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第二節(jié) 汽車電氣系統(tǒng)暗電流的檢測

一、汽車電氣系統(tǒng)的暗電流是怎么回事

汽車電氣系統(tǒng)的暗電流(又稱為靜態(tài)電流、漏電量、寄生電流)是指在點火開關(guān)以及用電器開關(guān)斷開以后,某些電器或電路繼續(xù)消耗的蓄電池的放電電流,一般以mA為單位。

事實上,在汽車點火開關(guān)處于OFF位及所有電器開關(guān)都斷開以后,車輛的運行信息需要保存在ECU單片機的存儲器內(nèi),數(shù)字式石英鐘以及電子調(diào)諧式收放機等裝置仍然需要供電,這些電器以低功耗模式保存相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)汽車電子設(shè)備的多少以及智能化程度的高低,在點火開關(guān)斷開5~60min后進入休眠狀態(tài),在正常狀態(tài)下,休眠電流一般只有30~50mA,因此蓄電池會有微量電流輸出。另一方面,汽車的電器設(shè)備存在著難以避免的、微量的漏電現(xiàn)象。以上這些放電電流統(tǒng)稱為暗電流。

既然汽車電氣系統(tǒng)的暗電流難以避免,就要設(shè)法將它限制在最小的數(shù)值上。如果整車的暗電流過大,蓄電池的電量下降20%以上,將造成發(fā)動機起動困難。因此,如發(fā)現(xiàn)蓄電池短時間內(nèi)虧電,應(yīng)當(dāng)檢查電氣系統(tǒng)的暗電流是否過大,以及電控系統(tǒng)的“休眠模式”是否起作用。

技巧點撥:汽車電氣系統(tǒng)的暗電流是汽車正常工作的保障,但過大的暗電流會造成難以起動。

二、汽車電氣系統(tǒng)暗電流檢測方法

1.使用萬用表測量

首先斷開汽車上所有的用電設(shè)備開關(guān),將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至OFF位,然后選擇萬用表的大電流檔,將萬用表串聯(lián)在蓄電池負極電纜與負極極柱之間,即負表筆(黑色)接觸負極極柱,正表筆(紅色)接觸蓄電池的負極電纜(之所以要這樣連接,是因為拆開的負極電纜的電位比蓄電池負極極柱的電位高)。再逐一斷開各分支電路,然后觀察萬用表指針的擺動情況:如果略有擺動,說明暗電流很小,是汽車上的小功率用電設(shè)備(如電子鐘)在耗電(在靜態(tài)下,如果蓄電池的放電電流不超過50mA,說明暗電流基本正常);如果萬用表指針的擺動幅度很大(蓄電池的放電電流大),說明電氣系統(tǒng)的暗電流過大。

注意:應(yīng)當(dāng)先將萬用表的兩個表筆與蓄電池的負極極柱和負極電纜連接好,然后從蓄電池的負極上脫開負極電纜,再進行檢測。不要先拆開蓄電池的負極電纜,然后才連接萬用表,這樣有可能檢測不到暗電流。使用萬用表測量的缺點是費時、費力,而且必須拆開蓄電池的電纜,會造成某些電控單元記憶的數(shù)據(jù)丟失。

2.使用鉗式電流表測量

使用鉗式電流表(圖1-22)檢測的好處是不需要拆卸蓄電池的連接線。一輛寶馬745i轎車,停放幾天后,接通點火開關(guān),儀表板和中央顯示屏上ABS、DSC和PARK等多個信號報警,發(fā)動機不能起動,并且點火鑰匙無法取出。初步判斷為蓄電池嚴重虧電,導(dǎo)致電控系統(tǒng)進入失效保護狀態(tài)。試著斷開所有電器開關(guān),并鎖上各車門,等待3min(因為寶馬車型在所有電器停用3min后進入第1次休眠),然后觀察起動開關(guān)處的指示燈,依然亮著紅色(正常情況下應(yīng)當(dāng)熄滅),說明還有用電器在耗電。為了驗證是否異常放電,等待16min后(寶馬車型進入第2次休眠),用50A鉗式電流表夾住蓄電池的負極,然后斷開所有的用電器開關(guān),看到鉗式電流表上的讀數(shù)為0.35A(應(yīng)當(dāng)不大于0.02A),說明確實存在過高的暗電流。

圖1-22 使用鉗式電流表測量電流

3.采用隔離法檢查

一輛2008款奧迪A6轎車,行駛里程為1.8萬km,該車停駛1天后,發(fā)動機無法起動,蓄電池電量幾乎放完。為了排查蓄電池虧電的原因,首先確認門鎖燈、照明燈等處于關(guān)閉狀態(tài),然后將SK-7831型鉗式電流表設(shè)置在4000mA直流電流檔,使鉗式電流表的表頭夾在蓄電池的負極上,從鉗式電流表的顯示屏上讀到310mA,這就是暗電流,正常值應(yīng)當(dāng)小于30mA。接著采用隔離法檢查,逐一斷開各路熔絲,同時觀察鉗式電流表上的顯示值,當(dāng)拔下第4個熔絲時,發(fā)現(xiàn)鉗式電流表的讀數(shù)明顯下降,說明該熔絲涉及的室內(nèi)燈、閱讀燈、點煙器、時鐘、收音機、行李艙照明燈或空調(diào)指示燈等電路可能存在短路現(xiàn)象。試著將前、后2個點煙器彈出,故障依舊。既然維修資料提示該車正常時的暗電流為30mA左右,計算下來,相當(dāng)于消耗3.6W電功率,這一功率數(shù)與行李艙照明燈的功率比較接近,于是檢查行李艙的照明燈,發(fā)現(xiàn)確實已經(jīng)損壞。更換該燈,故障排除。

