一汽大众汽车灯光系统冷热监控原理分析

2019-05-30刘春梅兰新武

汽车电器 2019年5期

陈琨，刘春梅，兰新武

（湖南汽车工程职业学院，湖南株洲 412001）

1 冷热监控概述

目前一汽大众灯光系统是由车辆网络控制单元J519控制，它可以控制单个灯泡的开闭，利用PWM（Pulse Width Modulation：占空比）控制灯泡的最大功率和尾灯亮度的变化。当出现线束断路或短路、灯泡损坏等故障时，J519通过对灯泡的冷热监测来实现对故障的诊断。在发生短路或断路现象时，控制单元会自动断开电源，以保护元件和线路。冷监控就是在灯泡没有工作的情况下，对系统的过载、短路或开路进行监控。在点火开关接通后，灯光开关不打开时，15号线上有电源，J519每500 ms向每个灯泡发出4个极小的电流，然后通过测试电流的形状来识别电路中有无故障。热监控是在灯泡工作的时候对系统的监控。在打开灯光开关后，J519监控灯泡和线路的状态。一旦出现故障，仪表盘中的故障灯K170将点亮，同时中央显示屏会有警告信息提醒。大众汽车上冷、热监控的灯光有：近光灯、远光灯、前后雾灯、前驻车灯、后尾灯、倒车灯和牌照灯。

本文分析冷热监控的工作和优点，介绍电流检测的原理，为维修人员检测和诊断大众汽车灯光系统故障提供理论依据。

2 电流检测的原理

2.1 电流检测概述

传统的电路测试方法是通过检测电压来判断元件和线路的工作情况，称为电压检测。主要检测电路输入端的电压，判断输出结果是否与原设计的预期结果相同。它的特点是测量速度快，识别0和1的精度要求不高。但电压测试的方法不能检测和诊断电路中的节点，比如冗余设计电路，当一个输入量出现故障，电路仍然可以正常工作，并不表现为功能失效，就检测不出故障。

对于数字电路采用电流检测更高效和可靠，电流检测是基于功率电流信息的电路检测方法。电路的电流中包含大量的电路结构和参数信息，通过测量电源的电流，有效地从电流中提取故障信息，可以实现电路故障的检测和定位。电流检测的故障覆盖率远高于传统电压检测技术的故障覆盖率，对故障具有防冗余效果，并能够有效地检测电路中的桥接和开路等故障。电流检测的方法包括静态电流法和动态电流法。

2.2 静态电流检测方法

静态电流法主要是通过测量集成电路静态电流的大小，根据静态电流是否异常来检测电路。静态电流检测在电源电路中，通过监控从电源中吸收的电流，找出是否有故障电路。它从一个非常小的值迅速变化到最大值，然后迅速下降。等过了足够长的时间之后，电流又会回到一个很小的值。如果电路中存在一定的缺陷，电流可能不会返回非常小的值。因此，只要在正确的时间测量电流的大小，就可以确定电路中是否存在问题（图1）。

2.3 动态电流检测方法

动态电流检测是通过检测和分析故障电路和无故障电路两种状态之间的电流变化过程的差异来找出故障，是基于动态电流波形分析的检测方法。动态电流检测先向测试电路输入测试向量，并产生动态电流波形，然后对采样后的波形进行处理，提取出相应的故障信息。比较被测电路的动态电流与正常电路的动态电流之间的差值，来判断是否出现故障（图2）。

图1 静态电流检测

图2 动态电流检测

3 电控灯光系统故障诊断

大众汽车灯光系统进行故障诊断时主要采用顺序检测法，因为J519通过冷热监控存储了故障信息，所以应该先利用故障诊断仪读取故障码，来判断是车载网络控制单元J519之前的输入信号故障还是之后输出端控制元件的故障。然后读取输入部件的数据流，检测输入信号的波形。最后通过功能测试和元件测量来对输出端进行最终控制诊断。

一辆2010年生产的迈腾1.8T，仪表盘出现灯光报警。使用诊断仪VAS5052A检测，显示左后雾灯L46电路电气故障（间歇式）。后雾灯的点亮是J519根据雾灯开关的信号来控制雾灯供电，当监控到输出电流较小或较大时，产生故障码“电路电气故障”；当监控到输出电流过大时，故障码为“对搭铁短路故障”；当监控到输出电流不变时，故障码是“对正极断路故障”。因为显示雾灯电路电气故障，所以应考虑输出电流较大。检查发现雾灯输出线上并联了一个倒车影像，造成电阻减小，输出电流增大。拆卸倒车影像电源线后，故障排除。