高永祥

摘 要：文章為筆者在實(shí)際維修中所遇到的典型故障案例，筆者從故障現(xiàn)象出發(fā)，分析其工作原理，并進(jìn)行相關(guān)部件的診斷。由于故障點(diǎn)比較特殊，屬于人為導(dǎo)致的間接故障，為此故障診斷流程思路尤為重要，以下為筆者的診斷思路及反思總結(jié)，僅供同行參考。

關(guān)鍵詞：無(wú)法熄火 控制單元 點(diǎn)火主繼電器

1 前言

汽車的技術(shù)發(fā)展日新月異，不斷升級(jí)換代，特別是整車的電控集成化程度越來(lái)越高，各模塊間通訊日益復(fù)雜，相互間存在復(fù)雜的邏輯關(guān)系，如多模塊共用供電、接地、CAN總線、LIN線等，給故障診斷帶來(lái)一定難度，故需從維修手冊(cè)入手，分析其電路原理，真正理解模塊間邏輯關(guān)系，不可盲目更換總成或部件。對(duì)此，這就要求，作為汽車維修從業(yè)人員必須具備掌握汽車電控原理，并能熟練掌握汽車專用診斷設(shè)備的使用，進(jìn)行科學(xué)的故障診斷與排除。

2 故障現(xiàn)象

車主到店描述，自己的愛(ài)車出現(xiàn)無(wú)法熄火。即使是關(guān)閉和拔下點(diǎn)火鑰匙，發(fā)動(dòng)機(jī)任無(wú)法熄火。經(jīng)店內(nèi)技師確認(rèn)后，故障現(xiàn)象如顧客描述一致。

3 故障初診

該車輛行駛約60000km，一直在4S店保養(yǎng)，一直都是用品質(zhì)機(jī)油，并定期進(jìn)行汽車的養(yǎng)護(hù)，如清洗噴油嘴、節(jié)氣門等，發(fā)動(dòng)機(jī)一直性能很好。近期天氣炎熱，汽車空調(diào)使用中，時(shí)常出現(xiàn)不制冷現(xiàn)象，但目前空調(diào)使用是正常的。

通過(guò)以上對(duì)車主車輛的初診，似乎并未發(fā)現(xiàn)有效線索，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車空調(diào)系統(tǒng)屬于相對(duì)獨(dú)立的兩大系統(tǒng)，故維修技師并未將故障點(diǎn)鎖定在汽車空調(diào)上。首先，使用專用診斷儀進(jìn)行檢測(cè)，并未查詢到DTC（故障代碼）。根據(jù)以往維修經(jīng)驗(yàn)，維修技師認(rèn)為，汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S39內(nèi)部可能存在短路故障，從而導(dǎo)致車輛無(wú)法斷開(kāi)15#電，因此更換了點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S39，可更換后故障依舊，顯然故障不在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)本體上。

4 電路原理分析

由于無(wú)故障代碼，根據(jù)故障現(xiàn)象，維修技師查找到維修手冊(cè)“電源模式不匹配”、“車輛不會(huì)改變電源模式”等相關(guān)診斷流程。并查閱電路系統(tǒng)說(shuō)明可知，車輛的電源模式主控模塊是BCM，S39點(diǎn)火開(kāi)關(guān)作為小電流開(kāi)關(guān)，由F24D 2A保險(xiǎn)絲為其2#端子供12V，當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)，車身控制單元K9接受到相應(yīng)的離散信號(hào)，具體過(guò)程如下：

（1）當(dāng)插入點(diǎn)火鑰匙時(shí)，S39的2#與4#端子接通，T24D的12V給BCM提供一個(gè)12V，此時(shí)只有BCM X3/15有12V；

（2）當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至附件檔，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S39 2#與5#端子接通，為BCM X3/5端子提供12V，此時(shí)汽車儀表小屏點(diǎn)亮，部分電氣設(shè)備可以工作，如收音機(jī)、導(dǎo)航等附件；

（3）當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S39打開(kāi)至“ON”擋時(shí)，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S39內(nèi)部6#與4#端子接通、2#與3#端子接通，以及2#與1#端子接通。

對(duì)于電源模式端子BCM X3/15，其內(nèi)部原理圖（見(jiàn)圖1），K9內(nèi)部的上拉750Ω電阻以及下拉電阻3kΩ電阻，由K9提供5V電，構(gòu)成串聯(lián)電路，此時(shí)電源模式端子BCM X3/15分得的電壓為4V。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S39，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)6#與4#端子接通，又串聯(lián)1.3kΩ，此時(shí)電源模式端子BCM X3/15分得的電壓為3V。啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束后，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S39又回轉(zhuǎn)至點(diǎn)火檔，此時(shí)，電源模式端子BCM X3/15又將回歸到3V。

BCM通過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S39為其電源模式端子X(jué)3/15提供所需的信號(hào)電壓，來(lái)識(shí)別點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S39所處的位置，即KEY-in、ACC、ON、RUN、OFF等五個(gè)檔位的信號(hào)電壓來(lái)識(shí)別，信號(hào)電壓分別為5V、0V、4V、3V、4V間不斷變化。

