【技术资料】共轨柴油车电脑控制系统故障检修方法


【技术资料】共轨柴油车电脑控制系统故障检修方法

一、心理上的重视,理论上的实践
  1.专一和统观的学习方法目前汽车电脑的品牌非常多,如:西门子、德尔福、摩托罗拉、博世、玛瑞利、联合电子等等,学习起来非常杂乱,让人无从下手。学习时先要掌握必要的电工电子基础知识,然后选定一个品牌,作为基础,把一款电脑板学熟学透,熟悉电子原件与电路走向,并且还要熟悉外电路、各传感器、执行器的工作原理。然后在掌握此款电脑板的基础上参考各种资料和维修技巧,逐渐学习各种电脑板的构造和原理,融会贯通、全面掌握。如此学习日积月累,汽车电脑控制单元检修技术必然会不断进步。学习汽车电脑板还要有“失之毫厘、谬以千里”的意识,检修时不能抱有任何的侥幸心理和差不多的想法。

  2.熟记和理解相结合
  人常说“熟能生巧”,这对于学习汽车电脑板检修来说,更显重要。要想达到“熟”,最主要的是要练好基本功,不能有半点的投机取巧。熟记和理解相结合,多思考、多问、和学习基本电路共同步进,才能达到“熟能生巧”的程度。

  3.理论和实践不脱离
  “理论和实践”没有人不理解,但是真正要“理论与实践”相结合还真是很难做到。进行柴油机电脑控制系统检修,要求维修人员不但要掌握必要的理论知识和文化素养,还要学会将知识和技巧应用到实际的检修当中,学会融会贯通,践行务实精神。学习汽车电脑板维修更是如此。俗话说,学而不思则罔,思而不学则殆。在学习时,只会埋头苦干,可能会钻入死胡同,只从理论总结,确实纸上谈兵不得实处。所以学习汽车电脑板检修必须理论和实践相结合。

二、汽车电脑的检修常用方法
   如果要进行汽车电脑维修,首先要确定是电脑故障,以免盲目修理,造成不必要的时间浪费和引起其它电路故障。汽车电脑内部电路可以分为两部分,即输入、输出电路以及转换电路的常规电路和微处理器。常规电路大多采用通用的电子元件,如果损坏一般是可以修复的。在实际使用过程中,汽车电脑的故障大多发生在常规电路中。

1.确定电脑是否损坏
   确定电脑损坏的通常方法是相关传感器信号都能正常输入电脑的情况下,电脑不能正确输出控制信号来驱动执行器。这需要很多具体细致的基础检查工作。例如发动机无法起动,经过检查确定起动时喷油器插头上无频率电压,在检查相关电路正常而且起动信号可以正常输入发动机电脑,电脑没有输出驱动信号给喷油器,这样就可以断定发动机电脑内部故障。

2.按照电路寻找损坏元件
   根据电路图或实际线路的走向找到与喷油器连接的相应电脑端子,然后用数字万用表的“通断挡”从确定的电脑端子开始,沿着电脑的印刷电路查找,直至找到某个三极管。这是因为电脑通常采用大功率三极管放大执行信号以驱动执行器,所以此类故障的原因大多是一个起着开关作用的三极管短路所致。

3.测量三极管
   确定三极管的 3 个极。与印刷线路对应的管脚为三极管的集电极,旁边较细的印刷线是基极。确认方法是,将发动机电脑多孔插头插上,起动发动机,使用万用表的电压挡连接到要确认的印刷线,显示 5V 则为基极。用万用表测试三极管,如果发现集电极(c)与基极(b)的正反向电阻无穷大,则说明三极管已经断路;如果发现集电极(c)与发射极(e)之间的电阻为零,则说明三极管已经被击穿。另外,还需要测量三极管附近相连的其它三极管和二极管。

4.确定替换用的三极管
  确定三极管的型号大致有以下几个方法:

  (1)型号:查看三极管上的型号,通过三极管对应表确定与之相配的三极管。
  (2)电阻:三级管的基极一般都串有电阻,基极的电阻值要与原三极管的电阻值相近,不同颜色的电阻阻值不同。因为三极管的基极是靠电流的大小控制的,电脑电压值固定,因此就需要利用电阻来控制电流。如果电流过大会烧毁三极管,电流过小则不能将其触发。
  (3)测量:利用万用表的二极管测量挡测量三极管的属性。根据三极管的特性,应该只有 1 个管脚相对于另外 2 个管脚单向导通,具备这个属性则可确定是三极管,只有一对管脚单向导通的是场效应管,相对另外两个管脚导通的管脚是三极管的基极。

5.将替换的三极管焊接到电路板上焊接时要注意焊锡要尽可能少,避免过热,焊接完成后要用万用表测量各管脚应不相互连通。

6.测试维修效果
  将电脑板在裸露的情况下连接到车体线束中,起动发动机检查相应功能是否正常,同时用手触摸三极管,有些热是正常的,如果烫手就有问题了。观察故障灯是否点亮,并进行一定里程的路试。

