汽車微機區域網絡系統故障的檢測診斷

  　現代汽車電子技術是汽車技術與電子技術相結合的產物，自七十年代中期微機在汽車上應用后，給汽車工業帶來劃時代的變化。特別是近十年來，隨著數字技術突飛猛進的發展，本著“科技以人為本”的原則，為迎合市場和客戶的需求，以及能源和環保的因素，世界各大汽車公司紛紛將當今科技的最新成果應用在汽車上，使汽車電子化程度越來越高。可以說，今天的汽車已進入了全面微機控制時代。
　　繼順序式多點燃油噴射控制裝置在汽車上應用后，電控自動變速器、ABS、車身及水平懸架控制等相繼出現。為了提高控制裝置對汽車控制的準確性和協調性，一些高檔轎車還運用了微機區域網絡控制系統，它是將一些控制組件、傳感器、執行器聯在一起，共同組成一個局域網。在網絡中，所有組件都由兩條平行的線路連接用于交換數據，數據則是以信息塊的形式快速不停地進行交換，一個控制組件、傳感器或執行器發送的信息，其他控制組件也會接收，但只破譯自身所需的信息。網絡還會自動將多余的傳感器要求刪除，以確保控制的協調性和適當的存儲空間，以便下一輪數據交換。網絡也具有自適應特性，例如當發動機磨損時，會發生象進氣泄露或噴油器磨損等問題，在自適應過程中，網絡會不斷計算修正因素值，并將之永久儲存。
　　汽車微機區域網絡控制技術將汽車電子技術帶進了一個新的領域，同時也給其故障檢測診斷增加了難度。當網絡系統出現故障時，大都很難直接找出具體的故障點，從表面看，某一部位發生了故障，可故障原因卻在似乎不相干的地方，一般也不會有故障代碼被記錄下來，只有通過對整體運行數據進行分析，才可能看出一些端倪。下面，就將我們在維修實踐中碰到的兩例網絡系統故障檢測診斷過程整理出來，供大家參考。
　　例一：93年款奔馳300SE轎車，裝備熱線式順序多點燃油噴射系統（LH—SFI），帶防爆震延遲的電子點火系統（EZL/AKR）。由別的修理廠轉來維修，故障現象是：踩下加速踏板時，發動機轉速只能維持在1100h/min—2000h/min來回波動，周期約2—3 S，有時又正常，沒有儲存故障代碼。當故障出現時，用波許故障診斷儀（BOSCH KTS—300）讀取動態數據流，從數據流分析發現兩個問題：一是KTS--300顯示基本組件（GM電腦）缺少一根火線；二是怠速時總有兩個缸交替著不噴油，持續1—2 S，當踩下加速踏板，發動機轉速剛上去，又變成三個缸交替著不噴油，使轉速馬上掉下來，如此循環往復，來回波動。
　　按一般診斷程序判斷，噴油不好，應首先檢查燃油系統，如噴油器、油泵、壓力調節器、濾清器等。其實不然，燃油泵和燃油壓力調節器在別的廠都換過了，故障依舊。奔馳300SE轎車是由基本組件、熱線（LH）控制組件、電子加速器控制組件、巡航及怠速控制組件、故障診斷組件和點火組件等控制裝置共同組成一個區域控制網絡（見系統框圖）。網絡設置在四種情況下會自動切斷供油：（1）減速切斷供油；（2）點火失敗切斷供油；（3）汽缸甑別切斷供油；（4）安全切斷供油。安全切斷供油的原理是：在電子加速器執行器（俗稱電子節氣門）內裝有一個安全觸點開關，正常情況下，發動機怠速或正常行駛時開關是接通的，網絡發出12V電壓通過開關送給基本組件一個正信號。如果節氣門開度大于加速踏板位置，并且巡航控制還沒有起作用，出于安全考慮，網絡會通過電子加速器控制組件將這個開關斷開接地，發送給基本組件一個接地信號，該信號會使熱線（LH）控制裝置關閉部分噴油器。當發動機轉速降到1100h/min時，被關閉的噴油器又重新開啟。如果故障持續發生，踩下加速踏板時，發動機轉速就只能在1100h/min—2000h/min來回波動。