4.使用蓄電池測試儀檢查

新型蓄電池測試儀(圖1-23)能夠快速檢測蓄電池的存電狀況,以及點火開關(guān)斷開后蓄電池是否有放電現(xiàn)象。該測試儀的檢測方式分為蓄電池隨車測試、發(fā)電機測試以及暗電流測試,測試所需要的時間從30s到4min不等。測試的具體內(nèi)容包括蓄電池狀況、蓄電池壽命百分比、極板短路或斷路、極板腐蝕、電解液溫度、發(fā)電機電壓、發(fā)電機電流、整流二極管脈沖電壓以及電氣系統(tǒng)的暗電流。測試的結(jié)果不但可以在顯示屏上顯示,而且可以通過紅外端口傳送給打印機。

圖1-23 新型蓄電池測試儀

5.使用專用設(shè)備檢測

例如奧迪轎車,設(shè)置了專用的測試開關(guān)檢查暗電流。為了查找暗電流的大小及其產(chǎn)生部位,需要將電流表與專用斷開工具J-38758的測試開關(guān)相連接,并且保留在電路中,然后對汽車進行路試和測量。

技巧點撥:汽車電氣系統(tǒng)暗電流的測量方法包括萬用表測量、鉗式電流表測量、隔離法(分段拔去熔絲)檢查、蓄電池測試儀檢查以及使用專用設(shè)備檢測等多種方法。

三、汽車電氣系統(tǒng)產(chǎn)生暗電流的預(yù)防措施

預(yù)防汽車電氣系統(tǒng)產(chǎn)生暗電流有以下措施:

1)汽車熄火以后,及時斷開所有用電器的開關(guān)。雖然許多高檔轎車具有燈光延時關(guān)閉功能,但也不能晚上停車后不斷開照明燈開關(guān)過夜。這是因為,一旦燈光繼電器的觸點因故不能分離,將導(dǎo)致蓄電池持續(xù)放電。

2)發(fā)動機熄火后,不要讓點火鑰匙長時間停留在ON位。因為在點火開關(guān)接通的情況下,蓄電池持續(xù)向發(fā)電機的磁場繞組和電壓調(diào)節(jié)器放電,這樣不僅白白消耗蓄電池的電能,時間長了還可能燒毀發(fā)電機的磁場繞組。

3)電子電壓調(diào)節(jié)器必須受點火開關(guān)的控制,否則在發(fā)動機停轉(zhuǎn)期間,電子電壓調(diào)節(jié)器控制磁場電流的大功率晶體管始終導(dǎo)通,蓄電池將一直放電,使該功率晶體管的工作負荷接近最大,不僅大大縮短電壓調(diào)節(jié)器的使用壽命,而且導(dǎo)致蓄電池虧電。實踐證明,如果電壓調(diào)節(jié)器不受點火開關(guān)控制而直接與蓄電池連通,使用5~7天后,蓄電池就將無法起動發(fā)動機,電壓調(diào)節(jié)器的使用壽命也只有100天左右。

4)注意防止用電設(shè)備的插接件進水。一旦插接件進水,將導(dǎo)致插接件的端子氧化,容易引發(fā)莫名其妙的斷路和漏電故障。

技巧點撥:汽車電氣系統(tǒng)暗電流過大的預(yù)防方法是正確使用用電器開關(guān)、及時拔掉點火鑰匙以及防止用電設(shè)備的插接件進水等。

四、怎樣防范汽車電路的“虛電”

在以往的故障檢測中,認為有電壓就有電流。現(xiàn)代汽車發(fā)動機裝備的電子器件越來越多,耗電量更大,同時各個連接點或多或少存在接觸電阻。因此,在進行電氣檢測之前,應(yīng)當(dāng)首先確認電源的電壓是否符合要求。

但是,線路電壓正常并不等于電流也正常。在很多情況下,使用萬用表檢測電壓無法發(fā)現(xiàn)故障點,但是若加上合適的負載,使用試燈檢測線路的電流,就可以發(fā)現(xiàn)故障的真正原因,這就是所謂的“虛電”作祟。“虛電”通常是指電路某處由于插接器插頭氧化或者連接螺釘松動等原因引起接觸不良。在這種情況下,可以通過小電流,用萬用表測量電壓,顯示是正常的;但是若施加負荷,有一定的負載電流時,“虛電”電壓就會減小甚至完全消失,要么造成起動機運轉(zhuǎn)無力,要么造成連接端子發(fā)熱。

防范“虛電”,可以使用試燈進行動態(tài)測試,即采用試燈進行有負荷測試,如果線路的接觸電阻很大,試燈的亮度會下降。也可以在線路中串聯(lián)電流表,檢測工作電流,如果線路接觸不良造成接觸電阻過大,在電壓不變的情況下,試燈顯示的電流會很小,說明電源不足。總之,采用試燈動態(tài)測量線路的電流,才能比較準確地確定電路的電源是否正常。

技巧點撥:汽車電路中的線路電壓正常并不等于電流也正常,防范汽車電路產(chǎn)生虛電的方法是采用試燈進行負荷測試。

五、車輛漏電故障的檢修方法

所謂漏電是指車輛停駛時蓄電池逐漸放電,造成車輛無法起動或電器無法工作的故障現(xiàn)象。長期漏電還會導(dǎo)致蓄電池過度放電而損壞,尤其是當(dāng)前中高檔轎車使用了大量的電控系統(tǒng),這一問題更為明顯。

