电控汽车维修基础知识
【编者按】现代汽车是以广泛采用电子控制技术为标志的，其电气设备、系统结构日趋复杂和精密，汽车性能也更为完善。电控汽车故障虽然不像传统汽车故障一目了然，但仍有规律可循。为帮助广大汽车使用与维修人员学习和掌握现代电控汽车维修技术基本知识，我们特组织了本讲座。本讲座共分六讲：
1、 电控汽车维修基础知识
2、 电控发动机的维修
3、 电控自动变速器的维修
4、 防抱死制动ABS系统的维修
5、 安全气囊SRS系统的维修
6、 巡航控制CCS系统的维修
欢迎广大读者来信、来电或以电子邮件的形式就本讲座有关问题进行咨询或讨论。
一、现代电控汽车电气、电子设备特点
现代汽车电气、电子设备的特点，主要体现在功能集约化（组合化）、控制电子化和连接标准化。在分析电子线路的故障时，由于它总是与相关的电气设备相联系，或者说它要依靠其它电气设备的工作来体现电子线路的功能，所以，一定要了解电气、电子设备的一般特点。
（一）电气设备的一般特点
电气设备视其工作性质和种类的不同而各有其结构原理特点，在此简述分析检修电子线路之前应注意的几个问题。
１.现代汽车一般设有总电源开关，且多为电磁式。
２.现代汽车上有许多地方配置易熔导线（不是保险丝），以保护线束，而不是保护某个特定的电器。它与保险丝的不同之处在于其熔断反应较慢，且是导线的形式。由于某种原因导致其保护性熔断后，不能象保险丝那样容易发现，有些甚至在线束内，在分析故障时要倍加注意。
３.除极个别情况外，所有电控汽车均是采用单线制连接，而以车身金属结构作为另一条公共导线，所有电器均以“搭铁”形式与其连接。
４.原则上，所用电器均为低压大电流器件。
５.即使是同一厂家的同一型号，也会由于出厂年度甚至月份的不同而有某些改进。
（二）电子设备的使用特点
1. 温度与湿度
温度的变化包括两个基本方面：一是进出使用温度即外界环境温度，在我国，这个变化范围大约是-40～+50℃（阳光下）。二是条件使用温度，它是与汽车工作时间的长短、电子线路布置的位置及其自身的发热、散热条件等有密切关联。就一般情况而言，发动机的温度可达100℃以上，仪表板内壁温度可达60℃以上，而排气管内温度可达600℃以上（排气含氧传感器即置于此）。对于电子元件来讲，这样高的使用温度往往是造成过热损坏的主要原因之一。除此之外，在寒冷地区工作的汽车，温度梯度变化较大， 如汽车在寒冷地区启动后立即行驶时，各部分温度发生急剧变化，冷却液温度从室外的-30℃到启动10min后升到+80℃左右；发动机油温也在启动30min后升到80℃左右。所以电子设备的安装要考虑到所安装位置的温度环境。
湿度的增加则会增加水分子对电子元件的浸润作用，使电子元器件的绝缘性能下降，加速老化。
2. 电压的波动
电压的波动来自两个方面：
⑴电源电压波动
在正常情况下，汽车电源是波动的，在发动机未启动前或转速低于某值时，由蓄电池供电；在发动机转速超过一定转速时，发电机对外供电，用于用电设备和给蓄电池充电。由于蓄电池放电程度不同，其输出电压变化较大，同时发电机调节器是用通、断的方式来控制发电机励磁电流的，输出电压在标准电压附近上下波动。这个波动范围应是从蓄电池端电压到调节器起作用的电压之间，例如使用12V电源的汽车，低温启动时其蓄电池端电压可低到6～8V，而发电机高速运转时，则可达14.5V。
⑵瞬时过电压
瞬时过电压是指由于电磁感应在短时间内产生的较高电压，也称脉冲电压。瞬时过电压产生的因素很多，主要是由于电器工作时的开关过程、触点的断合、点火脉冲等引起的。瞬时过电压的峰值虽然很高，但持续时间很短，对强电设备（如启动机、电喇叭等）危害不大，但对微电子设备及其元件危害较大。因此，在使用有电子控制装置的汽车时，需特别注意瞬时过电压的产生及其预防。
