探索故障诊断分区法

宁波鄞州职业高级中学 顾雯斌，孙航雨

怀来职教中心 黄 红

在全国职业院校技能大赛汽车故障诊断项目中，每次必考发动机无法起动的故障，由于竞赛时有时间限制，需要参赛选手掌握高效率的故障诊断方法。故障诊断分区法是通过故障检测仪的3种基本功能（读取故障代码、数据流及动作测试）缩小故障范围，从而锁定故障点。

汽车大负荷用电设备的工作原理示意图如图1所示，控制单元接收开关信号称为A区；控制单元向继电器发出低电平或高电平控制指令称为B区；C区为大负荷用电设备。在故障诊断过程中，根据功能把控制电路分为不同的区域，根据故障检测仪的相关检测，确定故障区域，缩小故障范围。下面以全国职业院校技能大赛指定用车别克威朗车为例，介绍L3G发动机由于起动机不运转导致发动机无法起动时，运用故障诊断分区法，提高诊断效率。

起动机控制原理如图2所示，将点火开关（S39）置于ST（起动）挡，点火开关位置信号被提供至车身控制模块（K9），通知其点火开关已置于ST挡位置，然后K9向发动机控制模块（K20）发送请求起动的串行数据，K20确认自动变速器（T12）是否在P挡（驻车挡）或N挡（空挡），同时监测曲轴位置传感器（B26）的转速，若符合要求，则K20向起动机继电器控制电路提供接通指令，这时蓄电池电压通过起动机继电器控制的电路提供至起动机，起动机开始工作。

起动机A区开关信号诊断内容包括：点火开关信号、自动变速器P挡或N挡信号、曲轴位置传感器信号。点火开关信号包括两组独立的开关信号，为K9提供冗余开关输入，点火开关信号相关电路如图3所示。

图1 汽车大负荷用电设备的工作原理示意图

图2 起动机控制原理

图3 点火开关信号相关电路

表1 点火开关状态与端子信号及数据流的关系

一组开关是K9向点火开关提供恒定的5 V信号，K9通过端子X3/22监测该信号，以确定点火开关处于哪个挡位。当点火开关处于ON挡时，信号电路上的电压被2个电阻拉低，当点火开关处于ST挡时，信号电路上的电压被3个电阻拉低，从而K9可检测点火开关的位置并向K20传输起动请求信号，数据流显示“起动请求”，如图4所示。

另一组开关信号是K9通过监测端子X3/5和端子X3/6的电压变化，以确定点火开关的挡位。点火开关状态与端子信号及数据流的关系见表1所列，威朗车起动相关电路如图5所示。

起动机B区控制指令诊断内容包括：K20向起动机小齿轮电磁执行器继电器（KR27C）发出高电平控制指令，使KR27C闭合工作；K20向起动机继电器（KR27）发出低电平控制指令，使KR27闭合工作。

起动机C区大负荷用电设备诊断内容包括：KR27C闭合，蓄电池B+经熔丝F21UA向起动机电机（M64）吸拉线圈供电，起动机小齿轮与发动机飞轮啮合；KR27闭合，蓄电池B+经熔丝F3UA向M64旋转线圈供电，蓄电池B+经熔丝F1BA、熔丝F6UB向M64供电，起动机开始旋转。

当遇到起动机不运转导致发动机无法起动故障时，应以B区为切入点，首先判断是上游A区存在故障，还是下游B区、C区存在故障。方法一：用故障检测仪读取起动机继电器控制指令是否变化，若指令不变（OFF→OFF），则A区开关信号存在故障；若指令变化（OFF→点亮），则下游B区、C区存在故障，如上述图4所示。方法二：用故障检测仪做功能测试，指令起动机继电器闭合，观察起动机功能（吸合或旋转）能否实现，若功能实现，则A区开关信号存在故障；若功能不能实现，则下游B区、C区存在故障。

起动机不能运转故障作为全国职业院校技能大赛故障诊断中的必考内容，是非常重要的教学环节，作为指导教师，一定要探索高效的诊断方法。故障诊断分区法如同河流治理一样，把故障原因分为上游、中游和下游，利用故障检测仪缩小故障范围，提高诊断效率，避免在故障排除过程中走弯路。

图4 相关数据流（截屏）

图5 威朗车起动相关电路