汽车电子控制系统检修

第一部分

绪论

二十一世纪是以科技为主导的时代，汽车产业亦是紧随电子科技的发展进程。传感技术及电子控制系统，则更快的促进了汽车智能化的发展。汽车技术的发展是人类文明史的见证之一。在汽车数量日益增加的今天，汽车制造业以及购买者首要关注的就是汽车安全问题。本文在电子控制技术与汽车制造业的结合发展的基础上，详细的讨论了研究汽车电子控制系统检修方法的理论价值与重要的现实意义。本文简单概括的汽车电子控制系统的核心内容，并列举了实际操作中面对汽车故障的一系列解决方案及方法。

第二部分

汽车电子控制系统的基本结构

汽车电子控制系统是由传感器(传感元件) 与开关信号、电控单元ECU (Electronic Control Unit)和执行器(执行元件) 三部分组成的，这是电子控制系统的共同特点。

汽车电子控制单元(ECU)中枢电路元件即微型计算机。微机主要由中央处理器（CPU ），用于存储程序和数据的内存储器，输入\输出（I/O）接口和系统总线组成。

我们可以将汽车微机控制系统功能分为七大类，主要包括发动机控制、变速器控制、行驶与制动转向控制、安全保证及仪表警报、电源系统、舒适性和娱乐通讯。其中发动机控制系统无论总控制目标还是所需采集的参数数据都是最为复杂的。每一个控制系统可以由各自的ECU 单独控制，也可几个系统组合起来共用一个ECU 实行控制。不同的车型其组合形式和控制功能的分配也不尽相同。有的车型将发动机和自动变速器共用一个ECU ；虽然大多数车型的点火控制和怠速控制由发动机ECU 来完成，但也有的车型将定速、怠速、加速控制由行驶、制动转向控制系统ECU 完成，或者单独由一个独立的ECU 来实行控制。

从目前的发展趋势看，汽车微机控制系统将会以更快的速度向小型化、集成化、集中化方向发展。所谓集中，是指车用的ECU 的控制功能会越来越增大，使一辆车的ECU 数量越来越少。根据有关文献介绍，德国的BOSCH 公司已经在着手研制综合汽车微机管理系统，下世纪初将有由一个微机芯片对汽车的所有参数、所有辅助装置进行全方位综合协调控制和管理的新型汽车投放市场。

第三部分

发动机电子控制系统故障诊断程序与方法

3.1汽车电子控制系统故障诊断与检修程序

①向用户询问有关情况，如故障产生的时间和条件(包括天气、气温、道路情况以及发动机工况等) ，故障现象或症状，故障发生的频率，是否进行过检修以及检修过哪些部位等。

②进行直观检查，即检查电子控制系统的控制部件是否正常；检查电气线路连接器或接头有无松动、脱接现象：检查导线有无断路、搭铁、错接。以及烧焦痕迹：检查管路有无折断、错接或凹瘪等。部分传感器与执行器对发动机性能的影响如表l 所示，熟悉传感器与执行器对发动机以及车辆运行状态的影响，对迅速诊断与排除故障极为重要。

③按基本检查程序进行基本检查。在诊断发动机电子控制系统故障时，为了尽快确定故障的性质与部位，尽可能少走弯路，在对汽车进行直观检查后，可按图2所示的程序进行基本检查，包括怠速的检查调整与点火正时的检查调整。

④进行自诊断测试，读取故障代码。如果有故障代码，则按故障代码表指示的故障原因和部位逐一排除故障；如无故障代码，但故障症状依然存在，则应通过故障征兆模拟试验来判断试验线路或部件工作是否正常，同时参照提供的“D ．1型或“L ”型燃油喷射系统(EFI)“故障征兆表”，并按所列编号由小到大的顺序进行检

查，以便缩小故障范围。

3.2 汽车电子控制系统故障诊断与检修方法

诊断检修发动机电子控制系统故障时，常用以下几种故障征兆模拟试验方法进行。

1. 振动试验法

当振动可能是导致产生故障的主要原因时，可以利用振动法进行检验。试验方法主要包括：在水平和垂直方向轻轻摆动连接器、线束和导线接头；用手轻轻拍打传感器、执行器、继电器和开关等控制部件(注意：继电器不能用力拍打，以免产生误动作o

2. 加热试验法

当汽车故障是在热机时出现，或是由某些传感器与零部件受热所致时，可用电加热吹风机等加热工具对可能引起故障的零部件或传感器进行适当加热，以检查其是否有此故障(注意：加热温度不得超过60'(3，且不能对电控单元进行加热) 。

