汽车电控系统的维护与检修Word格式.docx

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举例：

美国Snap-on公司生产的Scanner汽车电脑解码器。

它主要适用于美国各大汽车公司生产的汽车和日本、韩国向美国出口的汽车。

该仪器本身就是一台小型电子计算机，配有各种专用的检测插头。

使用时只要插入储存着各种车型的控制系统的检测程序和数据资料的软件，即可对不同厂家、不同生产年份、不同型号的汽车进行检测。

使用时，将被检测汽车的型号和车辆识别号码输入解码器，就能从软件中调出相应的检测程序和数据资料；

然后按照解码器屏幕上的提示，将相应的检测插头与车上的故障诊断插座连接后，即可根据汽车ECU自诊断系统的功能范围的检测要求，选择不同的电控系统（如发动机、自动变速器、制动防抱死装置、巡航控制、安全气囊和电控悬架等装置）进行检测工作。

该解码器具有读取故障代码、显示运行时的数据、测试执行器的工作状况和清除内存的故障代码等多项功能。

它的另一优点是在显示故障码的同时可以显示引发该故障的原因及部位，以供排故参考。

更先进的故障诊断系统，具有向ECU发出指令，对汽车进行模拟试验，通过模拟试验来确定故障发生在执行器还是控制电路，从而简化故障分析、减少判断时间。

例如，在发动机运转时，可以中断某个喷油器的喷油，停止某个电磁阀的工作，以便断定该装置工作是否正常；

也可通过模拟加速或各种行驶状态，设定点火正时，以便进行调整。

第三节汽车电控系统的故障诊断原理与操作

一、电控汽车的故障诊断原理

电控汽车上输入ECU的信号主要分为三类：

1）描述工作参数的信号，如空气流量信号、冷却液温度信号等。

这类信号的特点是信号的值在一定的工作区间，通过工作区间的判定即可确定是否发生故障。

2）车辆状况信号。

一般为开关信号，表示附加装置是否在工作，如点火开关、空调开关等。

这类信号可凭人的直觉进行判断，自诊断系统可以不对此类信号进行检测。

3）来自相关的电控系统的信号和反馈信号，如点火控制系统、排气净化和爆震控制系统的反馈信号等。

当这类系统出现故障，自诊断系统会立即报警，有的汽车电控系统会因此而停止工作。

例如：

发动机电子点火系统，在正常情况下，ECU对点火进行控制，并在每次点火后对点火是否发生进行确认。

如果点火器或其它元件出现故障，连续3~5次不产生高压火花，则安全监控电路便会输出一个信号到ECU，使系统中止汽油喷射，避免未燃混合气进入排气净化装置。

装有氧传感器和爆震传感器的闭环系统，通过反馈信号来调整输出信号的偏差，以实现系统的最佳控制。

一旦反馈系统出现问题，将会影响发动机的正常工作和排气净化。

检测反馈装置的工作发生故障时，ECU能很快确认，发出报警并记录故障代码。

开环控制系统由于没有反馈信号，当执行器出现故障时，只要输出信号没有错误，电控系统不认为出现故障。

例如有的电控汽车的怠速控制系统，若怠速执行装置或空气通道出现问题，自诊断系统并不发出报警信号，也没有故障记录。

二、汽车电控系统自诊断系统的使用

（一）自诊断模式的分类

在自诊断系统中，对于系统故障诊断存在着两种不同的诊断模式。

