浅谈汽车ECU的检修

东莞市技师学院 周健燊

汽车ECU就是电路板和一些电子元件的组合，从理论上说，只要保证电路板上的每个电子元件都是好的，那么可以认为该ECU也是正常的（排除调试及软件的因素）。在维修ECU时，需要逐个确认电子元件的好坏，直到找到损坏的电子元件，然后对损坏的电子元件进行更换，基本就可以修好该ECU。因此，能测试并确认每个电子元件的好坏，是汽车ECU维修的重要能力。

1 汽车ECU的工作原理

1.1 汽车发动机控制系统工作原理

汽车发动机控制系统是由传感器、执行器、ECU、连接线路等4大部分组成。ECU接收来自加速踏板位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、空气流量传感器、氧传感器、爆震传感器、曲轴位置传感器等传感器的信号，通过ECU运算和处理后，向执行器发出相对应的控制指令。执行器主要包括点火线圈、喷油器、节气门电机等。

1.2 汽车ECU内部工作原理

汽车ECU的主要工作是按照设定的程序对传感器的输入信号进行处理，并且形成相对应的控制指令向执行器输出驱动信号。汽车ECU内部工作原理如图1所示。

图1 汽车ECU的工作原理

ECU的主要工作由中央处理器（CPU）通过读取内部系统指令进行执行。只读存储器（ROM）也叫做程序存储器，即在使用时只能读出而不能写入数据，断电后ROM的信息不会丢失，一般用来存放一些固定程序和数据。随机存储器（RAM）也叫数据存储器，它不仅能读取存放在存储单元中的数据，还能随时写入新的数据，断电后RAM的信息全部丢失，通常用于存放经常要改变的程序或中间计算结果等。I/O接口是CPU与输入/输出设备的连接口，是CPU与外设之间交换数据的通道和桥梁，用于匹配传输速度、信号形式和电平。汽车ECU内部实物结构如图2所示。

图2 汽车ECU内部实物结构

2 汽车ECU的维修步骤

对ECU进行维修时，应有清晰的维修顺序和步骤，不能急于动手、盲目乱拆，这样容易导致故障扩大，浪费时间和精力。应尽可能地了解故障发生时的情况，了解故障是突然发生的还是逐渐出现的、是否在特定情况下发生、故障发生时出现什么样的故障代码等，这样才能有针对性地去排除故障。

2.1 目测检查ECU

很多ECU的故障都可以直接目测检查出来，这类故障既简单又明显，再与反映的故障现象进行对照，就很容易找到故障点。以宝马740i车ECU的检修前目测检查为例进行说明。

（1）查看ECU的型号、生产年份。ECU的外壳上贴有标签纸，上面会注明ECU的型号、生产年份、生产厂家等信息。通过生产年份可以预估ECU的故障形式，如果ECU使用8年以上，电子元件老化导致故障的可能性较大；如果ECU只使用了3年～4年，则故障多属于工作环境恶劣或人为操作不当造成。

（2）查看ECU是否拆修过。由于接修的ECU很多情况都是他人维修过的，由于拆修可能会造成二次故障，所以再次维修存在一定的难度，要格外小心。可以通过观察ECU上方是否有拆过的痕迹或拆开后看密封处的绝缘密封胶来判断是否拆修过。

（3）查看电子元件和线路是否受损。主要查看ECU上的电子元件有无明显的烧焦、端子是否锈蚀、电容等电子元件有无漏液、线路铜箔走线有无腐蚀、有无受到机械损伤、贴片引脚有无开路等。为了看清细微之处，可借助灯光和放大镜进行仔细观察。

2.2 分析内部结构，明确基本电路原理

拆开ECU后，首先应根据内部结构仔细分析电路走向，明确基本电路原理，为接下来的故障查找提供指引。看不出明显故障时，需借助万用表、示波器等进行检测。

2.3 检查电源电路部分

ECU正常工作的条件之一是电源电路必须正常，当ECU的电源电路出现故障时，有些可以目测检查出来，有些却不能观察出来，还需外接负载和电路进行检查。汽车ECU的电源包括12 V、5 V、3.3 V、1.5 V等。

3 汽车ECU的维修方法

维修ECU的关键在于找到故障点或故障元件，找到故障后的处理工作就显得相对简单。许多故障具有连带的损坏关系，可能不止一处电子元件损坏，如果因短路损坏，那么与此电子元件串联的其他电子元件也有可能损坏；如果电子元件因为电压过高而损坏，那么与此电子元件并联的其他电子元件也有可能损坏，对于这些情况要进行彻底排查。根据维修经验，以下所列几种方法较为有效。

（1）电阻法。电阻法是采用万用表的电阻挡测试判断ECU的部分电路或电子元件的方法，是ECU维修中最常用的方法。在电子元件或电路中短路和断路是2种常见的故障形式，而这2种故障形式都可以通过电阻法找到故障点。此外，ECU上的贴片电阻、电感、电容等都可以通过电阻法判断其好坏。

（2）电压法。电压法是给ECU外接模拟电源，通过测试和监测特定节点的电压判断故障的方法，电压法是最直接的故障查找方法。电压法检测的部位及标准电压如图3所示。

图3 电压法检测的部位及标准电压

（3）比较法。比较法适用于检修某些疑难故障，电路板上的芯片本身损坏的几率不大，很多情况下，故障是由断路造成的，如果目测检查不能发现故障点，可借助好的电路板或不同故障的坏电路板进行对照，对节点进行电阻测试或波形测试，通过对比差异点确定检修方向。

（4）替换法。对于无法测定好坏或测定比较困难的电子元件，可以找相同电子元件进行替换，然后进行测试，观察故障是否消失。

4 汽车ECU内部元件故障分析

根据维修经验，由电子元件损坏引起的ECU故障中，损坏的电子元件主要有电解电容、电阻、瓷片电容、继电器、稳压二极管、三极管、CPU及处理芯片等。

（1）电解电容。电解电容的内部装有液体电解质，电解液的挥发是不可避免的，ECU上的电解电容一般在10年左右就可能出现损坏。检查时用万用表或电容表测试其容量值是否在标称的正常范围内。

（2）电阻。可以通过在线测试比较电阻是否超出标称电阻进行判断。

（3）瓷片电容。瓷片电容的损坏以短路和轻微漏电比较常见。判断瓷片电容的好坏是比较困难的，一般可通过替换法来进行验证。

（4）继电器。继电器在ECU上的作用是小电流控制大电流的执行元件，一般在I/O接口的上方，它的损坏主要表现为触点接触不良或完全不能接触，可以通过给继电器线圈通电，测触点的接触电阻判断继电器的好坏。

（5）稳压二极管。稳压二极管是通过调节自身消耗的电流来稳定电压，当通过电流较大时可能造成损坏。

（6）三极管。三极管有两大作用，一是在模拟处理电路中的放大作用，将传感器输入的信号进行放大后提供给解码电路进行处理，此类三极管多数做成贴片封装形式；二是在数字电路中的开关作用，CPU提供控制信号给执行器时，三极管在中间环节起到开关控制作用，用小电流控制大电流，一般应用于点火驱动控制、喷油器驱动控制、节气门电机驱动控制。由于其工作频率较高、工作电流较大，故很容易损坏。

（7）CPU及处理芯片等。一般情况下，这些芯片是很难损坏的，除非受到外部冲击，所以检查时不要过于纠结此类电子元件，只要检查各端子是否对搭铁短路即可。