電控汽車維修基礎(chǔ)知識(shí)

    現(xiàn)代汽車電氣、電子設(shè)備的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在功能集約化(組合化)、控制電子和連接標(biāo)準(zhǔn)化。在分析電子線路的故障時(shí)，由于它總是與相關(guān)的電氣設(shè)備相聯(lián)系，或者說(shuō)它要依靠其它電氣設(shè)備的工作來(lái)體現(xiàn)電子線路的功能，所以，一定要了解電氣電子設(shè)備的一般特點(diǎn)。

    1.現(xiàn)代汽車一般設(shè)有總電源開關(guān)，且多為電磁式。

    2.現(xiàn)代汽車上有許多地方配置易熔導(dǎo)線(不是保險(xiǎn)絲)，以保護(hù)線束，而不是保護(hù)某個(gè)特定的電器。它與保險(xiǎn)絲的不同之處在于其熔斷反應(yīng)較慢，且是導(dǎo)線的形式。由于某種原因?qū)е缕浔Ｗo(hù)性熔斷后，不能象保險(xiǎn)絲那樣容易發(fā)現(xiàn)，有些甚至在線束內(nèi)，分析故障時(shí)要倍加注意。

    3.除極個(gè)別情況外，所有電控汽車均是多用單線制連接，而以車身金屬結(jié)構(gòu)作為一條公共導(dǎo)線，所有電器均以“搭鐵”形式與其連接。

    4.原則上，所用電器均為低壓大電流器件。

    5.即使是同一廠家的同一型號(hào)，也會(huì)由于出廠年度甚至月份的不同而有某些改進(jìn)。

    1.溫度與溫度

    溫度的變化包括兩個(gè)基本方面：一是進(jìn)出使用溫度即外界環(huán)境溫度，在我國(guó)，這個(gè)變化范圍大約是-40至+50℃(陽(yáng)光下)。二是條件使用溫度，它是與汽車工作時(shí)間的長(zhǎng)短、電子線路布置的位置及其自身的發(fā)熱、散熱條件等有密切關(guān)聯(lián)。就一般情況言，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度可達(dá)100℃以上，儀表板內(nèi)壁溫度可達(dá)60℃以上，而排氣管內(nèi)溫度可達(dá)600℃以上(排氣含氧傳感器即置于此)。對(duì)于電子元件來(lái)講，這樣高的使用溫度往往是造成過(guò)熱損壞的主要原因之一。除此之外，在寒冷地區(qū)工作的汽車，溫度梯度變化較大，如汽車在寒冷地區(qū)啟動(dòng)后立即行駛時(shí)，各部分溫度發(fā)生急劇變化，冷卻液溫度從室外的-30℃到啟動(dòng)10min后升到+80℃左右，發(fā)動(dòng)機(jī)油溫也在啟動(dòng)30min后升到80℃左右。所以電子設(shè)備的安裝要考慮到所安裝位置的溫度環(huán)境。

    2.電壓的波動(dòng)

    (1)電源電壓波動(dòng)

    在正常情況下，汽車電源是波動(dòng)的，在發(fā)動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)前或轉(zhuǎn)速低于某值時(shí)，由蓄電池供電；在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)一定轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)電機(jī)對(duì)外供電，用于用電設(shè)備和給蓄電池充電。由于蓄電池放電程度不同，其輸出電壓變化較大，同時(shí)發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器是用通、斷的方式來(lái)控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的，輸出電壓在標(biāo)準(zhǔn)電壓附近上下波動(dòng)。這個(gè)波動(dòng)范圍應(yīng)是從蓄電池端電壓到調(diào)節(jié)器起作用的電壓之間，例如使用12V電源的汽車，低溫啟動(dòng)時(shí)其蓄電池端電壓可低到6-8V，而發(fā)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，則可達(dá)14.5V。

