采用ECU控制各种电气系统的应用已经很普遍,而且在其控制下的系统范围逐渐扩大,提高了车辆的驾驶舒适性。但是,这并不意味ECU控制可以完全排除电气系统中的故障。本章描述了电气系统故障排除的基本理念。
①电气系统的故障排除。
②使用电路图进行故障排除。
③有关基本电器零部件的知识。
④电路故障排除的方法。
⑤应用于电路的电压。
检查症状和诊断问题
1.电气系统故障排除
当检查和排除电气系统的故障时,头脑中应始终清楚在系统运行时电流如何流动以及电压如何变化。所以,通过使用电路图了解电气系统的结构和功能,以及对维修手册中叙述的检测的内容和意义进行充分理解是十分必要的。
(1)确认故障条件
电气系统具有多种附加功能,甚至类似的系统可根据不同型号以不同方式运行。因此,确定条件是否正常是最基本的前提,这有助于将故障的形成原因缩小到一定范围内。
(2)电源连接是否正确
电源连接必须正确,否则电气系统无法运行,检查电气系统是否连接电源,以及电压是否完全适用于该系统。
(3)电气系统运行时的电压应用情况
只要电气系统运行,就应始终保持有电压和电流。因此,技术人员可以通过检查电压来确定系统中哪部分是正常的。特别是,通过万用表来测量电压读数,加上有效使用电路图,从而可帮助技术人员有效缩减疑似故障区域。
(4)零部件是否损坏
如果可以推测出故障区域,那么可以通过万用表测量每部分的电阻或检查是否导通来判断它们是否损坏。
2.使用电路图进行故障排除
(1)电路图的必要性
在电气系统的故障排除中所使用的电路图可提供故障排除所需的电气设备的信息,包括电气设备的回路、位置以及连接条件。
(2)使用电路图
使用电路图的故障排除程序如下:
①检查并了解线束和连接装置的位置。根据电路图中描述的“电路图”确认插头的位置和号码。
②确认插接器的端子排列。根据插接器号码,确认插接器的形状,并参考“各种插接器”,确认端子的号码。
③确认与其他相关部件的连接情况。从“全车电路图”索引中找到与目标部件有关的系统名称,并观察系统电路。
④根据插接器号码、部件名称等找到目标部件,并确认与其他相关部件的连接情况。
⑤将有故障的部件从车辆上拆下,然后对每个部件进行检测。
⑥根据“全车电路图”检查线束的开路和短路情况。
⑦最后,有效地进行故障排除,确认熔丝和连接在熔丝上的电气装置以及熔丝和连接在车体搭铁上的电气装置之间的关系。同时,还要确认搭铁点的位置,以及接线盒的内部电路等。
3.有关基本电器零部件的知识
(1)熔丝熔断的原因
①由于电流处在经常性开和关的状态,会引起熔断材料破裂(这称为“热疲劳”),从而导致熔丝损坏。
②由于电路里有过电流(超载)而导致熔丝熔断(熔断材料熔化)。
提示:如果熔丝已经由于热疲劳而损坏,那么可更换一个新的熔丝。如果熔丝由于线束或电器部件短路而导致熔断,那么应确定短路位置并进行修理。
(2)线路连接的内容
一些连接在电气装备上的线束使用插接器相互连接。使用这样的插接器可极大提高线束更换维修的便捷性。
(3)有关继电器的知识
通常在开关一侧设计有接触点的继电器,当蓄电池电压施加到线圈一侧时进行连接,这种类型的继电器称为“常开型”。相反,还有另一种类型的继电器,其开关上的接触点在通常情况下是连接的,而在蓄电池电压施加于线圈一侧时断开连接,这种型号的继电器称为“常闭型”。从ECU中输入或输出的信号划分为开关打开时的影响控制和开关关闭时的影响控制。“常开型”用于控制打开时,而“常闭型”用于控制关闭时。因此,在进行部件检测时通过电路图确认继电器的类型以及参阅维修手册是必要的前提条件。
(4)搭铁点
搭铁点的检测常常在电路检查的过程中被忽略。搭铁点的接触不良会阻碍电流沿正确的流向流入电路,从而导致故障的产生。
(5)开路
车辆线束的开路故障很少出现在线路中部,而通常出现在插接器上。所以检查开路时,要特别注意各电气设备的插接器和插接器端子。应仔细检查端子和导线连接处的铆接部分。
(6)短路
如果线束在车体内被卡住则会引起短路。由于线束被紧固在不同位置,如果紧固不好,那么杂质或锈蚀通常会引起短路。为防止短路现象的发生,应检查线束是否紧固或生锈。