第一种是静态诊断模式，进行这种模式的诊断时，先完成一定的操作，不需要起动发动机，只需将点火开关拨至“ON”位置，即可调出系统中已存储的故障代码。

在这种模式下输出的故障码是发动机或汽车运转状态下，某些部位连续出现故障而被记录下来的故障码。

第二种诊断模式是动态诊断模式。

这种诊断模式是在发动机或汽车运行状态下进行。

先要完成必要的操作，起动发动机，在汽车运行状态下当出现故障时，诊断系统即将故障代码记录并显示。

这种诊断方式主要用来进行间歇故障的检测和一些重要数据的监测。

（二）调取故障码和有关操作

调取故障码时，首先要使系统进入工作状态。

对于不同厂家的汽车，进入工作状态的方法也不同，大体有以下几种：

（1）利用跨接线读取故障码在故障码调用之前，要用跨接线将“诊断码输出接头”和“搭铁线”跨接，打开点火开关后，显示器件显示故障码。

（2）利用点火开关读取故障码将点火开关按照规定的次数开、关若干次，即可进入读码状态。

克莱斯勒公司生产的汽车只需将点火开关进行“ON-OFF-ON-OFF-ON”的开关动作，系统即进入故障码显示状态。

（3）利用诊断开关调取故障码有些汽车仪表板或控制装置上设置有诊断开关，当需要调取故障码时，只要打开开关，即可由显示器件上读到故障码。

丰田汽车公司1988年生产的克瑞斯达（Cressida）和超人（Super）轿车进行故障码调用时，先将点火开关置于“ON”位置；

再同时按下“SELE”和“INPUT”两个键，保持至少3s，自诊断系统即进入工作状态；

稍后按下“SET”键至少保持3s。

如有故障，即会出现故障码显示。

（4）利用仪表板上某些开关键的第二功能调取故障码有的系统中故障码的显示是通过仪表板上的控制开关，通过不同键的组合操作，可以进入故障码显示状态。

通用汽车公司的卡迪拉克（FLEETWOOD）轿车是利用空调控制面板上的控制开关进行故障码的调用。

首先将点火开关置于“ON”，再同时按下“TEMP”和“OFF”键，系统即可进入工作状态。

（三）自诊断故障码的显示方式

比较常见的故障码显示方式有以下几种。

1．利用仪表板上“报警灯”的闪烁来显示故障码

1）用闪烁周期较长的信号表示十位，闪烁周期较短的信号表示个位。

如图11-3a所示，当显示完十位码，灯将关闭一会，再接着显示个位码。

一个故障码显示完毕，灯熄灭较长一段时间，再进行下一个故障码显示。

如此循环，直到人为结束故障码的读取过程。

2）相同的闪烁周期，中间用灯熄灭时间的长短来区分十位与个位。

3）闪烁周期相同，位与位之间灭灯时间较长，码与码之间用长时间的亮灯分割。

2．用指针式万用表显示故障码

这种方法是将指针式万用表接到自诊断系统的信号输出端，通过指针的摆动来确认故障码，其编码方式与前面基本一致。

有些系统利用指针的摆幅表示数码的个位与十位，如以电压表指针为5V表示十位，用2.5V表示个位，码与码之间用较长的2.5V进行区分。

3．发光二极管显示故障码

有些自诊断系统的故障码是通过一只或一组发光二极管进行显示。

由于使用的发光二极管的数量不同，其显示的方法和意义也不相同。

（1）用一只发光二极管显示故障码这种显示方法与报警灯显示法相同，有的发光二极管装在电子控制装置上，有的则需要采用发光二极管跨接自诊断系统的故障码输出接口，其接线方法有所不同，注意不能接错线。

