機動車電氣系統故障維修技術的實證研究

中圖分類號：U472.5 收稿日期：2025-05-09 DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2025.07.030

Empirical Research on Maintenance Technology for Motor Vehicle Electrical System Faults

Tang Hongwei Qu Zhou Jie Li Motor Service Co.，Ltd Quzhou City，Zhejiang Province 32400o，China

Abstract：Thisarticlefocusesonthestudyofabnormalisues inmotorvehicleelectricalsystems.Itexplores variousapplicable maintenancetechniquesfromtheperspectivesoffaultcodes，anomalypreditionndignalanalysis.Thaimistoficientlyidentify potentialrisksintheperationofmotorveicleelectricalsstemsacuratelyppointelocationofomaisprovideectitro bleshotingmeasures，andefectivelystorethelectricalfunctionsofmotoreiclestobeteroperationalstate.Inandlingegine operationabnormalities，earlybateryperformanceasesments，andshortcicuitinvestigations，targetedmaintenancesolutiosare provided，sucefullyeliminatingariouselectricalaomaliesndeficientlyestoringtheelectrcalfunctionsofmotorhicles.

Key words：Motor vehicle;Electrical system;Fault maintenance

1前言

隨著社會經濟的發展，機動車逐步成為人們常用的代步工具。科技推動汽車快速迭代，車輛的驅動技術升級后，在其車輛啟動、前燈照明等位置添加了多個電氣組件，用以保證車輛處于較好的運行狀態。在電氣系統全面融入機動車各個位置后，相應出現的電氣故障應該引起人們的特別關注。為此，需要消除電氣潛在風險，及時給出恰當適用的維修方案，保持電氣系統的技術功能。

2自診斷維修技術及案例分析

2.1OBD系統介紹

車輛在生產時就配備了車載自診斷系統（OBD），該系統包括如下內容：

a.多樣性的傳感器，用于獲取車輛的各類數據，具體有發動機運行情況、冷卻液狀態等。

b.車輛控制單元（ECU），該部分作為自診斷程序的重要應用程序，持續獲取各類傳感器反饋的信息，ECU會結合各類感應數據，給出控制指令，運行執行器。在執行器接收控制指令后，能夠調整車輛的各項數據，促使車輛處于安全運行狀態。若是OBD系統運行中，出現某個程序信號不在標準參數值域內時，ECU會給出故障信號的反饋，形成相應的故障代碼，自行記錄在系統中[1]。

2.2維修案例一：發動機運行異常

a.案例故障現象描述。車輛開啟點火系統后，發動機無任何動作，起動機未能響應，車輛啟動失敗。

b.OBD排故分析。在OBD程序的接口位置，連接車輛故障分析程序，獲取OBD程序內記錄的各項代碼，從中提取異常代碼段“P0340”，代碼含義：凸輪軸區域裝置的傳感設備存在線路異常情況。結合該代碼指出的故障問題，分析在凸輪軸四周方位的傳感器，可能存在設備組件功能異常、連接線路損壞等故障問題。測定異常范圍的電壓數據為\"-2V”，對照標準參數 ^*0.5～4.5V^， ，確定該處傳感器存在異常。

c.維修處理。查看該處傳感器的接線規范，通過測量儀器獲取傳感器接線各處的電阻參數，排查線路異常。經實際測量發現：該處傳感器接線規范，各處電阻測值無異常表現，可排除線路損壞問題。選擇新的傳感器，依照正確的接線方法，重新連接新設備，運行發動機后，成功排除異常。在傳感器更換后，獲取系統運行代碼，并未發現異常代碼段，車輛處于正常的啟動狀態，因此排故成功。