1.漏電的主要原因

1)停車熄火時忘記關(guān)閉用電設(shè)備(如車內(nèi)照明燈等),無鑰匙起動系統(tǒng)的起動按鍵未關(guān)閉,車門或行李艙蓋未關(guān)好,這些都是新手車主容易犯的小錯誤。停車后點火開關(guān)損壞自行接通,或車內(nèi)不經(jīng)過點火開關(guān)的用電器(如點煙器、收音機、電動座椅、室內(nèi)照明燈等)開關(guān)經(jīng)常接通,長時間停車后電器開關(guān)未關(guān)閉而導(dǎo)致蓄電池漏電。

2)當(dāng)蓄電池外殼有濺漏的電解液時,正負極接線柱可能連通而放電。蓄電池內(nèi)部電極隔板腐蝕穿孔、損壞,或正負極板間的氧化物過多,極板直接連通造成短路,引起蓄電池內(nèi)部自行放電。蓄電池存放過久,電解液中的水與硫酸因密度不同而分層,使電解液密度上小下大,形成電位差而自行放電。

3)當(dāng)車輛在工作狀態(tài)時,發(fā)電機不發(fā)電,導(dǎo)致蓄電池長時間給全車電器供電,也會慢慢消耗蓄電池電量。

4)由于汽車電器、傳感器、執(zhí)行器及控制單元等電子元器件故障及導(dǎo)線搭鐵,導(dǎo)致鎖車后某些控制單元不能正常進入休眠狀態(tài)而產(chǎn)生蓄電池漏電。還有一些車主到非正規(guī)改裝店加裝用電器,未連接開關(guān)控制線路,而是直接接到蓄電池正極電源,導(dǎo)致用電設(shè)備在鎖車后一直工作,從而使蓄電池虧電。

2.休眠電流

休眠電流是指點火開關(guān)在關(guān)閉位置時,仍然存在的微弱電流,也叫暗電流(Dark Current)。正是因為這些休眠電流的存在,以及蓄電池的自然放電,導(dǎo)致車輛在長期停放后容易因蓄電池電量不足而無法起動。

那么,為什么要有休眠電流呢?這是因為一些控制單元為了保持數(shù)據(jù)的記憶功能,必須長期供電。例如音響系統(tǒng)要記憶上次聽過的頻段,空調(diào)系統(tǒng)要記憶風(fēng)向和風(fēng)速設(shè)定,還有防盜系統(tǒng)的一些傳感器也需要長期供電,以保證全天候的監(jiān)控功能。這部分休眠電流的放電,屬于蓄電池正常的外部放電。

一般來說,車輛的休眠電流不應(yīng)超過20mA,但現(xiàn)代汽車的電子化程度越來越高,電器設(shè)備越來越多,線束越來越復(fù)雜,休眠電流也在同時增大。如果車輛經(jīng)常出現(xiàn)缺電無法起動的情況,但檢測蓄電池自身無問題,發(fā)電機能夠正常充電,也無其他使用不當(dāng)時,則需要檢測車輛的休眠電流。

3.車輛漏電的檢修方法

1)首先使用蓄電池測試儀檢查蓄電池是否老化,若測試正常,而且是由于人為原因造成蓄電池放電,只需對蓄電池充電即可。如果是在車輛運行過程中蓄電池電量逐漸耗盡,則要首先檢查發(fā)電機或充電系統(tǒng)是否存在故障。

2)如果車輛運行過程一切正常,但停駛幾天后,蓄電池電量就會耗盡。首先要檢查蓄電池兩極柱之間是否有其他意外連接引起的直接短路,然后檢查各種不經(jīng)過點火開關(guān)的用電器是否正常。

3)連接故障診斷儀,接通點火開關(guān)并讀取故障碼。如果有故障碼,則按故障碼提示進行檢查。

4)如果沒有故障碼,則關(guān)閉所有用電器并鎖車一段時間后,使用鉗式電流表或?qū)⑷f用表串聯(lián)在蓄電池負極電路中測量休眠電流。若休眠電流大于廠家要求的標準值,則逐個拔下熔絲盒內(nèi)的熔絲(幾乎所有的車身用電器都有熔絲)。當(dāng)拔下某個熔絲的時候,休眠電流減小或是消失了,就說明是該熔絲所在電路中的用電器有異常放電,然后直接檢查該用電器和相關(guān)線路就可以找到故障原因。

技巧點撥:在實際維修中,常見的漏電問題有些是車輛自身設(shè)計或質(zhì)量問題所致,也有部分是由加裝、改裝導(dǎo)致的,不規(guī)范的線路改裝方式也經(jīng)常造成漏電故障。

六、寶馬車更換蓄電池后經(jīng)常虧電

故障現(xiàn)象 一輛寶馬5系轎車,車型代號E60,行駛里程37萬km。車主反映車輛由于無法起動而更換蓄電池,但是更換蓄電池后經(jīng)常虧電,導(dǎo)致車輛多次無法起動。

故障診斷 遇到此類故障時,第一步要判斷車輛是否漏電。對于寶馬車型來說,可以通過寶馬綜合服務(wù)技術(shù)應(yīng)用(簡稱ISTA)中的電源診斷步驟(簡稱ABL)文件,查詢車輛的漏電歷史(圖1-24)。

圖1-24 ABL文件

從圖1-24中可以看到,車輛在之前的24次休眠過程中,只有一次的休眠電流超過了80mA。80mA的漏電量是寶馬官方給出的標準,但從實際情況來看,正常的車輛休眠電流大多在20~30mA。接下來通過鉗式電流表進行實車測量,注意此時要斷開充電機。待車輛進入休眠狀態(tài)后,觀察電流表讀數(shù)為1.042A(圖1-25)。

