任务1.2 电控单元故障检修_汽车发动机电控系统检修-QQ阅读男生武侠网

上QQ阅读APP看书，第一时间看更新

任务1.2 电控单元故障检修

【学习目标】

1．能正确选择诊断设备对发动机电控单元引起的故障进行诊断。

2．能正确使用万用表、故障诊断仪对发动机电控单元电路进行检测和诊断。

3．能正确记录、分析各种检测结果并做出故障判断。

4．能根据故障现象制定正确的维修计划。

5．能按照正确操作规范进行发动机电控单元的更换。

6．能正确检查发动机电控单元故障的修复质量。

7．能自主检修发动机电控单元引起的故障。

【情境描述】

故障现象：发动机转速稳定在2000～3000r/min之间的某一数值，并保持5～10s时，发动机警告灯闪亮，如果继续保持上述条件运转发动机，EPC警告灯会随之点亮，发动机开始抖动。变速杆置于D位正常驾驶时，由于很难把发动机转速稳定在2000～3000r/min之间的一个固定转速保持不变，故障不易出现。当变速杆置于S位时，因变速器换档延迟，市内行驶时故障就容易出现。

诊断与排除：自诊断故障显示发动机有“失火”故障，并且将故障指向2缸及3缸，发生故障时伴有发动机抖动现象。可能的故障点有喷油器、火花塞、点火线圈等执行元件故障；发动机控制单元的主信号及修正信号异常；发动机控制单元本身及线束故障；发动机进排气系统及机械部件故障。

在故障现象出现时，用诊断仪检查加速踏板位置传感器、节气门位置传感器及其他提供修正信号的传感器数据流均未发现异常。发动机控制单元的两个主要输入信号是空气流量传感器G70及发动机转速传感器G28，其中G70经替换法检查，未发现异常。

用示波器检查转速传感器G28及凸轮轴位置传感器G40，其波形正常。

对比正常车辆，这组波形无论形状还是G28与G40之间的相对位置关系均无异常，由此可排除这两个信号相关的故障点。

在出现故障现象时，同时测量发动机控制单元J623的四个气缸的点火控制信号，其波形如图1-17所示。

图1-17 点火控制信号波形

如图1-17所示，在出现故障时四个气缸的点火控制信号是正常的，然后测量发动机控制单元J623控制四个缸的喷油器控制信号的波形。

在空负荷状态下，控制加速踏板，发动机转速保持在2200r/min，当组合仪表中警告灯闪亮时，观察四个气缸的喷油器控制波形，如图1-18所示。在警告灯闪亮时，2缸及3缸的喷油器控制波形开始出现异常。这两个喷油器的控制信号与1缸及4缸相比，缺失了一个“矩形脉冲”。

图1-18 喷油器控制波形

继续将发动机转速保持在2200r/min运转10s，警告灯常亮，EPC灯点亮时，发动机开始抖动，此时四个气缸的喷油器控制波形如图1-19所示。此时2缸及3缸的喷油次数比1缸及4缸喷油次数少一半，造成发动机运转抖动。

发动机转速在2200r/min时的喷油器正常控制波形如图1-20所示。

图1-19 喷油器控制波形

图1-20 喷油器正常波形

据此，分析得出是发动机控制单元内部故障造成特定条件下喷油器控制失常。更换了发动机控制单元后故障排除。

分析：对于只在特定条件下才会出现的故障，使故障再现并抓取相关的数据是确认故障点的有效方法之一。

【相关知识】

一、电子控制单元的组成与工作原理

发动机电子控制系统的组成如图1-21所示，主要由传感器（信号输入装置）、ECU和执行器组成。

图1-21 发动机电子控制系统组成

ECU是一种电子综合控制装置，在实际使用中，也常常称其为“电脑”。如图1-22所示为发动机电子控制单元的结构。

图1-22 电子控制单元的外形及内部结构

1．电子控制单元的功能

1）接收传感器或其他装置输入的信息；给传感器提供参考电压；将输入的信息转变为微机所能接受的信号。

2）存储、计算、分析处理信息；计算输出值所用的程序；存储该车型的特点参数；存储运算中的数据、存储故障信息。

3）运算分析。根据信息参数求出执行命令数值；将输出的信息与标准值对比，查出故障。

4）输出执行命令。把弱信号变成强的执行命令信号；输出故障信息。

5）自我修正功能（自适应功能）。

2．发动机集中控制系统ECU的构成

ECU主要由输入回路、A/D转换器、微机和输出回路四部分组成，如图1-23所示。

图1-23 发动机电子控制单元的基本构成

（1）输入回路

从传感器来的信号，首先进入输入回路。在输入回路里，对输入信号进行预处理，一般是在去除杂波和把正弦波变为矩形波后，在转换成输入电平。

（2）A/D转换器

微机不能直接处理模拟信号，A/D转换器是将模拟信号转换为数字信号后再输入微机。如果传感器输出的是脉冲（数字）信号，经过输入回路处理后可以直接进入微机。

（3）微型计算机

汽车用微机和通用微机硬件系统的基本组成大致相同。它们都是由运算器、控制器、存储器、外部设备、接口等组成。目前汽车上使用较多的是8位微处理机，但也有使用16位微处理机的。当汽车单片机内具有CAN控制器时，就可以和CAN总线连接，组成车载网络系统。

