供電模塊排查,跟我從入門到精通

共軌導讀

供電模塊的問題,小軌講過很多次,師傅們在維修中經常遇到。本期小軌系統的講解供電模塊的概念、供電模塊辨別以及供電模塊故障的排查思路。今天這一篇您認真讀完後,相信今後遇到供電模塊的故障,定能手到擒來。

供電模塊的概念

1)供電模塊是將供給電腦板的12V/24V的直流電轉換成穩定的5V直流電輸出的芯片,該芯片稱為5V供電模塊。

2)供電模塊給有源傳感器提供5V供電電源。軌壓傳感器、增壓壓力傳感器、機油壓力傳感器、霍爾式轉速傳感器等工作時需要5V電源的傳感器,稱為有源傳感器“有源傳感器”。有“有源傳感器”就有“無源傳感器”:水溫傳感器、磁電式轉速傳感器工作時不需要額外供電的傳感器稱為“無源傳感器”。

3)一個供電模塊可以有一個或者多個針腳,這些針腳是相通的。下圖是EDC16C39的供電模塊1,包含A11/K23/K45三個針腳。在ECU外邊看著是三個相互獨立的針腳,實則在ECU內部相通。

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4)一個供電模塊有好幾個針腳,就可能同時給好幾個傳感器進行供電,這幾個傳感器就產生關係;如果某個傳感器的供電異常,會導致其他傳感器供電異常,整個系統工作異常。如上圖EDC16C39的供電模塊1給霍爾式凸輪軸轉速傳感器、油門踏板1供電(K23備用),任何一個傳感器的供電線短路,都會導致其他傳感器工作異常。

5)供電模塊在不同系統裡叫法也是不一樣的。在博世、電裝和德爾福系統中通常叫:供電模塊、傳感器供電電源、傳感器供電電壓、5V參考電壓等。如下幾個故障碼解釋:

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康明斯的系統中我們會經常見到這樣的故障解釋:1號傳感器故障、5號傳感器故障、傳感器電源5等。這些其實就是指傳感器的5V供電模塊出問題了。

6)我們常見的系統中,供電模塊功能的實現形式有兩種,小軌給其命名為內分叉形和外分叉形。內分叉就是在ECU內部一個供電模塊分為好幾個針腳,外分叉形就是在ECU外部一個針腳分出好幾股,連接不同的傳感器,如下圖。

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左邊的內分叉形,常見於博世、電裝和德爾福等系統,直線左邊是ECU內部我們看不到的,直線右邊是ECU外我們能看到的針腳,在外邊看是三個孤立的針腳,實際在ECU內部是連接在一處。

右邊的外分叉形,常見康明斯系統,供電模塊在ECU外部的針腳只有一個,但是這個針腳連接的線束卻又分為好幾股,連接不同的傳感器。同理這種系統下任何一個傳感器的供電短路,都會導致共用供電線的傳感器工作異常。

供電模塊的判斷

我們共軌之家去年的電路圖冊中對於常見ECU的供電模塊在電路圖的左上角做出了標記,需要時可以查閱。但是如果是比較少見的ECU,您沒有相關信息,又如何去確認呢?今天教您一招。

對於這種內分叉的,可通過以下幾步確認哪些針腳是同一個供電模塊:

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1)鑰匙下電,斷開ECU的所有連接,拆下ECU;

2)萬用表打到“通斷檔”;

3)隨便找一張電路圖,找到有源傳感器的供電針腳,拿EDC16C39的A11為例。

4)一隻表筆接觸5V供電A11針腳上,另一支表筆在ECU的其他針腳上依次接觸或者直接在針腳上劃刷,有持續響聲的,就可能是我們要找到的供電模塊。

對有產生響聲的針腳還需要和A11測下電阻,如果電阻在0Ω或略大一點的,那麼這兩個針腳就是屬於同一個供電模塊,同樣的方法再檢測其他針腳,很快就能判斷出哪些針腳是同一個供電模塊。

對於外分叉的,測量ECU端只有一個針腳是行不通的,但是通過剛才的原理講解,我們也可以通過類似的方法判斷:

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1)斷開ECU的供電,拔掉ECU插頭,並且拔掉髮動機上所有的有源傳感器的插頭,比如說霍爾式的曲軸傳感器,軌壓傳感器,但是對於水溫傳感器通常是沒有5V供電的,所以就不需要拔掉;

2)萬用表打到“通斷檔”;

3)測量有源傳感器接頭上供電針腳之間的導通性以及電阻,導通的就是屬於一個供電模塊。

方法很簡單吧,快去試試。

假設通過上述方法找到了每個供電模塊都包含哪些針腳或者傳感器,但是診斷儀卻報了一個“傳感器供電模塊3故障”,又該如何確認哪個模塊是供電模塊3呢?辦法當然有,且聽小軌娓娓道來。

準備工具:電腦板(以濰柴EDC17CV44+SCR的板子為例)、診斷儀、電源、跳線盒或者線束若干

操作:。

1)給ECU上電,也就是給針腳K01、K03或K05任選一個接電源正,再給K02、K04或K06也是任選一個接電源負,然後T15喚醒線K88針腳接電源正,此時電腦板就正常上電,各個針腳有正常輸出。

2)K線飛線連接診斷儀,然後去讀取故障碼,此時是不會有5V供電模塊的故障。由於其他線束和傳感器都是沒有接的,所以一開始故障碼會很多,但是ECU最多一次只會存儲10個故障碼,所以診斷儀最多一次只能顯示10個。如下圖現在是用我們自主研發的診斷能手讀的診斷儀讀的故障碼,每個故障碼都有對應的解釋:

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3)人為製造一個供電模塊的故障。引出一個5V供電針腳,將其和地線短接(K04)地線,清碼後再去讀取故障碼:

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4)對比後發現多了一個“傳感器供電電源1故障”,說明剛才短接的針腳屬於供電模塊1。沒錯就是這麼簡單,您會判別了嗎?

