汽 车 工 程 师 认 证 专 栏 协办:中国汽车工程学会汽车应用与服务分会 东方天威汽车维修工程师俱乐部 85 汽车故障诊断 汽车工程师认证培训教材连载之十八 文/北京 朱军 (接2008年第11期) 2.4.4 电路数值分析(在线式、通讯 式) 电路数值分析是指对汽车电器电路 和电脑控制电路所进行的测试参数分 析，它的测量方式可分为在线式和通讯 式。在线式是指使用汽车万用表对电路 进行的参数分析，通讯式是指使用汽车 故障电脑诊断仪的数据流功能对电脑控 制电路进行的数值分析。 2.4.4.1 在线式与通讯式交叉应用测试 分析 图87显示出汽车控制电脑电路的两 种数值测试的联系与区别，传感 器电路在传感器端和电脑出入端 的测试差值表明传感器线路的压 降，它反映了传感器电路的接触 电阻的大小，对于开关量信号而 言这个压降基本不会产生不良影 响，但对于模拟量信号影响就比 较大了。水温传感器的信号在传 感器端测试值为0.4V，在电脑输 入端为0.5V，表明传感器电路存 在压降，也就是接触电阻，这个 接触电阻导致控制电脑的数据流 输出的温度数值比真实的水温高 了10。实际上，通过控制电 脑电路的在线式和通讯式测量的 交叉应用可以判断出不同层面的 信号误差，对于分析控制电脑电 路具有非常重要的实际意义。例 如：图中温度计和万用表的测 试参数对比是水温传感器对物理 量转化为电量的正确性与否的数 值表达；而万用表与万用表 的测试参数对比表明传感器线路 的正常与否；万用表与诊断仪 数据流中水温传感器电压的显 示，表明控制电脑A/D转换正确与否； 最后诊断仪的温度指示值与温度计的测 试值之间的差异，表明了水温这个实际 的物理信号在整个传送过程中的总体误 差，这里包括硬件的(传感器、电路、 A/D转换器等)和软件的(A/D转换算法和 误差等)误差，正是从这些差值的测量中 可以发现故障点的所在。 2.4.4.2基本参数测试 在线式电路测试分析方法包括：基 本参数测试和动态参数测试两种。 基本参数测试包括：电压测试、电 阻测试、电流测试三种。动态参数测试 包括：信号的频率、脉宽、占空比、幅值 等，另外对于汽车电路而言还有一些特殊 测试量，如发动机转速、点火闭合角。 (1)电压测试 电压测试包括对电路(不带负载)的电 位差测试和电路(带负载)的电压降测试 (见图88)。 电路(不带负载)电位差测试，简称 电路电位差测试，是指对汽车电路电源 线与电瓶正负极进行的电位差测试，通 常电路电压是指汽车电瓶电压12V和控制 电脑参考电压5V两种。测试电路电位差 的目的是为了确定电源电路是否发生了 断路和短路故障。 当测试和对电瓶负极 的电位差时，应该分别为 12V、5V，这表明两个电 源电路既没有发生断路、也没 有发生短路。如果测试结果为 12V，则说明电路对电 瓶正极发生短路。如果测试结果 均为0时，即0、 0，则进一步测试和对电瓶 正极的电位差；如果测试结果均 为12V，即12V、 12V时，则表明和电路对电 瓶负极短路，如果测试结果均为 0时，即0、0时，则表 明和电路断路。 同理可以判断电源地线的断 路故障。 对于电源正极和负极电路的 判断，最好的方法是采用逻辑 笔，逻辑笔测试电路如图89。 电路(带负载)电压降测试， 简称电路电压降测试，是指在电 路接通负载后电路各段上的电压 降测试，目的是检查电路中各个 图87 汽车控制电脑电路的两种数值测试示意图 图88 电路电位差测试示意图 86 汽 车 工 程 师 认 证 专 栏 协办:中国汽车工程学会汽车应用与服务分会 东方天威汽车维修工程师俱乐部 可以判定负载的工作状况，如电动机是 否出现线圈的匝间短路、灯泡的瓦数是 否合格等。 在发动机热机时将发动机加速到 20003000r/min，然后打开所有电器 负载，测量发电机输出电压和输出电流 即可算出发电机的输出功率，再根据发 电机的额定功率就可以判定出发电机及 皮带工作状况的好坏。 又如：在启动发动机时测量电瓶电 压降和启动机电流的大小，既可判断蓄 电池的工作状况，也可同判定启动机的 工作状况。注意：不同汽缸数的发动机 启动电流数值不同(见表21)。 蓄电池漏电电流的测试采用直接 式电流表进行电路串联测量，也可以采 用测试精度比较高的钳形电流表进行非 接触式测试。不论采取那种测量方式， 最好都先用钳形电流表进行非接触式测 量，以防止过大的漏电电流损坏直接式 电流表。正常的蓄电池漏电电流应该为 3550mA，这个电流主要是电子设备 的休眠电流(见表22)。 2.4.4.3 动态参数测试 动态参数测试主要指传感器的 模拟量变化电压(例如：TPS、ECT、 MAP、MAF、O2S等)和数字量变化频率 (CKP、CMP、TDC、MAP、MAF、O2S 等)，还有执行器的占空比(%)变化、脉 宽(ms)变化等。另外，还有汽车的工作 参数，如发动机转速、点火闭合角、温 度等物理量的测试。 