3. 无线电干扰
⑴电器件的相互干扰
现代汽车上的各个电器工作方式不同，因此，它们之间会以不同的方式彼此侵扰。上述点火、开关等形式的脉冲，即是一种干扰。通常所有汽车电器能在车上共同工作而不干扰其它电器的正常工作，同时也能抵抗其它电器干扰的能力称为汽车电器的相容性。
事实上，由于汽车电器间的相互干扰不可避免，因此，对汽车电子电路来说，重要的是电磁相容性。任何因素激发出的电路中的振荡，都会通过导线等以电磁波的形式发射出去，不仅干扰收音机、通讯设备，而且对车上具有高频响应特点的电子系统也会产生电磁干扰。因此，汽车上应用计算机（控制器）等，都应具有良好的电磁屏蔽措施，一旦屏蔽损坏，也会导致工作异常。
⑵车外干扰
由车外收发两用机之类的无线电设备、雷达、广播电台等发射无线电波，会干扰汽车上的仪器，使电子控制装置失控。
4. 其它环境
振动和冲击是汽车行驶的特征，对电子设备的破坏是机械性的，会造成脱线、脱焊、触点抖动、搭铁不良等。
除此之外，还会受到水、盐、油及其它化学物质的危害，所以电子元件还必须在下列环境中进行试验，合格后方可安装：
⑴浸水、结冰试验：检验电子元件对水浸、冰冻的承受能力；
⑵耐盐试验：对汽车电子元件进行5％的盐水喷涂试验，检验对盐的耐腐蚀性；
⑶灰尘、沙：沙尘会引起断电器解除不 良，或者吸收水分后附在元器件上引起漏电；
⑷油与其它化学物质：要求汽车用电子元件不能因机油、机油添加剂、汽油和防冻液的影响而影响功用。
二、现代轿车电气检修方法
（一）故障及检修特点
１.故障特点
现代轿车上的电气故障特点可逐一与其使用特点相联系。一般电子元件对过电压、温度十分敏感，例如晶体管的ＰＮ结易过压击穿，电解电容器在温度升高时漏电亦增加，可控硅元件则对过流敏感等。这些故障特点，归纳如下：
⑴元件击穿
击穿有过电压击穿或过流、过热引起的热击穿等。击穿有时表现为短路形式，有时则表现为断路形式。由于电路故障引起的过压、过流击穿常常是不可恢复的。
据统计，汽车电容器的损坏大约85％是由于介质击穿造成的，而其中约有70％的击穿故障是发生在新车上，即工作的头几百个小时内，因为如果电容器有缺陷的话，在头几百个小时的使用中就会被击穿。电容器击穿时，又常常烧坏与其串联的电阻元件。
晶体管ＰＮ结的击穿则是主要的故障现象。热稳定性差的故障，应视为元件质量问题，有些电控汽车上的电子元件，常常由于自身的热稳定性较差而导致类似于击穿故障的“热短路”（或称“热穿透”）现象。
⑵元件老化或性能退化
这包括许多方面，如电容器的容量减小，绝缘电阻下降，晶体管的漏电增加、电阻的阻值变化，可调电阻的阻值不能连续变化，继电器触点烧蚀等。像继电器这类元件，往往还存在由于绝缘老化、线圈烧断、匝间短路、触点抖动，甚至无法调整初始动作电流的故障。
⑶线路故障
这类故障包括接线松脱，接触不良，潮湿、腐蚀等导致的绝缘不良、短路、旁路等。这类故障一般与元器件无关。
２.检修特点
⑴电控汽车电子电路的维修，目前突出的问题是资料缺乏，备件困难。一旦碰到不熟悉的车型和线路，常常要自己动手，分析电路原理，甚至测绘必要的电路图，以弄清总体电路及联系，再做故障电路的分析。因此，电控汽车电子电路维修将涉及到电路分析方法问题。
⑵电控汽车许多电子电路，出于性能要求和技术保护等多种原因，往往采用不可拆卸封装，如厚膜封装调节器、固封点火电路等。如若某一故障可能涉及到它们内部时，则往往难于判断，需要先从外围逐一排出，最后确定它们是否损坏。
⑶一些电控汽车上的电子电路，虽然可拆可卸，但往往缺少同型号分立元件代换，故往往需要设法以国产或其它进口元件替代。这涉及到元件替换的可行性问题。