供電模塊故障的診斷

特別注意:電路相關的故障,在去排查故障之前,最好要先去確認ECU的供電及搭鐵線束沒有虛接,短路,開路,大插頭接觸不良等等,防止干擾判斷結果。因為供電和搭鐵問題報出的故障,想必大家見的也是千奇百怪了。

電路故障的排查思路,總結來說就是12個字:“確認故障”——“源頭查起”——“逐一累加”。

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今天我們以EDC17CV44/54+SCR的供電模塊3短路到地的故障診斷來解釋這12個字。

這塊板子供電模塊3包括針腳K24尿素壓力傳感器和A07軌壓傳感器,當報出短路到地的故障時,會造成洩壓閥衝開,進入跛行回家。

ECU是怎麼報出供電模塊的故障呢?

簡單來說,就是ECU監測到供電模塊的電壓不在範圍內,超出5±0.25V,報出故障,切斷5V輸出。實際上ECU是根據電流判斷的,每個供電模塊的限制電流不一樣,有70mA,150mA等,超出限制電流就切斷5V輸出。

1)確認故障

如果報出供電模塊的故障,而且是清不掉的當前故障,此時如下圖方法,黑表筆搭鐵,紅表筆破皮測量該供電模塊下的任意一根5V供電線,電壓一定不是5

0.25V。如果是5V,要麼是ECU故障、ECU供電搭鐵異常,或是診斷儀讀取不準。

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源頭查起

供電模塊是從ECU內部出來的,因此源頭就是在ECU,先確認ECU出來的是否正常。具體操作,在ECU端斷開供電模塊的針腳,然後測量ECU輸出的是否正常。斷線的時候如果有跳線盒直接拔掉接頭就好,若沒有就需要剪線。

斷開後通過測量A07或者K24針腳的電壓,來判斷ECU是否有問題,測量方法如下圖:

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如果測得電壓不是5V,則是ECU故障。如果是5V,則ECU正常,進入下一步,逐一累加。

3)逐一累加

逐一累加就是逐一增加線束或者傳感器,同時測量電壓讀取故障碼,當增加某一線路後故障報出來,則就判斷出故障在增加的線路上。

逐一累加1:先接上軌壓傳感器的供電線,拔掉軌壓傳感器的插頭測供電電壓:

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如果不是5V或報出故障,則是軌壓傳感器供電線有故障;如果是5V或未報出故障,則軌壓傳感器線路正常。

逐一累加2:接上軌壓傳感器,在K24端或者破皮測量線束電壓,如圖:

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如果不是5V或報出故障,則是軌壓傳感器存在故障;如果是5V或未報出故障,則軌壓傳感器正常。

逐一累積3:接上尿素壓力傳感器的供電線,拔掉尿素泵接頭,在尿素泵接頭端並或者破皮測量線束電壓,如圖:

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如果不是5V或報出故障,尿素壓力傳感器的供電線有故障。如果是5V,那就剩下尿素泵內壓力傳感器故障。到此,故障排查結束。

排查小結:這樣的排查方法或許略顯繁瑣,但是按照這樣排查思路,可以有效解決問題,不留死角。同時只要您對這個思路非常清晰,可以有更靈活的方法排查故障,這裡小軌只提供一個思路。

案例分享

一輛陝汽X3000新車,配濰柴自主WISE15電腦板,動力不足。

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診斷儀讀故障碼如下:

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故障分析:分析可知是P00B3傳感器電源1的故障,同時還伴隨P001D進氣壓力傳感器和P00AB機油壓力傳感器的故障,查閱共軌之家電路圖得知這兩個傳感器是屬於一個供電模塊。

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故障排查:

用萬用表測量機油壓力和進氣壓力傳感器的供電線電壓只有3.6V,所以確定確實存在故障。

按排查思路斷開ECU輸出的供電模塊相連的所有針腳,對於這個電腦板只需要拔掉髮動機端插頭就行,然後測量了X2-63和X2-64針腳線測量電壓都有5V左右,因而可以判斷ECU是正常的。

通過上一步,可以判斷問題出在線束、插頭或者傳感器。測線束的通斷和電阻正常。由於這是一輛新車,懷疑是大插頭鬆動。插上大插頭和傳感器,一邊搖晃大插頭一邊破皮測電壓居然正常,再去讀取故障碼也沒有相關的供電模塊故障了。由於時間著急沒有更換線束,最後在插孔裡塞些銅絲,故障完美解決。

故障總結:

供電模塊的故障一開始還是按我們的12字方針來排查,可以一步一步穩中求勝,也可以在這個的基礎上靈活多變。這都是常規的排查方法,當遇到常規方法不能解決的供電模塊故障時,此時就要注意了,前面重點強調的“特別注意”中,您有仔細檢查排除那些干擾嗎?如果也排除了,那麼問題就是出在和供電模塊看著不搭邊的其他線束上了。具體排查思路您可以參考共軌之家2017年2月15日的每週一課《供電模塊故障和修車師傅的碰撞》

特別鳴謝:感謝共軌之家會員湖南省邵陽市餘陽專先生提供的案例素材


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