第二步,各總線的休眠情況對于蓄電池容量消耗來說,影響至關(guān)重要。如果有某一條總線不休眠,就會導(dǎo)致放電電流增大,因此在檢查過程中一定要重視。具體檢查過程如下:

1)打開ISTA查閱電路圖,選擇好適配器,并安裝在網(wǎng)關(guān)控制單元上。

2)連接好寶馬綜合測量接口盒(簡稱IMIB),并讀取波形,此時應(yīng)為正常波形。

3)鎖車,10~20min后再檢查波形,休眠后的正常波形應(yīng)是一條直線,且電壓數(shù)值應(yīng)符合標準。對于K-CAN總線,H線應(yīng)為0V,L線應(yīng)為12V,其他總線均應(yīng)為0V,如圖1-26所示。切記不能僅僅通過示波器上的“一條直線”來判斷是否休眠,而忽略了電壓值的大小。

圖1-25 測量休眠電流

4)當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一條總線有問題時,需要依次斷開這條總線上的控制單元,同時觀察IMIB上的波形。如果斷開某個控制單元之后總線恢復(fù)正常,就說明這個控制單元有問題。

圖1-26 總線波形

第三步,通過鉗式電流表配合電壓表來判斷故障點。蓄電池正極的幾條導(dǎo)線比較粗,因此利用鉗式電流表直接讀取電流數(shù)值,可以方便地找到與故障相關(guān)的配電盒。但是到了配電盒上,受到線路密集的影響,鉗式電流表操作起來就不是很方便了。而拔熔絲的方法雖然直觀,卻又會帶來其他一些影響,例如故障消失、衍生其他故障等。此時可以使用萬用表的電壓檔來查找故障點。

由歐姆定律可知,在同一電路中,通過某段導(dǎo)體的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與這段導(dǎo)體的電阻成反比。如果某個用電器漏電,那么在整條線路以及對應(yīng)的熔絲上都會有電流流過,而熔絲也是有電阻的,那么使用萬用表測量熔絲兩端有無電壓存在,就可以知道這條線路上有沒有電流了。需要說明的是,熔絲的電阻很小,只有毫歐級(mΩ),因此對測量儀器的精度要求較高,一定要使用帶有毫伏(mV)檔位的萬用表,或者也可以使用寶馬的IMIB。

舉例來說,一個正常尺寸的5A熔絲,根據(jù)資料其電阻約為15.2mΩ(表1-1),使用萬用表的毫伏檔測得其兩端電壓是5.0mV,根據(jù)歐姆定律,流經(jīng)該熔絲的電流就是:5.0mV/15.2mΩ≈328.9mA。不過一般情況下不必進行這樣詳細的計算,只需要關(guān)注線路上有沒有電壓即可,因為車輛休眠后熔絲上的電壓應(yīng)該為0V。找到漏電的熔絲之后,根據(jù)電路圖逐一斷開用電器件確認,基本上就能順利找到故障點了。

表1-1 各類型熔絲電阻參考值

根據(jù)以上的思路及方法檢查這輛寶馬5系轎車,首先發(fā)現(xiàn)車輛儀表板蓄電池警告燈點亮,但無其他相關(guān)提示信息。起動發(fā)動機明顯感覺蓄電池虧電,起動時間較長且起動機轉(zhuǎn)動無力。將蓄電池充滿電后重新起動,車輛無異常。將車輛放置1h后起動車輛,再次出現(xiàn)無法起動的問題。用ISTA對車輛進行診斷,無相關(guān)故障碼。

檢查發(fā)現(xiàn)車輛加裝過導(dǎo)航、倒車影像并且改裝了CID。由于行車記錄儀指示燈在鎖車后將近1h才熄滅,為防止加裝件漏電,經(jīng)車主同意將所有加裝件拆除。然后對蓄電池再充電,放置1h后重新起動,但是故障依舊。

接下來測量車輛的休眠電流,待車輛進入休眠狀態(tài)后(變速桿指示燈熄滅),仍然有825mA的休眠電流,可見車輛有異常放電部件。根據(jù)電路圖(圖1-27),用鉗式電流表測量從蓄電池正極出來的每條電源線上的休眠電流,發(fā)現(xiàn)從蓄電池正極接點X13769到后部熔絲盒插接器X13768之間線束的休眠電流達到了825mA,顯然這是不正常的。接下來再測量插接器X13507至X13766間的線束,休眠電流仍為825mA。

圖1-27 熔絲電路圖

使用IMIB的電壓檔逐一測量前部熔絲支架(A41a)上各熔絲兩端的電壓,測得F23熔絲(30A)兩端的電壓為1.3mV,其他熔絲均為0.0mV。根據(jù)F23熔絲的電路圖(圖1-28),分別用鉗式電流表測量熔絲下游的各個電路,發(fā)現(xiàn)電動冷卻液泵(M6035)所在的線路存在電流。斷開電動冷卻液泵上的插接器X6035,這一路線束上的電流變?yōu)檎5?mA,同時發(fā)現(xiàn)電動冷卻液泵的插接器存在燒蝕現(xiàn)象(圖1-29)。

故障排除 更換電動冷卻液泵和相關(guān)線束插接器后,故障排除。

技巧點撥:對于高檔車型,由于配置的用電設(shè)備較多,即使在車輛停放時,也會有一些用電設(shè)備在不停地消耗蓄電池的電能。如休眠電流過大,則應(yīng)查找休眠電流過大的原因,是否存在某些用電設(shè)備異常工作的現(xiàn)象。