（2）用两只发光二极管显示故障码发光二极管装在电子控制装置上或装在仪表板上，两只二极管采用不同的颜色，以区分数码位。

红色二极管表示十位数，绿色二极管表示个位数。

（3）用四只发光二极管显示故障码利用四只发光二极管组成一种二进制编码，从左到右分别代表8、4、2、1，不亮的灯表示该位数值为“0”。

将每位亮灯所表示的值相加，即得到一个故障码。

4．用数码管显示故障码

在一些高级轿车上，故障码用较先进的数字式显示方法。

当进行调取故障码操作时，故障码将通过仪表显示器直接显示。

这种显示方法直观、简单明了。

5．用百分比表或闭合角表显示故障码

百分比（λ）表是用来检查空燃比的仪器，闭合角表是用来检查点火闭合角的仪器。

一些生产较早的欧洲车型利用这两种仪器进行故障诊断。

进行故障诊断时，将表的测量表笔按说明书接到故障诊断座规定的插孔上，打开点火开关，通过读取表针指示的数值，对照故障码表，可以进行故障分析。

（四）汽车故障修理完毕故障码的清除

消除故障码的方法是切断电子控制系统的电源。

最一般的做法是：

用解码器中的清除故障码程序清码；

取下电子控制系统的熔丝约30s；

直接拆下蓄电池的负极搭铁线30s。

但是，由于有些汽车上还有其它的电子控制装置需要电源维持工作，若断开蓄电池负极，会造成这部分装置出现问题或信息丢失。

汽车音响会由于断电而锁机，不掌握密码则无法将该装置重新启动。

因此，清除故障码时，最好按照维修手册中所指示的方法进行。

清除故障码后，经过运行，如报警灯不再亮，则说明故障得到排除。

如运行后报警灯仍然点亮，说明故障没有被彻底排除或还存在其它故障，需要重新调取故障码和排除故障。

第四节汽车电控系统故障诊断与检修实例

通过自诊断系统可以调出故障码，使维修人员对系统故障的范围有初步的了解，帮助分析判断，以便有的放矢地排除故障。

但是，要找到发生故障的具体部位或引发故障的原因，还需要作进一步的诊断。

因此，要求维修人员对汽车电控系统的工作原理比较熟悉，了解各种传感器、执行器的功能、结构和工作原理，掌握测试仪器的使用和测试方法，并且根据系统线路图进行综合分析和解决间题。