    (2)瞬時(shí)過(guò)電壓

    瞬時(shí)過(guò)電壓是指由于電磁感應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的較高電壓，也稱脈沖電壓。瞬時(shí)過(guò)電壓產(chǎn)生的因素很多，主要是由于電器工作時(shí)的開關(guān)過(guò)程、觸點(diǎn)的斷合、點(diǎn)火脈沖等引起的。瞬時(shí)過(guò)電壓的峰值雖然很高，但持續(xù)時(shí)間很短，對(duì)強(qiáng)電設(shè)備(如啟動(dòng)機(jī)、電喇叭等)危害不大，但對(duì)微電子設(shè)備及其元件危害較大。因此，在使用有電子控制裝置的汽車時(shí)，需特別注意瞬時(shí)過(guò)電壓的產(chǎn)生及其預(yù)防。

    3.無(wú)線電干擾

    (1)電器件的相互干擾

    事實(shí)上，由于汽車電器間的相互干擾不可避免，因此，對(duì)汽車電子電路來(lái)說(shuō)，重要的是電磁相容性。任何因素激發(fā)出的電路中的振蕩，都會(huì)通過(guò)導(dǎo)線等以電磁波的形式發(fā)射出去，不僅干擾收音機(jī)、通訊設(shè)備，而且對(duì)車上具有高頻響應(yīng)特點(diǎn)的電子系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。因此，汽車上應(yīng)用計(jì)算機(jī)(控制器)等，都應(yīng)具有良好的電磁屏蔽措施，一旦屏蔽損壞，也會(huì)導(dǎo)致工作異常。

    (2)車外干擾

    4.其它環(huán)境

    (1)浸水、結(jié)冰試驗(yàn)：檢驗(yàn)電子元件對(duì)水浸、冰凍的承受能力；

    (2)耐鹽試驗(yàn)：對(duì)汽車電子元件進(jìn)行5%的鹽水噴涂試驗(yàn)，檢驗(yàn)對(duì)鹽的耐腐蝕性；

    (3)灰塵、沙塵會(huì)引起斷電器解除不良，或者吸收水分后附在元器件上引起漏電。

    (4)油與其它化學(xué)物質(zhì)：要求汽車用電子元件不能因機(jī)油、機(jī)油添加劑、汽油和防凍液的影響而影響功用。

    1.故障特點(diǎn)

    現(xiàn)代轎車上的電氣故障特點(diǎn)可逐一與其使用特點(diǎn)相聯(lián)系。一般電子元件對(duì)過(guò)電壓、溫度十分敏感，例如晶體管的PN結(jié)易過(guò)壓擊穿，電解電容器在溫度升高時(shí)漏電亦增加，可控硅元件則對(duì)過(guò)流敏感等。這些故障特點(diǎn)，歸納如下：

    (1)元件擊穿

    據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車電容器的損壞大約85%是由于介質(zhì)擊穿造成的，而其中約有70%的擊穿故障是發(fā)生在新車上，即工作的頭幾百個(gè)小時(shí)內(nèi)，因?yàn)槿绻�電容器有缺陷的話，在頭幾百個(gè)小時(shí)的使用中就會(huì)被擊穿。電容器擊穿時(shí)，又常常燒壞與其串聯(lián)的電阻元件。

    晶體管PN結(jié)的擊穿則是主要的故障現(xiàn)象。熱穩(wěn)定性差的故障，應(yīng)視為元件質(zhì)量問(wèn)題，有些電控汽車上的電子元件，常常由于自身的熱穩(wěn)定性較差而導(dǎo)致類似于擊穿故障的“熱短路”(或稱“熱穿透”)現(xiàn)象。

    (2)元件老化或性能退化

    (3)線路故障

    2.檢修特點(diǎn)

    (l)電控汽車電子電路的維修，目前突出的問(wèn)題是資料缺乏，備件困難。一旦碰到不熟悉的車型和線路，常常要自己動(dòng)手，分析電路原理，甚至測(cè)繪必要的電路圖，以弄清總體電路及聯(lián)系，再做故障電路的分析。因此，電控汽車電子電路維修將涉及到電路分析方法問(wèn)題。