七、寶馬760 Li漏電故障的檢修

故障現(xiàn)象 一輛2006年的寶馬760Li轎車,車型為E66,配備排量6.0L的N73發(fā)動機和6檔自動變速器,行駛里程15萬km。車主反映該車停放幾天后就無法起動,甚至儀表燈都不亮,但是使用外接蓄電池可以順利起動。

故障診斷 該車曾在其他修理廠檢修過,來到我廠時,行李艙右側(cè)的整個音響模塊已經(jīng)拆下,車內(nèi)儀表臺右側(cè)的雜物箱也已拆下。維修人員接車后首先檢測車輛的休眠電流。找到行李艙右下側(cè)的蓄電池,將鉗式電流表夾在蓄電池負極線上(圖1-30),然后關(guān)閉所有車門,用螺釘旋具將行李艙蓋鎖舌撥至閉鎖位置,然后鎖止車輛。由于該車帶有無鑰匙進入功能,為避免天線與鑰匙的通信干擾,特意將車鑰匙放到車輛10m以外。半小時后觀察,休眠電流仍然在300mA以上,說明該車無法起動的原因正是車輛存在漏電。

圖1-28 F23熔絲電路圖

圖1-29 電動冷卻液泵插接器燒蝕

該車共有大大小小60余個控制單元,使用一般的方法檢查漏電,拆裝工作量大、耗費時間長。為此,寶馬在診斷設(shè)備里設(shè)計了一項服務(wù)功能,在“車身—供電—電力下降命令”菜單中,可以單獨控制某個控制單元進入休眠狀態(tài),這樣就大大節(jié)省了時間,但弊端是車輛的休眠電流在這一模式下會略微提高。

圖1-30 鉗式電流表

維修人員通過該項服務(wù)功能,逐一發(fā)送電力下降命令,但是全部執(zhí)行之后,發(fā)現(xiàn)車輛還是存在漏電,故障排查一下陷入僵局。難道是診斷思路有問題?維修人員靜下心來仔細梳理,并用了很長時間分析該車的供電系統(tǒng),以及總線上各個控制單元之間的關(guān)聯(lián),最后認定此前的思路及檢修過程并沒有問題。既然各控制單元都沒有漏電的情況,那問題應(yīng)該是出在供電上。

從該車供電系統(tǒng)原理圖可知(圖1-31),蓄電池正極輸出的供電線,有一根到了PM供電模塊,另一根到了SBK安全型蓄電池接線柱,SBK后又分為2根火線。看到這里維修思路逐漸清晰了,于是維修人員將鉗式電流表夾在各正極導(dǎo)線上,檢查到底是哪根導(dǎo)線漏電。檢查發(fā)現(xiàn),連接起動機和發(fā)電機的120mm2導(dǎo)線(圖1-32)的休眠電流接近300mA。看來是起動機、發(fā)電機或前熔絲盒存在漏電。

圖1-31 供電系統(tǒng)原理圖

圖1-32 維修手冊中對120mm2導(dǎo)線的說明

考慮到車主反映該車曾經(jīng)更換過起動機,于是維修人員先斷開起動機正極接線柱進行測量,故障沒有變化。接下來檢查發(fā)電機,該車的發(fā)電機安裝在V12發(fā)動機的左前側(cè),拆掉左前側(cè)空氣濾清器外殼,能夠看到發(fā)電機的正極接線已經(jīng)有些焦糊,看來是導(dǎo)線長期與發(fā)電機外殼摩擦而出現(xiàn)短路。

故障排除 將發(fā)電機線束修復(fù)好,再次檢測休眠電流,降至80mA以下。半個月后電話回訪,沒有再出現(xiàn)漏電現(xiàn)象,故障排除。

技巧點撥:檢查漏電的常規(guī)方法一般是逐一斷開用電設(shè)備的供電熔絲,或者直接斷開用電設(shè)備的線束插接器,然后查看斷開哪個用電設(shè)備后,休眠電流下降,就說明該部分電路存在漏電情況。

八、2017款斯柯達野帝漏電

故障現(xiàn)象 一輛2017款1.4T斯柯達野帝,行駛里程3899km,車主反映該車如果停放兩天以上蓄電池就會有虧電現(xiàn)象。

故障診斷 因為已多次進行路救并且已經(jīng)更換過蓄電池,當(dāng)時測得靜態(tài)電流為40mA左右(廠家指導(dǎo)文件為60mA以下),所以懷疑是車主忘記關(guān)閉某用電器導(dǎo)致,但是車主堅決否認。經(jīng)過溝通最后決定將車輛留廠觀察,果然第三天去起動車輛的時候發(fā)現(xiàn)虧電比較嚴重。

可以確認該車肯定有漏電的地方,但是實測靜態(tài)電流在正常范圍之內(nèi)。無論如何還是需要再測量車輛的靜態(tài)電流,并且需要長時間觀察靜態(tài)電流的數(shù)值變化。再次使用6356的SZ鉗式電流表對該車進行靜態(tài)電流測量,并且一直盯著ODIS的顯示器,以觀察電流值的變化情況。大概20min左右,該電流表的讀數(shù)偶然會超過1A,也就是說靜態(tài)電流在1000mA以上,至此確定該車肯定存在漏電現(xiàn)象。另外在大電流出現(xiàn)時好像聽到類似于風(fēng)扇的聲音。