所谓故障分析，是指故障出现后或故障范围确定后，通过推理、检测、试验等方法将故障的范围进一步缩小以至确定，找到发生故障的原因和出现故障的装置。

它是进行正确修理的前提条件。

如果只找到出现故障的装置，而没有找到产生故障的原因，则即使更换了装置，还会出现同一故障，而且造成经济上的损失。

一台桑塔纳轿车点火系统不发生高压火花，经诊断确认是点火模块损坏，在未找到引发损坏原因的情况下更换了新的点火模块。

这样连续更换了几个点火模块，很快又都损坏了，故障依然存在。

通过对点火模块损坏原因的分析可知：

一是由于出现电压过高，二是由于工作电流过大。

由于该车充电系统工作正常，第一种原因可以排除；

而工作电流过大，很可能是由于短路引发的。

测量点火线圈低压侧电阻值，没有发现异常；

根据故障出现在发动机起动后10min左右这一现象，怀疑是点火线圈内部出现间歇性短路。

在受到振动或线圈温度升高后，由于匝间短路，一次电流过大而造成模块内功率管的烧毁。

在经过分析后，排除其它可能性，更换了点火线圈，故障消失。

一、电控汽车进行故障分析的一般程序

电控汽车故障分析遵循询问、观察、查阅、调取故障码、检测、试验的程序，采用逐一排除的方法，将确定故障的范围一步步缩小，最终找到故障位置。

1．询问

为了准确判断故障发生的位置，首先询问客户，了解车型、生产年份，故障发生的时间、状况，发生故障时的环境条件，进行了哪些操作，是否已进行检修，动过哪些部位等。

同时，还要了解汽车以前是否进行过维修及维修部位。

通过信息收集，可以帮助初步估计故障发生的原因和部位，排除不必要的干扰，明确查找的目标。

2．观察

这是故障分析最基本的检查，可以确定前面的估计是否正确。

其内容包括：

（1）看看是否有部件丢失，电线是否脱线，接线器是否接合，有无接错线，各种软管的连接状况等。

（2）听起动发动机，检查是否有漏气、杂音，可能产生故障的部件能否正常工作等。

（3）摸通过触摸检查某些部件是否在正常工作，接线是否牢固：

软管是否断裂等。

3．查阅

在对汽车进行检测前，一定要掌握该车的有关数据、所要检查部件的准确位置、接线图、接线和检测方法，包括检测仪器的使用。

进口汽车的车型很多，发展很快，即使同一厂家、同一牌号的汽车，其控制系统也因生产年份不同而大不一样。

在不具备第一手材料的情况下，盲目地检查可能带来意料不到的后果。

4．调取故障码

按照该车所要求的操作程序进入自诊断状态，调取故障码，以作为故障判断的依据。

故障码可帮助简捷地找到故障发生的部位。

得到故障码后，还要判断所显示的故障是否存在，与当前的故障现象是否有关，是否因没有清除故障码所致。

还要注意：

并非电控汽车上的所有故障都用故障码显示，还可以采用其它方法进行故障分析。

利用尾气分析仪，通过检测废气中二氧化碳（CO2）和碳氢化合物（HC）的浓度，可以帮助判断点火和喷油器等故障。

5．检测

只有在进行检测后才能最终判定故障的位置和找到产生故障的原因。

检测包括的内容很多，如：

信号检测、数据检测、压力检测、执行器动作检测等；

涉及到的检测仪器也较复杂，要求能够正确选择和使用检测仪器，并谨慎、准确地与电控系统连接。

6．试验

正确地判断出故障，进行修理后还要进行试验，以确认所出现故障确已被排除，并检查修理后的效果等。

在汽车彻底修好后，要进行故障码的清除工作。

二、利用汽车故障征兆表进行故障分析

由于先进汽车的各种装置和系统过于庞大、复杂，给维修带来不便。

为方便维修，有些汽车厂家在修理手册中提供故障征兆表，帮助进行故障分析，使分析有序不乱。

故障征兆表以汽车表现出的故障现象为纵线，以可能引起该故障的系统、电路为横线制成表格，中标出可能产生故障的元件、部位、检测内容等，以利于有针对地进行故障判断。

经逐项检查，排除疑点，最终即可确定故障部位，还必须搞清电控系统各元件的配置。

进行上述检查时应注意以下事项：

1）进行每一步检查时要认真仔细，注意怀疑部位的部件、接线和连接器连接是否正常，只有在确定该部位无问题后才做下一步检查。

2）有些故障是在特定的条件下才发生，这时要特别注意使用故障模拟法再现故障，以确定是否存在故障。

3）未完成细致检查前，不要轻易断定问题出在ECU上。

由于汽车的工作特点和工作环境，对ECU可靠性要求极高，在设计和制造时给予了充分的考虑，所以ECU一般不易发生故障。

在没有测试设备的条件下，无目的的拆换将带来不必要的经济损失。

三、汽车电控系统检修实例

目前国内的电控汽车类型很多，各种车都有自己的检修方法和检测仪器。

要掌握所有电控汽车的修理方法、维修数据是不现实的，只有通过不断的维修实践，加深对工作原理的认识，积累经验，正确掌握各种检测仪器的使用，借助维修手册提供的有关技术资料、标准数据，才可能准确、迅速地判断和查找故障。

汽车电控系统的大部分元器件采用密封式设计，损坏后不易修复；

即使可以修复的元器件在可靠性方面也得不到保证，所以在故障找到后，一般采用更换损坏的元器件来排除故障。

因此，进行电控系统维修时，故障分析与检测的任务更为重要。

下面举几个汽车电控系统检修的实例，帮助了解检修的一些程序。

例11-1一辆日产六缸发动机汽车，行驶里程已超过

km。

（1）故障现象汽车运行时排气管冒烟浓重。

（2）故障原因混合气偏浓和燃烧室内窜机油。

（3）诊断与排除空气系统和汽油汽油供给系统清洗后，情况并没有好转；

检测空气流量计，信号正常。

欲检查冷却液温度传感器，没有发现该传感器，只有一线端悬于冷却液温度传感器安装处。

在该线端与发动机搭铁之间接一个300Ω电阻，起动发动机运转一段时间后浓烟转清，故可判定其故障是由冷却液温度传感器引起。

加装冷却液温度传感器后故障即消除。

（4）故障分析发动机运转正常而排气出现浓烟多由于混合气过浓所至，当氧传感器、冷却液温度传感器、空气系统出现故障时，可能引发该现象。

冷却液温度传感器电阻值随发动机冷却液温度上升而下降，例11-1中，由于冷却液温度传感器线端悬空，控制装置接到高阻信号，判断发动机工作在低温状态，则加大汽油喷射量，致使发动机正常温度下运行时混合气偏浓，产生浓烟。