3預測維修技術及案例分析

3.1預測異常的技術方法

a.數據采集。利用各類傳感器，持續動態獲取機動車電氣程序各處的感應數據，具體包括電池剩余電量、電機運行狀態等。在傳感器高頻率獲取車輛電氣程序相關信息的技術環境中，積累較多的實時數據，便于開展數據預測分析。

b.數據分析。對采集的各類數據，開展分類、去冗等處理。從較多的感應信息中，提取存在數據關聯的特征數據，判斷一段時間范圍內電池用量的消耗情況，查看電機電流參數的變動情況。

c.使用監督學習算法，引入智能技術，整合往期異常信息和正常工況的電氣程序的相關數據，分別創建訓練樣本集合，以此搭建電氣程序異常問題提早預測的模型。對該模型開展多次數據分析、樣本數據優化等，便于更精準地判斷感應信息的未來變動方向。參照實時獲取的數據，提早預測電氣系統在未來時段內可能出現的異常問題。

d.針對實時獲取的電氣系統數據，進行提早異常預測分析。預測模型會參照實時獲取的數據，對照往期故障數據庫的信息，給出預警判斷內容，便于維修人員及時獲取電氣系統內存在的潛在風險，制定對應的維修方案。在預警內容中，展示的信息包括：將要出現異常的部件、可能出現的故障類型、預計實際發生異常的具體時間點等。結合預測故障的分析結果，運維人員采取有效的風控措施，及早排除異常[2]。

3.2維修案例二：電池功能預警

a.電池異常分析。在機動車運行時間持續增加的情況下，電池容量消耗量逐漸增多，單次充電時間會有變動，致使單位時間的續航里程變小。在電池性能變化較大時，可能會出現車輛啟動的相關問題，從而弱化了車輛運行功能。

b.預警反饋過程。利用電池管理程序，獲取機動車內電池的相關數據，具體包括運行電壓、充電時間等。聯合運行車載傳感設施，獲取車輛運行中的監測數據，具體包括行車速度、單位時間內車輛啟動次數等。利用時間序列分析技術，綜合判斷電池相關數據的運行情況，分析電池內阻的變化方向。聯合使用機器學習方法，引入其中的隨機森林算法，選擇電池往期異常數據、正常工況數據，分別作為模型分析的樣本集合，創建電池異常的提早分析模型，用于推測電池剩余可用時間。該模型分析結果：電池剩余時間小于 10% ，給出提早警報信息，指導維修人員查看電池情況，給出必要的修復處理。利用均衡充電法，適當增加電池可用時間。表1所示為電池功能預測維修技術的數據記錄情況。

表1電池功能預測維修技術的數據記錄情況

針對電池功能的提早警報情況，確定各類異常處理的緊急程度。對于持續警報內容要優先處理，制定有效的維修方案，防止異常問題繼續出現。

c.處理電池可用時間少的問題。 ① 更換性能較好的電池。選擇與原電池相同品牌、同等容量的新品，給予更換處理。保證更換操作規范，防止出現安裝失誤等問題。 ② 改進充電方案。在裝入新電池后，創建全新的電池使用體系，有效控制電池用量。在使用電量 70% 280% 時，即可安排充電。選擇與電池適配率較高的充電設施，在 20～30^eC 溫度環境下進行充電，防止充電設施受到環境溫度的干擾。在充電完成時，需要及時斷開充電設施，嚴防過充問題。

d.處理電池內阻異常的問題。 ① 查看電池內的液位情況。電解液容量較小時，可適當添加專用補充液。修復完成時，開展長時間的充電處理，有效利用電解質優化電池的各項功能。 ② 檢查電池內部，查看各部分連接狀態。對于存在腐蝕問題的部件，采用砂紙打磨等處理措施，去除部件表層形成的腐蝕成分。打磨完成時，添加導電膏，以此控制電阻參數。各項處理完成，再次測定電池數據，成功處理內阻測值突增異常問題。

e.處理電壓異常的問題。 ① 充電。采取充電措施，查看充電時段內的電壓變動范圍。在充電過程中，該電池電壓并未出現異常變化情況。在充電完成時，持續觀察3h，電壓測值處于正常范圍內。由此推斷：在“提早警報”中測出的電壓小幅度下降問題，可能是電池內電量不足引起的。 ② 漏電分析。在充電完成時，查看車輛漏電情況。利用萬用表獲取車輛靜態電流的測定結果。經實測確定，靜態電流參數變動范圍符合規定要求，確定該車輛不存在漏電問題。 ③ 改進負載管理方案。查看車輛相關電氣設施的運行狀態，給出改進方案。對于運行次數較少、功率較高的電器，避免與其他設備同步運行。

