浅析电路故障的基本诊断方法

王鹏

摘 要：随着汽车智能化程度的提高，对汽车维修从业人员的要求必须向机、电一体化的现代维修理念转变，针对目前机修工电路维修知识方面的欠缺，总结出电路的基本诊断思路及方法，并通过维修案例进行解析，旨在提高中职学生电路故障诊断的学习兴趣，掌握基本的诊断思路及方法，以适应当前汽车维修岗位的需求。

关键词：电路诊断；汽车电路；故障诊断

一、必备的电路基础

汽车电路故障基本可归纳为两种状态：断路和短路。

当电路中的开关断开，或者电流过大使保险丝烧断、熔断器熔断等，电路即处于开路状态，又叫做断路状态。开路时，外电路的电阻对电源来说等于无穷大，因此电路中的电流为零。此时负载上的电流、电压、功率都等于零。开路时，电源的端电压叫做开路电压，用U表示。由于开路时电流I=0，故开路电压等于电源电压。在正常状态下工作的电路中，如果电路由于绝缘损坏或接线不当或操作不慎等原因，使负载端或电源端造成电源线直接触碰或搭接，则形成电路的短路状态。此时，电流不再流经负载，外电路的电阻对电源来讲为零。由于电源内阻很小，所以短路电流很大，一般超过电源的额定电流许多倍，这样大的电流不仅在内阻上会产生很大的功率损失，使电源严重发热，而且会产生很大的电磁力，使设备发生机械损伤。短路后，负载上的电压、电流和功率都为零，电源所产生的电能全部被内阻所消耗。即短路通常是一种严重故障，应该尽量防止。为此，汽车电路中一般都要接入熔断器或保险丝等其他自动保护装置，以便在发生短路时在规定的时限内自动切断故障电路与电源的联系。

二、汽车电路的基本检查方法

1.递进检查

递进检查采用上下楼梯的方式进行，即利用电压检查法以上行或下行的方式检查电路中的各个节点对车身搭铁的电压。具体操作方法为：选择离电源或搭铁端最近的节点开始逐步推进检查各个节点的电压，一直到搭铁或电源端，用电压表将负极导线连接到正常的搭铁点或蓄电池负极端子上，正极导线连接到连接器或零部件端子上，也可使用测试灯代替电压表检查电压。

2.缩放检查

缩放检查采用排除法的方式，通过逐段测量电路电阻的方法，以查找故障点为目的，排除无故障的导线端，最终将故障锁定在最小电路导线处。具体操作方法为：断开蓄电池端子或配线，使检查点间没有电压，当电路中为断路故障时，用欧姆表的两根导线接触检查点两端，先由最长的导线两端进行电阻测量，逐渐排除缩放到最小的两个节点之间的电阻，当测量的电阻值小于1欧姆为正常，电阻值为无穷大则电路断路；当电路中为搭铁短路故障时，用欧姆表的两根导线分别接触检查点的一端和蓄电池负极或车身正常搭铁点，当出现搭铁短路故障时电阻测量值小于1欧姆，正常则为无穷大，仍然从最长的导线端开始，逐渐断开连接的节点，直到测量的电阻变为无穷大，则断开的那段线路存在搭铁短路故障。

三、故障维修实例

1.故障现象

2007年凯美瑞轿车，发动机故障指示灯亮，侧滑灯亮，仪表显示检查VSC系统。

2.故障诊断与排除

首先连接故障诊断仪对发动机控制系统进行检测，显示故障码P0037-氧传感器加热器控制电路低点位（B1 S2），查找维修手册根据故障码的提示，安装在三元催化转化器后方远离发动机总成的2号氧传感器加热元件电路产生了断路故障，接着读取VSC系统显示发动机系统故障，所以应着重排查发动机控制系统故障。

氧传感器是发动机闭环控制的主要部件，用来检测废气的含氧量，但是氧传感器的工作需要达到一定的温度（400 °C），发动机ECU利用氧传感器内部加热元件发出的热量加热氧传感器使其快速达到工作温度，提高检测精度。