加装300Ω电阻后，控制装置得到发动机正常水温信号而减少汽油喷射量，故排放转为正常。

例11-2一辆丰田凌志LS400汽车的发动机

（1）故障现象怠速转速居高不下。

（2）诊断与排除调故障码没有数据显示，测量冷却液温度传感器工作正常。

用卡钳卡紧空气旁通道橡胶软管，怠速转速下降，可断定空气阀有问题。

拆下空气阀检查，发现故障是由于步进电机进水，轴承生锈，电机轴不能转动，空气阀位于开启位置所致。

除锈加油后，步进电机恢复工作，发动机怠速也正常了。

（3）故障分析机械故障是引发此故障的原因之一。

许多发动机故障与其机械故障有关。

怠速系统检修可先进行模拟试验，以确定怠速系统是否存在故障。

用手或钳子掐住怠速空气阁进气软管，通过改变进气截流面积检查发动机怠速快慢的变化，可以确定怠速机构是否有问题。

怠速控制阀的种类较多，首先应区别类型，分别检查工作电压或工作信号。

如步进电机式怠速电磁阀，在改变怠速状态下的发动机功率输出时，测量接线插头处，应有脉冲信号输出。

怠速电磁阀的单体检查可通过测量线圈的电阻值，来进行怠速电磁阀或步进电机是否正常的判断；

也可采用通电的方法，进行怠速电磁阀性能测试。

对步进电机式怠速阀进行测试时，应按照电机线圈的供电顺序，按顺序接蓄电池电源，观察阀芯是否移动，否则应更换电机。

检查怠速电磁阀和节气门位置传感器时，还应注意：

这两个装置装在进气通道且距进气门较近，容易形成积碳而引起怠速故障，因而故障诊断前应清洗积碳。

有的汽车电控系统具有自适应机能，如怠速空气通道出现淤堵使空气流量减小，发动机转速下降，则系统会调节怠速空气阀开度，以维持怠速稳定，并将数据存储直至下次修改数据。

在怠速系统检修、更换后，一定要将数据恢复到初始值，否则会出现怠速不正常。

进行故障判断中不可忽视对汽油供给系统的检修，汽油供给系统的功用是提供燃烧所需要的具有一定压力的汽油。

如果供油不足、供油压力下降、喷油不畅等，都将使汽油系供给统出现故障，影响发动机的正常工作。

（1）汽油压力的检查把压力表接到汽油供给系统油路上，摘掉汽油压力调节器上的真空管，起动发动机，观察压力表指示的汽油压力是否在规定范围内。

如压力过高，检查压力调节器；

如压力过低，则应检查汽油滤清器是否堵塞、是否有汽油泄漏出现，进而检查汽油泵及压力调节器工作是否正常。

（2）电动汽油泵的检测给电动汽油泵接通电源，观察其是否转动。

丰田汽车是利用跨接线跨接检查插座的“FP”与“+B1”两孔后，打开点火开关，油泵进入工作状态。

有些车只要把点火开关拨至“ON”位置，油泵就会工作1s后停止工作。

可通过听油泵转动的声音判断工作状况，也可把油泵拆下来，通电检查。

进行通电检查时动作要迅速，不要超过10s，因为在没有汽油冷却情况下，通电时间过长，线圈易被烧毁。

（3）喷油器的检测喷油器是电子控制汽油喷射系统中非常重要的执行器，它的工作直接影响汽油喷射系统的质量。

喷油器的检查可分为车上和车下两类：

1）车上检查指进行喷油器是否工作或元件是否正常的检查。

起动发动机，用手摸或用听诊器检查喷油器是否在工作，喷油器工作时有振动和响声，据此可迅速判断喷油器是否工作；

也可通过利用万用表测量喷油器电阻值进行判断，但要区分该喷油器是高阻值还是低阻值喷油器。

2）喷油器工作状况是决定发动机工作稳定与否的重要因素。

车下检查是指摘下喷油器，分别通电检查喷油器的喷油状况（喷射角度和雾化状况）和喷油量是否符合标准（各喷油器喷油量偏差不超过10%），且通过清洗喷油器来改善喷油状况，偏差严重的应更换喷油器。