微型计算机是发动机电控系统的核心。它采集各传感器的信号，经过比对计算后，把结果输送给执行元件的驱动电路，以便进行喷油器脉冲宽度的控制、点火提前角的控制等。

发动机控制用微型计算机主要组成部分有中央处理器（CPU）、数据存储器（RAM，ROM）、输入输出接口（I/O）和总线。

1）中央处理器（CPU）。中央处理器是整个控制系统的核心，用来执行预先写入在存储器里的程序，所有的数据都要在CPU内进行运算。CPU是按照一定的频率进行工作，当驾驶人打开点火开关后，CPU和其他电路一起工作。

2）存储器。存储器主要是用来储存信息资料。存储器一般分为两种，一种是能读出也能写入的存储器叫随机存储器（Random Access Memory，RAM），存储故障码和空燃比学习值等，防止丢失用后备电源；另外一种是只能读出的存储器，称为只读存储器（Read Only Memory，ROM）。

新的存储器有可编程只读存储器（PROM），可擦除可编程只读存储器（EPROM，包括紫外线擦除和电力擦除两种）。

3）输入与输出接口（I/O）。输入和输出接口是发动机控制模块和信号输入装置（传感器和信号开关）、信号输出装置（执行元件）之间进行信息交流的控制电路。输入、输出接口是微机控制系统不可缺少的部分，它具有数据缓冲、电平匹配、时序匹配等多种功能。

4）总线。总线是一束传递信息的内部连线，按传递信息的类别可分为数据总线、地址总线和控制总线，如图1-24所示。

图1-24 总线

数据总线：主要用于传递数据和指令，担负中央处理器与外部元件之间的数据传输。数据总线由若干根导线组成，导线数与数据的位数是一一对应的。

地址总线：用于传递地址码，中央处理器通过它把二进制地址码存入寄存器。总线传输的信号能够认出所需存储信息在寄存器中的确切位置。在微机总线上，各器件之间的通信主要是靠地址码准确地进行联系。例如需要对存储器内某单元进行存储或读出数据时，必须先将该单元的地址码送到地址总线上，然后再送出写入或读出的指令，才能完成操作。

控制总线：CPU可以通过它随时掌握各器件的状态，并根据需要随时向有关器件发出控制指令。

（4）输出回路

输出回路为微机与执行器之间建立联系的一部分装置。它将微机发出的决策指令，转变成控制信号来驱动执行器工作。输出回路一般具有控制信号的生成和放大等功能。微机输出的是数字信号，而且输出的电流很小，用这种信号一般不能驱动执行器工作，需要输出电路将其转换成可以驱动执行器工作的控制信号（大功率晶体管），如喷油器驱动信号、点火控制信号、燃油泵控制信号等。

【任务实施】

一、发动机ECU检修时应注意的事项

在用数字式万用表检测ECU端子的电压和电阻时应注意事项如下：

1）在检测之前，应先检查汽车ECU控制系统及其他电气系统各熔断器、熔丝及有关的线束插头（插接器）是否良好。

2）在点火开关处于ON位置时，蓄电池电压应不低于11V，过低的蓄电池电压会影响测量结果。

3）必须在ECU和线束插接器（插头）处于连接的状态下测量ECU各端子的电压，并且万用表的测试笔应从线束插头的导线一侧插入进行测量ECU各端子的电压。

4）不可在拔下ECU的线束与插接器的状态下，直接测量ECU的各端子电阻，否则会损坏ECU。

5）若要拔下ECU的线束插接器测量各控制线路，则应先拆下蓄电池负极搭铁线。不可在蓄电池连接完好的状态下拔下ECU的线束插接器，否则可能损坏ECU。

6）在检测时，应先将ECU连同线束一同拆下，在线束插接器处于连接的状态下，按检测数据表中的顺序，分别在点火开关关闭、开启及发动机运转状态下测量微机各端子与搭铁端子之间的电压。也可以拔下ECU线束插接器，测量各控制线路的电阻，从而确定控制线路是否正常。

二、发动机ECU端子间电压的测量

1）用万用表检测蓄电池的电压，应大于或等于11V，否则充电后再测量。

2）从汽车上拆下ECU，但保持线束插接器与ECU处于连接状态（即不拔下线束）。