一个简单的传感器电压低故障，8天都没修好

共轨导读

对于单个传感器的电路故障，一般是比较好维修的，无非就是线路或者传感器的故障。今天带来的故障案例却不同以往，明明是一个简单的传感器电压低的故障，却查了将近8天，前后来了一共5拨人。

那么我们就来看下这个故障到底有什么神奇之处，我相信这个点90%的人都不知道！

故障案例

师傅在维修这辆车之前，已经有4拨人动过这辆车了，但是都没有修好。据司机描述，挂挡行驶时限速1800转，但是停车就可以踩到3500转，一旦挂挡起步就又限速1800。

故障排查

第一步：读取故障码

不管别人是怎么修的，师傅按照正常步骤走。首先插上解码仪，读取故障码，发现故障码为P0097：进气温度传感器信号电压低于下限—历史故障。询问司机，之前也是出现的一样的故障码。

传感器信号电压正常情况下会有一个工作范围，当信号电压超过最大值或者低于最小值且持续一段时间（200ms左右）,就会报出信号电压过高或过低的故障码。

对于进气温度传感器的电压值的范围是：0.2V-4.95V，若是超过该范围就会报出电压过低或过高的故障。

该故障是电压低，一般可能的故障点就是：

1.进气温度传感器的信号线对地短路；

2.进气温度传感器的供电线对地短路；

3.温度传感器损坏，导通；

4.电脑板或数据问题。

第二步：检查传感器线路

这可就让人疑惑了，这么个简单的电路故障，居然四拨人都没有修好？学艺不精吧！首先还是按照正常步骤查一遍，拔开插头测量开路电压，均正常：5V，5V，5.6V，0V。压力信号线正常对地电压应该是5.5V左右，均为正常。

第三步：传感器电阻合理值检查

传感器坏了？刚想去找一下配件，换一下试试，司机却说这个前面的人已经试过了，换了新的传感器也没有用，甚至电脑板都换过测试过一遍。电脑板也换过了？不放心，还是先测一下传感器的温度电阻看看。

但这是社区的，单拿出来的话，不如和他们合作，阻测下来是0.866，由于现在是正午，天气比较热，大气温度也有个36℃。由于测量的时候是着车状态，经过增压中冷后的温度还是要比进气温度高的（40℃+），所以0.866也是属于正常范围。

第四步：跟车测试

师傅这时候注意到一点，读出来的是历史故障，是不是有可能是线路虚接呢？先暂时飞线看看行不行。正准备飞线，发现已有前人做过类似的操作了。不管，自己再试一遍。接完线后，清码，试车看看。

先原地试车，发现没有任何故障码复现，也没有出现限速的问题。

于是决定出去跟车试试，当车辆还没有开出去200m,发现又限速了。一看故障码，故障码又复现了，并且是当前故障。

这时候熄火，重新原地试车还是没问题，只要一走就又出问题。这么神奇的吗？

第五步：喷油器检查

静下心来分析一下，传感器没有问题，电压也没有问题，线也飞过了，甚至之前也换过电脑板了。但是这个就是简单的电路故障啊，能换的都换了，到底问题出在哪呢？

难道不是这个故障导致的限速？

于是师傅，开始去查其他地方了，车速传感器、离合器开关、刹车开关等等，统统都拔掉检查了一遍，还是没有查到故障点。

于是决定把喷嘴拆出来上实验台上来测一下，看看是不是喷油器的问题。结果放到试验台上测也没有问题，装回去又发现问题了——车打不着了。

好了，老故障没解决，新故障又出现了，这个车真的是一波三折啊。

第六步：更换喷油器

修了一天，只能第二天起来接着查了。打不着车？尝试着喷启动液试试，发现喷启动液是可以着车的，但是过了一会就自己熄火了。解码仪读，也没有什么故障。那么可能就是之前拆装喷嘴的问题了，查喷油器加电良好。是不是喷油器卡死了？因为德尔福的喷嘴特别容易卡死。更换四支喷油器之后，车辆再次打着。

