饥荒inori介绍:电喷发动机电脑的维修技术

  电喷发动机即电子控制汽油喷射发动机系统，其中心是由一个16位的单片微机、集成电路和一些精密的电子元件组成的控制装置(简称ECU)。ECU的作用是接收各种传感器送来的信息，对它们进行运算、处理、判断后再发出指令信号。虽然该装置在设计上有很高的可靠性，但由于使用条件复杂，还是免不了出故障。
    1、结构与工作原理
    ECU的内部从电路的工作性质考虑，可以分成以下几个部分。
    (1)输入回路
    从传感器来的信号，首先进入输入回路，除去杂波，把正弦波滤变成矩形波，将电源电压转换成适合微机使用的工作电压。即输入电路是对信号进行整形和降压处理。
    (2)A/D转换器
    输入ECU的传感器信号有两种：一种是模拟信号，另一种是数字信号。信号的形态不同，输入ECU内的处理方法也不一样。数字信号可直接送入微机处理，模拟信号则要由A/D转换器(模拟/数字转换器)转换成数字信号后再送入微机处理。
    (3)输出回路
    它是微机与执行器之间的联系电路。由于微机输出的是数字信号，而且电流很小，一般是不能驱动执行器工作的。经过输出回路后，通过其中功率三极管的放大作用，提供一定宽度的脉冲驱动信号。
    (4)微型计算机
    它是ECU的核心部分，由中央处理器(CPU)、存贮器(ROM-RAM)、接口电路(I/O)等组成。它能根据需要，用内存的程序和数据对各种传感器送来的信号进行比较、运算和修正，并将处理结果以指令的形式送至输出回路。
    综上所述，可以将电子控制器的内部结构分成两部分，即常规电路(包括输入、输出和转换电路)和微型计算机。常规电路采用的是通用电气元件，若损坏是可以修复的。
    2、故障检测方法
    在实际使用过程中，ECU的故障基本上都发生在常规电路中。下面通过故障实例，介绍ECU的故障检测方法。
    (1)发动机起动困难
    a.故障现象:一辆马自达(MAZDA)929型轿车，开始时起动困难，加速性能不好，车速很难超过100km/h。虽然采取了更换火花塞、清洗喷油器等措施，车况仍无根本改善，只好“带病”运行，几天后发动机便无法起动。这是一起从难以发动到不能发动的故障。
    b.故障诊断：考虑到该故障是“渐发性”的，先按照油路故障来处理，采取从易到难的检查方法。
    1)喷油器性能检测。①测量电阻值，确定线圈是否短路或断路。②外加电压，听“吸合”响声，确定针阀是否动作。
    2)汽油泵性能检测。①检查流量与电流值是否分别达到100L/h、5A，确定供油量是否正常。②检查油压是否达到250kPa的供油压力，确定油压调节器、脉动阻尼器是否正常。
    3)ECU性能检测。前述两项检查部位都是正常的，于是决定开盖检测ECU。为慎重起见，采用VP-5220A型双踪示波器读取喷油器的驱动信号(如图2所示)。图中曲线b表明喷油器没有驱动信号。
    该机ECU的输出电路如图3所示。其工作状况如下：①起动。电瓶→点火开关→保险器(INJ10A)→T2→喷油器驱动电路→T1(控制喷油器通断)。②运转。电瓶→点火开关→主继电器→T3→喷油器驱动电路→T1(控制喷油器通断)。
    功率三极管T1控制所有喷油器的工作，其负荷最大，首先检查它的性能。用万用表测试时发现，集电极(c、b)的正反向电阻无穷大，说明三极管T1已经损坏。考虑到二极管与其相连，再用万用表检测二极管的性能，它的正反向电阻值均无穷大，说明已经断路。这两个元件属于通用件，将其更换后，故障得以排除，发动机工作正常。
    c.故障原因:喷油器工作时，二极管D承受电流冲击的频率特别高，很容易损坏。一旦它失效后未能及时更换，将波及三极管T1，使其承受大电流冲击而损坏。
    (2)供油过量，造成淹缸
    a.故障现象：一辆蓝鸟(BLUE BIRD)CA20S型小轿车，在使用中发生了这样的故障：发动机起动困难，多次用起动机带动发动机运转后，排气管出口处出现滴油现象。卸下火花塞观察，其中心极与旁电极浸油严重，再起动发动机时，汽油从火花塞孔处被喷出的压缩气体带出来。显然，这是过量燃油进入气缸的故障。
    b.故障诊断：考虑到该故障直接与燃油的控制部件相关，采取了如下修理措施。
    1)更换所有喷油器，作为喷油雾化不好的故障处理。
    2)更换燃油压力调节器，作为供油压力失调的故障处理。
    上述两项处理措施未能排除故障，这主要是由于这两项措施仅针对燃油系统的执行元件，对控制部件即ECU没有检查。
    3)ECU性能检测。①万用表选在交流电压档，红笔接喷油器的电源线，黑笔接负极线。②打开点火开关后，起动发动机，观察万用表，指示值在2-4V之间为正常。喷油器的控制信号为脉冲式，若用数字万用表测试，只有选择交流电压档才能显示出检测的数据。也可以用示波器来检测，若有连续的脉冲波形显示，就表明控制电路是正常的。③实际测试中该电路没有显示上述信号，说明控制电路确实出了问题。④将ECU进行开盖检查，检测输出电路中的大功率三极管，发现该管集电极(c)和发射极(e)之间的电阻值Rce=0，说明该三极管已被击穿。⑤更换大功率三极管，故障即被排除。
    c.故障原因：三极管被击穿后，10#、20#线直接接地。起动发动机时，点火开关接通便形成了回路，造成喷油器连续喷油。正常时，喷油是受脉冲信号控制，喷油时间以毫秒计算，油量精确。失控后的喷油量增加迅猛，造成淹缸。单循环双喷油的控制方式，使三极管负荷最大，很容易损坏。
    3、维修注意事项
    1)检测ECU时，提倡使用示波器、信号发生器。若使用万用表，一定要使用高精度数字万用表，不宜使用指针式万用表，以免检查电路时损坏电子控制器。
    2)拆卸元件时，不要用手直接接触元件，要用捏子夹持元件。焊接时要采用恒温烙铁，以避免静电和温度过高而损坏其它部件。
    3)判断电子控制装置故障时，可先进行检测，然后确定故障部位。若故障发生在常规电路中，那么电子控制装置是可以修复的。