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1、汽车发动机电控技术,2.3 发动机ECU及其控制电路,主要内容:,2.3 发动机ECU及其控制电路一、发动机ECU的控制电路二、发动机ECU的电源电路三、发动机ECU的搭铁电路四、传感器信号电路,ECU?,发动机ECU的基本功能,ECU是控制系统的核心。ECU按照一定的程序对各种输入信号进行运算、储存、分析处理,然后输出指令,控制相关执行元件工作,以达到快速、准确、自动控制发动机工作的目的。ECU控制系统有各自独立的电路,也有共同电路。有何特点?,电控发动机ECU的主要控制功能:,燃油喷射控制、点火控制、怠速控制、进气控制、尾气排放控制,以及充电控制、空调压缩机控制、冷却风扇控制和速度控制等、
2、失效保护、故障自诊断,(1)在维修中,如果怀疑ECU有故障,怎么办?,可通过检测ECU各端子的工作参数与标准参数进行比较来确定;用一个已知无故障的ECU替代旧ECU进行试验,若故障现象消失,说明原ECU有故障;一般情况下,ECU是不可修复件,有故障必须更换。,(2)对于大部分电控系统,接通点火开关,各个传感器、执行器的正极就被接通,ECU需要对它们进行控制时,就接通其负极。,提问:温度传感器输出电压过低,而其他传感器输出电压过高时,应首先检查ECU上传感器的搭铁线接触是否良好,传感器的导线是否有断路处。为什么?也有少数执行器是通过ECU接通正极电源端来对传感器和执行器进行控制的。哪些?如_。,
3、(3)ECU一旦进水或受潮怎么办?,必须在最短的时间内拆下,擦干净表面浮水,用塑料口袋封闭,用真空机将内部的水分抽干净。不要将ECU放入低温烤箱内烘烤,也不要用热风机烘烤ECU,那样会使水分进入ECU电路板内部,造成永久性损坏。ECU进水后不得继续行驶或重新起动,继续行驶或重新起动可能使进水的ECU内部短路。,(4)更换ECU?,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,需要识别车辆的年款、厂家、型号、发动机排量、发动机ECU上的OEM零件号。更换发动机ECU后,许多车型必须将ECU与发动机进行匹配。,更换ECU?,拆卸旧发
4、动机ECU和安装新发动机ECU之前,都应断开蓄电池。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,蓄电池断开后,可能要经过特定程序才能建立基本怠速,而有些车型只需经过短时期的驾驶让ECU自我调节。,一、发动机ECU的电源电路,发动机ECU的电源电路包括:+B、+B1接通电路或EFI主继电器工作电路。电源电路:(1)点火开关控制式(2)发动机ECU控制式,1.点火开关控制式,EFI主继电器由点火开关直接控制。当接通点火开关,电流进入EFI主继电器线圈,触点闭合,给发动机ECU的+B和+B1端子提供电压。
5、,点火开关控制ECU电源,点火开关控制ECU电源,电源+B、+B1有电吗?电源BATT有电吗?E1搭铁是否良好?,ECU的E1搭铁是否良好?,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。断开点火开关,BATT电压为1014V;接通点火开关,+B或+B1与E1的电压应在1014V。如果电压为0,则将万用表负极表笔接车身搭铁处,正极表笔接+B或+B1,接通点火开关;如果电压在1014V之间,说明E1搭铁不良(与车身之间)或电控单元有故障;如果电压仍为0,说明蓄电池电源未送到+B(检查+B电源电路,如EFI 15A熔断器、易熔线、点火开关等)。如果以上
6、检查都正常,则检查主继电器及蓄电池与继电器之间线路,断开点火开关:BATT电压为1014V,+B、+B1电压为0;接通点火开关:+B或+B1与E1的电压应在1014V。,接通点火开关,+B或+B1与E1的电压:如果电压为0,则将万用表负极表笔接车身搭铁处,正极表笔接+B或+B1,接通点火开关;几种可能?0、12?,接通点火开关,+B或+B1与E1的电压:如果电压为0,则将万用表负极表笔接车身搭铁处,正极表笔接+B或+B1,接通点火开关;,如果电压在1014V之间,说明E1搭铁不良(与车身之间)或电控单元有故障;如果电压仍为0,说明蓄电池电源未送到+B?,检查+B电源电路,如EFI 15A熔断器
7、、易熔线、点火开关、主继电器及蓄电池与继电器之间线路,2.发动机ECU控制ECU电源,当点火开关处于ON时,蓄电池向发动机ECU的IGSW端子供电;发动机ECU又通过M-REL向EFI主继电器提供控制信号,使EFI主继电器接通,从而蓄电池通过EFI主继电器向发动机ECU+B端子提供电源电压。,发动机ECU控制ECU电源,发动机ECU控制ECU电源,特别提示:,EFI主继电器向ECU提供电源,断开点火开关后,ECU在一段时间内仍为发动机提供电压。,知识链接,(1)蓄电池与发动机ECU的BATT端子常连接,以防止切断点火开关时,故障码和存储器中的其他数据消失。(2)有些车辆还为大电流用电系统设置专