小贴士：

在拆装喷油器时，应首先使用气枪吹干净，防止进入灰尘卡死喷油器。

第七步：跟车读取数据流

尽管能着车了，但故障还是依旧。没办法继续跟车，看看有没有什么异常的数据流。调出了一大堆的数据流，挨个看，确实发现有不对劲的地方了。数据流如下：

由于从高速到限速时间过短，其他数据流来不及看清变化。但是可以明显看到进气温度这一项的数据流不对。怎么怠速的时候温度就到65℃了？正常应该也就40℃左右啊。

限速之后25℃还是可以理解的，因为在出现进气温度电路相关故障时，电脑板会给出替代值。一般起动时，替代值为-20℃；起动后为25℃。

第八步：拆缸盖检查气门

正常情况下，进气温度不可能达到这么高的，高温气体反窜了？那问题就大了，能想到的可能就是气门损坏了。没办法，只能拆开缸盖检查气门了。最终发现气门破损了，导致严重漏气，高温气体被压缩至进气管，导致进气温度传感器检测温度过高。

更换气门后，故障码不再出现，故障解决。

知识拓展

看完这么多，相信大家对这个故障还是有疑惑的，接下来小轨就给大家梳理一下。

为什么怠速时温度不合理（65℃），却不报温度过高的故障呢？

车辆在标定的时候，根据厂家不同对进气温度上限值有着不同的标定，一般温度为60~70℃，所以在进气温度达到65℃时，并未达到该德尔福系统的标定值，所以不会报出进气温度过高相关的故障。所以在正常试车的时候，没有任何故障的报出。

车辆行驶时为什么会报出电路故障呢？

在解决这个问题的时候，我们需要先了解一下进气温度传感器的基本工作原理。

首先，进气温度、环境温度等传感器都是采用的负热敏电阻（排温是正热敏）。那么什么是负热敏呢？

负热敏电阻传感器其电阻值随着进气温度的变化而变化。进气温度变低时，热敏电阻的电阻值增大；温度变高时，热敏电阻的电阻值减小（如下图），能够改变发动机控制模块（ECU）提供的5V信号电路上的电压。

我们下面接着了解一下ECU和传感器是如何配合进行工作的呢，对于进气温度传感器采用的是“恒定电压+热敏电阻器”向ECU提供0~5V模拟信号的方式。

在ECU内部有一个定值电阻R与传感器上的热敏电阻串联。串联电阻分压，加在两个电阻之上的电压为固定值5V,此时我们测量ECU内部电阻R为1200Ω左右。

我们通过特性图发现，当温度高到一定程度的时候，电阻就会很小（假设极限情况电阻为0），同时电脑板检测到的电压值就会很小，当电压值小于电路故障设定值时，就会报出电路相关的故障。下面以博世EDC17CV44系统为例说明：

从图中我们可以看出，当电压小于200mV，大于4950mV时，就会报出电压低和电压高的故障。但是当进气温度为200℃时，电脑板检测的电压仅为136mV,肯定就会报出电压低于下限的故障。

维修点评

所以该故障其实是高温气体反串之后，造成进气温度升高到一定值，从而导致报出电路方面的故障。此电路故障，按照我们正常的排查逻辑是根本排查不出来的，因为本身就不是电路故障，所以才会误导了一大批人。

但师傅在排查时，还是有不当的操作的：

1.当电路方面都排查结束后，首先第一步就是应该去读取数据流，而不是盲目的去排查喷油器等方面的故障。若是一开始就去读取数据流，肯定能直接找到故障点。

2.不要盲目拆装喷油器，很多人在维修车辆的时候喜欢去直接动喷油器，校一下油嘴。其实没有明确现象指向喷油器的时候，尽量不要去动喷油器，该案例师傅就犯了这个错误，并且拆装时一定要吹扫干净，防止进灰卡滞。

今日互动

师傅们还见过哪些报的是电路故障，实际上维修却不是电路故障的案例呢？欢迎在下方留言，大家一起学习！

本文卡家号作者：共轨之家

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IGBT单双脉冲测试，从六个方面详细分解

本文主要探讨关于IGBT单/双脉冲测试六大方面。

1、测试意义

2、测试说明

3、测试电路

4、双脉冲测试分析

5、单脉冲测试分析

6、Cge外接电容的影响

下面进入正题：

1. 测试意义

对比不同品牌、不同系列的IGBT参数和性能；

得到IGBT在开关过程中的主要参数，用来评估开通驱动电阻、关段驱动电阻的数值是否合适，母线回路的寄生电感是否过大，选型的IGBT额定电压、额定电流的余量空间是否合适等等；

测试IGBT在工作时的实际性能，例如开关损耗、导通损耗、反向恢复损耗、驱动波形是否有震荡、关段尖峰电压是否满足降额要求，以及IGBT的退保和时间是否满足设计要求和驱动电路是否可靠动作；