通過觀察,果然發(fā)現(xiàn)電子風(fēng)扇異常,感覺漏電的地方可能找到了,于是接著開始換件模式,清單如下:主繼電器、電子風(fēng)扇、冷卻液溫度傳感器、空調(diào)高壓傳感器、空調(diào)控制模塊、儀表、發(fā)動機艙熔絲盒、發(fā)動機控制模塊、車身控制模塊、網(wǎng)關(guān),貌似能換的東西都換了,線路也整理過了。

接下來根據(jù)該車電路圖分析電子風(fēng)扇正常工作的條件,風(fēng)扇控制模塊除了風(fēng)扇電動機2個端子外,還有4個端子,分別是:1#端子,它通過SA1向風(fēng)扇控制模塊提供風(fēng)扇工作的主電源;2#端子是來自主繼電器的87#端子,它是模塊本身工作所需的電源;3#端子是來自發(fā)動機控制單元的占空比信號;4#端子接地。

風(fēng)扇控制模塊根據(jù)占空比信號的大小來控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速,占空比為10%左右(車型不同稍有不同)風(fēng)扇開始低速運轉(zhuǎn),占空比達到90%及以上,風(fēng)扇以最高速運轉(zhuǎn),而發(fā)動機的控制依據(jù)無非是冷卻液溫度和空調(diào)壓力數(shù)據(jù)。另外,如果風(fēng)扇控制模塊在正常工作狀態(tài)下沒有收到來自發(fā)動機控制單元的占空比信號,或者占空比信號為0時,風(fēng)扇均以最高速運轉(zhuǎn)。

根據(jù)以上分析,在發(fā)動機熄火、點火開關(guān)關(guān)閉以后,風(fēng)扇仍然運轉(zhuǎn)的可能原因有:2#端子始終有電,并且3#端子收到大于10%的占空比信號;2#端子間歇性有電的時間與風(fēng)扇運轉(zhuǎn)間歇的時間同步。

根據(jù)從簡單到復(fù)雜的原則,先查找關(guān)閉了點火開關(guān)很長時間后2#端子還有12V電壓,導(dǎo)致風(fēng)扇控制模塊處于工作狀態(tài)的真正原因。根據(jù)電路圖,分析主繼電器的工作過程是:點火開關(guān)打開,發(fā)動機控制單元收到15#電源后被喚醒,進行自檢,在自檢完成后給主繼電器的控制端供電,然后主繼電器開始工作,并通過87#端子給發(fā)動機控制模塊以及風(fēng)扇控制模塊供電。此時,發(fā)動機控制模塊才算真正處于工作模式。另外,在點火開關(guān)關(guān)閉后,發(fā)動機控制單元還是要繼續(xù)控制主繼電器閉合一段時間,這時如果冷卻液溫度偏高,風(fēng)扇會延時運轉(zhuǎn)一段時間。

根據(jù)以上分析的原理,具體操作如下:用萬用表測量熔絲SB24或者SB10,在點火開關(guān)關(guān)掉以后很久仍然有12V電壓,在拔掉主繼電器后,該處的電壓消失,說明線路沒有問題。風(fēng)扇控制模塊熔絲SB24的電壓來自主繼電器,于是檢查主繼電器的控制端電壓,發(fā)現(xiàn)控制端接地。在與技術(shù)經(jīng)理交流中得知,該控制線已經(jīng)檢查過,沒有發(fā)現(xiàn)問題。而且,做過飛線處理后也沒有解決問題。如果該線沒有問題,難道換件的發(fā)動機控制模塊存在問題?顯然不會那么巧,更何況更換了多塊發(fā)動機控制模塊,都沒解決問題。

至此,所有的問題都集中指向了發(fā)動機控制模塊,其內(nèi)部控制出現(xiàn)了異常,導(dǎo)致主繼電器異常閉合,同時間歇性地為風(fēng)扇控制模塊提供了大于10%的占空比信號。據(jù)技術(shù)經(jīng)理反映,通過反復(fù)換件,已排除發(fā)動機控制模塊自身的問題,但需找出發(fā)動機控制模塊為什么在點火開關(guān)關(guān)閉后遲遲不進入休眠狀態(tài)的真正原因。

在反復(fù)對照電路圖檢查發(fā)動機控制模塊每個端子后,最終判斷只有一個端子是來自15#繼電器。我們知道發(fā)動機控制模塊要慢慢地進入休眠狀態(tài),除了它的喚醒電源被關(guān)閉外,CAN線上也不能有數(shù)據(jù)傳輸。于是決定連接示波器(6356)測量CAN線的波形,另外,通過波形,也能檢測發(fā)動機控制模塊是否進入休眠狀態(tài)。

在點火開關(guān)閉合后,CAN的活動頻率漸漸變慢,最終變成兩條直線,并且電壓也只有0.5V左右,貌似已經(jīng)進入休眠狀態(tài)了。關(guān)閉點火開關(guān)15min后,波形突然向上竄起,很短時間后又回歸直線,不過電壓值比第一次的直線稍高。通過截圖(圖1-33、圖1-34)發(fā)現(xiàn),隨后每隔30s左右波形就會突然上竄,如此反復(fù)下去;與此同時電子風(fēng)扇也會隨著波形的上竄而轉(zhuǎn)動。其實圖1-33、圖1-34是一樣的波形,只不過它們的時基設(shè)定不一樣,可以通過圖1-33看到風(fēng)扇脈動的開始情況,通過圖1-34可以看出風(fēng)扇運轉(zhuǎn)的時間。