4信號分析維修技術及案例分析

4.1示波器技術

示波器運行中，能夠有效處理電信號，最終以波形狀態展示測定結果。該設備中載入信號后，會給出多樣性的信號處理，具體包括：“信號放大”“信號采集”等。在信號展示中，從時間序列角度出發，展示信號變動的波形。在測定機動車電氣程序中，該設備的適用性較強，可用于測定傳感器、執行器等設備的運行情況。利用示波器的信號變動反饋信息，便于維修人員判斷各部分功能狀態。若是波形存在明顯異常，如較長時間無變化、波動幅度超出常規范圍等，可推測被測設備存在異常問題。結合具體的測定數據異常表現，綜合確定異常類型[3]。

4.2維修案例三：處理短路異常

a.短路異常。在機動車運行中，其電氣程序短路的異常率較高，這是因為線路內電流參數變動量較大，致使保險絲斷開，引起電器元件處于高溫受熱狀態，嚴重時引起電器元件功能損壞。

b.信號分析。排查可能存在短路的線路，對其開展檢測工作。在異常線路兩側，分別利用萬用表獲取其電阻測值。此線路兩處的電阻實測結果較小，幾乎為零，因此確定該線路存在異常。利用示波器測定該異常線路，分別測定保險絲、電器元件等點位。查看示波器反饋的電壓波動狀態，對于突降至零或波動幅度較大的波段，逐一記錄異常測點，以此明確線路異常的精準位置。示波器波形數據的記錄情況見表2。

表2示波器波形數據的記錄情況

c.處理保險絲位置短路問題。 ① 對線路損壞情況，采取截斷措施，去除損壞部分的線路，并連接功能完好、防護到位的線路。在新線路連接期間，應選擇同等規格的線路，確保連接操作規范。當連接完成時，在連接點添加絕緣防護設施，切實保證修復效果。 ② 對于保險絲斷開的情況，應選擇性能數據相同的保險絲，給予更換處理，有效防止可能發生的電氣故障[4]。

d.處理尾燈接線點短路問題。 ① 對于接線位置存在連接不牢固的情況，可給予夾緊處理，恢復接線狀態[5]。 ② 對于接線位置的性能變化情況，采取砂紙打磨處理方法，清除線路表層形成的氧化成分，使線路保持較好的導電功能。打磨完成，配合使用導電膏，以此降低氧化概率[6]。

e.處理效果。各處短路問題處理后，重新運行示波器，測定各處信號，保險絲、尾燈兩處的測定波形平緩，有效消除短路異常[7-8]。

5結語

在當前車輛中，電氣系統的異常問題類型較多，需要利用有效的故障測定措施，高效確定異常類型，提早發現異常趨勢，開展針對性的維修處理，有助于保證維修工作的有效性。

參考文獻：

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[2]常彥鵬，李凱.一本“寶典\"在手故障排除無憂[J].班組天地，2022（5）：88-89.

[3]祝維磊.DF4DD內燃機車電氣故障及診斷策略分析[J].內燃機與配件，2021（7）：162-163.

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[8]李前進.新能源時代汽車維修與檢測技術的革新[J].汽車維修技師，2023（12）：124-125.

作者簡介：

湯洪衛，男，1975年生，工程師，研究方向為機動車維修、新能源汽車銷售與服務、維修工培訓等。。