汽车电子系统故障诊断技术研究

堵卫红

(新乡职业技术学院，河南 新乡 453006)

0 前言

随着我国国民经济的高速发展，人们生活水平和生活质量持续提高，汽车成为了人们的代步工具。当前，汽车产业发展迅猛，各种先进的电子技术、信息技术不断融入其中，在快速提升汽车的综合性能的同时，也带来电子系统故障频发等诸多问题。而汽车电子系统的复杂性不断增加，在一定程度上也增大了电子系统故障发生的概率，需要重视电子系统故障诊断和维修工作，保障行车安全。

1 故障类型及原因分析

汽车电子系统对汽车性能的影响较大，直接关系到汽车行驶的动力稳定性、操控可靠性和使用安全性。目前，汽车电子系统发展逐渐成熟，包括供电系统、启动系统、仪表系统、空调系统、照明系统和底盘控制系统等，几乎涵盖了汽车使用功能的各个方面。汽车电子系统的综合性和复杂性较高，任何环节或元器件出现问题都有可能引发系统故障，从而影响到汽车的行驶安全[1]。

根据故障发生周期长短，汽车电子系统故障可以分为渐发性故障和突发性故障。渐发性故障是故障从轻微到严重逐渐发展，最终引发系统性故障，多数故障情况由零部件磨损和老化引起，如点火断电器凸轮逐渐磨损，最终导致启动机扫膛故障。突发性故障是指故障突然性发作，如发动机突然熄火，一般由电路短路、断路等问题引起。

根据故障危害程度，汽车电子系统故障可以分为破坏性故障与功能性故障。破坏性故障需要进行大修或更换出现故障的零部件，如车灯烧坏、发电机电子线圈烧焦等，会使电子系统的某个子系统完全失去工作能力，导致汽车出现故障。功能性故障则会使汽车的某些性能降低，但其功能并未完全丧失，如当点火断电器间隙过大或过小时，降低了点火线圈的性能，可通过局部检修或调整后，使其恢复正常功能。

根据故障来源，汽车电子系统故障可以分为正常损耗引起的故障和外部因素干扰引起的故障。前者主要包括汽车正常行驶过程中产生的磨损、疲劳等故障，如起动机转子轴与轴套润滑性能下降引起零部件间磨损，导致驱动小齿轮与飞轮齿圈无法啮合。后者主要受气候、地形或驾驶员误操作等因素影响，如在低温状态下润滑油性能下降、驾驶员长期违章操作、电磁干扰、使用质量低劣的电路元件等，导致电子系统发生故障[2]。

通过对汽车电子系统故障分类的了解，可以梳理出汽车电子系统故障产生的原因，掌握汽车电子系统故障形成状况，在故障诊断工作中做到有的放矢，指导使用相应的故障检测技术来处理问题。

2 故障诊断思路

在汽车交通事故中，除了人为因素外，由汽车自身故障引发的事故同样需要引起重视。汽车自身故障可分为机械系统故障和电子系统故障，其中电子系统故障发生概率较高，故障原因也较为复杂，需要维修人员对汽车电子系统有深入的认识，熟练运用各种电子系统故障诊断技术排查出故障问题，确定发生故障的原因，并制定故障排除措施。

2.1 汽车电子系统特点

汽车电子系统功能具有集约化、控制电子化和连接标准化等特征，电子系统出现故障既与机械系统有关联，也与电器、电路等有关联。在诊断电子系统故障时，需要了解汽车电子系统的相关信息。例如，目前国产汽车多采用电磁式总电源开关，配置了易熔导线，而进口车多采用单线制连接，车载电器多为低压大电流器件。掌握了这些信息，可以在故障诊断过程中避免出现漏判或差错，提升故障诊断技术措施的针对性和有效性。

2.2 常见故障诊断

汽车电子系统常见的故障主要有蓄电池亏电故障、充电指示灯常亮故障及发动机异常故障等。故障诊断人员应对各种常见故障产生的原因有全面的了解，以提升故障诊断的效率和准确性。蓄电池亏电故障通常是蓄电池自身存在问题，导致蓄电池无法正常充放电，进行故障诊断时，需要断开相连的用电设备，用电流表或万用表连接蓄电池负极和搭铁点，读取电流表读数。如果电流表读数低于10 mA，可排除电线漏电因素，需要对蓄电池内部进行检查诊断。该故障原因很有可能是电线漏电、短路或断路。充电指示灯常亮故障是常见的电子系统故障，其产生的原因可能是相连的电线电路出现了问题，或者是发动机、调节系统出现了问题，可以通过充电指示灯初步判断电子系统的运行状况。发动机运转异常故障可能是点火系统供配电路问题，或是供油系统油路问题，需要了解车辆行驶时是否出现给油不畅、容易熄火等现象，以此判断供油系统是否存在问题。此外，还应核查分电器、真空调节器等点火系统是否存在漏电、漏气等现象[3]。

除了常见的故障外，还可以通过对电子系统故障的具体表现状态来进行分析，查找各种故障现象出现的原因。例如，当出现元件击穿现象时，应考虑是否存在短路或断路情况，并区分过电压、过电流或过热等原因引起的元件击穿；当电气元件发生老化时，应注意观察是否存在元件绝缘老化、匝间短路等现象，明确电容容量降低、晶体管漏电、继电器触点烧蚀等故障；当线路发生故障时，应首先观察是否存在线路潮湿、腐蚀等因素引起的绝缘不良或接线松脱等现象，然后根据电路原理进行分析，采用“先外后内”的原则来排除故障。在汽车电子系统故障排查的过程中，应尽量避免采用“试火”的方式查找出现故障的部位及原因，而应借助仪表和工具进行检查诊断，避免对电子系统造成二次危害。

