车主:为什么检查一下线束,就要收我好几百?

作者:修车帮公众号:xchelp2018-04-13
很多车主可能都会有这样的疑问:车辆出现故障了,维修技师检查之后,发现只是线束破损短路了,或者是插头腐蚀松脱了,经过简单地包扎或清洁就好了,凭什么就要收我好几百?
其实对于修理工来说同样很头疼:自己费了半天劲,好不容易找到了故障点,为了帮客户省钱,没有更换线束总成,直接修复了破损的导线,只收几百的工时费,还被客户骂黑心奸商!
要帮主说:这都是因为车主朋友们不了解现在汽车电控系统已经发展到了什么水平,也不知道维修技师想要顺利排除电控故障需要具备哪些技能、进行哪些操作。所以今天帮主就为车主朋友们解释一下这个问题,也算是替维修技师辩解几句。
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我们举个例子来说
2008年款的宝马X5车型,起动车辆之后,即便是不打开车灯,系统都能检测出各个车灯是否正常工作。这是如何实现的呢?
其实也很简单,在车辆接通电源时,控制系统会向各个车灯发出一个极短的供电脉冲,也就是说,大概只为灯泡通电几毫秒的时间。这么短的通电时间,并不足以使灯丝加热到发出可见光的程度,所以人眼并不会观察到车灯点亮,但是对于控制系统已经足够了,根据线路中的电流就能判断出各个车灯是否正常。注意,这已经是10年前的技术水平,而且只适用于卤素灯泡,而现在的矩阵LED大灯已经可以实现非常复杂的车灯投影工作(感兴趣的朋友可以搜索“Digital Light”技术)。
宝马X5
从这个例子中大家应该可以认识到,现在车载电控系统的功能已经越来越强大,以前只有发动机、自动变速器这样的核心部件谈得上“电控”,而现在已经可以控制车灯、雨刮、门锁、玻璃升降器这样的“小件”实现各种复杂的功能。此外,控制的精细化程度也越来越高,在时间尺度上已经可以达到毫秒级,对电压和电流的监控也可以达到毫伏和毫安级别。
使用诊断仪读取自动变速器控制系统数据
可见其对电磁阀的电流控制精度已经达到0.001A
什么是车载电控系统
所谓的电控系统其实原理上并不复杂,无非就是传感器接收信号,控制器对信号进行分析运算,最后再控制执行器工作。
最初,在化油器发动机和手动变速器时代,汽车的各种电器几乎就是通过开关直接控制的,根本不涉及逻辑运算。而随着电喷发动机、自动变速器的普及,汽车大踏步地进入了“电控”时代。
2011款福特蒙迪欧发动机控制原理
左侧是各种传感器,右侧是各种执行元件
中间的就是发动机控制单元
特别是最近10几年来,随着各种舒适性设备以及驾驶辅助系统的出现,汽车的电控系统迅速复杂化,可以说现在的汽车全身上下已经布满了各种电器和电缆。先给大家放几张图直观的感受一下。
沃尔沃XC90、奥迪Q7及奥迪A4L的全车电缆布线图
估计密集恐惧症的朋友快要犯病了
需要注意的是,上图中的每一条电缆,都是少则2~3条、多则上百条导线组成的“线束”。而且上图只是电控系统中导线的布线图,图中并不包括传感器、控制单元和执行器。
2012款速腾发动机控制单元的插头结构图
可见与其连接的线束,分别由60条导线和94条导线组成
什么是控制单元
前文中我们多次提到了“控制单元”,它是指具备存储功能、能够编程、能够根据程序进行逻辑运算、并且最终输出控制信号的这样一类控制器,是车辆电控系统的核心。
控制单元也就是车主朋友们平时常常提到的“车载电脑”。很多人误以为车上只有一个这样的“车载电脑”,但实际上,不要说发动机、变速器这样的“大件”,现在就连车门、车灯,甚至是雨刮都已经有了独立的控制单元。在一些高端车型上,这样的控制单元甚至多达上百个。
不同年代的沃尔沃车型控制网络结构图
图中每一个小方块都是一个控制单元