下面以发动机电脑控制的喷油器电路为例,简要说明检修发动机电脑的过程。
  (1)喷油器电源电路:喷油器电路分为电源电路和发动机电脑控制电路两部分。喷油器的电源大都由燃油喷射继电器提供,即点火开关打开后,燃油喷射继电器动作,蓄电池电压到达喷油器,此时等待发动机电脑的控制信号,以配合发动机工作。
  (2)发动机电脑控制电路:发动机电脑依据负载、转速以及各种修正信号进行运算,由输出电路输出喷油器脉冲信号,并由驱动电路放大电压信号,再接到 NPN 功率晶体管的基极(b),使三极管执行脉冲频率的开关动作,即完成喷油器电磁线圈的通电与断开的动作。
  (3)喷油器电路故障分析:执行喷油器开关动作的控制电路,是由三极管控制喷油器线圈的搭铁回路,三极管的集电极(c)连接喷油器,发射极(e)搭铁。如果 c 极和 e 极短路,就会出现打开点火开关后,喷油器始终喷油的故障;如果 c 极断路,就会使喷油器无法完成搭铁回路,导致喷油器不喷油。另外,与三极管 c 极并联的保护二极管如果短路,也会出现喷油器一直喷油的现象。
  (4)喷油器电路检测方法:可以使用数字万用表、示波器或 LED 测试灯等工具,严禁带电插拔线束插头,或使用指针式万用表或大功率测试灯,以免引起瞬间大电流造成发动机电脑内部三极管损坏。
将 LED 测试灯连接在喷油器插头两个插孔中,打开点火开关。如果LED 灯一直点亮,表示三极管 c 极和e 极短路;如果 LED 灯不亮,起动发动机,如果 LED 灯仍不亮,表示三极管 c 极和 e 极断路。

三、汽车电脑板检修原则与步骤
   在无任何原理图状况下要对一块比较陌生的电路板进行维修,以往的所谓“经验”就很难施展,尽管在线维修测试仪可以提高修复电路板的概率,但如果方法不当,工作起来照样事倍功半。笔者根据多年的维修经验,总结出以下 2 个原则和 3 个步骤,只要您按下述方法进行操作,必有助益。

1.原则一 先看后量
使用工具:数字(或模拟)万用表、放大镜。
   当手拿一块待修的电路板,良好的习惯首先是应对其进行目测,必要时还要借助放大镜,主要看 :
  (1)是否有断线,是否有烧糊的痕迹。
  (2)各元件如电阻、电容、电感、二极管、三极管等是否存在断开现象。
  (3)电路板上的印制板连接线是否存在断裂、粘连。
  (4)是否有人修过,动过哪些元器件,是否存在虚焊、漏焊、插反等操作方面的失误。
   在确定待修板无上述状况后,用万用表测量电路板电源和地之间的阻值,通常电路板的阻值都在 70~80Ω 以上,若阻值太小,才几个或十几个 Ω,说明电路板上有元器件被击穿或部分击穿,就必须采取措施将被击穿的元器件找出来。具体办法是给被修板供电,用手去摸电路板上各器件的温度,烫手的将是重点怀疑对象。
   若阻值正常,就可以用万用表进行故障检测了。因为造成电路板出现故障的因素有很多,测量板上的电阻、电容、二极管、三极管、场效应管、拨段开关等分立元件,其目的就是首先要确保测量过的元器件是正常的,维修的原则是,能用万用表解决的问题,就不要把它复杂化。
2.原则二 先外后内

   测试使用工具:在线维修测试仪系列、记号笔在线维修测试仪系列各型号都集合了两种故障诊断技术,一种是基于器件测试程序库的标准比较测试法(即 ICFT);另一种则是基于 VI 曲线的实时比较扫描测试法(即 ASA-VI)。
在进行芯片测试时,可能会出现下列两个测试盲区:
 (1)测试程序库暂时尚未建立某芯片的测试程序,即库中无此芯片;
 (2)即使测试程序库已经建立了芯片的测试程序,但“在线测试”不通过。

3.柴油机电脑控制单元维修三步法
(1)量电阻
   打开电脑控制单元,看外观是否有烧焦痕迹。用万用表检测供电滤波电容的电阻值。12V 滤波电容正向 500Ω 左右、反向无穷大为正常。如电阻值为 0~100Ω,说明 12V 电源稳压集成块烧坏。然后量正 5V 或3.3V 供电滤波电容电阻值,正向200~400Ω 为正常,反向 400~700Ω为正常;当正反向电阻值小于 100Ω时视为短路状态,电脑板内部有损坏硬件。此时须找到烧坏硬件,具体方法是:

