(1)确认发动机ECU是否损坏
确认ECU损坏的通常方法是,在相关传感器信号都正常输入到ECU的情况下,ECU却不能正确输出控制信号来驱动执行器,说明ECU存在故障。
小贴士:如发动机无法起动,经过检查确定起动喷油线路上无驱动脉冲电压,而相关线路和其他起动信号正常输入到ECU,此时判断为发动机ECU内部故障。
(2)按照电路图寻找发动机ECU损坏元件
根据电路图或实际线路图的走向找到与喷油器连接的相应ECU端子,然后使用数字万用表的电阻档,从确定的ECU端子开始,沿着ECU的印制电路查找某个晶体管是否出现异常情况。
小贴士:ECU通常采用大功率晶体管放大器执行信号以驱动执行器,这类故障原因大多是晶体管、二极管短路或断路所致。
(3)电控单元(ECU)检测
发动机电控系统ECU出现故障的概率较小,若出现问题,则会造成发动机不能起动,发动机性能失常等故障。
1)检测ECU工作电压。在规定的检测条件下,利用高输入阻抗的万用表测量ECU一侧插座上各端子的电路参数(如电压等),可判断ECU及其控制线路有无故障。检测时,将点火开关置于“OFF”位置,先将ECU连同其线束一起从车上拆下,不要拆下线束插头。在蓄电池充足电的情况下打开点火开关(置于“ON”位置),接通电路或在发动机运转时,用万用表在ECU线束侧连接器处测量ECU各端子的工作电压,将测量结果分别与其标准值进行比较,即可判断其故障所在。
2)用改变输入信号的方法检查ECU。ECU是根据输入信号来控制供油量和混合气浓度的,因此改变输入信号时,喷油器的喷油时间和发动机的转速应发生变化。根据这一原理可以检查ECU是否有故障。
例如,起动发动机后,拔下发动机冷却液温度传感器线束侧接线器,按顺序将代表发动机冷却液温度传感器在冷却液低、中、高温时电阻值的3个电阻(分别为15kΩ、3.3kΩ、270Ω)接到发动机冷却液温度传感器线束侧接线器上,在线束无故障时,发动机转速应有明显的变化。否则,ECU存在故障。
(4)电路故障检测
电控系统电路常见故障是断路或短路,诊断时应使用高阻抗数字万用表的电阻档或电压档进行检测诊断。
1)选择测点。需要把线束连接器端子作为测点时,则应拆开线束连接器。如果必须在线束连接器处于插接状态时测量参数(如传感器输出信号电压),则应先将线束连接器上的橡胶防水套向后取出。将万用表测量表笔从后端以适当角度插入并触及端子进行检查,不可对端子用力过大,如图4-14所示。
图4-14 连接器处于连接状态时的检查
图4-15 断路故障检查示意
2)断路故障检测。检查线路断路故障时,应先脱开ECU和相应传感器的连接器,然后测量连接器相应端子间的电阻,以确定是否有断路或接触不良故障。图4-15为断路故障检查示意,打开三个线束连接器A、B、C中的任意两个,分别测量端子1—1和2—2之间的电阻。若电阻值为0Ω,说明两测点间无断路;若电阻为∞,说明两测点之间断路。
3)短路故障检测。检查线路搭铁短路故障时,应拆开线路两端的连接器,然后测量连接器被测端子与车身或搭铁线之间的电阻。如果电阻为0Ω,说明有短路故障;如果电阻值较大(电阻值>1MΩ)为无故障。
(5)发动机ECU晶体管的故障检修
1)发动机ECU晶体管的更换。
①将发动机ECU多孔导线插接器插上,起动发动机,使用万用表电压档连接到要确认的印制线,显示5V则为基准电压。
②用万用表测试晶体管,如果发现集电极c与基极b的正反向电阻无穷大,则说明晶体管已经断路;如果发现集电极c与发射极e之间的电阻为零,则说明晶体管已经被击穿。此外还需要测量晶体管附近相连的其他晶体管和二极管。
2)准确替换发动机ECU的晶体管。
①型号。查看晶体管上的信号,通过晶体管对应表确定与之相配的晶体管。
②电阻。晶体管的基极一般都串有电阻,基极电阻值要与原晶体管的电阻相近。
小贴士:晶体管的基极是靠电流的大小控制的,ECU电压值固定,因此需要利用电阻来控制电流。如果电流过大会烧坏晶体管,电流过小则不能将其触发。(www.daowen.com)
③测量。利用万用表的二极管测量档测量晶体管的属性。根据晶体管特性,应该只有一个引脚相对于另外两个引脚单向导通,具备这个属性则可确定是晶体管,只有一对引脚单向导通的是场效应管,相对另外两个引脚导通的引脚是晶体管的基极。
小贴士:
①将替换的晶体管焊接到电路板上,焊接时要注意焊锡应尽可能少,避免过热,焊接完后要用万用表测量各引脚,应不能相互导通。
②替换完后,在ECU板裸露的情况下将其连接到车辆线束插头中,起动发动机,检查相应功能是否正常,同时用手触摸晶体管,如果有些热为正常,如果烫手说明存在故障。同时观察发动机故障指示灯是否点亮,并进行路试验证ECU工作情况。
