现代汽车电气系统故障诊断思路分析与检修方法

孙宝明

摘 要：随着科技的发展，汽车电子技术也得到了迅速发展，逐渐趋近于人性化、智能化，因此，现代汽车电气系统结构、功能、工作原理和控制策略与传统汽车大不相同，以前的汽车各大电气系统基本处于独立化、功能单一化，系统与系统之间相关联内容有限，整车控制电路以开关电路为主，而现代汽车电气系统的控制已经实现集成化、智能化，各系统之间信号交换量较大而且可以实时完成信息共享，这对于汽车机电维修技师而言是一个极大的挑战，维修汽车电气系统故障时需要新思路与新方法。

关键词：汽车电气系统；故障诊断思路；故障检修方法；电气原理图；控制模块

1 前言

近年来汽车电器与电子技术得到迅猛发展，维修技师在修理汽车电气系统时不再像以往那样简单，需要掌握汽车各系统工作原理与控制策略，建立清晰的故障诊断思路，拥有正确的故障诊断方法。本文着重对现代汽车电气系统故障诊断思路与故障检修方法进行分析。

2 现代汽车电气系统控制策略

现代汽车的电控与电气系统都由各自的电脑模块集中控制，例如发动机电控系统由ECU控制、自动变速器由TCU控制、刹车系统由ESPECU控制、空调系统由ACC控制、车身电气系统由iBCM集中控制。对于高档汽车而言，车载电气系统功能更为强大，更为智能，使车辆拥有更多的控制模块，通过总线将汽车各系统控制模块连接在一起，实现各系统控制模块间的信息共享，进行协同工作，即优化了汽车电气系统又降低了故障率。

3 现代汽车电气系统故障诊断思路与检修方法

当维修技师诊断汽车电气系统故障时需要建立故障诊断思路，要想建立故障诊断思路必须掌握故障系统与其相关联系统的结构、工作原理以及控制策略，利用汽车检测设备进行故障诊断，根据电气原理图以先易后难的原则对部件与控制线路依次进行检测，最终找到故障点并将其修复。现代汽车常用的检测设备主要包括汽车故障诊断仪、示波器、适配器、万用表、试灯等。

3.1 汽车总线系统诊断思路与故障检修方法

前面提到了通过总线将车辆各系统控制模块连接在一起，实现各系统模块间的信息共享，进行协同工作。汽车总线系统有多种形式，主要包括CAN总线系统、LIN总线系统、MOST总线系统、FLEXRAY总线系统等，连接方式有线形总线连接、星形连接、环形连接等。因为不同总线系统传递信号速率不同，所以各总线系统都要与网关通讯，通过网关来协调各总线系统的信号，使之实现系统间的信息共享。总线系统终端电阻的作用是防止信号反射，使数据在传输过程中不被干扰，传输更加顺畅、可靠。当总线系统出现故障时，车辆所表现出的现象多数不是单一的而是多发性的，例如仪表盘多个故障指示灯同时点亮、各仪表工作失灵、多个电控或电气系统工作失常、车辆无法启动、智能启动开关工作失灵等，当维修技师观察到以上现象时，首先连接检测仪读取故障码，如果是总线系统故障所引起的，故障检测仪会出现多个当前故障码或某节点丢失的相关信息，然后根据电气原理图进行分析，观察每个故障码相关系统控制模块是否连接到同一总线系统，如果全部或大部分控制模块与同一总线系统相连接，说明故障现象是由总线线路故障或某个控制模块（节点）损坏而引起错误信号干扰引起的。测量总线系统线路时可将网关或总线短接器插接件断开，根据原厂电气原理图可以在插口处测量整个总线系统线路故障，以长安CS35汽车CAN总线系统为例，参考维修手册和电气原理图找到某CAN-H与CAN-L插接件上相对应的插脚，整车断电后用适配器或插针与其连接后利用万用表检测终端电阻，标准值为60欧姆左右，当测量值为120欧姆左右或超差较大时，说明总线线路出现断路、CAN-H或CAN-L两者其中一根导线对地短路、其中一个终端电阻损坏等故障，如果测量值是60欧姆左右，将网关或总线短接器插接件与总线相关控制模块（节点）拔下后上电，分别对每个CAN总线系统节点的CAN-H与CAN-L导线进行检测查看是否与电源短路，以上检测结果都正常的情况下进行CAN-H与CAN-L导线是否有相互短路的测量。当检测到总线线路故障时，采用线路分段的方法进行逐一排查最终找到故障点并将其修复。如果总线线路正常无故障，考虑是CAN总线系统的某个控制模块（节点）损坏引起错误信号对总线上的数据信息进行了干扰而出现了故障现象，要想判断是哪个模块出现了故障先将整车断电，参考电气原理图用排除法依次拆除与CAN总线系统相关的模块，连接检测仪读取当前故障码，观察故障现象与故障码是否只与拆除控制模块相关系统有关，如果是说明此模块出现故障，对其更换或进行修理，如果故障仍没有被排除，说明有其它信号对总线系统进行了干扰。通过以上检修步骤基本可以建立汽车总线系统诊断思路并掌握其故障检修方法。故障排除后一定要消除故障码，然后重新读取故障码以确认故障是否真正的被排除。