圖1-33 異常時CAN-H和風(fēng)扇PWM信號波形1

通過波形的分析可以肯定,在點火開關(guān)關(guān)閉后有CAN模塊沒有休眠(不一定是驅(qū)動CAN總線,因為其他CAN總線會通過網(wǎng)關(guān)影響到驅(qū)動CAN的運行)。這時我們只需要確定是哪個模塊影響了驅(qū)動總線,用排除和脫離法會很輕松地找出問題模塊。當(dāng)把ABS控制單元的插頭拔掉后,驅(qū)動總線的波形(圖1-35)立刻進入休眠狀態(tài),再檢測SB24的電壓為0。

圖1-34 異常時CAN-H和風(fēng)扇PWM信號波形2

圖1-35 休眠時CAN-H和風(fēng)扇PWM信號波形圖

針對本案例的故障現(xiàn)象,確認了車輛ECU休眠又會突然喚醒,就應(yīng)該按ECU不能休眠這個大方向去思考分析故障,而總線(總線上的節(jié)點)不能休眠是首先必須考慮的問題。車輛ECU正常進入休眠狀態(tài)的時間,是根據(jù)車輛電控單元(ECU)的數(shù)量而定的,美系、日系車型在5min左右,德國奧迪的電控單元有120多個,車輛ECU全部進入休眠時間需要30min左右。后來維修技師在本書作者的指導(dǎo)下對故障進行層層剖析與檢查,通過插拔電控單元,找到故障的原因是ABS控制單元故障。至于電子風(fēng)扇在車輛ECU休眠后為什么還會運轉(zhuǎn),這與ABS控制單元故障之間沒有直接的因果關(guān)系,屬于發(fā)動機ECU誤判的結(jié)果。考慮現(xiàn)代車輛發(fā)動機工作時,正常工作溫度提高到90~105℃,發(fā)動機熄火后,風(fēng)扇還會運轉(zhuǎn)一段時間,將發(fā)動機溫度降到90℃(門限值)以下。

故障排除 綜上分析得到真正的故障點是ABS控制單元。在檢查確認ABS控制單元的15#供電端能夠受點火開關(guān)正常控制后,更換ABS控制單元,并做好制動液的排氣工作后,再測靜態(tài)電流為20mA左右。至此,故障被徹底排除。

維修總結(jié) 電子風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)與ABS沒有直接關(guān)系,但通過示波器檢測到ABS始終不能進入休眠狀態(tài),并且通過總線向外發(fā)送信息。發(fā)動機控制模塊接收到信息誤認為是某模塊(如空調(diào)控制模塊)請求風(fēng)扇運轉(zhuǎn)的指令。另外,如果不是修理人員之前做了大量的失敗工作,本書作者在維修時肯定也會冒失地更換發(fā)動機控制模塊。

技巧點撥:作為維修人員,在維修比較復(fù)雜的故障時,思路一定要清晰,對故障現(xiàn)象的分析要準確,不能盲目地換件,檢查維修某系統(tǒng)之前,一定要搞清楚該系統(tǒng)的工作模式,分析是哪個方面出了問題。依照由簡單到復(fù)雜、由高頻(故障率)到低頻的原則進行檢查和維修。即使一開始沒有找到正確方向,隨著維修的深入,也一定能找到真正的故障點。

九、路虎神行者2不能起動

故障現(xiàn)象 一輛路虎神行者2,配置2.2T柴油發(fā)動機,行駛里程為76087km。車主描述車輛放置一夜后不能起動,蓄電池換過兩塊了,還是沒解決問題。

故障診斷 根據(jù)車主描述,接車后把車放置一個下午,測量蓄電池電壓為10.34V,并且車輛已經(jīng)無法起動,初步診斷該車存在嚴重的漏電現(xiàn)象。

首先連接診斷儀SDD讀取故障碼,未發(fā)現(xiàn)有相關(guān)故障。接著檢查休眠電流,等待電流穩(wěn)定后讀出的休眠電流為1.67A,遠超出規(guī)定的休眠電流,說明車輛的確存在嚴重漏電。

哪個用電器會漏電呢?根據(jù)以往的經(jīng)驗,中央顯示屏漏電現(xiàn)象比較常見,休眠電流也很大,可能是放一夜就不能起動的原因。拆掉中央顯示屏,電流變成了1.42A,說明問題不在顯示屏。

繼續(xù)選擇斷開熔絲的方法,然后對比斷開前后電流表的讀數(shù)。當(dāng)拔掉CJB上F27一個5A的熔絲時,讀數(shù)降到了0.62A。通過查找電路圖,發(fā)現(xiàn)F27是空調(diào)模塊的供電,難道是空調(diào)系統(tǒng)漏電嗎?進一步分析,假設(shè)空調(diào)系統(tǒng)漏電的話,漏電的點應(yīng)在:①模塊本身;②用電器,比如鼓風(fēng)機、風(fēng)門電動機等。把空調(diào)系統(tǒng)的用電器逐個驗證一遍,都未發(fā)現(xiàn)漏電現(xiàn)象,可是為什么拔掉空調(diào)系統(tǒng)的熔絲電流會變小呢?