连接解码器观察怠速时的数据列表，氧传感器的输出电压（O2S B1 S2）为0.45V。进行主动测试（A/F控制）：当减少12.5%喷油量，输出电压是0.07 V；当增加25%喷油量时，输出电压是0.47 V，而此时正常车辆氧传感器输出电压为0.95 V左右，说明氧传感器的工作情况不正常。针对电控系统的电路故障，我利用自己整理的模块法进行诊断，通过将电路系统进行逻辑划分然后逐一排查，这样能够保证检查过程的全面性。因此，我将氧传感器加热器电路系统划分为以下四个模块：

（1）氧传感器加热丝本身电阻

（2）氧传感器外界工作条件（电源，搭铁）

（3）氧传感器至ECM连接线束

（4）发动机ECM及其工作条件

检查氧传感器加热丝电阻，拔下氧传感器插头，测量氧传感器加热丝+B与HT1B之间的电阻，阻值为14 Ω，测量HT1B与E2端子，电阻为无穷大，符合维修手册要求，说明氧传感器加热丝本身没问题。

检查氧传感器外界工作条件，点火开关打到IG挡时，测量+B端子对车身接地电压为12 V左右正常，测量加热丝到发动机ECM的连接线束，电阻小于1 Ω，对车身接地电阻无穷大，说明线路不存在断路和短路的故障，根据维修手册故障指向了发动机的ECM。

更换相同车型的发动机ECM，连接故障诊断仪重新配对后启动发动机，故障指示灯依然点亮，读取故障代码仍显示P0037-氧传感器加热丝控制电路低点位，说明该发动机的ECM没有问题，这时如果单凭根据维修手册似乎无从下手了，很多维修师傅由于太依赖于维修手册面对这样的问题开始陷入了困惑当中，但是依据我自己整理的模块诊断的方法，故障指向了发动机ECM的工作条件。

仔细查看电路图，氧传感器加热器电路由发动机驱动，发动机ECM输出脉冲宽度调节信号，调节并持续监控通过加热器的电流，驱动电路的电源在前面检查时是正常的，当通过发动机ECM驱动的搭铁线路出现断路时，加热器驱动电路不构成回路，那么加热器也不工作，这也和故障码P0037输出是相对应的。

重新整理思路后，查找电路图发现发动机ECM有多条搭铁线路，从维修手册中无法得知哪一条为加热丝驱动器工作的搭铁电路，只好拔下发动机C24插头，根据电路图查找并测量，发现86端子E03对地断开，拆卸空气滤芯座以及进气歧管，终于找到线路断开的位置，将电线焊接包扎后，安装好进气歧管和空气滤芯座，试车故障排除，侧滑灯熄灭。

3.维修心得

针对电控系统的故障诊断，我总结了模块化的诊断思路，将电控系统分为三个模块：传感器（执行器）、线束和ECU，先用万用表检查线束是否存在断路或短路故障，再检查传感器或执行器本身的工作特性是否正常，排除这两个模块之后，最终将故障点锁定在ECU及其工作条件，通过这样对电控系统的故障电路进行模块划分，可以保证诊断的全面性，从而不会遗漏任何存在故障可能的地方，如果没有形成系统的诊断思路，那么在检查过程中容易重复检查，扰乱思路，甚至遗漏检查要点。至于VSC系统出现的问题，原因是VSC系统在控制过程中需要参与到发动机功率的控制，当发动机出现故障后，引起系统保护导致防滑灯亮起。

四、总结

随着微电子技术的迅速发展和汽车技术高科技化进程的加快，汽车维修业正面临着各种挑战，传统的汽车维修理念正在被现代汽车维修理念所取代。汽车电路系统维修是伴随着电子智能化技术发展的后续服务，应当得到汽车维修技术人员的重视，因此作为培养一线技术工人的中职教师来说，更应该整理好诊断思路及方法，注重学生电路诊断知识的培养。

参考文献：

[1]李春明.汽车故障诊断方法与维修技术[J].北京理工大学出版社，2004-08.

[2]王囤.汽车电控发动机构造与维修[M].人民交通出版，2011.

（作者单位 福建省厦门工商旅游学校）