⑷在检修方法上，传统汽车电器故障，往往可以用“试火”的办法逐一判明故障部位与原因。尽管这种方法并不是十分的安全可靠，且对蓄电池有一定的危害，但在传统检修方法中还是可行的。在装有电子线路的电控汽车上，则不允许使用这些方法。因为“试火”产生的过电流，会给某些电路或元件带来意想不到的损害。因此维修电控汽车电器时必须借助一些仪表和工具，按一定的方法进行。
⑸不允许使用欧姆表及万用表的Ｒ×100以下低阻欧姆挡检测小功率晶体管，以免电流过载损坏它们。
⑹更换三极管时，应首先接入基极，拆卸时，则应最后拆卸基极。对于金属氧化物半导体管（MOS），则应当心静电击穿，焊接时，应从电源上拔下烙铁插头。
⑺拆卸和安装元件时，应切断电源。如无特殊说明，元件引脚距焊点应在10mm以上，以免烙铁烫坏元件，且宜使用恒温或功率小于75W的电烙铁。
⑻修理好以后，应保证有散热片的元件与其散热片之间的良好接触，确保传热良好。
⑼其它必要的维修经验。
所有以上这些特点，均应要求检修人员具有一定的电工电子学基础和分析电路原理及使用基本仪表工具的能力。
（二）故障检修一般程序
检修故障时，可以采用下面介绍的“五步法”。
1. 验证用户的反映
将有问题线路中的各个元件都通上电试一试，看用户的反映是否属实，同时注意观察通电后的种种现象。在动手拆卸或测试之前应尽量缩小事故原因的设定范围。
2. 分析线路原理图
在线路图上划出有问题的线路，分析一下电流由电源负载入地的路径，弄清线路的工作原理。如果对于线路原理还不太清楚，应仔细看电路说明及相关资料，直至弄清为止。对有问题线路的相关线路也应加以检查。每个电路图上都给出了共用1个保险、1个接地点或1个开关的相关线路的名称。对于在第1步程序中漏检的相关线路要试一下，如果相关线路工作正常，说明共用部分没问题，故障原因仅限于有问题的这一线路中。如果几条线路同时出故障，原因多半出在保险或接地线。
3. 检查问题集中的线路／部件
测试线路，验证第2步中所做的推断。故障检修的快慢、成功与否关键在于排障程序简单、明了而有理，将系统故障诊断表中最有可能的原因突出出来，先加以测试，且先测试最容易测试的地方。
4. 进行修理
问题一经查明，便可着手进行必要的修理。
5. 验试线路是否恢复正常
对线路再进行一次系统检查，看问题是否已经解决。如果故障是保险熔断，应对使用该保险的每条线路都要测试。
（三）现代轿车电气维修注意事项
维修电气系统的原则之一是不要随意更换电线或电气设备，这种操作有可能损坏汽车或因短路、过载而引起火灾。同时还应注意以下各项：
１.拆卸蓄电池时，总是最先拆下负极（-）电缆；装上蓄电池时，总是最后连接负极（-）电缆。
２.更换烧坏的保险时，应使用相同规格的保险。使用比规定容量大的保险会导致电气元件损坏或产生火灾。
３.拆下或装上蓄电池电缆时，应确保点火开关或其它开关都已断开，否则会导致半导体元器件的损坏。
４.靠近振动部件（如发动机）的线束部应用卡子固定，将松驰部分拉紧，以免由于振动造成线束与其它部件接触。
５.不要粗暴地对待电气元件，也不能随意乱扔。无论好坏器件，都应轻拿轻放。
６.与尖锐边缘磨碰的线束部分应用胶带缠起来，以免磨坏。
７.安装固定零件时，应确保线束不要被夹住或被破坏。
８.安装时，应确保接插头接插牢固。
９.进行保养时，若温度会超过80℃（如进行焊接时），应先拆下对温度敏感的零件（如继电器和ECU）。
（四）电控汽车自诊断误区
现代电控汽车故障自诊断系统的开发应用，使汽车使用维修人员在汽车运行时能及时发现故障并在汽车维修时对故障的查询提供了方便。汽车维修人员通过解读故障代码，大多数都能判明故障可能发生的原因和部位。但是仅靠故障代码寻找故障，往往会出现判断上的失误。实际上，故障代码仅仅是电控汽车电脑（ECU）认可的一个是或否的界定结论，在对电控汽车进行维修时应综合分析判断，结合汽车故障的现象来寻找故障部位。