    (2)電控汽車許多電子電路，出于性能要求和技術(shù)保護(hù)等多種原因，往往采用不可拆卸封裝，如厚膜封裝調(diào)節(jié)器、固封點(diǎn)火電路等。如若某一故障可能涉及到它們內(nèi)部時(shí)，則往往難于判斷，需要先從外圍逐一排出，最后確定它們是否損壞。

    (3)一些電控汽車上的電子電路，雖然可拆可卸，但往往缺少同型號(hào)分立元件代換，故往往需要設(shè)法以國(guó)產(chǎn)或其它進(jìn)口元件替代。這涉及到元件替換的可行性問(wèn)題。

    (4)在檢修方法上，傳統(tǒng)汽車電器故障，往往可以用“試火”的辦法逐一判明故障部位與原因。盡管這種方法并不是十分的安全可靠，且對(duì)蓄電池有一定的危害，但在傳統(tǒng)檢修方法中還是可行的。在裝有電子線路的電控汽車上，則不允許使用這些方法。因?yàn)椤霸嚮稹碑a(chǎn)生的過(guò)電流，會(huì)給某些電路或元件帶來(lái)意想不到的損害。因此維修電控汽車電器時(shí)必須借助一些儀表和工具，按一定的方法進(jìn)行。

    (5)不允許使用歐姆表及萬(wàn)用表的R×100以下低阻歐姆擋檢測(cè)小功率晶體管，以免電流過(guò)載損壞它們。

    (6)更換三極管時(shí)，應(yīng)首先接入基極，拆卸時(shí)，則應(yīng)最后拆卸基極。對(duì)于金屬氧化物半導(dǎo)體管(MOS)，則應(yīng)當(dāng)心靜電擊穿，焊接時(shí)，應(yīng)從電源上拔下烙鐵插頭。

    (7)拆卸和安裝元件時(shí)，應(yīng)切斷電源。如無(wú)特殊說(shuō)明，元件引腳距焊點(diǎn)應(yīng)在10mm以上，以免烙鐵燙壞元件，且宜使用恒溫或功率小于75W的電烙鐵。

    (8)修理好以后，應(yīng)保證有散熱片的元件，與其散熱片之間的良好接觸，確保傳熱良好。

    (9)其它必要的維修經(jīng)驗(yàn)。所有以上這些特點(diǎn)，均應(yīng)要求檢修人員具有一定的電工電子學(xué)基礎(chǔ)和分析電路原理及使用基本儀表工具的能力。

    1.驗(yàn)證用戶的反映將有問(wèn)題線路中的各個(gè)元件都通上電試一試，看用戶的反映是否屬實(shí)，同時(shí)注意觀察通電后的種種現(xiàn)象。在動(dòng)手拆卸或測(cè)試之前應(yīng)盡量縮小事故原因的設(shè)定范圍。

    2.分析線路原理圖在線路圖上劃出有問(wèn)題的線路，分析一下電流由電源負(fù)載入地的路徑，弄清線路的工作原理。如果對(duì)于線路原理還不太清楚，應(yīng)仔細(xì)看電路說(shuō)明及相關(guān)資料，直至弄清為止。對(duì)有問(wèn)題線路的相關(guān)線路也應(yīng)加以檢查。每個(gè)電路圖上都給出了共用1個(gè)保險(xiǎn)、1個(gè)接地點(diǎn)或1個(gè)開關(guān)的相關(guān)線路的名稱。對(duì)于在第1步程序中漏檢的相關(guān)線路要試一下，如果相關(guān)線路工作正常，說(shuō)明共用部分沒問(wèn)題，故障原因僅限于有問(wèn)題的這一線路中。如果幾條線路同時(shí)出故障，原因多半出在保險(xiǎn)或接地線。

    3.檢查問(wèn)題集中的線路/部件

    測(cè)試線路，驗(yàn)證第2步中所做的推斷。故障檢修的快慢、成功與否關(guān)鍵在于排障程序簡(jiǎn)單、明了而有理，將系統(tǒng)故障診斷表中最有可能的原因突出出來(lái)，先加以測(cè)試，且先測(cè)試最容易測(cè)試的地方。