模拟变化电压测试，如TPS节气 门位置传感器输出电压值的测量。将万 用表置于电压测量挡位，并将测试表 笔连接到TPS传感器的信号线和接地线 上。打开点火开关，不启动发动机检查 TPS传感器的输出电压，最小电压为怠 部分的接触电阻的大小。发动机热车后转 速大于2000r/min时，开前照灯远光时电 路各部压降见图90。 (2)电阻测试 电路的电阻测试主要测试电路的短 路和断路，通常用万用表电阻挡进行测量 时，应该将电脑插座拔出后再进行。 (3) 电流测试 电路电流测试主要指电器负载和控 制电脑执行器电路的电流以及发电机输出 电流和启动机的启动电流，还有蓄电池漏 电电流等。 测试电流的主要方法是采用直流电流 钳进行非接触式测量，在对电路工作参数 及工作状况进行测量时，采用电流测试法 是一种比较快捷的方法。当测试电流值达 到要求时，表明电路电压及负载电阻值均 符合要求，这就使得测试了两个参数(电源 电压和负载电阻)还不一定能确定的电路状 况，只用测试一个参数(电流值)就可以确 定了。例如：测试氧传感器加热电路时， 尽管测得电源电压为15V，氧传感器加热 电阻为3，也不能保证插上传感器电路 插座后一定就有电流通过。但如果在传感 器加热电路上测得电流为5A时，则氧传感 器加热电路工作状况一定是完好的。 当测出电路电流小于规定电流值时， 则表明电路一定存在有接触电阻。当 测出电路电流大于规定值时，则表明 负载电器工作失常或电路存在短路现 象。 在负载电流测定时，如果在同时 测量出负载两端电压降，就可以直接 算出负载功率的大小，根据负载大小 图89 逻辑笔测试电路示意图 逻辑笔有两个接线夹(左侧)，可以不分正负随意接在电瓶正负极上，逻辑探针(右侧)测到电源 正极时红色发光二极管亮，接到电源负极时绿色发光二极管亮，两个发光管都不亮时为电源或 接地电路断路。 表21 发动机启动电流数值 发动机汽缸数启动电流范围(A)典型值(A) 4 缸75150125 6 缸100175150 小型V8缸125200150 大型V8缸150300200 图90 电路各部分压降示意图 U电瓶电压(正常时应大于12.6V，启动时应大于9.6V，发电机发电时为140.5V)。通常开关和继电 器触点压降小于0.2V，保险丝压降小于0.1V，线束压降小于0.01V，发电机电枢接柱到电瓶正极压降小 于0.4V，发电机外壳到电瓶负极压降小于0.3V，控制电脑传感器线路压降小于0.05V。 汽 车 工 程 师 认 证 专 栏 协办:中国汽车工程学会汽车应用与服务分会 东方天威汽车维修工程师俱乐部 87 速位置输出电压，应该符合厂家维修手 册的规定值，否则应该按照手册规定的 方法进行调整。然后将节气门踩到底， 检查TPS最大输出电压应该大于4.85V， 如果达不到要求的数值，有可能是节气 门拉线或节气门位置调整不当。 对传感器的模拟变化的电压测试， 主要是测试几个特殊位置的关键值，如 最小值、怠速值、急加速值、中速值、 最大值等。 对于O2S氧传感器数值分析，除了最 大值、最小值的测量外，还应该在发动机 热机后，加速到2000 3000r/min时，测 量氧传感器输出信号 的变化频率，其频率 变化应为25Hz。 数字量变化频 率测试，如C M P TDC凸轮轴及上止点 位置传感器输出的数字频率信号，可以 用万用表频率挡进行测试，启动时发动 机转速大约为180240r/min，此时的输 出频率可由下式计算： 这种测试方法可以在发动机不能启 动时判断传感器是否有信号输出。 又如：MAFMAP数字量输出的空气 流量传感器和进气压力传感器，可以测 试其对应特殊工况(怠速、急加速等)的频 率输出值(通常MAF/MAP的输出频率在几 十到几百赫兹之间)，以确定其工作状态 的好坏。 汽车参数测试。使用汽车专用万用 表可以直接测试汽车发动机转速和闭合角 等特殊参数，这对汽车发动机的调整和检 测具有十分重要的意义。例如：转速测量 可以用于发动机怠速调整与检查，也可以 用于自动变速器的失速试验时的转速测量 等。点火闭合角的测量主要是为了调整正 确的分电器触点间隙而设计的，点火闭合 角是实际触点闭合时凸轮轴转过的角度， 使用时要先选择汽缸数后才能测试，闭合 角在白金触点间隙调整后其数值不会随发 动机转速的变化而变化，其标准值为各缸 间隔凸轮轴转角的6070%。这个参数随 着传统白金点火系统的逐渐减少而用得越 来越少。在电子控制的点火系统中点火闭 合角是随转速的变化而变化的。(未完待 续) (编辑 范颖) 表22 常见电子设备的休眠电流 电子设备休眠电流(mA)电子设备休眠电流(mA) ECM模块310记忆座椅24 PCM模块35交流发电机0.52 ABS模块13门灯模块0.51 数字时钟25喇叭模块0.251 电子收音机38微光传感模块38 CD35中控防盗模块预警电流