2. 测试说明

IGBT单/双脉冲测试主要是用来模拟IGBT在实际使用中出现的短路情况，IGBT短路分为一类短路和二类短路，分别对应于IGBT模拟测试中的单脉冲测试和双脉冲测试。一类短路为逆变器桥臂内的短路情况，二类短路为逆变器桥臂间的短路情况。

一类短路特点：

桥臂内直通或短路；

硬件失效或软件失效；

短路回路中的电感量很小，100nH级；

用IGBT管压降检测的方式来实现保护；

二类短路特点：

桥臂相间短路或相对地短路；

短路回路中的电感量稍大(uH级的)；

可以使用IGBT管压降检测的方式来实现保护；也可以使用霍尔传感器来实现电流保护；

3. 测试电路

IGBT的驱动供电电源为+15V/-8V，对应于上图中的Vdrv_P和Vdrv_N；IGBT开关频率10kHz，驱动的导通脉宽为10uS，出两个脉冲，如下图所示：

L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8为线路上的寄生电感，电感值为假定的参数，可能不符合每个产品的实际参数；本仿真通过上管IGBT关断，下管发脉冲的方式来实现；反过来的测试方式同理，并不详细说明了。

4.双脉冲测试分析测试用的空芯电感设置为100uH：

测试第二个脉冲产生的损耗开通损耗：741.79uJ

关段损耗：1.0179mJ

测试上管IGBT体二极管的测试参数：反向恢复电流：1.7876999A，电流比较小，可能是跟我选择的IGBT管子有关系。

反向恢复时间：61.807229ns

反向恢复损耗：21.209µJ

IGBT关断是承受的最大尖峰电压为532.042V，这个电压值可直接在波形上测试，也可直接用“.meas Vcemax MAX V(C,E)”这条指令计算出来；仿真完成后用Ctrl+L调出计算的值。母线电压设置为450V，IGBT关段电压为532.042V，有82.042V的电压尖峰；这个电压尖峰与L2、L3、L4、L5、L6的寄生电感值有关系，下面通过修改他们的值来进行侧面验证：

从上面4组数据可以发现，Lbus（L2、L6）的增大对IGBT关断电压的影响很大，在实际设计时要注意正负母排的连接方式和回路面积，可能的情况下尽量选择叠层母排的设计，减小回路长度；桥臂上的寄生电感（L3、L4、L5）反倒不是影响的主要因素。5.单脉冲测试分析修改V6电压源的脉冲数量为1，并把空芯电感修改为100nH，仿真波形如下：

Vce电压跌落一下立马上升到母线电压，可以理解为IGBT出现退饱和保护了；退饱和现象说明：发生一类短路时，IGBT的电流会快速上升，当电流上升到一定数值时（一般为4倍额定电流），IGBT会发生退饱和现象，其标志是IGBT的电压会迅速上升至直流母线电压。当IGBT退出饱和区后，IGBT的电流为4倍额定电流（此倍数与IGBT芯片类型有关），电压为母线电压（外电路的所有电动势都压在IGBT上），IGBT芯片的损耗非常大；根据规格书，其最多能耐受10uS的短路状态，驱动器需要在此时间内把IGBT有效关掉，此时的关断时完全安全的。上面这段话源自魏炜的“IGBT保护问题”IGBT一类短路测试参数：IGBT平均损耗：360.41mJV.cemax=529.735V贴一张其他产品的实际测试图，供参考：

6.Cge外接电容的影响

关于这个电容的影响和作用，英飞凌和ABB都有相关的文档资料说明；主要的作用是实现开启过程的di/dt 和dv/dt可以被分开控制，即可以用更小的 RG，从而实现了低的开关损耗、较低的开通di/dt、限制续流二极管的di/dt；缺点是增加了驱动电流，需要适当扩大驱动电源的带载能力。

用LTspice的step指令来模拟多电容参数的变化和影响。

驱动电流：

Cge变化参数清单为 4.7n 6.8n 8.2n 10n 15n 18n 22n 27n 33n 39n 47n 56n 68n 82n100n 220n 330n，一一对应step1-17；ig_p正驱动电流，ig_n负驱动电流，从上面得出的最大/最小驱动电流值，电容越大需要的驱动电流越大，增加了驱动电源的功率。

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