2.3 复杂故障诊断

对于复杂汽车电子系统的故障诊断，主要思路就是初步判断引发故障的最大可能因素，并对可能产生故障的部位进行检测。如果该部位没有出现故障，则应按出现故障可能性的强弱程度依次进行检查，逐渐缩小范围，直至找出故障原因。

在汽车电子系统出现难以诊断的故障时，可以采用对比分析的思路，通过更换元件进行对比等方式初步判断汽车存在故障的部位及原因，逐渐缩小故障排查范围，以此降低故障诊断的复杂程度。例如，对于高压火花能量较弱的故障，很难采用常规手段来确认存在故障的部位和原因。在实际故障诊断过程中，可以通过更换合格电容器的方式来进行故障判断和排除。当发动机运行不正常时，可以通过取下高压分缸线火花塞，并进行试火观察高压火花状态的方式来判断点火系统故障。

3 应用策略

汽车电子系统故障诊断技术有多种方法，可分为直观诊断法、仪器诊断法、比较诊断法和试验诊断法等。不同的故障诊断技术，其适用范围和程度也各有不同，应用的便捷性与效率也存在一定差异。通常应按照“由易到难”的原则进行故障诊断，提高故障诊断的效率，降低故障诊断时间和诊断成本。

3.1 直观诊断法

为了保障汽车电子系统的稳定性，快速找到出现故障的部位及原因，首先应对汽车电子系统进行快捷、高效的直观诊断，通过常规检查迅速排除故障问题。直观诊断法的优势在于简单、快捷、高效，可通过对汽车电子系统故障产生的各种现象进行观察，初步判断故障的部位及原因。例如，可观察因电子系统故障引起的系统异响、漏电、过热等现象，以及导线破损、管路漏油、接头松脱等现象，并根据异常现象对故障进行诊断。

在进行外观检查外，还应对系统内部情况进行诊断。例如，应检查制动液是否存在泄漏，继电器、保险丝等是否出现破损，导线插头是否存在损伤，相应设备是否接触良好，通过升举装置检查汽车车轮是否可以在高速转动状态下进行合理制动，转速传感器是否清洁等。通过由外向内对汽车进行全面的检查，可以及时发现故障，并快速找出故障部位及原因。虽然很多故障无法通过直观诊断法进行精准判断，但可以初步排除某些影响因素，为后续故障诊断做好前期准备，提高诊断工作的准确性[4]。

3.2 仪器诊断法

应用各种先进诊断仪器，可以为汽车电子系统故障诊断工作提供极大的便利，找出难以诊断的故障。目前，借助仪器进行汽车电子系统故障诊断已成为故障诊断的主要方式。采用仪器诊断法的优势在于诊断准确、简单高效，且操作人员无需具备很高的诊断技术能力。通过熟练运用各种仪器仪表，就可以对电子系统故障进行准确判断。

在汽车电子系统故障的诊断过程中，可以针对不同的故障类型与系统部件，使用诊断仪、分析仪、电流表等各种仪器仪表进行检查诊断。例如：借助万用表可对电子系统组件状态、短路等故障进行准确判断；利用示波器可以直观掌握电压变化曲线，为确定组件故障提供可靠依据[5]。此外，现代汽车电子系统通常配备自诊断系统，当电子系统出现故障后，该系统会在控制器中自动存入故障代码，诊断人员可通过提取代码，利用专业解码器对故障代码进行解读，获取汽车电子系统故障信息，结合直观诊断法，快速确定故障部位和原因，提高故障诊断的效率。

3.3 比较诊断法

比较诊断法适用于故障问题比较明确的情况，通过替换的方式对可能存在故障的零部件进行诊断。如果在更换零部件后故障消除，则表明被替换的零部件存在问题，是引发故障现象的原因；如果在更换零部件后故障仍然存在，则说明该零部件不存在问题，或并非是产生故障的主要因素，还需要对其他零部件进行排查。例如，当汽车喇叭出现故障后，可以直接更换合格的喇叭。如果喇叭发声恢复正常，则证明喇叭本身存在问题，否则应对相关电线线路进行排查。对于成因复杂的故障，使用比较诊断法可能会耗费大量的时间和精力。因此，应采用其他诊断技术尽量缩小故障诊断范围。在无法进一步明确故障部位及原因的情况下，采用比较诊断法可以提高故障诊断的效率[6]。

3.4 试验诊断法

试验诊断法与比较诊断法的思路相近，都是通过试错来确定故障部位及故障原因。在汽车电子系统故障的诊断过程中，采用直观、主动的试验方式，可以更细致、全面地了解故障问题，观察故障现象，排查故障问题。例如，在汽车防抱死制动系统的故障诊断中，可先观察汽车底部组件状况，排查是否存在制动灯故障、接触不良等故障，再对车辆刹车系统进行测试，检查车速传感器、车轮转动等部件的工作情况，检测车轮是否精准定位，转动方向是否一致[7]。此外，也可以通过在特定场地进行路试进行故障的诊断。例如，汽车在光滑路面行驶时，驱动防滑控制系统警告灯会常亮，表明牵引力防滑控制系统已经录入故障信息，此时可接入解码器读取故障代码，确定故障部件及故障原因。

4 结语

综上所述，在汽车电子系统故障诊断工作中，应掌握汽车电子系统故障类型及原因，熟悉汽车电子系统的构成，了解引发汽车电子系统常见故障的原因，再结合各种有效的故障诊断手段，提高汽车电子系统故障诊断的工作效率与准确性，为故障检修工作提供可靠依据。随着汽车智能化水平的不断提升，将会有越来越多的先进诊断技术应用于汽车故障诊断及维修领域，汽车电子系统的故障诊断和维修的工作效率和准确性也将得到进一步提升。