1、活塞连杆组故障诊断与修复 任务要求 完成本学习任务后，你应该能：1.明白电控单元的组成及其工作原理；2.明白数字信号与模拟信号间的区别及应用；3.准确识别电子控制单元各端子；4.会看电子控制单元电路图；5.规范地进行电子控制单元电源电路检测；6.正确检测断路、短路、电压过低和搭铁不良等故障并进行分析。建议学时 任务描述 一辆2016款别克威朗轿车（装备L3G发动机）行驶中突然熄火后便再也不能起动，经维修人员读取故障检查发现，发动机控制单元无法进入，检测其他控制单元时，显示发动机控制单元通信有问题。经进一步检查，发现电子控制单元电源电路搭铁不正常，需进行维修或更换。在电控汽车发动机中，电子控制系
2、统主要由电子控制单元、传感器和执行器3部分组成。电子控制单元，又称ECU，它的电源电路是否正常，直接影响到ECU能否正常工作，发动机能否正常运转。一、理论知识准备 1电子控制单元的组成 电子控制单元由输入回路、A/D转换器（模拟/数字转换器）、输出回路和微型计算机4部分组成（图18-1）。微型计算机又由I/O接口（输入/输出接口）、中央处理器（CPU）、存储器（由只读存储器ROM和随机存储器RAM）组成。一、理论知识准备图18-1 ECU的组成 1电子控制单元的组成（1）输入回路。微处理器（微型计算机）只能识别05V的数字信号，但传感器送给发动机ECU的信号有两种，一种是数字信号，一种是模拟信
3、号。对应不同的输入信号，输入回路的作用也不相同；对于模拟信号，输入回路的作用是将信号波形的杂波滤去，而对于数字信号，其作用是削峰后转换成05V的方波状信号。相关链接 模拟信号：是指用连续变化的物理量所表达的信息，如温度、湿度、压力、长度、电流、电压等，我们通常又把模拟信号称为连续信号，它在一定的时间范围内可以有无限多个不同的取值。数字信号：数字信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号，这种信号的自变量用整数表示，因变量用有限数字中的一个数字来表示。一、理论知识准备 1电子控制单元的组成（2）A/D（模拟/数字）转换器。A/D转换器的功用是将模拟信号转变为数字信号，如空气流量传感器、冷却液温度
4、传感器、进气温度传感器、线性输出式常气门位置传感器等向汽车电子控制单元输出的是模拟信号（即连续变化的信号）。它们经输入电路处理后，都已变成具有一定幅值的模拟电压信号，但微型计算机不能直接处理它，还须用A/D转换器转换成数字信号。一、理论知识准备 1电子控制单元的组成（3）微处理器。微处理器主要由中央处理器（CPU）、数据存储器（RAM、ROM）、输入输出接口3部分组成。中央处理器（CPU）。它是整个控制系统的核心，所有的数据都要在CPU内进行运算。它主要由进行算术、逻辑运算的运算器，暂时存储数据的寄存器，按照程序执行各装置之间信号传送及控制任务的控制器组成。一、理论知识准备 1电子控制单元的组
5、成（3）微处理器。存储器（RAM、ROM）。它主要用来存储信息资料。存储器一般分为两种，一种是既能读取又能写入的存储器，称为随机存储器（RAM），主要用来存储计算机操作时的可变数据，如发动机的各种参数、故障码等，起暂时存储作用，当电源断电时，所有的RAM的数据会完全丢失。在发动机运行过程中，为了长期保存存入RAM的某些数据，如故障码等，防止因点火开关关闭时这些数据的丢失，RAM一般通过专用的后备电源电路与蓄电池直接连接，使它不受点火开关的控制。但当后备电源电路断开时，存入的数据也会丢失。另一种存储器，称为只读存储器，用来存储一系列控制程序，如喷油特性脉谱图、点火正时脉谱图等。存储器的内容由厂家