3.2 汽车空调系统诊断思路与故障检修方法

汽车空调系统是汽车重要的组成部分，将车内的空气质量、湿度与温度调节到最佳舒适状态，空调系统由制冷剂循环系统与电控系统组成，制冷剂循环系统作用是改变循环管路中制冷剂压力与状态进行冷热交换而实现制冷，空调电控系统作用是根据驾驶员或乘客输入指令与各传感器信号对压缩机、鼓风机、伺服电机等执行器进行控制，从而调节车内的舒适程度与空气质量。有两方面因素影响空调系统的正常工作，一方面是空调系统本身的因素，包括室内与室外温度传感器信号、蒸发器温度传感器信号、压缩机温度传感器信号、光照传感器信号、三态压力开关信号、鼓风机工作状态信号等，另一方面是以发动机动力系统为主的其它影响因素，主要包括发动机转速传感器信号、水温信号、节气门位置传感器信号、车速信号等。空调系统出现故障时，现象主要表现为压缩机不吸、制冷效果不好、鼓风机与伺服电机工作异常等，当维修技师观察到以上现象时，首先连接检测仪读取故障码，观察是否报出空调系统相关故障，如果有，按故障码提示对其进行检修，如果没有则需要维修技师分析电气原理图与建立故障诊断思路对空调系统故障进行检修。以长安CS55汽车空调系统故障为例，某车出现空调不制冷故障现象，维修技师就车检查发现打开空调开关后鼓风机工作正常，但压缩机不工作，检查相关保险丝与更换继电器后故障依然存在。连接故障诊断仪进行故障检测，显示空调系统正常，无故障码，数据流显示车内车外温度、蒸发器温度、发动机转速、水温等影响空调系统正常工作的参数都无异常。执行壓缩机动作测试，压缩机可以正常工作并制冷。安装空调压力表检测制冷剂循环高低压管路压力在正常范围内，用万用表测量三态压力开关，显示工作正常。根据以上检测结果，认定为非部件损坏故障，检修思路主要集中在信号传递线路上。根据图1空调系统鼓风机控制电气原理图进行故障分析，有两根线路为信号传递线路，其中从调速模块到空调控制模块A26插脚信号线作用是为鼓风机调速模块提供风速调节信号，从低速挡到高速挡信号电压由低到高，由于此前检测鼓风机工作正常说明此信号线无故障；另一根是从鼓风电机负极到空调控制模块A10插脚信号线，空调控制模块通过此信号线检测鼓风机的工作状态，从低速挡到高速挡信号电压由高到低，如果空调模块没有接收到相应的反馈电压信号，压缩机不工作，因为如果鼓风机不工作而压缩机工作，无法将蒸发器冷气吹走使得蒸发器快速结冰而损坏空调系统部件，经过细致的检查发现此信号线在鼓风机电机负极处插脚退出而造成线路接触不良，最终导致压缩机不吸。

4 结束语

现代汽车电子技术发展迅速，各大汽车电气系统无论在构造原理与控制策略方面都复杂于传统汽车，这对于汽车维修技师来说是一个巨大的挑战，首先要了解汽车各大系统的结构与工作原理以及控制策略，会看电气原理图并具备故障诊断思路，还要掌握故障检修方法。本文以汽车总线系统与空调系统为例，论述了其基本结构与工作原理以及故障诊断思路和检修方法。

参考文献：

[1]长安CS35汽车维修手册.

[2]长安CS55汽车维修手册.