提示:对于一些典型的在车辆振动时所检测出的故障而言,故障的产生可能是由于线束的开路或短路而造成的。通过摇动或振动插接器再次产生故障,从而确定故障发生区域。
(7)电器触点损坏
检查插头触点
①插头/插头触点(拉曳测试)是否完全插好。
②插头/插头触点是否损坏。
详细检查插头触点:检查接口插孔。方形插孔变圆了(见右图),说明使用了错误的检测工具(检测探针)。
举例
①故障描述:偶发故障记录出现在不同的控制单元内(例如:发动机控制单元、安全气囊控制单元、变速器控制单元、组合仪表、网关、车载网络控制单元、舒适系统控制单元、灯光距离调节控制单元……)
②原因:触点撑大(0.63mm)是由于在之前的检测中使用了错误的检测探针伸入触点检测,以致触点损坏(触点被撑得过大)。
4.电路故障排除的方法
电路故障排除的基本技能包括电压检查、电路畅通及电阻检查和短路检查。
(1)电压检查
1)在检测点上施加电压。
2)使用电压表,连接通向搭铁点的负极(-)或蓄电池端子负极(-)和通向插头或零部件端子的正极(+)。这项检查可以用试灯代替电压表来完成。
①在通常情况下,电压降是由电阻器产生的,即由灯泡产生。
②在故障排除的情况下,蓄电池电压供给灯泡(蓄电池一侧的电路和车体搭铁一侧的电路之间存在电位差)。
提示:当在一定的区域测量蓄电池电压值时(如电灯部分),数值有两层含义。
(2)电路畅通及电阻检查(www.xing528.com)
①断开蓄电池端子或导线,因此在校验点之间没有电压。
②将万用表的两根导线连接在每个校验点上。
③如果电路中有一个二极管,则调换两根导线再测一遍。当接触通向二极管正极侧的负极和通向负极侧的正极时,为导通。
④使用带有高阻抗(最小10kW/V)的电压表。
(3)短路检查
①拆掉熔断的熔丝,断开熔丝的所有负荷。
②连接一个试灯代替熔丝。
③为试灯点亮创造条件。
④断开并重新连接插接器的同时观察试灯。短路现象将出现在试灯点亮时的插接器和试灯熄灭时的插接器之间。
⑤通过沿车体方向轻微摇动有问题的导线以找到短路的确切位置。
提示:
①除非绝对有必要,否则不要打开ECU的盖或壳体。(如果碰到IC端子,则IC可能被静电损坏。)
②更换数字表的内部机构(ECU零件)时,注意身体的任何部位或衣服都不能接触到所更换零件(备件)的IC端子导线。
5.供给电路的电压
在通常,仅从外观观察很难发现电气系统内的故障区。所以,了解电路的电压以便发现故障是非常重要的。在本节中以照明系统为例对故障排除的方法加以描述。
(1)当开关关闭时
由于继电器线圈内无电流通过,继电器的触点保持断开的状态,照明灯不亮。在这里,电压供给熔丝、继电器线圈、开关和继电器的触点。当万用表与电路图中的红线或黑线任意一条相连接时,其读数应始终显示为12V。
这是因为在无电流通过的情况下蓄电池电压等量分配在由开路部位终止的区域内。当测量A点和B点间的电压时,电压表显示为0V。这是因为12V电压已经等量施加于A点和B点,而且它们之间没有电位差。
(2)当开关闭合时
当开关闭合时,继电器的触点闭合,电路流入照明灯,灯变亮。
当电流流入电路时,电阻器两端产生电位差,施加电压。
在该电路里,继电器线圈和照明灯有内电阻,而且这些部件串联。因此,12V电压施加于继电器线圈和照明灯之上。线束、熔丝、熔断器、开关和继电器的触点也有它们自己的电阻,但是只要接触不良的现象不明显或者其性能没有问题,这样的电阻则通常被忽视。
(3)接触不良的情况
如果电路里出现接触不良的情况,电流就不能顺利流入该区域内,因此便起到了电阻的作用。这可看作为接触电阻,其中有电流通过以便向两端施加电压。
当电路里的继电器的触点出现接触不良的现象,电压只适用于与继电器触点串联的照明灯时,降低了大量相当于继电器触点接触电阻的电压。假设该继电器的触点适用于2V电压,照明灯仅适用于10V电压,那么流入照明灯内的电流将降低,同时照明灯也将相应程度变暗。
判断和检查故障