6、写入不可更改。输入输出接口。它是CPU与传感器、执行器进行正常通信的控制电路，是微机中不可缺少的部分。一、理论知识准备 1电子控制单元的组成（4）输出回路。其作用是将低电压的数字信号转换成可以驱动执行器工作的控制信号。一般由CPU输出的信号控制大功率电子元件（如三极管）的导通和截止，控制执行器的供电或搭铁，从而控制执行器的动作。一、理论知识准备 2电子控制单元的功用 汽车电子控制单元是电子控制系统的核心部件，主要有以下功能。（1）接受传感器或其他装置的输入信号，并将输入信号处理成电脑能够接受的信号，如将模拟信号转换成数字信号。（2）为传感器提供参考电压：如2V、5V、9V或12V。（3）存储、
7、计算、分析处理信息，存储运行信息和故障信息，分析输入信息并进行相应的计算处理。（4）输出执行命令，把信号变为强信号的执行命令。（5）输出故障信息。（6）完成多种控制功能。如在发动机控制中，电脑可完成点火控制、燃油喷射控制、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制等多种功能。一、理论知识准备 3电控单元各端子的识别 2016款别克威朗（L3G发动机）电控单元在维修手册在的名称为K20，共有3个插座连接器分别为X1、X2、X3，各端子如图18-2所示。通过查阅2016款别克威朗（L3G发动机）维修手册结合电路图，找出K20的电源相关端子号。一、理论知识准备图18-2 2016款别克威朗（L3G发动机
8、）电控单元各端子图 3电控单元各端子的识别 相关链接 2016款别克威朗（L3G发动机）电控单元（K20）共有3个插接器，分别为X1、X2、X3，其端子的识别见表18-1表18-3。一、理论知识准备 3电控单元各端子的识别 相关链接 一、理论知识准备 3电控单元各端子的识别 相关链接 一、理论知识准备 3电控单元各端子的识别 相关链接 一、理论知识准备 3电控单元各端子的识别 相关链接 一、理论知识准备 3电控单元各端子的识别 相关链接 一、理论知识准备 3电控单元各端子的识别 相关链接 一、理论知识准备 3电控单元各端子的识别 相关链接 一、理论知识准备 4电子控制单元电源电路 以2016款
9、别克威朗发动机电控单元电源为例，说明电控单元电源电路的工作过程（图18-3）。一、理论知识准备图18-3 2016款别克威朗发动机电控单元电源示意图 4电子控制单元电源电路 当点火开关断开时，其电流路径为：B+X55AF/2K20/X1/15 K20/X2/73(K20/X3/73)G104。保证K20在点火开关断开的状态下的正常供电。当点火开关置于ON位置时，电流的路径为：B+KR75X50A/X3/18K20/X1/67K20内部搭铁，KR75继电器线圈产生电磁吸力，使KR75继电器触点吸合，电流经B+KR75/30KR75F12（或F13、F20）X50A/X 3/51（X50A/X 3
10、/52、X50A/X 3/31）K20/X1/16（K20/X1/51、K20/X1/73）向K20供电，使发动机的ECM正常工作。相关链接 ECU是英文ElectronicsControlUnit的缩写，中文的意思是“电子控制装置”或“电子控制单元”，有些国家则用ECM(Electronics Control Module)来表示。一、理论知识准备 5电子控制单元电路的故障诊断流程 利用检测设备检测时，发动机控制单元无法进入，检测其他控制单元时，显示发动机控制单元通信有问题，显示的故障码为U0100，故障码的诊断流程如图18-4所示。一、理论知识准备图18-4 2016款别克威朗DTC U0
11、100 诊断流程树状图 1.实践准备 干净的抹布，常用工具1套、测试灯1个、数字万用表1个、装用L3G发动机的2016款别克威朗轿车一辆、208接线盒、相关的维修手册等。2技术要求及注意事项（1）注意对车辆的保护。（2）实践作业前，熟悉检测步骤和各熔断丝、继电器的位置。（3）实践操作前参看维修手册，弄清各测量点的具体位置。（4）严禁在发动机运转时将蓄电池从中断开，以防产生瞬变过电压将传感器和电子控制单元损坏。（5）不能直接测试电子控制单元；点火开关关闭30s后，才可以拆装电子控制单元接线插头。（6）电子控制单元、传感器必须防止受潮，不允许将电子控制单元或传感器的密封装置损坏，更不允许用水冲洗电
