故障现象
一辆2016年出厂的广汽本田奥德 赛,行驶里程为1 600km,搭载K24W5 型发动机,开启前雾灯后,前雾灯不亮, 同时仪表盘上前雾灯的指示灯也不亮,其 他一切正常。
故障诊断与排除
接车后首先确认故障,确实如车主所 述。另外,通过与车主沟通了解到,该车 尾部发生过比较严重的追尾事故,为此更 换过车身(图1)。
在故障诊断之前,先来了解一下该车前雾灯的控制逻辑。根据图2所示的电路图分析得知,前雾灯点亮的工作过程如下:在小灯或者大灯接通以后,再打开前雾灯开关,前雾灯开关接通以后,组合灯开关的2号和6号端子短路。因为6号端子通过多路控制器MICU的N1号端子内部搭铁,所以组合灯开关的前雾灯开关接通以后,通过2号端子给MICU的N10号端子提供一个接地的信号,MICU接到这个指令以后,通过E33号端子为前雾灯继电器提供接地控制信号,前雾灯继电器的电磁线圈产生磁场以后,继电器触点1、2号接通,电流从发动机盖下熔丝盒内的A13号(20A)流出,经过继电器后到达两个前雾灯。
图2 故障车照明系统电路图
通过以上的分析得知,引起前雾灯不亮的可能原因有:
1.组合开关不良;
2.多路控制器MICU不良;
3.前雾灯继电器故障;
4.前雾灯灯泡故障;
5.熔丝、电源、线路或搭铁。
为了更快、更直接地找到故障点,同时又要兼顾操作起来简单易行,所以笔者连接了本田原厂专用诊断电脑HDS,决定首先开始进行前雾灯的功能动作测试。遗憾的是,功能测试列表里面竟然没有前雾灯的这个项目,所以只好从前雾灯继电器(图3)开始入手了。
用导线跨接发动机舱内右侧的前雾灯继电器的1号和2号端子(图4),此时前雾灯能点亮,说明前雾灯的执行线路和灯泡没有问题。同时也对继电器进行了测量,将继电器的3号和4号端子接在电源和接地上,测量1号和2号端子的电阻小于1Ω,由此可以判断执行部分没有故障了。
那接下来就该检查输入控制部分。组合开关将前雾灯开启指令发给多路控制器MICU,MICU是否收到这个信息或者收到了但是没有执行,都有可能导致前雾灯不亮。最简单的方法是通过数据流来查看MICU是否收到了这个信息,此时发现前雾灯的数据流无论是开关处于什么状态,数据流的状态一直都是显示关闭,如图5所示。到底是组合开关出现了问题,还是MICU本身的故障呢?此时就要需要进一步检测和判断了。
图5 前雾灯控制系统数据流
拔下组合灯开关的插头(图6),2号和5号端子均有11V的信号检测电压。MICU正是利用这两个端子的电压的变化,来检测组合灯开关的输入信号。前雾灯开关打开时,2号端子的电压由11V变为0;如果只打开后雾灯时,5号端子由11V变为0;前、后雾灯均开启时,2号和5号端子电压都为0。通过对这几个端子的电压测量结果来看,MICU的信号检测输出没有问题。考虑到维修便利性,如果要检测开关的话,需要拆卸组合开关,操作起来比较麻烦。为了检测方便,笔者直接将2号端子进行人为搭铁,此时电压变为0,结果故障现象还是一样,前雾灯依旧不亮,同时仪表上前雾灯指示灯也没有亮起,数据流也没有变化,由此可判断组合灯开关没有问题了。
图6 组合灯开关插头
为了使故障判断更为准确,笔者又在MICU侧对N10和Q1的电压进行了测量(图7),同时也在这一侧做了对地测试,得到的结果还是一样,由此可以非常肯定的得出结论,故障原因在多路控制器MICU,于是进行了更换并且匹配以后,故障得到了彻底的排除。
维修小结
为什么尾部的追尾事故会导致MICU损坏?可能的原因是事故发生时,尾部的线束受到了碰撞和挤压,导致MICU内部损坏,从而产生了这个故障现象。
本故障案例,其实从整个维修过程中看下来并不复杂,但在文章的最后,笔者还是想要补充一些电控单元ECU对信号接收和处理的五种形式。
1.利用VC电压
用于运行微处理器的5V恒定电压(VC电压)是由电源电压在电控单元ECU内部产生的。这个恒定电压,是专门用于传感器的电源,也是VC端子电压。在这类传感器中,从图8中可以看到,ECU的恒定电压电路给VC和E2端子之间提供了一个恒定电压值(5V)。于是,为了输出电压信号,这个传感器用0~5V的电压变化来代替被检测的节气门开度或进气歧管压力。维修提示:如果恒定电压电路失灵或VC电路短路,那么用于微处理器的电源供应中断,将会使发动机ECU停止工作、发动机失速。
2.利用热敏电阻(THW, THA)
热敏电阻器的电阻值具有随温度的变化而变化的特性。应用 这个特性,热敏电阻器可应用于诸如水温传感器和进气温度传感 器的设备来检测温度的变化。如图9所示,发动机ECU的恒定电 压电路通过电阻R提供一个电压到热敏传感器,发动机ECU通过 利用热敏电阻的特性来根据图示A点电压的变化检测温度。当热 敏电阻处于开路时,A点的电压是5V,当A点与传感器短路时, 电压为0。因此,ECU可使用诊断功能检测出故障。
3.利用电压开启/关闭
(1) 利用开关的装置
当电压开启和关闭,会使传感器检测到开关开启/关闭。如图 10所示,ECU提供一个5V的电压给开关。当开关合上时,发动机ECU端子电压是5V;当开关断开时,发动机ECU端子电压是 0。发动机ECU根据电压变化来检测传感器的工况。另外,有些 装置使用的电压是12V电源电压。
(2) 利用晶体管的装置
这个设备利用晶体管取代开关。与上述的装置一样,开启和 关闭电压用来检测传感器的工况。与利用开关的装置一样,由发 动机ECU提供一个5V电压给传感器,当晶体管打开或关闭时会 产生端子电压的变化,ECU使用端子电压的变化来检测传感器的 工况。另外,有些装置使用12V的电源。
4.利用ECU以外电源
当另一个电器设备启动时,发动机ECU通过检测被提供的电压值来判断它是否运行。图11示显示了一个停车灯电路,当开关合上时,12V电压提供给ECU端子,当开关断开时,电压变为0。
5.利用传感器自身电压
由于有些传感器自身发电和输出功率(图12),而不需要外加电压,ECU通过产生的电压和频率来确定它的工况。提示:当检查发动机ECU端子电压时,NE信号、KNK信号等都是以交流形式输出的,因此,需要使用高精密的测量仪器,如示波器。