    4.進(jìn)行修理

    5.驗(yàn)試線路是否恢復(fù)正常

    對(duì)線路再進(jìn)行一次系統(tǒng)檢查，看問(wèn)題是否已經(jīng)解決。如果故障是保險(xiǎn)熔斷，應(yīng)對(duì)使用該保險(xiǎn)的每條線路都要測(cè)試。

    (三)現(xiàn)代轎車電氣維修注意事項(xiàng)

    1.拆卸蓄電池時(shí)，總是最先拆下負(fù)極(-)電纜；裝上蓄電池時(shí)，總是最后連接負(fù)極(-)電纜。

    2.更換燒壞的保險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)使用相同規(guī)格的保險(xiǎn)。使用比規(guī)定容量大的保險(xiǎn)會(huì)導(dǎo)致電氣元件損壞或產(chǎn)生火災(zāi)。

    3.拆下或裝上蓄電池電纜時(shí)，應(yīng)確保點(diǎn)火開關(guān)或其它開關(guān)都已斷開，否則會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體元器件的損壞。

    4.靠近振動(dòng)部件(如發(fā)動(dòng)機(jī))的線束部應(yīng)用卡子固定，將松馳部分拉緊，以免由于振動(dòng)造成線束與其它部件接觸。

    5.不要粗暴地對(duì)待電氣元件，也不能隨意亂扔。無(wú)論好壞器件，都應(yīng)輕拿輕放。

    6.與尖銳邊緣磨碰的線束部分應(yīng)用膠帶纏起來(lái)，以免磨壞。

    7.安裝固定零件時(shí)，應(yīng)確保線束不要被夾住或被破壞。

    8.安裝時(shí)，應(yīng)確保接插頭接插牢固。

    9.進(jìn)行保養(yǎng)時(shí)，若溫度會(huì)超過(guò)80℃(如進(jìn)行焊接時(shí))，應(yīng)先拆下對(duì)溫度敏感的零件(如繼電器和ECU)。

    現(xiàn)代電控汽車故障自診斷系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，使汽車使用維修人員在汽車運(yùn)行時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并在汽車維修時(shí)對(duì)故障的查詢提供了方便。汽車維修人員通過(guò)解讀故障代碼，大多數(shù)都能判明故障可能發(fā)生的原因和部位。但是僅靠故障代碼尋找故障，往往會(huì)出現(xiàn)判斷上的失誤。實(shí)際上，故障代碼僅僅是電控汽車電腦(ECU)認(rèn)可的一個(gè)是或否的界定結(jié)論，在對(duì)電控汽車進(jìn)行維修時(shí)應(yīng)綜合分析判斷，結(jié)合汽車故障的現(xiàn)象來(lái)尋找故障部位。

    電控汽車故障自診斷系統(tǒng)一般由電子控制器(ECU)中的識(shí)別故障及故障運(yùn)行控制軟件、故障監(jiān)測(cè)電路和故障運(yùn)行后備電路等組成。不同廠家生產(chǎn)的汽車，其故障自診斷系統(tǒng)的故障檢測(cè)項(xiàng)目不盡相同，故障代碼儲(chǔ)存和顯示方式也有所不同。故障代碼儲(chǔ)存在隨機(jī)儲(chǔ)存器(RAM)中，隨機(jī)儲(chǔ)存器與蓄電池直接相連，故障代碼可長(zhǎng)期保存，清除故障代碼需要斷開專門的隨機(jī)儲(chǔ)存器連接電路或者直接斷開蓄電池。