第一、切断法:将每个元件从供电线上撬开,测量其电阻值,如电阻值小于 100Ω 即为损坏,将其更换。再测量正 5V(3.3V)供电滤波电容电阻值,如在正常范围内即为修复。

第二、通电法:在损坏的单片机上直接用 5V(3.3V)电源送电,注意观察损坏集成块发热情况,先发热者为损坏集成块,更换之后再量电阻值。
(2)送电压
   按照单片机端子图,用汽车电脑公司所生产的修复仪向电脑板送电压,用修复仪上的探针检测供电电压、复位电路、晶体振荡器、地址线、数据线等的脉冲信号,观察软件和硬件的运行情况。在修复仪上观察故障指示灯、油泵指示灯运行情况,也可以用解码器进入单片机系统。如果脉冲信号有一处不正常,单片机即处于死机状态。关键在于要严格掌握上述每一处的工作状态;理解单片机工作的四要素,一、是供电电压,二、是复位电路,三、是晶体振荡器,四是地址线和数据线。
(3)送信号
   在柴油车电脑板故障修复台上送曲轴传感器信号和凸轮轴传感器信号,检查喷油、油泵继电器、主继电器和各种电磁阀的动作响应,从中找出缺缸和控制继电器的模块。

四、汽车电脑板维修的注意事项
   汽车电脑板是个复杂的精密元件,对高压和高温都很敏感,为了避免人为损坏,应当注意以下事项:
   1.不论发动机是否在运转,只要是点火开关接通时,决不可人为断开工作中的 12V 电气装置。如:蓄电池电缆、怠速控制装置、喷油器、点火装置、电子控制单元 ECU、任何电子控制单元的导线、鼓风机的导线连接器及空调离合器导线等;
   2.跨接起动其它车辆时,必须先断开点火开关,才能拆装跨接蓄电池电缆线;
   3.电喇叭不能装在靠近汽车电脑的地方,因为喇叭中的磁铁会损坏电脑中的部件;
   4.在车身上使用电焊时,应先断开汽车电脑的电源,拆下汽车电脑板;
   5.汽车电脑要避免受潮,不能用高压水冲洗汽车电脑板外围;
   6.在钣金、喷漆、贴膜时一定要做好防水后再作业;
   7.不能用指针式万用表测试汽车电脑和传感器。应该使用数字式万用表;
   8.不能用测试灯去测试与汽车电脑相连接的电气装置。拆装数字式仪表时一定要带上接铁金属带;
   9.蓄电池极性不能接反;
   10.保证各接头、接线要牢固接触;
   11.不得使用含硅密封胶。氧传感器会因硅含量过高中毒;
   12.打开电脑板后,电脑板下面一定要放绝缘垫。不要放可以导电的东西,以免造成电脑板短路;

   13.电控汽车的电控单元(ECU)都具有记忆功能。当电控系统出现故障时,ECU 会存储其对应的故障代码。维修人员便可从故障自诊断系统中读取故障代码,进而查找故障原因和故障部位。若在读取故障代码之前贸然拆下蓄电池连接线(或拔掉电源熔丝),由于中断了 ECU的电源,存储其内的故障代码便会自动消除。再想获得故障信息(故障代码),就必须重复(再现)故障发生时的工作状况和环境条件(譬如:特定范围的发动机转速及负荷、发动机的某种水温、某种进气温度以及有关传感器的某种工况等),显然,这是非常麻烦和费时的。因此,在维修电控汽车之前应按要求先读取并记录故障代码,然后才能进行其他它的维修作业,以免不慎丢失故障代码;

   14.在对电控发动机燃料系统进行检查作业之前,应拆下蓄电池的连接线(或熔丝),以免发生火灾。即在拆卸油路之前应先关闭点火开关(置“OFF”),再拆下蓄电池连接线或熔丝。由于供油系统中残存一定的压力,故还得对燃油系统“卸压”。较简单的方法是在拆卸油路的接头处裹上布条或棉纱,并在其下面放置油盆,然后慢慢松动接头将燃油导入盆内,以防飞溅。当燃油检测装置(如油压表)接入管路后,若需用蓄电池电源对其测试,也必须先关闭点火开关,再接蓄电池连接线。否则,将可能产生电火花而引起火灾。特别要指出的是:当燃油系统检查完毕后,在拆卸检测装置之前,同样必须先关闭点火开关,然后拆下蓄电池连接线,方可执行燃料系的作业。发动机维修妥善后,需清除掉ECU 中的原故障代码。对大多数电喷发动机而言,拆下蓄电池连接线或拆下通往 ECU的熔丝,保持断电30s 即可清除掉 ECU 中的故障代码。但是,个别发动机则不适用这种拆卸电源的办法,否则将会使其石英钟和音响等附属设备的内存(包括防盗码)一起被消除掉。因此,应按该车的维修手册所指示的方法去消除故障代码,切不可随意拆除电源线。