維修人員意識到可能被誤導(dǎo)了,因為拔掉A/C熔絲后,電流表的讀數(shù)為0.62A,這個電流并不是正常的休眠電流,神行者2正常的休眠電流小于25mA。而且之前拔掉中央顯示屏的時候電流也降了一點,也就是說可能存在多個模塊不休眠。也可能是由于某個模塊出現(xiàn)問題,然后它向整個車身網(wǎng)絡(luò)發(fā)出信號,阻止整個車輛的模塊休眠。重新查看電路圖,著重查看空調(diào)模塊所在的中速CAN模塊網(wǎng)絡(luò),如圖1-36所示。

根據(jù)電路圖發(fā)現(xiàn)空調(diào)模塊在整個網(wǎng)絡(luò)中很特殊,因為它不是終端,網(wǎng)絡(luò)線有進有出,也就是相當(dāng)于一個中間網(wǎng)絡(luò)線,這就不難理解為什么拔掉空調(diào)模塊比拔掉中央顯示屏后電流下降得多了。那么現(xiàn)在檢查的重點就在中速網(wǎng)絡(luò)中的幾個模塊了:駕駛?cè)藗?cè)車門模塊、前排乘客側(cè)車門模塊、無鑰匙模塊、中央顯示屏和CJB。接下來分別拔掉各個模塊,當(dāng)拆掉前排乘客側(cè)車門模塊時發(fā)現(xiàn)插頭處已進水腐蝕,打開模塊發(fā)現(xiàn)模塊內(nèi)部有銹跡,如圖1-37所示。看來問題就在這里,找一個同型號的模塊更換后檢測電流為13mA,電流正常。車輛放置兩天一次就能起動,問題解決。但為什么插頭會有水呢?檢查車門,沒有發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象,與車主溝通后得知該車為二手車,不清楚以前的使用情況,只能建議車主今后使用中注意觀察。

故障排除 更換前排乘客側(cè)車門模塊,編程,試車,故障排除。

技巧點撥:該車的故障是一個典型的漏電故障,檢測過程幾經(jīng)波折。但是事后總結(jié),如果能對該車的電路圖更熟悉一點,就不會走這么多彎路。這就要求我們平常多積累,多總結(jié),遇到問題時思路打開一點,效率就會更高一點。

圖1-36 電路圖

圖1-37 模塊內(nèi)部有銹跡

十、進口大眾夏朗漏電故障

故障現(xiàn)象 一輛進口大眾夏朗,配置CDAA發(fā)動機及PQE變速器,行駛里程為47893km。車主反映車輛在不使用的情況下,在車位上停放三天就無法起動。

故障診斷 接車后按通常處理這類故障的檢測程序,首先用萬用表測量了蓄電池電壓,檢測結(jié)果為9V,電壓過低。

究竟什么原因引起蓄電池電壓過低呢?根據(jù)故障現(xiàn)象初步分析,故障原因大概有以下幾種情況:①蓄電池老化導(dǎo)致;②停車時駕駛?cè)送岁P(guān)用電器(小燈等)而導(dǎo)致蓄電池放電;③電器和用電線路存在漏放電故障(如內(nèi)頂燈、收音機、控制模塊等);④不規(guī)范的外加裝電器(行車記錄儀等);⑤充電線路故障。

采用排除法,首先給蓄電池充足電,然后停放一個晚上后用VAS6161檢測蓄電池的功能狀態(tài),結(jié)果為良好,如圖1-38所示。既然蓄電池不存在故障,接下來的重點就是檢查車身裝置是否有漏電現(xiàn)象。

連接VAS6150,再接上電流檢測儀,同時關(guān)閉所有用電裝置,鎖上車門和機蓋鎖。等待半個小時后測試靜態(tài)電流為0.026A,數(shù)值小于正常休眠電流0.030A,這樣的電流為正常,如圖1-39所示。

圖1-38 蓄電池功能狀態(tài)

圖1-39 靜態(tài)電流值

此時有一點疑問,蓄電池良好,車身也沒有漏電現(xiàn)象,那蓄電池電壓是怎么衰減的呢?難道真的是忘了關(guān)用電器才導(dǎo)致放電的?打電話給車主,經(jīng)詢問排除了此可能,那究竟是怎么回事呢?或許還是線路問題,有可能是哪一根導(dǎo)線磨損,造成意外搭鐵引起漏電。隨后檢查了線路,拆開熔絲盒蓋仔細觀察,果然發(fā)現(xiàn)此處額外加裝了行車記錄儀的電源線。

為了查證加裝的線路是否合理,對接在熔絲盒上的線束進行了測量。一根是搭鐵線,兩根火線一根接點火開關(guān)控制的15號線,一根接常火線。在思考時忽然想到,這根常火線是供該型號行車記錄儀在車內(nèi)無人狀態(tài)模式下自啟動的供電線路,難道問題出在這里?

圖1-40所示為點火開關(guān)控制的15號電源,以及30號常火電源。為了證實這個想法,坐進車里,關(guān)掉所有用電裝置進行測試。等了40min左右,果不其然,行車記錄儀自啟動了,如圖1-41所示。此時觀察到的靜態(tài)放電電流為0.465A,遠大于正常的休眠電流0.030A。圖1-42為行車記錄儀在自啟動時的電流。

故障排除 故障原因找到了,那就是行車記錄儀自啟動模式在工作,造成蓄電池的過放電。

解決這個問題的唯一辦法就是不讓行車記錄儀自啟動,和車主進行電話溝通后,技師把兩根火線都接在點火開關(guān)15號電源上,關(guān)上點火開關(guān)的同時,切斷了自啟動模式的電源,隱患排除。

圖1-40 熔絲盒

圖1-41 行車記錄儀自啟動

圖1-42 行車記錄儀在自啟動時的電流

技巧點撥:檢查車身漏電看似簡單,實際操作并不容易,不能只看表面。認真分析故障原因的同時,要注重對車主的問詢,以免遺漏意外的特殊情況,這樣才能找出故障根源,徹底解決問題。

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