　　經部件測試，加速踏板位置傳感器信號與節氣門開度是一致的，問題就只能出在電子節氣門內的安全觸點開關上。再測試線束，12V電壓到了開關的輸入端，輸出端則量不到電壓。故障消失時，輸出端能量到8V左右的電壓（網絡內用電器均衡了一部分電壓）。斷開線束，在開關輸出端加入1000Ω電阻（目的為減小電流，避免損害系統內元件）與輸入端搭通，故障馬上消失。由于電子節氣門價格近萬元，車主要求：就這麼著了。但這樣做“安全切斷供油”功能就喪失了。
　　例二：94年款奔馳S500轎車，因儀表板電路燒損更換儀表總成，這家修理廠便委托配件商從香港訂購了一個儀表總成，裝上后其他部分沒有問題，唯獨車速表和里程表不工作。按以往經驗分析，是變速器末端的速度傳感器信號影響車速里程表工作。于是修理工便檢查變速器上的兩個速度傳感器，發現是好的，電阻值在規定范圍內，其脈沖信號也隨變速器轉速增加而增加。再檢視儀表總成外觀，新、舊部件有三處不同：一是舊儀表總成為機械轉動顯示里程數，新儀表總成為液晶塊顯示里程數；二是線束插接器一樣，但新部件比舊部件多出三個接線柱；三是兩個部件零件號碼不一致。因此斷定為兩個部件不能互換，這樣修理廠便找到配件商要求退貨。而配件供應商則解釋為舊件已經不生產了，零件號也已更新；查詢過香港的供應商，說肯定能互換，在香港都是這麼換的；零件價格近萬，又是從香港訂貨，沒法退換。一方要求退貨，另一方不予退換，于是便產生了糾紛。
　　那麼兩個部件到底能不能互換？能互換為何車速里程表不工作呢？奔馳S500轎車也是由區域網絡控制的，ABS控制組件將ABS系統左前輪（是從動輪）輪速傳感器信號傳遞給網絡（模擬信號），網絡將該信號轉換后（數字信號）再通過儀表控制組件（模擬信號）驅動車速表和里程表工作。其信號轉換、傳輸方式與其他車系不同，共有三個特點：（1）是模擬信號，并且由ABS系統左前輪速傳感器（從動輪）給出；（2）經過多次轉換；（3）有多個控制組件參與。
　　經測量ABS左前輪速傳感器接線端子，電阻為∞，更換新的傳感器后，各表工作正常。修理廠解決了實際問題，配件商又多做成一筆生意，雙方皆大歡喜。
　　通過以上例子可以看出，對于汽車微機區域網絡控制系統，用傳統的檢測診斷方法確定故障很難一步到位，有時還可能造成錯診、漏斷，甚至錯換部件。而數據流分析則是一個很有效的解決方案，因為當系統出現故障時，只要在駕駛性能上出現問題，動態數據流就會有所反映，數值就會發生變化。在ACTUAL VALUES(現實數據)菜單下，讀取故障工況時的數值，與正常數值比對并找出影響這些數據變化的因素，便能看出大致故障方位，再加以電路分析和部件測試，就可找出準確的故障點。因此，檢測診斷汽車微機區域網絡系統故障，應滿足三個條件：首先汽車要在故障工況下運行，使故障顯現出來；其次要有專用診斷儀或微機故障掃描儀，用于讀取并分析數據流；再次要有足夠的數據庫支持，用正確數值與故障數值進行比對，還需從數據庫了解該車型微機區域網絡系統控制的原理和工作過程、系統電路圖和系統框圖，以便指導下一步的電路分析和部件測試，最終便能準確找出具體故障部位。