汽车便携式线路多功能检测仪设计与应用

2020-01-05孙宝明

中国新技术新产品 2020年1期

孙宝明

（辽宁丰田金杯技师学院，辽宁沈阳 110015）

0 前言

当汽车电控与电气系统线路出现故障时，维修技师一般会用万用表与发光二极管试灯进行线路检测，在维修过程中需要万用表与试灯频繁的交替使用，带来极大的不便，而使用汽车便携式线路多功能检测仪进行故障线路检修更加便捷，可以提高车辆检修效率。该文着重对汽车便携式线路多功能检测仪使用性能进行论述，并举例说明其性能的优越性和使用的方便性。

1 汽车便携式线路多功能检测仪的设计

为提高汽车电气系统故障检修效率，经过市场调研与深入研究，通过车上反复试验，最终研制出一款最新型汽车线路诊断设备，称为“便携式汽车线路多功能测试仪”。该产品适用于汽车检测维修教学、可应用于各种型号的汽车线路检测与维修中。

1.1 设备功能

汽车便携式线路多功能检测仪的功能有4 点。1）检测汽车线路是否存在电压。2）检测汽车线路极性。3）检测汽车线路是否通路、断路与短路。4）检测车辆控制线路脉冲电压信号是否正常。

1.2 设备优势

汽车便携式线路多功能检测仪的优势有5 点。1）体积小、重量轻、携带方便。2）使用简单、易于学习。3）保护与可靠性强。4）测量精度高、反应灵敏。5）成本较低，产品价格低于市场已有设备，生产难度低。6）有较大的升级空间。

1.3 方案设计

图1 是该产品的电路原理图。该电路能够实现2 个功能，一项功能是实现有源测量导线通断，另一项功能是实现对DC10-15V 电源极性的检测。

图1 中L1 是蜂鸣器，功能是有源测量线路通断时，能够发出声音指示；LED1 是蓝色发光二极管、LED2 是红色发光二极管，功能是发光指示；E 是产品内部电源，作用是为有源测量提供电能；R1 和R2 为限流电阻，功能是保护发光二极管不被烧毁；FA 是熔断器，功能是防止利用有源测量线路误测电源而导致内部电源损坏；S1 是一个三档船型开关（其中2 是公共端），共有3 种状态，即2 与3 接通、2 与1 接通、2 与3 或1 都不接通，其功能是实现2 种测量形式的切换。

当开关S1 的2 与3 接通时，产品处于有源测量导线通断模式，该线路由L1、E、FA 和开关S1 构成。当红黑表笔分别测量导线两端时，如果导线未断时，蜂鸣器能够鸣叫；如果导线内部有断路时，蜂鸣器不会发出声音。值得注意的是，产品处于该种模式下，不允许测量外部电源，否则可能会使保险管爆裂。有源测量导线通断模式下，被测导线电阻应该小于100Ω，具体测量范围根据内电源电压和蜂鸣器型号相关。

当开关S1 的2 与1 接通时，产品处于电源极性检测模式。该模式中线路由蓝色LED、红色LED 和两个限流电阻R1、R2 组成。由于蓝色LED 的内阻与红色LED 内阻不同，因此限流电阻阻值不同。测量原理是利用二极管正向导通、反向截止的半导体特性，即正向电流通过LED 时，发光二极管会亮起；反向电流无法通过LED，因此发光二极管不会亮起。利用此特点，便可以确定极性未知电源的极性：当红色表笔测量的是电源正极，那么 LED2 正向导通、LED1 反向截止，此时红色LED 亮、蓝色LED 灭；当黑色表笔测量的是电源正极，那么LED1 正向导通、LED2 反向截止，此时蓝色LED 亮、红色LED 灭。那么可以认定：测量极性未知的电源时，红色LED 亮，则红表笔接触的是电源正极；蓝色LED 亮，则黑色表笔接触的是电源正极。值得注意的是：该模式被测电源的范围应处于DC1.8～15V，电压过低会导致指示LED 无法正常亮起；电压过高会导致LED 烧毁。

当开关S1 的2 与3 或1 都不接触时，产品处于关闭状态。在产品不使用时，应将S1 档位选择此档，可以防止产品由于操作不当消耗内部电源的电量，减少产品使用寿命[1]。

2 产品应用

图1 产品电路原理图

一台发动机型号为4A92S，排量为1.6 L 的中华牌H530轿车，出现发动机怠速不稳（缺缸）、加速无力、发动机故障指示灯常亮的故障现象，维修技师利用断缸法判断为二缸不工作，经检测二缸缸压正常、点火正常，喷油器电阻正常，连接汽车故障检测仪进入发动机诊断系统查看当前故障代码，显示为P0202 二缸喷油器控制线路开路、P0300 多缸发生失火、P0302 二缸发生失火。根据故障现象与检测结果可以判断出是二缸喷油器控制线路出现故障，喷油器控制电气原理图如图2 所示，这时利用汽车线路多功能检测仪进行二缸喷油器控制线路的检测，检测方法有5 步。1）步骤一：关闭点火开关，把二缸喷油器插头拔下，将S1 开关2 与1 接通，多功能检测仪红色表笔与喷油器线束端第2 插脚接触，黑色表笔与喷油器线束端第1 插脚接触，启动发动机后观察多功能检测仪红色发光二极管不亮，以上检查结果说明二缸喷油器控制线路存在故障。2）步骤二：用红色表笔与二缸喷油器线束端第二插脚接触，发动机启动后红色发光二极管亮起，说明喷油器线束端第二插脚为喷油器电源线，此线路正常无故障。将多功能检测仪S1 开关2 与3 接通，断开发动机电脑ECU 插接件，分别用红黑表笔与喷油器线束端第一插脚和发动机电脑ECU 线束端第六插脚接触，测量二缸喷油器信号控制线路是否通路，但蜂鸣器没有声响，说明此控制线路存在断路故障。3）步骤三：经过依次排查，发现发动机线束端发动机电脑ECU 插接件后端线束连接侧进水，使得ECU 第六插脚锈蚀而导致断路，将故障线路修复后再次用红黑表笔与喷油器线束端第一插脚和发动机电脑ECU 线束端第六插脚接触，蜂鸣器开始发出响声，说明线路恢复正常。4）步骤四：将S1 开关2 与1 接通，多功能检测仪红色表笔与喷油器线束端第2 插脚接触，黑表笔与喷油器线束端第1 插脚接触，或者多功能发动机检测仪黑色表笔与喷油器线束端第2 插脚接触，红色表笔与喷油器线束端第1 插脚接触，启动发动机后分别观察多功能检测仪红蓝两试灯状态，结果是根据红黑表笔接法不同蓝或红色发光二极管都随发动机转速升高而闪动频率加快，说明二缸喷油器控制线路功能恢复正常。5）步骤五：将车辆恢复后连接发动机故障诊断仪进行故障码的清除后在次读取故障码，检测仪显示无故障，启动发动机后故障指示灯熄灭，怠速平稳，急加速恢复正常[2]。

此车辆故障使用汽车便携式线路多功能检测仪进行故障线路检测更加便捷，提高了车辆检修效率。