將車內的空氣質量、濕度與溫度調節到最佳舒適狀態，空調系統由制冷劑循環系統與電控系統組成，制冷劑循環系統作用是改變循環管路中制冷劑壓力與狀態進行冷熱交換而實現制冷，空調電控系統作用是根據駕駛員或乘客輸入指令與各傳感器信號對壓縮機、鼓風機、伺服電機等執行器進行控制，從而調節車內的舒適程度與空氣質量。有兩方面因素影響空調系統的正常工作，一方面是空調系統本身的因素，包括室內與室外溫度傳感器信號、蒸發器溫度傳感器信號、壓縮機溫度傳感器信號、光照傳感器信號、三態壓力開關信號、鼓風機工作狀態信號等，另一方面是以發動機動力系統為主的其它影響因素，主要包括發動機轉速傳感器信號、水溫信號、節氣門位置傳感器信號、車速信號等?？照{系統出現故障時，現象主要表現為壓縮機不吸、制冷效果不好、鼓風機與伺服電機工作異常等，當維修技師觀察到以上現象時，首先連接檢測儀讀取故障碼，觀察是否報出空調系統相關故障，如果有，按故障碼提示對其進行檢修，如果沒有則需要維修技師分析電氣原理圖與建立故障診斷思路對空調系統故障進行檢修。以長安CS55汽車空調系統故障為例，某車出現空調不制冷故障現象，維修技師就車檢查發現打開空調開關后鼓風機工作正常，但壓縮機不工作，檢查相關保險絲與更換繼電器后故障依然存在。連接故障診斷儀進行故障檢測，顯示空調系統正常，無故障碼，數據流顯示車內車外溫度、蒸發器溫度、發動機轉速、水溫等影響空調系統正常工作的參數都無異常。執行壓縮機動作測試，壓縮機可以正常工作并制冷。安裝空調壓力表檢測制冷劑循環高低壓管路壓力在正常范圍內，用萬用表測量三態壓力開關，顯示工作正常。根據以上檢測結果，認定為非部件損壞故障，檢修思路主要集中在信號傳遞線路上。根據圖1空調系統鼓風機控制電氣原理圖進行故障分析，有兩根線路為信號傳遞線路，其中從調速模塊到空調控制模塊A26插腳信號線作用是為鼓風機調速模塊提供風速調節信號，從低速擋到高速擋信號電壓由低到高，由于此前檢測鼓風機工作正常說明此信號線無故障；另一根是從鼓風電機負極到空調控制模塊A10插腳信號線，空調控制模塊通過此信號線檢測鼓風機的工作狀態，從低速擋到高速擋信號電壓由高到低，如果空調模塊沒有接收到相應的反饋電壓信號，壓縮機不工作，因為如果鼓風機不工作而壓縮機工作，無法將蒸發器冷氣吹走使得蒸發器快速結冰而損壞空調系統部件，經過細致的檢查發現此信號線在鼓風機電機負極處插腳退出而造成線路接觸不良，最終導致壓縮機不吸。

4 結束語

現代汽車電子技術發展迅速，各大汽車電氣系統無論在構造原理與控制策略方面都復雜于傳統汽車，這對于汽車維修技師來說是一個巨大的挑戰，首先要了解汽車各大系統的結構與工作原理以及控制策略，會看電氣原理圖并具備故障診斷思路，還要掌握故障檢修方法。本文以汽車總線系統與空調系統為例，論述了其基本結構與工作原理以及故障診斷思路和檢修方法。

參考文獻：

[1]長安CS35汽車維修手冊.

[2]長安CS55汽車維修手冊.