12、子控制单元和传感器。二、实 践 操 作 3实践操作1）记录车辆基本信息及客户反映的情况（表18-4）二、实 践 操 作 3实践操作2）电子控制单元电源电路检测（1）故障症状确认。转动点火开关，观察发动机故障灯状态。如果不亮，则说明发动机故障灯电路或者ECU电源电路有故障。（2）2016款别克威朗L3G发动机电子控制单元电源电路的检测。BCM外观目检。线束连接器是否连接良好？拔出线束连接观察是否有锈蚀、松动。BCM与搭铁的检查。a将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，关闭所有检修孔盖，关闭所有车辆系统，使所有钥匙距离车辆至少3m。所有车辆系统断电可能需要2min时间。断开K20的所有线束连接器，
13、如图18-5所示，测试各搭铁电路端子和搭铁之间的电阻是否小于10。用万用表分别检查K20/X1/73、K20/X2/73、K20/X3/73端子与搭铁之间的电阻值，并填入表18-5中。二、实 践 操 作 3实践操作2）电子控制单元电源电路检测（2）2016款别克威朗L3G发动机电子控制单元电源电路的检测。BCM与搭铁的检查。a二、实 践 操 作图18-5 2016款别克威朗（L3G发动机）电控单元各端子图 3实践操作2）电子控制单元电源电路检测（2）2016款别克威朗L3G发动机电子控制单元电源电路的检测。BCM与搭铁的检查。b如果测试结果等于或大于10，则将点火开关置于“OFF（关闭）”位置
14、，测试搭铁电路端对端，即K20/X2/73端子与G104之间和K20/X3/73端子与G104之间，电阻是否小于2，并将测量结果填入表18-6中。二、实 践 操 作 3实践操作2）电子控制单元电源电路检测（2）2016款别克威朗L3G发动机电子控制单元电源电路的检测。BCM与搭铁的检查。c如果测试结果小于10，则将点火开关置于“ON（打开）”位置，分别在K20/X1/15端子与搭铁之间、K20/X1/67端子与搭铁之间跨接测试灯，确认每个B+电路端子和搭铁之间的测试灯点亮，并对电路中的熔断丝进行检测，将测量结果填入表18-7中。二、实 践 操 作 3实践操作2）电子控制单元电源电路检测（2）2
15、016款别克威朗L3G发动机电子控制单元电源电路的检测。BCM与搭铁的检查。d如果测试结果为测试灯未点亮且电路熔断丝完好，将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，拆下测试灯，测试B+电路端对端电阻是否小于2。将测量结果填入表18-8中。二、实 践 操 作 3实践操作2）电子控制单元电源电路检测（2）2016款别克威朗L3G发动机电子控制单元电源电路的检测。BCM与搭铁的检查。e如果测试结果为测试灯未点亮且电路熔断丝熔断，将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，拆下测试灯，测试B+电路和搭铁之间的电阻是否为无穷大。将测量结果填入表18-9中。二、实 践 操 作 3实践操作2）电子控制单元电源电路检测
16、（2）2016款别克威朗L3G发动机电子控制单元电源电路的检测。BCM与搭铁的检查。f如果测试结果为测试灯点亮，确认每个点火电路端子和搭铁之间的测试灯点亮。将测量结果填入表18-10中。二、实 践 操 作 3实践操作2）电子控制单元电源电路检测（2）2016款别克威朗L3G发动机电子控制单元电源电路的检测。BCM与搭铁的检查。g如果测试结果为测试灯未点亮且电路熔断丝完好，将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，拆下测试灯，测试点火电路和搭铁之间的电阻是否为无穷大。将测量结果填入表18-11中。二、实 践 操 作 3实践操作2）电子控制单元电源电路检测（2）2016款别克威朗L3G发动机电子控制单