检查喷油器时特别要注意喷油器的电阻值，只有高阻值喷油器可直接接在12V电源上进行试验；

而低阻值则应使用专用连接器与蓄电池连接，或使用普通导线，但要串接8Ω~12Ω电阻。

例11-3一台日产L20发动机，已行驶

（1）故障现象发动机暖机后怠速运转不好，有时熄火；

加速过程中出现断气现象。

进行试车时运行状况基本正常。

（2）诊断与排除首先检查点火系统，对不符合要求的火花塞进行了更换；

然后清洁空气滤芯，并检测汽油供给系统压力、喷油器工作均正常。

在发动机怠速时检查空气流量计，触碰进气管时发动机熄火，仔细观察后发现进气管上有裂口。

由于裂口在波纹管内侧，不仔细很难观测到。

更换新管后试车，故障消失。

该故障产生的原因是进气管上有裂口，起动暖机后，塑胶管变软，发动机振动使空气从扩大的裂口进入，混合气过稀而造成发动机熄火。

（3）故障分析发动机电控系统是根据进入气缸的空气量来决定喷油量的，因此进气系统出现问题对发动机的工作影响较大。

进行进气系统检修前，先要进行目视检查。

查看空气管、真空管接口有无松动，软管上有无破损，确认没有问题后再进行其它的检查。

1）叶片式空气流量计的检查。

这种流量计是通过机构动作把空气流量转变为电信号，由滑动触点、开关触点、转动机构及调整装置等组成，容易出现触点烧蚀、接触不良、动作不灵活和位置变动等故障。

检查时摘下空气流量计线束插头，用万用表检测空气流量计的各端子间电阻的变化状况，判断电位计是否正常。

接好万用表后，慢慢推动流量板，电阻值应呈连续变化，且在两端呈现最大与最小值，否则应予更换。

2）涡流式空气流量计的检修。

涡流式空气流量计的种类较多，输出信号不同，检测的方法使用的仪器也不一样。

有的以电压变化的形式输出信号，有的以频率变化的形式输出信号。

若发动机可运转，分别使用电压表或频率计可进行检测；

而在静态时，通过测量电接头端的电阻值可进行判断（阻值见第十章）。

3）进气歧管压力传感器的检修。

发动机熄火时，摘下线束插头，打开点火开关，用电压表检查电源端与接地的电压，其值应在4.7V~5V之间。

关闭点火开关，接上线束插头，将电压表接在信号输出端子上，在真空管处接手动真空泵，当施加的真空压力下降时，电压也随之变化，否则应予更换。

例11-4一辆奥迪V6发动机汽车

（1）故障现象发动机运行无力，勉强开至修理厂。

（2）诊断与排除测试点火系统、汽油供给系统，均正常；

再起动发动机不再着车。

用缸压表检查气缸压力过低，起动机旋转时进气管处无吸气声，多次摘下火花塞再装上后，起动发动机，出现着火征兆，但转瞬即灭。

摘下排气管后，发动机顺利起动。

究其原因，是由于排气不畅造成排气背压升高，无法进行发动机工作循环所致。

该发动机装有三元催化转换装置，长时间使用或使用不合格汽油，造成三元催化转换装置堵塞而无法排气。

更换三元催化转换装置后，发动机正常运转。

（3）故障分析排气净化系统出现故障引起发动机停止转动时，有可能是电子控制系统的问题，但也有许多其它情况可能引起发动机故障。

三元催化转换装置由于长时间使用或使用不合格汽油、铅粒和积碳沉积使催化装置堵塞，造成排气不畅，温度和背压过高，致使发动机不能正常工作。

检测三元催化转换装置进、出口温差的变化，可快捷判断故障是否发生。

检查方法是：

发动机预热后，把两温度计分别装在三元催化转换装置