3. 水淋试验法

当故障在雨天或湿度较大的条件下产生时，可通过喷淋试验检查诊断故障。试验时，将水喷洒在散热器前面和汽车顶部，间接改变温

4. 直接观察法

该方法需要检修人员的具有较为丰富的工作经验、 经验积累，使用直接观察法时， 一般无需使用仪器设备进行检测， 要求检修人员对汽车结构、 常见的故障非常熟悉， 在进行观察和判断后， 对故障部件进行一般检测， 就可以找到故障的原因。 表1为使用直接

观察法的一个例子， 通过观察奥迪A6 1.8T 发动机故障现象， 能够判断可能的故障原因。直接观察法的优点在于， 可以有效避免对设备、 部件的装卸， 可以提高检修效率， 也能有效避免次生故障。

5. 波形分析法

当传感器、 控制器及相关的电路发生毛病和故障时， 汽车电子控制系统的部分信号将出现异常， 可以用波形分析的方法检测故障。 一般而言， 幅度值、 脉宽、 频率、 形状、 阵列等五种参数可以用来判断传感器波形是否正常， 使用示波器和其他辅助设备， 可以便捷的测量这几种信号， 进而对故障进行判断。

6. 故障码查询法

随着技术的不断发展， 越来越多的汽车具有自动诊断功能， 系统可以根据相关信号的异常表现， 判断那些元件、 电路出现了问题，并将这些故障用事先约定的代码进行标示， 点亮仪表盘上对应的指示灯。 汽车进入自诊断测试状态后， 不同的诊断测试模式将完成不同的诊断测试功能， 一般有两种不同的诊断模式：

(1)静态诊断模式： 点火开关处于 “OFF ” 位置， 在发动机停机状态下读取历史故障码、 静态测试状态故障码， 大部分的电控发动机使用该模式。

(2)动态诊断模式： 点火开关处于 “ON ” 位置， 在发动机运转时读取故障码， 主要用于读取动态下发生故障的故障码。

7. 数据流分析法

借助自诊断系统可以定位部分故障， 但无法诊断一些复杂的故

障， 在这种情况下， 数据流方系法往往是最有效的有段， 其主要内容是利用故障诊断扫描仪进行数据流的检测， 动态分析电子控制系统的信号、 数据， 通过和对比、 分析找出故障点。 配备第2代随车故障自诊断系统(0BD-Ⅱ) 的汽车， 可以使用配套的检测仪器(如德国大众的V.A.G1552、 V.A.G1551) 读取电控系统的主要数据流， 诊断较为复杂电控系统故障。

3.3 线路故障的诊断与检修方法

1. 断路故障的检测方法

断路故障的检查方法断路故障主要是由于导线折断, 连接器接触不良以及连接器端子插拔等原因造成的断路故障。一般在导线中间折断很少发生, 常见的主要是在连接处断

裂，所以在检修时应注意检查传感器和

连接器处的导线。对于导线中间断路的

检查可按下面的方法处理：

(1)如图1所示：脱开连接器A 和C

测量A 、C 之间的电阻。若连接器A 端子的1与连接器C 端子的1之间不导通则为断路，若导通则为通路。连

接器A 、C 端子2之间也用同样的方法测

量。通过检测连接器A 端子1与连接器C

端子1之间有断路。

(2)脱开连接器B, 测量连接器A 与B 、B 与C 之间的电阻。若连接器A 的端子1与连接器B 的端子1之司导通则说明连接器A 与B

之问

无断路，再检查连接器B 的端子1与C 的端子1之间的电阻, 若不导通则可检测出断路点在连接器B 的端子1与连接器C 的端子1之间。

2. 短路故障的检查方法

短路故障主要是由于电气配线与车身搭铁或者在开关内部短路所致。在检查配线与牟身之间是否短路时, 应注意检查是否有导线卡在车身内，或者是导线与车身车架有摩擦将绝缘层磨破漏电。若没有发现则按以下方法检测：

(1)如图2所示：脱开连接器A 和C ，测量连接器A 端子的1和2与车身之间的电阻。若连接器A 的湍子1与车身措铁线之间导通，则说明连接器A 的端子1与车身之间有短路搭铁。若连接器A 的端子2与车身搭铁线之间不导通，则说明连接器A 的端子2与车身之旬无短路措铁，结果测得连接器A 的端子1与车身之间有短路障碍。

(2)脱开连接器B ，分别测量连接器A 和B 的端子1与车身搭铁线之间的电阻。若连接器A 的端子1与车身之间不导通而连接器B 的端子1与车身导通，则可判断出连接器B 的端子1与车身之间有短路故障。从而确定短路故障点在B 的端子1与C 的端子1之间。