电控汽车故障自诊断系统一般由电子控制器（ECU）中的识别故障及故障运行控制软件、故障监测电路和故障运行后备电路等组成。不同厂家生产的汽车，其故障自诊断系统的故障检测项目不尽相同，故障代码储存和显示方式也有所不同。故障代码储存在随机储存器（RAM）中，随机储存器与蓄电池直接相连，故障代码可长期保存，清除故障代码需要断开专门的随机储存器连接电路或者直接断开蓄电池。目前，解读电控汽车故障代码大多是通过三种方式来获取的。一种是靠仪表盘上的故障指示灯间隔闪烁次数来读取；第二种是借助于专用的车型解码仪直接读取故障；第三种是靠国内厂家生产的故障代码分析仪，以汉显的方式读取故障代码的汉语文字说明。显而易见，以汉语文字的方式获得故障代码故障含义，是广大汽车维修者普遍青睐的一种方式。而前两种读码方式还需查阅有关的资料，才能懂得故障代码的含义。但是无论采用何种方式解读故障代码，一旦电喷汽车的控制电脑出现记录和储存错误的故障代码，则会给汽车维修带来许多不便。在以下三种情况下，故障代码易出现错误信息，希望引起注意。
1．汽车运行时故障明显，传感器有故障而自诊断系统没有监测到。
电控汽车控制电脑（ECU）对传感器信号进行检测时，只能接受其内设定范围以外的传感器非正常信号，从而判别传感器的好坏，记录或不记录故障代码。一旦解读故障代码故障后，只要对相应的传感器、导线连接器、导线进行检查，找到并排除短路、断路的故障即可。但是，若因某种原因致使传感器灵敏度下降、传感器反应迟钝、输出特性偏移等，则自诊断系统就检测不出来了。尽管发动机确有故障表现，但是自诊断系统却输出了正常的无故障码（故障指示灯不闪烁）。这时应该依据发动机的故障征兆进行分析判断，继而对传感器单体进行针对性检测，以便找到并排除传感器故障。例如，当发动机转速并伴有行驶中发动机怠速不稳，但自诊断系统又没有故障代码输出时，首先值得考虑和怀疑的便是空气流量传感器或进气压力传感器出了故障，因为这两者传感器性能的好坏，直接影响ECU所控制的发动机基本的燃油喷射量。尽管此时没有显示相应的故障代码，也应该对它们进行检查。比如，当翼板式空气流量壳体产生裂纹漏气时，便会导致空气流量传感器计量不准，使发动机运转失调，而控制电脑ECU的自诊断系统并不能检测到这种故障现象。因此，无错误故障码输出。
2．由于发动机工况故障现象相似，ECU监测失误，自诊断系统可能显示错误的故障代码。
例如，对于装有三元催化转换器的电控汽车，如果使用过含铅汽油，这类故障特性有时便较为明显。在汽车进行检修时，经常会发现故障代码显示的是“水温传感器断路或短路”故障，而发动机故障症候却是：无论发动机在冷车状态下或者热车状态下都不好启动，并且伴有怠速不稳和回火现象，发动机的转速始终提不高。显然这些故障与水温传感器的关系并不十分密切，在对水温传感器进行单体测量后并未发现任何故障。但是，当从汽车上拆下三元催化转换器并剖开后发现，三元催化转换器内部严重堵塞，因此可以断定发动机故障是由此而引起。因此当自诊断系统出现故障代码以后，还应该与发动机的实际故障症状进行分析比较，以得到正确合理的判断，不应该将故障代码当做排除故障的唯一依据。
3．电控汽车使用维修不当也可能引发错误的故障代码。
在对电控汽车实施维修时，由于维修人员维修不当或者操作失误，也会导致自诊断系统输出错误的故障代码。例如，在发动机运转过程中，随意或者无意把传感器插接头拔下，每拔下一次传感器插接头，自诊断系统就会记录一次故障代码。另外，若在上一次汽车维修时，由于操作不当而未能完全清除掉旧的故障代码，那么电脑也同样将原来旧的故障代码保存其内，因此在对是电控汽车维修时也要加以注意，以免造成不必要的人为故障代码，给维修工作带来混乱和困难。
