探索故障診斷分區法

寧波鄞州職業高級中學 顧雯斌，孫航雨

懷來職教中心 黃 紅

在全國職業院校技能大賽汽車故障診斷項目中，每次必考發動機無法起動的故障，由于競賽時有時間限制，需要參賽選手掌握高效率的故障診斷方法。故障診斷分區法是通過故障檢測儀的3種基本功能（讀取故障代碼、數據流及動作測試）縮小故障范圍，從而鎖定故障點。

汽車大負荷用電設備的工作原理示意圖如圖1所示，控制單元接收開關信號稱為A區；控制單元向繼電器發出低電平或高電平控制指令稱為B區；C區為大負荷用電設備。在故障診斷過程中，根據功能把控制電路分為不同的區域，根據故障檢測儀的相關檢測，確定故障區域，縮小故障范圍。下面以全國職業院校技能大賽指定用車別克威朗車為例，介紹L3G發動機由于起動機不運轉導致發動機無法起動時，運用故障診斷分區法，提高診斷效率。

起動機控制原理如圖2所示，將點火開關（S39）置于ST（起動）擋，點火開關位置信號被提供至車身控制模塊（K9），通知其點火開關已置于ST擋位置，然后K9向發動機控制模塊（K20）發送請求起動的串行數據，K20確認自動變速器（T12）是否在P擋（駐車擋）或N擋（空擋），同時監測曲軸位置傳感器（B26）的轉速，若符合要求，則K20向起動機繼電器控制電路提供接通指令，這時蓄電池電壓通過起動機繼電器控制的電路提供至起動機，起動機開始工作。

起動機A區開關信號診斷內容包括：點火開關信號、自動變速器P擋或N擋信號、曲軸位置傳感器信號。點火開關信號包括兩組獨立的開關信號，為K9提供冗余開關輸入，點火開關信號相關電路如圖3所示。

圖1 汽車大負荷用電設備的工作原理示意圖

圖2 起動機控制原理

圖3 點火開關信號相關電路

表1 點火開關狀態與端子信號及數據流的關系

一組開關是K9向點火開關提供恒定的5 V信號，K9通過端子X3/22監測該信號，以確定點火開關處于哪個擋位。當點火開關處于ON擋時，信號電路上的電壓被2個電阻拉低，當點火開關處于ST擋時，信號電路上的電壓被3個電阻拉低，從而K9可檢測點火開關的位置并向K20傳輸起動請求信號，數據流顯示“起動請求”，如圖4所示。

另一組開關信號是K9通過監測端子X3/5和端子X3/6的電壓變化，以確定點火開關的擋位。點火開關狀態與端子信號及數據流的關系見表1所列，威朗車起動相關電路如圖5所示。

起動機B區控制指令診斷內容包括：K20向起動機小齒輪電磁執行器繼電器（KR27C）發出高電平控制指令，使KR27C閉合工作；K20向起動機繼電器（KR27）發出低電平控制指令，使KR27閉合工作。

起動機C區大負荷用電設備診斷內容包括：KR27C閉合，蓄電池B+經熔絲F21UA向起動機電機（M64）吸拉線圈供電，起動機小齒輪與發動機飛輪嚙合；KR27閉合，蓄電池B+經熔絲F3UA向M64旋轉線圈供電，蓄電池B+經熔絲F1BA、熔絲F6UB向M64供電，起動機開始旋轉。

當遇到起動機不運轉導致發動機無法起動故障時，應以B區為切入點，首先判斷是上游A區存在故障，還是下游B區、C區存在故障。方法一：用故障檢測儀讀取起動機繼電器控制指令是否變化，若指令不變（OFF→OFF），則A區開關信號存在故障；若指令變化（OFF→點亮），則下游B區、C區存在故障，如上述圖4所示。方法二：用故障檢測儀做功能測試，指令起動機繼電器閉合，觀察起動機功能（吸合或旋轉）能否實現，若功能實現，則A區開關信號存在故障；若功能不能實現，則下游B區、C區存在故障。

起動機不能運轉故障作為全國職業院校技能大賽故障診斷中的必考內容，是非常重要的教學環節，作為指導教師，一定要探索高效的診斷方法。故障診斷分區法如同河流治理一樣，把故障原因分為上游、中游和下游，利用故障檢測儀縮小故障范圍，提高診斷效率，避免在故障排除過程中走彎路。

圖4 相關數據流（截屏）

圖5 威朗車起動相關電路