在图1-43中,如果灯泡不亮,一般的检测方法是:首先用万用表检测A点和E点之间的电压,如果电压为0,则说明蓄电池故障;如果电压为12V,表示蓄电池工作正常;接下来就要检测B点和E点之间的电压,B点是经过熔丝的检测点,如果B点和E点间的电压为0,表示熔丝熔断;如果电压正常,我们再接着往下测量,依次是C点和D点;当我们检测到C点有电压,而D点电压为0,而且灯泡不能点亮,表明C点到D点之间的电路出现故障,包括灯泡烧坏、灯座接触不良、C点到D点间的导线断路等;再进一步检测灯泡、导线的电阻,直到确认具体的故障点,再进行更换或修理。
图1-43 灯泡电路示意图
在图1-43的电路中,还有可能出现一种情况:D点和E点间的电压为12V。D点相当于灯座的外壳,它与蓄电池负极之间有12V电压,灯泡肯定不能点亮,因为灯泡的正极(C点)是12V,负极(D点)也是12V,没有产生电压降,也就不会有电流,当然不会点亮。但是问题出在哪呢?只有一种可能,就是从E点到D点之间存在断路,造成电流无法流回到蓄电池负极,因此灯泡不能点亮。
技巧点拨: 利用万用表,从电源的正极开始,依次检测电路中各元器件的检测点,根据电压的变化找到故障点的检测方法,我们称之为“逐点电压法”。这种检测方法可广泛应用于汽车电路的检测。
在用万用表测量时,要尽可能地选择不同的搭铁点作为负极测量点。这样不但可以快速检查出搭铁不良的故障,而且能减小测量误差。
在检测电压精度比较高的元器件时,万用表的负极应尽可能地与蓄电池的负极直接相连。因为在实际工作中,使用“逐点电压法”检测电路时,实际测得的电压与理论电压会存在一定的偏差。在实际电路(图1-44)中,导线上存在电阻,而且为了方便安装每个元件,实际的汽车电路中必然有很多插接件,而这些插接件必然存在接触电阻。在电流通过这些存在电阻的导线和存在接触电阻的元器件时会产生一定的电压降,因此在完整的汽车电路中,尤其是电流较大的电路中,从蓄电池正极开始,依次经过熔丝、开关、负载以及中间的导线等,实际的电压是在逐渐降低的。在实际电路中,即使中间无负载,每个检测点的电压也都不相同,并且离蓄电池正极越近电压越高,离蓄电池负极越近电压越低。
图1-44 实际电路不同测量点上的实测电压
另外,正常的车辆在发动机起动瞬间,蓄电池的电压会由12.5V降到10V左右。为什么会存在这种情况?普通铅酸蓄电池的内部是由铅板和电解液组成的,而铅板和电解液也存在电阻,当电流通过这些电阻时,也会产生一定的电压降。根据欧姆定律 U = IR ,当电流较小时,电压降也比较小,平时一般可以忽略。而发动机起动时的电流非常大,通常可以达到100A左右,由于蓄电池内阻而产生的电压降就会很明显。假设蓄电池的内阻为0.02Ω,起动电流是100A,那么蓄电池由于内阻产生的电压降就达到了2V。因此,在计算发动机起动瞬间相关检测点的电压时,应将蓄电池的内阻也考虑进去,否则实测值与计算值会存在较大的偏差。
技巧点拨: “逐点电压法”就是通过选择不同的检测点,根据不同检测点电压的变化来确定故障部位。
故障现象 一辆2004年生产的昌河北斗星,行驶里程15万km,打开空调开关后,开关上的指示灯正常点亮,但空调电磁离合器不动作,发动机转速也没有变化。在其他修理厂检修时,维修人员怀疑是发动机ECU故障。
故障诊断 接车后通过与车主沟通,认为发动机ECU损坏的依据不充分,应该先检查与空调系统相关的线路(图1-45)。
先检测空调请求信号是否送到了发动机ECU。开启空调后用解码器读取相关数据,数据流中没有空调请求信号,因此怀疑是空调开关到发动机ECU之间的线路存在故障。
在冷凝器左侧找到该车的空调压力开关,经过检查,发现压力开关的插头端子已变形、松动,经过处理后,确认其接触良好。测量在打开空调后,压力开关输入与输出电压都是2.7V。
打开空调后,从空调开关处测量,空调开关的信号线电压变成了0.7V,再回到压力开关处测量,电压为2.7V,试着将压力开关的线对地接通后,空调压缩机电磁离合器吸合。说明空调请求信号是负控信号,并且从压力开关到发动机ECU之间的连接正常,而且故障点在压力开关与空调开关之间。
图1-45 北斗星车型空调系统电路示意图
用万用表测量空调开关信号线(绿白线)到压力开关的绿白线之间的电阻为0,显示正常导通。为什么正常导通的导线在不同的测量点得到的电压相差2V呢?分析认为可能是与测量时选择的搭铁位置有关。在测量压力开关时,选择的是蓄电池的负极,而在车内测量时,选择的是车门锁钩。是不是这两处存在电压差?于是,又用万用表测量车门锁钩与蓄电池负极间的电压,果然存在2V的电压差。这说明车身搭铁不良。
故障排除 从蓄电池负极接一根搭铁线到车身后进行试车。打开空调开关,空调电磁离合器工作正常。经过与车主沟通后得知,可能是上次做钣金维修时没有安装车身搭铁线,重新装好车身搭铁线后,空调不工作故障被彻底排除。
技巧点拨: 使用“逐点电压法”检测,需要特别注意用万用表测量时,要尽可能地选择不同的搭铁点作为负极测量点。这样不但可以快速检出搭铁不良的故障,而且能减小测量误差。
故障现象 一辆别克陆尊GL8的中控门锁开关不工作,故障原因是从左前门电动车窗开关总成上的开门和锁门开关到车身ECU之间的导线产生了额外的电阻,使电子信号不能有效地传递到车身ECU内部,造成左前门电动车窗开关不能正常控制门锁。原车的线路图如图1-46所示。为了方便分析问题,将其中的相关部分改画成图1-47所示原理图。
故障诊断 通过图1-47,结合实际电路,认为从左前门开关处测量最方便。测量开关上的各点电压,发现两个信号脚的电压是12V,而且按下锁门键时电压由12V变成0,但门锁不动作;按下开门键时,电压也由12V变成0,门锁也不动作。由此,怀疑这个12V电压可能来自车身ECU。既然测量到了电压的正常变化,是不是可以确认车身ECU损坏?