當(dāng)BCM識(shí)別到S39的電壓信號(hào)后，BCM內(nèi)部的電子開(kāi)關(guān)隨之接通，由F13DA為其后級(jí)電路（附件電路、點(diǎn)火電路），提供12V電，由此點(diǎn)火主繼電器KR73得到BCM 提供線圈端的高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)，從而為后級(jí)電路的各個(gè)模塊提供所需的15#電，使其進(jìn)入工作狀態(tài)。對(duì)于BCM來(lái)說(shuō)，X4/22為附件供電端子，其電壓指令是由電源模式端子X(jué)/15，通過(guò)BCM內(nèi)部電路提供的，進(jìn)行相應(yīng)的附件喚醒，對(duì)于本電路中尤為關(guān)鍵是BCM X4/15，筆者通過(guò)專用診斷儀進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)流的讀取，發(fā)現(xiàn)可以正常輸出12V，并且通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)該電路，可以驅(qū)動(dòng)功率試燈，并正常點(diǎn)亮，如圖2所示。

5 故障診斷

根據(jù)以上對(duì)原理的解析，進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)流的讀取，發(fā)現(xiàn)BCM電源模式端子X(jué)3/15，信號(hào)電壓變化是正常的，即“KEY-in”時(shí)為5V，“ACC”時(shí)為0V，“ON”時(shí)為4V，“RUN”時(shí)為3V?？梢哉f(shuō)明，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)及BCM的電源模式端子X(jué)3/15端子都沒(méi)問(wèn)題，問(wèn)題應(yīng)集中在“下游”電路部分，即BCM為KR73線圈提供的驅(qū)動(dòng)、KR73本體以及相關(guān)線路等。在診斷中，維修師傅發(fā)現(xiàn)，即使斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S39，點(diǎn)火主繼電器KR73依然處于工作狀態(tài)，隨即對(duì)點(diǎn)火主繼電器KR73進(jìn)行本體檢測(cè)。由于KR73屬于五端子繼電器，對(duì)其靜態(tài)測(cè)量電阻，具體的測(cè)量方法如下：

在日常維修中，對(duì)于繼電器的檢測(cè)，通常我們只是測(cè)量其線圈電阻和動(dòng)態(tài)測(cè)試開(kāi)關(guān)通斷，并沒(méi)有去進(jìn)行相關(guān)“短路”的測(cè)試。筆者在實(shí)際維修中曾遇到過(guò)，繼電器的端子間短路，從而造成較為奇怪的故障現(xiàn)象，以至于故障診斷陷入困境，導(dǎo)致診斷思路更加混亂，對(duì)自己的診斷思路持否定態(tài)度。為此筆者認(rèn)為，汽車診斷思路固然重要，但實(shí)際檢修過(guò)程中，必須做到步步有據(jù)，且規(guī)范檢修，確保每一步都是正確的，以防止誤判，造成不必要的時(shí)間與經(jīng)濟(jì)上的損失。對(duì)于繼電器的檢測(cè)，簡(jiǎn)言之，就是必須保證繼電器的獨(dú)立性檢測(cè)，即控制端電阻必須在80-120Ω，主電路必須是受控的，在靜態(tài)是常開(kāi)，動(dòng)態(tài)是常閉，且工作要可靠。

通過(guò)對(duì)KR73本體電阻法測(cè)試后，并未發(fā)現(xiàn)異常，維修技師又進(jìn)行KR73的動(dòng)態(tài)測(cè)試，也未發(fā)現(xiàn)異常。排除繼電器KR73本體外，只剩BCM以及相關(guān)線路的故障。在實(shí)際維修中，由于BCM的故障率是非常低，診斷重點(diǎn)則轉(zhuǎn)移至對(duì)相關(guān)線路進(jìn)行診斷。維修技師在故障診斷中發(fā)現(xiàn)，不僅是斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，即使是斷開(kāi)點(diǎn)火主繼電器KR73，發(fā)動(dòng)機(jī)也任無(wú)法熄火，故障點(diǎn)即可鎖定在線路上。根據(jù)圖1的工作原理不難分析，故障點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)在KR73給各個(gè)模塊提供15#電的某線路出現(xiàn)的對(duì)電源短路故障。