    1.汽車運(yùn)行時(shí)故障明顯，傳感器有故障而自診斷系統(tǒng)沒有監(jiān)測(cè)到。

    電控汽車控制電腦(ECU)對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，只能接受其內(nèi)設(shè)定范圍以外的傳感器非正常信號(hào)，從而判別傳感器的好壞，記錄或不記錄故障代碼。一旦解讀故障代碼故障后，只要對(duì)相應(yīng)的傳感器、導(dǎo)線連接器、導(dǎo)線進(jìn)行檢查，找到并排除短路、斷路的故障即可。但是，若因某種原因致使傳感器靈敏度下降、傳感器反應(yīng)遲鈍、輸出特性偏移等，則自診斷系統(tǒng)就檢測(cè)不出來(lái)了。盡管發(fā)動(dòng)機(jī)確有故障表現(xiàn)，但是自診斷系統(tǒng)卻輸出了正常的無(wú)故障碼(故障指示燈不閃爍)。這時(shí)應(yīng)該依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的故障征兆進(jìn)行分析判斷，繼而對(duì)傳感器單體進(jìn)行針對(duì)性檢測(cè)，以便找到并排除傳感器故障。例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并伴有行駛中發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)，但自診斷系統(tǒng)又沒有故障代碼輸出時(shí)，首先值得考慮和懷疑的便是空氣流量傳感器或進(jìn)氣壓力傳感器出了故障，因?yàn)檫@兩者傳感器性能的好壞，直接影響ECU所控制的發(fā)動(dòng)機(jī)基本的燃油噴射量。盡管此時(shí)沒有顯示相應(yīng)的故障代碼，也應(yīng)該對(duì)它們進(jìn)行檢查。比如，當(dāng)翼板式空氣流量殼體產(chǎn)生裂紋漏氣時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致空氣流量傳感器計(jì)量不準(zhǔn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)失調(diào)，而控制電腦ECU的自診斷系統(tǒng)并不能檢測(cè)到這種故障現(xiàn)象。因此，無(wú)錯(cuò)誤故障碼輸出。

    2.由于發(fā)動(dòng)機(jī)工況故障現(xiàn)象相似，ECU監(jiān)測(cè)失誤，自診斷系統(tǒng)可能顯水錯(cuò)誤的故障碼。例如，對(duì)于裝有三元催化轉(zhuǎn)換器的電控汽車，如果使用過(guò)含鉛汽油，這類故障特性有時(shí)便較為明顯。在汽車進(jìn)行檢修時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)故障代碼顯示的是“水溫傳感器斷路或短路”故障，而發(fā)動(dòng)機(jī)故障癥候卻是：無(wú)論發(fā)動(dòng)機(jī)在冷車狀態(tài)下或者熱車狀態(tài)下都不好啟動(dòng)，并且伴有怠速不穩(wěn)和回火現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速始終提不高。顯然這些故障與水溫傳感器的關(guān)系并不十分密切，在對(duì)水溫傳感器進(jìn)行單體測(cè)量后并未發(fā)現(xiàn)任何故障。但是，當(dāng)從汽車上拆下三元催化轉(zhuǎn)換器并剖開后發(fā)現(xiàn)，三元催化轉(zhuǎn)換器內(nèi)部嚴(yán)重堵塞，因此可以斷定發(fā)動(dòng)機(jī)故障是由此而引起。因此當(dāng)自診斷系統(tǒng)出現(xiàn)故障代碼以后，還應(yīng)該與發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際故障癥狀進(jìn)行分析比較，以得到正確合理的判斷，不應(yīng)該將故障代碼當(dāng)做排除故障的唯一依據(jù)。

    3.電控汽車使用維修不當(dāng)也能引發(fā)錯(cuò)誤的故障代碼。

    在對(duì)電控汽車實(shí)施維修時(shí)，由于維修人員維修不當(dāng)或者操作失誤，也會(huì)導(dǎo)致自診斷系統(tǒng)輸出錯(cuò)誤的故障代碼。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，隨意或者無(wú)意把傳感器插接頭拔下，每拔下一次傳感器插接頭，自診斷系統(tǒng)就會(huì)記錄一次故障代碼。另外，若在上一次汽車維修時(shí)，由于操作不當(dāng)而未能完全清除掉舊的故障代碼，那么電腦也同樣將原來(lái)舊的故障代碼保存其內(nèi)，因此在對(duì)是電控汽車維修時(shí)也要加以注意，以免造成不必要的人為故障代碼，給維修工作帶來(lái)混亂和困難。