经过进一步检查,在按下锁门或开门键时,发现在车身ECU处测量这两根信号线上的电压没有变化。再用万用表测量这两根信号线从车身ECU到开关之间导线的电压,在10V左右,且不稳定,时大时小。很明显,这段线路存在接触不良的情况。
通过进一步拆检,发现在前排乘客侧的地板下面,线路因为驾驶室进水而被腐蚀。而被腐蚀的地方因为水的导电性,把电压传递到了开关上,而在操作开关时,信号并没有传递给车身ECU,导致门锁不动作。
图1-46 别克陆尊GL8电动车窗控制电路
故障排除 本案例中,只有站到车身ECU的角度判定是否有正常的信号送来,才能确定是否输出门锁动作的控制信号。即在A点或B点收到由12V变成0的信号时,车身ECU才会响应操作。而不是在左前门开关测量到了信号,就一定会有信号送到车身ECU内部。在这一阶段,关注点要进入ECU内部,并熟悉其工作原理,才能有正确的方向。
技巧点拨: 利用“逐点电压法”检测相关电路故障,重点要明确逐点测量相关电路的操作方法。
图1-47 别克陆尊GL8电动车窗电路原理图
一辆2009款捷达,散热风扇不转。在检修该车时,发现散热风扇开始工作时,数据流中冷却液温度传感器的温度为55℃,但用红外线测温仪检测,实际温度为90℃,用解码器读取故障码,显示系统正常。
风扇运转正常,散热系统没有问题。再进一步测量冷却液温度传感器的电压和电阻,均显示正常。为了确认故障部位,更换了一个新冷却液温度传感器,实际情况没有变化,当风扇转动时,数据流中仍然显示为55℃。
是不是传感器与ECU不匹配?因为捷达车型的ECU型号众多,而且该车的温度传感器之前已经换过,为了验证,找来一辆同型号的捷达,把正常车的ECU装到故障车上,从故障车的数据流中看到实际风扇开始工作时冷却液温度为90℃,说明原车的线路没有问题,传感器没有问题。难道是故障车的发动机ECU损坏了?
将故障车的ECU装到正常车上,检测数据流,发现风扇转动时数据流中冷却液温度传感器的温度数据为90℃。看来ECU也没有损坏。再把故障车的ECU装回到故障车上,再次查看数据流,发现在风扇转动时数据流中显示的冷却液温度为90℃。这时怀疑是ECU软件的问题,软件发现冷却液温度传感器异常后,就不再响应冷却液温度传感器,而恢复正常的数据。
后来再次分析这个问题时发现了疑点:当时没有测量冷却液温度传感器的负极信号电压。冷却液温度传感器插头负极接触不良、发动机ECU端冷却液温度传感器的负极有不正常接触电阻,以及从冷却液温度传感器负极到发动机ECU之间的导线存在接触不良都会导致这种故障。在分析问题时只考虑了一个方面,而忽视了冷却液温度传感器的负极情况。
为便于理解,将上述思路通过图1-48所示的电路示意图表示出来,在正常冷却液温度传感器的负极串联了一个异常接触电阻,造成实际的发动机ECU冷却液温度传感器正负两端子的电压比正常值高,最终造成A点电压升高,而发动机ECU内部的A/D转换器输出的数据也比正常冷却液温度低,而这一偏低的数值再经过解码器的数据流显示出来。
图1-48 捷达冷却液温度传感器电路示意图
对于上述故障,可以利用逐点电压法进行检测,把万用表的负极表笔接到蓄电池负极,然后沿冷却液温度传感器的线路逐点进行检测。冷却液温度传感器负极有两种可能:一种是电压为0,一种是电压为0.6V。在检修过程中,已经确认从冷却液温度传感器负极到发动机ECU之间的线路电阻小于0.1Ω,因此只剩下冷却液温度传感器插头是否存在接触不良,或是冷却液温度传感器插头负极与发动机ECU接脚之间是否存在接触不良。如果电压是0.6V,则说明ECU插头存在接触不良;如果电压为0,则说明冷却液温度传感器负极与线束插头之间存在接触不良。用万用表从线束插头背面测量冷却液温度传感器的电阻,一定比正常值大,这样就可以锁定故障范围。
对于综合修理厂,往往缺少标准的检测数据。平时注意搜集和积累这些数据,会为以后检测同类故障提供方便,并大大缩短诊断时间。
表1-2是捷达冷却液温度传感器的检测数据,通过表中数据可以确定冷却液温度传感器是否出现性能漂移,并且通过电压可以用来判断冷却液温度传感器与发动机ECU内部上拉电阻之间的对应关系,进一步提高诊断的准确性。
表1-2 捷达冷却液温度传感器检测数据
技巧点拨: 用“逐点电压法”检测捷达冷却液温度传感器,通过测量不同点参数的异常得出冷却液温度传感器故障的部位。