(6)发动机ECU故障的排除
从原则上讲,ECU只能更换不能修理,对于芯片及程序故障,最好更换同型号ECU。但有些ECU的故障是可以通过更换元器件的方法进行修复的,这类故障主要包括以下几种情况:
1)电源故障。ECU电源故障有两种情况:一是主电源故障;二是基准电压故障(5V)。
①ECU主电源故障。造成这种故障的原因有两个:
a.保护二极管短路。这种故障通常去掉或用同一规格的二极管代替进行解决。
b.电源主搭铁线断路。这种故障可用焊接及导线连接的方法解决。
②基准电压故障。
a.如果基准电压过低,应切断外界相关线路,观察电压能恢复到(5±0.1)V,说明外电路传感器负荷过大,此时要逐一查找进行排除。
b.如果基准电压不能恢复到(5±0.1)V,则应更换电压调整模块。
c.如果基准电压过高(大于8V),则应检查电源模块搭铁线及线路板搭铁线,找到具体故障点,应修复搭铁线或更换模块。
2)输出动力模块故障。可找到相对应动力模块检测其输入及输出信号电压,确认模块损坏后,可更换相同或基本参数相同的模块,如点火模块、空调控制模块、喷油控制模块及风扇控制模块等。
3)电容和电阻损坏。有些电容采用的是电解电容,当ECU使用过久后,很容易造成电容器失效,此时可用相同容量耐压16~25V的电容进行更换。
4)ECU进水和受潮故障。ECU在进水或受潮后可进行干燥处理。干燥方法是首先用酒精进行冲洗,然后再将ECU装入一个大密封袋内用真空机进行抽真空,保持24h干燥后装车试用。
(7)ECU电阻检查法
电阻检测法是利用万用表的欧姆档,通过检测线路的通与断、阻值的大与小,以及通过对元器件的检测,来判别故障原因和故障部位。此种方法主要用于元器件和铜布线路的检测。
1)检测元器件。除了常规的电阻、二极管、晶体管等外,一些集成电路也可以采用测其电阻的方法进行检测。对于集成电路来讲,如引脚功能结构相同、外电路结构相似,那么正常情况下,其对搭铁电阻是十分接近的,因此可以使用数字万用表对其进行正、反向(调换表笔方向)测量,然后将测量值进行比较,找出故障点。这种测试方法对于一些找不到芯片资料,而元件外部连线结构形式相同的集成电路来说是一种很好的测量方法。
2)检测铜布线路。铜布线路很长,弯弯曲曲,为了证实它的两端焊点是相连的,可用万用表R×1档对其两端点进行电阻值的测量,零欧姆说明是铜布线路良好,无穷大说明是铜布线路发生断路故障。
铜布线路开裂、因腐蚀而造成的断路是经常发生的故障。开裂的原因可能是因为受外力的影响而造成的,而ECU进水是造成铜布线腐蚀断路的主要原因。很多车辆的ECU安装于驾驶室的地板下或侧面踢脚板的旁边,在一些特殊情况下,ECU内很容易进水,如不及时处理,铜布线在水汽的作用下会逐渐腐蚀,直至故障完全表现出来。
(8)电控单元波形检查法
波形检查法是采用汽车专用或通用示波器,对ECU的相关引脚或ECU内的关键点的波形进行测量,确认其是否正常运行。例如,对于89C51来说,石英晶体振荡器输入端正常状态为标准正弦波,其ALE端为1/6时钟频率的脉冲波。其他微处理器也有类似功能引线。
对于外围元件也可以使用此种方法进行测量,比如一个点火线圈不工作,在排除ECU外部相关元件及连接线路的可能性后,可以使用示波器直接测量点火器的信号输入端(IN1~IN4)。正常状态下,四个输入端的信号形状应该是相同的,所不同的是时间轴上的差异,这一点采用双踪示波器可以直观地观察到。通过对输入信号的测量,可知问题出在哪个元件上,是ECU还是点火器,根据诊断结果进行下一步的维修。不仅如此,示波器还可以直接观察各种传感器的输入信号、A/D转换器的信号、ECU的输出信号及各种驱动器输入/输出信号等。因为它能真实地再现信号的形状,真正做到有的放矢。
(9)电控单元信号注入波形检查法
信号注入法是采用函数发生器(信号发生器)给电路输入信号,在输出端观察执行器的动作情况,或在输出端连接示波器或万用表,根据示波器指示的波形和万用表显示的信号电平大小来判断故障范围。采用该方法一般应对电路的结构有了比较深层次的了解,对相应的功能电路的输入/输出信号的正常波形要有所了解,这样在车辆不工作的状态下,人为地模拟相关的信号,才能对车辆相关电路进行故障判断。另外,该方法需要有专门的仪器设备,引线较多,操作麻烦,但对于解决一些疑难问题来说,是一种很好的方法。
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