2013款沃尔沃XC60车型控制单元位置分布图
数了数,一共有54个

很“平民”的2012款速腾,也有23个控制单元
这些独立的控制单元之间,也需要进行数据交换,于是它们就会形成一个“局域网”。

现款奥迪A4L的网络拓扑图
控制单元之间不同的连接线颜色
代表着使用了不同通讯协议的总线系统

各种总线的结构和传输速率
目前,在汽车的控制系统中主要使用CAN总线进行数据通讯,其传输速率为500kbit/s,注意其单位是“千比特/秒”,换算成大家常用的网速单位的话,是62.5kB/s。这一网络带宽其实并不是很大,因此你可以在上图中看到有多个CAN总线,以拓宽整个通讯网络的带宽。
但即便是这样也还是不够,随着电控系统的复杂,通讯数据的需求量越来越大,一个复杂一点的控制单元,其数据量就可能占据CAN总线带宽的30%以上。所以在上面2张图中可以看到,奥迪A4L车型在最为关键的动力及操控部分已经开始使用Flex Ray总线,其网络带宽增加了20倍。
另外,在上图中还可以看到MOST总线,这是一种光纤数据传输方式,传输速率已经可以满足高清视频需要,但是由于可靠性原因,目前主要用于车载影音娱乐系统。没有想到吧,你的车可能都已经用上光纤了。
为什么电路故障让修理工头疼
理解了电控系统的复杂性,下面说说为什么排查电控系统故障会让修理工这么头疼。
首先就是烦人的拆装工作。车上那么多控制单元、传感器、执行器、线束,但是车主进入爱车内却什么也看不到,因为它们都被巧妙地隐藏起来了。
随便截取了奥迪Q7几个控制单元的位置,隐藏得都很好
所以维修人员排查电控系统故障时,经常需要进行大量的拆装工作。例如,为了维修一个空调温度控制失灵的故障,有时候甚至需要先拆下整个仪表台。
2011款福特蒙迪欧车型的空调系统
拆卸工作完成了,找到了怀疑的故障点,接下来还需要对照电路图检查线路。
大家印象中的电路图可能是这个样子的

但实际上,汽车电路图可能是这个样子的

局部放大一下,要没个好眼神,看起来还真是有点费劲
当然,上面那个算是特例,也是我见过的对修理工最不友好的电路图,大部分品牌的电路图还是会尽量做到便于识别的。例如大众的电路图是呈横向展开的,虽然我估计全部展开的话可能会有十几米,但好在下面标有位置编号,找起来还是比较容易的。2012款速腾发动机电路图(局部)
而沃尔沃的电路图,是把某一功能涉及的电器件集中在一起,这样就把整个电路图分解成很多部分,每一部分都比较简单,也很好查找。
沃尔沃XC60巡航控制部分电路图
搞懂了电路图也就是个理论基础,还要对车辆各系统的控制原理有深刻理解。有时候看似毫不相关的因素也会造成故障,比如,一般车主可能很难理解阳光传感器故障为什么会造成空调失灵,或者轮速传感器故障为什么会造成发动机动力不足,但这些都是优秀维修技师需要考虑到的。
最关键的,在实际排查故障时需要掌握正确的诊断思路,还要熟知很多诊断方法和应用技巧。比如上面已经说过的控制网络问题,不同的总线系统连接方式都不一样,CAN总线是双绞线,LIN总线是单线串联,MOST总线是光纤,都有不同的诊断方法,必要的时候还需要示波器、激光发生器这样的设备。再比如,为了减少拆装工作量,维修技师经常会自制外置的临时线路,跨接原车线束,以期能快速判断出故障范围。而这些没有个几年的维修一线历练,恐怕是无法掌握的。由于本文主要针对普通车主,深入的技术内容就不讨论了,如果维修技师朋友希望学习这些知识,请持续关注“修车帮”,我们也会推送大量维修案例。
最后的话
好了,说了这么多,就是想告诉各位车主朋友,能够熟练排除各种电控系统故障的维修技师,已经可以称得上是高手了。即便如此,那些拆装、测量工作仍然是少不了的,经常要花费大量的时间和精力。表面上看,最后只是清洁了一个进水的线束插头,或者修复了一条破损的导线,看似极其简单,但其实维修技师可能付出了大量的劳动,背后更是几年、甚至十几年的经验积累。
因此,万一您以后不幸遇到车辆电控系统故障需要维修时,希望您能理解维修技师的付出,更希望您能认可他们的劳动价值。

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