為此，將功率試燈進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，斷開(kāi)點(diǎn)火主繼電器KR73，一端連接KR73的負(fù)載端，一端接地，發(fā)現(xiàn)試燈常亮，故驗(yàn)證了之前的分析。下面，將采用逐個(gè)插拔的方式，鎖定故障點(diǎn)，即逐個(gè)斷開(kāi)給各個(gè)模塊供電的保險(xiǎn)絲，當(dāng)斷開(kāi)空調(diào)K33保險(xiǎn)絲時(shí)，功率試燈熄滅，即點(diǎn)火主繼電器KR73開(kāi)關(guān)負(fù)載端對(duì)電源短路故障消失。因此，故障范圍被鎖定在空調(diào)相關(guān)電路上，根據(jù)之前車主描述，近期出現(xiàn)空調(diào)工作失效的故障，不得將兩者聯(lián)系到一起，拆開(kāi)空調(diào)控制面板，發(fā)現(xiàn)空調(diào)線路被認(rèn)為改動(dòng)，經(jīng)與車主證實(shí)，之前車主加裝過(guò)導(dǎo)航，故障點(diǎn)是由于在人為改裝導(dǎo)航時(shí)，將空調(diào)K33模塊上的“15#”線連接至導(dǎo)航，由于使用中不斷顛簸，造成“15#”線對(duì)“B+”短路，使得該故障出現(xiàn)，即車輛改變電源模式，但點(diǎn)火主繼電器KR73不受控，KR73一直處于常工作狀態(tài)，各個(gè)模塊一直處于常工作。

點(diǎn)火主繼電器KR73給整車的控制單元提供IGN信號(hào)，采用小電流開(kāi)關(guān)為車身控制單元K9提供離散信號(hào)，K9模塊得到此信號(hào)后，進(jìn)行相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)，有ACC附件喚醒、ON、ST相應(yīng)模式的驅(qū)動(dòng)?；谝陨系乃伎?，將故障點(diǎn)于點(diǎn)火主繼電器KR73執(zhí)行電路部分，快速鎖定故障范圍，將問(wèn)題更加具體化、清晰化。這一點(diǎn)正大大說(shuō)明了汽車維修理論分析直觀重要，對(duì)于理論的理解深入，可以快速鎖定故障，如果輔之以必要的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的話，汽車診斷必然事半功倍。

6 故障反思與總結(jié)

通過(guò)以上對(duì)現(xiàn)象的描述、原理的解析及故障的診斷，可以發(fā)現(xiàn)汽車的診斷對(duì)其工作原理的理解要求越來(lái)越高，看似兩個(gè)獨(dú)立的控制單元，由于共用一個(gè)點(diǎn)火主繼電器KR73，造成了發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法熄火。筆者在檢修時(shí)，對(duì)于點(diǎn)火主繼電器KR73及其相關(guān)線路的快速診斷，是通過(guò)觸摸繼電器本體來(lái)判斷的，存在一定的偶然性，如實(shí)際維修中，應(yīng)結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù)流，觀察IGN信號(hào)，如圖3所示。

再次，深入分析其原理，當(dāng)進(jìn)行車輛起動(dòng)，必須通過(guò)如下信號(hào)確認(rèn)，即防盜驗(yàn)證、P/N檔信號(hào)確認(rèn)、制動(dòng)踏板信號(hào)、請(qǐng)求起動(dòng)信號(hào)驗(yàn)證后，發(fā)動(dòng)機(jī)滿足應(yīng)有的啟動(dòng)條件。對(duì)于這個(gè)故障，以上條件均以滿足，說(shuō)明汽車的故障不是太復(fù)雜，應(yīng)該屬于常規(guī)的本體或相應(yīng)的線路故障。事實(shí)證明，點(diǎn)火主繼電器KR73下游的電路對(duì)正極短路，使得各個(gè)模塊一直工作，由于之前發(fā)動(dòng)機(jī)的所有啟動(dòng)條件已經(jīng)滿足，即使斷塊點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)任然不熄火。電路中，“對(duì)地”短路、“對(duì)電壓”短路，是我們?cè)诰S修中經(jīng)常會(huì)遇到的，其診斷思路都是一樣的，采用“插拔”的方式，快速定位短路范圍，進(jìn)而快速定位故障點(diǎn)。汽車電路的檢修的實(shí)質(zhì)就是，運(yùn)用已掌握的基本原理、基本方法，進(jìn)行電路的檢修。進(jìn)而真正做到“舉一反三、觸類旁通”。

今后，在汽車檢測(cè)與維修中，不可盲目更換配件，應(yīng)該注重原理的分析與把握，逐個(gè)分析，有理有據(jù)進(jìn)行故障診斷與排除。筆者一直人為，“一個(gè)故障現(xiàn)象有多種故障原因，一個(gè)故障原因可以引發(fā)多種故障現(xiàn)象”。不管多么復(fù)雜的故障，我們都要對(duì)已有的知識(shí)進(jìn)行重構(gòu)，之所謂“樹(shù)高千丈，根在營(yíng)養(yǎng)”。為此，唯有腳踏實(shí)地、不尚空談，并不斷努力學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識(shí)，不斷躬身實(shí)踐，不斷積累維修經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)踐維修時(shí)，故障診斷才能游刃有余。通過(guò)這次的故障診斷，也給筆者一些警醒，今后對(duì)于人為改裝的車輛，維修時(shí)應(yīng)該更加關(guān)注，以防出現(xiàn)類似情形。筆者一直人為，我們的車輛盡可能不要進(jìn)行改裝，必須注重原廠的設(shè)計(jì)，實(shí)際維修中經(jīng)常出現(xiàn)，線路改動(dòng)后，其可靠性會(huì)大大降低，影響汽車行駛的安全性。

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