3.4 机械和电子控制系统故障的判定和排斥

1. 在ECU 自诊断系统正常的前提下，若系统有故障征兆而故障警示灯未亮，这些故障往往与电子控制系统无关，此时，应按机械故障的诊断步骤进行排查，切记不要盲目检查电子控制系统的执行器、传感器和电路，否则不仅徒劳无功，稍有不慎反而会损坏与ECU 相关的某些器件。

2. 电子控制系统的工作可靠性很高，使用中出现故障的几率很小，故在一般的维修中不要随意拆检其器件或无意识地拆除其连接器或导线，尤其是ECU 的有关部分，只有在排除机械类故障后，才可对电子控制系统进行检查。检查时，要根据车型资料，按规定的程序和要求执行。

3. 即便是电子控制系统本身的故障，往往也是以一般的机械故障形式出现，如接线不良。因此，在对ECU 自诊断系统所显示的故障进行检查时，也应首先从简单的机械故障查起。

3.5维修经验与现代维修手段的平衡

1. 当系统出现故障后，对于一般的故障可用经验方法对其检验与排除，例如，与电子控制系统无关的机械性故障等。

2. 在读取电子控制系统的故障代码之前，有必要对系统进行基本检查，使系统处于所要求的行检状态，不同车型的基本检查步骤、条件和方法也不尽相同，具体操作时应严格遵循相应的维修资料。

3. 在利用自诊断系统检查故障时，必须有车型的相关资料做指导，譬如故障代码的读取方式、故障代码的含义以及各电子控制元件的基本结构参数和工作性能参数等。

第四部分

检修电控系统应注意的问题

汽车的电子控制系统是指汽车的所有工况(发动机和底盘) 都在电子控制装置的监控下运行，使汽车处于最佳运行状态。可靠性大大提高，因故障而停车的概率下降。汽车电子控制系统是由复杂精密的电子元器件、集成电路和自动执行装置组成。并且越来越多地使用计算机集成控制系统，这些产品对使用环境的要求较高，尤其对温度、湿度和电源系统电压的稳定性要求更加严格。使用中如不注意这些问题，稍有失误就会人为地造成系统的破坏，还会引发灾难性后果。因此，汽车维修人员不但要系统全面地掌握整个系统的结构原理和电气线路，而且要掌握基本的检修方法。在对电控车辆进行检修时，切不可随意乱动。维修人员应注意以下几个方面的问题：

4.1在电控线路检修中应注意的问题

1. 整个电控系统对于高温度、高湿度高电压是十分敏感的，所以在检修及使用中要注意防止水溅到电子设备及线路上，更要防止高温、高电压的产生。

2. 在拆出导线连接器时要注意松开锁紧弹簧或按下锁扣，在装插连接器时应插到底并锁止。

3. 检查线路故障时，应先脱开电脑和相应传感器的连接器，然后测量连接器和相应端子间的电阻以确定是否为断路或短路等故障。

4.2在电控系统检修过程中对蓄电池的处理应注意的问题

1. 严禁在发动机高速运转时将蓄电池从电路口断开，如果这样很容易产生一个瞬间过电压, 把微电脑和传感器损坏。

2. 电池的两极一定不能接错, 负极一定接地, 且不允许在无蓄电池的情况下用外接电源起动发动机以避免电压过高而损坏电脑和其他元器件。

3. 当发动机出现故障, ‘检查发动机’警告灯亮时，不能把蓄电池从电路中断开，以防微电脑或存储器中存储的故障代码及有关资料信息丢失，只有通过自诊断系统或汽车专用诊断设备将故障码及有关资料调出并诊断出故障原因后方可将蓄电池从电路中断开。

4如果诊断出故障原因, 在对故障部位进行维修时应先关掉点火开关, 并将蓄

电池搭铁线拆下。

4.3在电控系统检修过程中对电脑的处理应注意的问题

1. 不要打开电脑盖，因为电脑即使坏了也无法修理，若是好的而误将其打开，很可能将其损坏或破坏其密封性。

2. 在测试过程中除特殊要求外，不能用指针式万用表测试微电脑及传感器，而要用高阻抗数字式万用表进行测试。

3. 不能用试灯，更不可用刮火的方式测试任何与微电脑连接的电气装置。 4. 在车身上进行电弧焊时，应先断开电脑电源，在靠近电脑或传感器的地方进行车身修理作业时，更应特别注意。