8、用继电器,如空燃比传感器及加热器电路。,知识链接:,(3)在发动机ECU控制停车系统的车辆中,EFI主继电器也有用钥匙未锁报警开关来控制主继电器。(4)发动机ECU的电源线路可能有四条:BATT、+B、+B1、IGSW。,知识链接:,(5)检查BATT与E1之间的电压:如电压为0,则检查BATT与车身搭铁间的电压。如果电压为12V,说明E1搭铁不良或电控单元有故障;如果电压为0,则检查蓄电池正极与电控单元BATT端子之间线路。,点火开关ON时,+B电压为0?什么原因?,二、发动机ECU的搭铁控制,发动机ECU有三条基本的搭铁点(电路):E01、E02、E1、E2、E21,发动机ECU的搭铁:三
9、条、多个端子,请思考该二极管有何作用?,二极管的作用?,执行喷油器开关动作的控制电路,是由三极管控制喷油器线圈的搭铁回路,三极管的集电极(c)连接喷油器,发射极(e)搭铁。如果c极和e极短路,就会出现打开点火开关后,喷油器始终喷油的故障;如果c极断路,就会使喷油器无法完成搭铁回路,导致喷油器不喷油。另外,与三极管c极并联的保护二极管如果短路,也会出现喷油器一直喷油的现象。,发动机ECU的搭铁端子,1.发动机ECU工作搭铁电路(E1)E1是发动机ECU的搭铁端子,通常接在发动机进气室附近。2.传感器搭铁电路(E2、E21)ECU的E2和E21端子是传感器搭铁端子,与ECU内部电路中的E1端子相连
10、。通过外部搭铁使传感器搭铁电位与发动机ECU搭铁电位有相同值,以防止传感器探测电压值产生误差。3.用于驱动器工作的搭铁电路(E01、E02)发动机ECU的E01和E02端子是执行器搭铁端子,用于喷油器、怠速控制阀和空燃比传感器加热器等执行器的搭铁。与E1端子一样,它们都连接在发动机进气室上。,搭铁不良(断、接触不良)会有什么后果?,特别提示:,ECU上喷油器接地线不实(接触不良)导致发动机转速丢转(丢失转速)。为什么?汽车在中速行驶中有时会出现发动机转速丢转,发动机转速突然下降200r/min左右,丢转时间通常持续数秒,然后发动机转速恢复正常。丢转故障的出现时间没有规律性。这类故障通常是由于E
11、CU上喷油器接地线不实造成的。为什么?,提醒:,ECU上喷油器接地线不实,导致喷油器接地电阻增大,流经喷油器电磁线圈的电流明显减小,从而使喷油器开阀时间(在触发脉冲加到电磁线圈后,从脉冲开始到针阀形成最大升程状态的时间)延长,数据流上显示的喷油脉宽没有改变,但喷油器的实际喷油量小于正常值,导致混合气偏稀,虽经氧传感器调节,仍无法满足工作需要,于是汽车在中速行驶中有时会出现发动机转速丢转,并会留下混合气浓度和燃油修正控制有关的故障码。,关于搭铁线的思考?,汽车上的零部件哪些是通过零件壳体直接搭铁的?哪些是专用导线单独搭铁的?为什么?通常汽车电气采用单线制?有采用双线制的吗?(举例),三、传感器信
12、号电路,传感器将各种信号转换成可以被发动机ECU检测的电压变化信号。传感器信号及与ECU的连接关系有以下五种类型。,1.“恒定电压+电位计”向ECU提供05V模拟信号(TPS/VTA、MAF MAP/PIM),1.“恒定电压+电位计”向ECU提供05V模拟信号(VTA、PIM),特别提示:,ECU向传感器提供5V恒定电压。形成5V恒压、固定电阻和电位计的电路。按照分压原理,检测出端子VS的电压,即可计算出电位计的位置,换算成节气门开度、进气压力等信号。传感器用05V的电压变化来反映被检测的节气门开度或进气歧管压力。,如果恒定电压电路失灵或VC电路短路,CPU的电源供应中断,会使发动机ECU停止
13、工作、发动机失速。,2.“恒定电压+热敏电阻器”向ECU提供05V模拟信号(THW、THA),“恒定电压+热敏电阻器”向ECU提供05V模拟信号(THW、THA),提醒:,当热敏电阻器断路时,A点的电压5V;当传感器不正常搭铁短路时,A点电压为0V。因此,发动机ECU的自诊断功能很容易检测出传感器断路、短路故障。,3.“恒定电压+开关”向ECU提供0或5V数字信号(IDL、NSW、晶体管),3.“恒定电压+开关”向ECU提供0或5V数字信号(IDL-怠速触点开关、NSW-空挡起动开关、晶体管),ECU提供一个5V的恒定电压给开关或晶体管。当开关或晶体管断开时,VC端子电压是5V;当开关或晶体管
14、接通时,VC端子电压是0V。发动机ECU根据电压变化来检测传感器(IDL、NSW、晶体管)的工作情况。,4、发动机ECU以外电源向ECU提供工作信号(STA、STP),发动机ECU以外电源向ECU提供工作信号(STA、STP),当制动灯开关接通时,制动灯点亮,12V电压提供给发动机ECU;当制动灯开关断开时,制动灯熄灭,0V电压提供给发动机ECU。,ECU通过检测被提供的电压值来判断某些电器是否工作,5、利用传感器自身产生的电压向ECU提供工作信号(G、NE、OX、KNK),5、利用传感器自身产生的电压向ECU提供工作信号(G、NE、OX、KNK),G、NE、OX、KNK等传感器,由于传感器自身发电和输出功率,就不需要外加电压,发动机ECU通过接收产生的电压和频率来确定它的工况。由于NE信号、KNK信号是以交流形式输出的,当检查发动机ECU端子电压时,需要使用示波器等高精密测量仪器进行测量。,提示,小结,2.3 发动机ECU及其控制电路一、发动机ECU的基本电路二、发动机ECU的电源电路三、发动机ECU的搭铁电路四、传感器信号电路,1.发动机ECU的电源是如何被控制的?2.发动机ECU有几条搭铁电路?搭铁电路有故障对发动机有何影响?,作业,