1.基本电路的故障排除方法
在基本电路的使用过程中,已对故障排除方法加以阐述。在本节中,对下述情况进行诊断,即:假设故障出现在前照灯,前照灯不亮,即使灯的控制开关置于前照灯的位置。
(1)各个部分的电压测量
电压测量结果如下:①供电电压:12V。②继电器线圈电压:12V。③前照灯电压:12V。
(2)诊断该电压情况与“供给电路的
电压”中叙述的开关闭合状态下的电压相同
在这种条件下前照灯不亮是由于没有电流通过前照灯。如果没有电流通过,尽管事实上施加电压,那么也意味着在那个区域里处于开路状态。即,前照灯不亮的原因是由于灯泡内的灯丝处于开路状态。因而,当进行电路的故障排除时,在不测量各个电阻或各部分电流的情况下,通过检查电压有助于判断电路是否损坏。
2.ECU控制系统的故障排除方法
(1)概述
该系统的大部分功能是负责管理有ECU控制的复杂的功能。
ECU从开关、传感器等接收输入信号,然后当满足特殊条件时驱动执行器或类似的设备。因此,该电气系统中控制输入/输出信号的功能就如同人脑一样。
该系统在执行时,有许多电路与ECU连接控制整个系统,因此很难进行故障排除。但是,按照顺序、正确的检修故障可以尽快确定故障的发生区域。
(2)故障排除方法
在对ECU控制系统进行故障排除的过程中,当所有系统都停止运行时,ECU可能根本不运行,那么可以猜测是电源电路里出现故障。
另一方面,当指定系统不运行时,可判断与该系统有关的输入/输出信号电路出现异常。
由此可见,当进行ECU控制系统故障排除时,通过了解哪些系统由ECU控制以及它们的症状,可以降低故障排查难度。
只有在与ECU连接的电路里没有发现异常时,才应将ECU更换。
(3)电源系统电路的检测方法
①+B电路。应供给蓄电池电压以运行ECU系统,因此每个ECU都有一个+B(正极蓄电池)电路。因为+B电路在ECU中通常保存记忆,所以电路直接与蓄电池相连,而且总有电压供应。
因此,在检查+B电路时,如果在+B端子和车体搭铁之间用万用表测出蓄电池电压,那么可以判断为正常。
②IG电路。IG电路同+B电路相似,当点火开关在打开位置时,有一个电路控制ECU。在检查IG电路的过程中,当点火开关打开时,如果IG端子和车体搭铁之间有蓄电池电压,那么IG电路可判断为正常。
③GND电路。除了电源系统以外,搭铁系统中的GND电路对ECU的运行也是十分必要的。在GND电路的检测过程中,如果GND端子和车体搭铁之间是导通的,那么GND电路可判断为正常。
(4)输入/输出信号系统电路的检查方法
①开关电路。当检查包括开关在内的线束时,可直接连接通向车体搭铁开关的车辆线束端子。
当被检开关电路中开关打开且ECU插头断开时,如果车辆侧线束和车体搭铁之间是导通的,那么包括开关在内的配线可判断为正常。
②电动机电路。当检查包括电动机在内的线束时,直接将蓄电池电压加在与电动机相连的车辆线束端子上。
电动机,如动力车窗电动机,通过转换施加蓄电池电压的正(+)、负(-)电极,按正反方向旋转以便升高或降低车窗玻璃。所以,通过转换电极的极性可检查其是否运行正常。
(5)通过更换进行故障排除
在故障排除中,装置的检查是不可避免的,但在是否导通的检查或者在蓄电池加压检查的情况下,包括传感器在内的一些电气设备是不易检查的。
在这种情况下,用标准工作零件替换,如果系统运行正确,那么被替换件可判断为有故障。
但是,这仅是一种对于在装置检查中不易检查零件的最终故障排除方法。如果装置检查可以进行,那么确切确定故障的产生是否由于该件所致是非常重要的。
(6)更换ECU
当连接ECU的各个电路都被判断为无故障时,而故障却并未排除,那么该电气设备应最终判断为ECU出现故障。基本上,ECU的检测是不可能的。因此,它只能在故障排除过程的最后更换成新的装置。
当然,ECU很少出现故障,所以,ECU只有在经过重新确认其插头已正确连接而且线束已正确搭铁后才能进行更换。
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