17、元电源电路的检测。BCM与搭铁的检查。h如果测试结果为测试灯未点亮且电路熔断丝熔断，将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，拆下测试灯，测试点火电路和搭铁之间的电阻是否为无穷大。将测量结果填入表18-12中。二、实 践 操 作 3实践操作2）电子控制单元电源电路检测（2）2016款别克威朗L3G发动机电子控制单元电源电路的检测。BCM与搭铁的检查。i如果测试结果为测试灯点亮，测试各个GMLAN 串行数据电路和搭铁之间的电压是否小于4.5 V。将测量结果填入表18-13中。二、实 践 操 作 3实践操作2）电子控制单元电源电路检测（2）2016款别克威朗L3G发动机电子控制单元电源电路的检测。BC
18、M与搭铁的检查。j将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，关闭所有检修孔盖，关闭所有车辆系统，使所有钥匙距离车辆至少3m。所有车辆系统断电可能需要2min时间。测试各个GMLAN 串行数据电路端子和搭铁之间的电阻是否大于100。将测量结果填入表18-14中。二、实 践 操 作 3实践操作2）电子控制单元电源电路检测（2）2016款别克威朗L3G发动机电子控制单元电源电路的检测。BCM与搭铁的检查。k将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，测试设备线束连接器和下列相应的X84 数据链路连接器端子之间的各GMLAN 串行数据电路端对端（注：高速GMLAN 串行数据电路端子6或14）的电阻是否小于2。将
19、测量结果填入表18-15中。二、实 践 操 作 3实践操作2）电子控制单元电源电路检测（2）2016款别克威朗L3G发动机电子控制单元电源电路的检测。BCM与搭铁的检查。l将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，测试每对高速GMALN 串行数据电路之间的电阻是否为110130。将测量结果填入表18-16中。想一想 以上各项如不符合规定,是什么原因？应该怎么办?二、实 践 操 作 （1）当你考虑更换发动机ECU之前,需要检查所有的传感器工作是否正常,蓄电池的电压是否正常,搭铁是否良好。更换发动机ECU时，需要准确识别车辆的年款、厂家、型号和发动机排量，还要知道发动机ECU上写的OEM零件号。更换发
20、动机ECU后，许多车型必须将ECU与发动机进行匹配。拆卸旧的发动机ECU和安装新的发动机ECU之前都应当断开蓄电池。装好发动机ECU并重新连接好线束后，再重新接上蓄电池。许多发动机ECU在安装后，或断开电源后必须要经过“再学习”过程。比如，对于某些车型，蓄电池断电后，可能要经过特定程序才能建立基本怠速，而有些车型只不过需要经过短时期的驾驶让电脑自我调节。特别提醒：不要轻易断开蓄电池负极，否则，将丢失存储器中的故障码，冻结帧数据，设定的参数、时钟信息也会丢失，有些车型甚至锁死音响系统。三、学 习 拓 展 （2）当ECU内部电源电路（+5V恒定电压电路）断路或短路时，由ECU提供5V电源电压的传感器都不能再工作；当ECU内部电源电路（+5V恒定电压电路）短路时微处理器不再工作，所以ECU也不再工作。（3）如用手持式汽车诊断电脑进行发动机故障诊断时发现手持式诊断电脑显示“无法通信”则只存在三种情况：手持式汽车诊断电脑或测试电缆故障导致无法通信；ECU损坏而导致无法通信；ECU电源电路故障。三、学 习 拓 展 谢谢观看！
