汽车电控单元(ECU)电路分析教案资料

汽车(qìchē)发动机电控技术

第一页，共57页。第二页，共57页。2.3发动机ECU及其控制电路第三页，共57页。主要(zhǔyào)内容：2.3发动机ECU及其控制电路(diànlù)一、发动机ECU的控制电路(diànlù)二、发动机ECU的电源电路(diànlù)三、发动机ECU的搭铁电路(diànlù)四、传感器信号电路(diànlù)第四页，共57页。ECU?第五页，共57页。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(zìdònɡkònɡzhì)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？第六页，共57页。电控发动机ECU的主要控制(kòngzhì)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、失效(shīxiào)保护、故障自诊断第七页，共57页。（1）在维修中，如果怀疑(huáiyí)ECU有故障，怎么办？可通过(tōngguò)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。第八页，共57页。（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(zhèngjí)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(jiǎnchá)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__________。第九页，共57页。（3）ECU一旦(yīdàn)进水或受潮怎么办？必须(bìxū)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。第十页，共57页。（4）更换(gēnhuàn)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(chēliàng)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。第十一页，共57页。更换(gēnhuàn)ECU?拆卸旧发动机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(xuéxí)”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。第十二页，共57页。一、发动机ECU的电源(diànyuán)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(kāiguān)控制式（2）发动机ECU控制式第十三页，共57页。1.点火(diǎnhuǒ)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(chùdiǎn)闭合，给发动机ECU的+B和+B1端子提供电压。第十四页，共57页。点火开关控制(kòngzhì)ECU电源第十五页，共57页。点火开关控制(kòngzhì)ECU电源第十六页，共57页。电源+B、+B1有电吗？电源BATT有电吗？E1搭铁是否(shìfǒu)良好？第十七页，共57页。ECU的E1搭铁是否(shìfǒu)良好?更换发动机ECU之前(zhīqián)，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10～14V；接通点火开关，+B或+B1与E1的电压应在10～14V。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10～14V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EFI15A熔断器、易熔线、点火开关等）。如果以上检查都正常，则检查主继电器及蓄电池与继电器之间线路第十八页，共57页。断开点火开关：BATT电压(diànyā)为10～14V，+B、+B1电压(diànyā)为0；

接通点火开关：+B或+B1与E1的电压(diànyā)应在10～14V。第十九页，共57页。接通点火开关(kāiguān)，+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(kāiguān)；几种可能？0、12？第二十页，共57页。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(biǎobǐ)接车身搭铁处，正极表笔(biǎobǐ)接+B或+B1，接通点火开关；如果电压(diànyā)在10～14V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(diànyā)仍为0，说明蓄电池电源未送到+B？第二十一页，共57页。检查+B电源电路，如EFI15A熔断器、易熔线、点火(diǎnhuǒ)开关、主继电器及蓄电池与继电器之间线路第二十二页，共57页。2.发动机ECU控制(kòngzhì)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(jiētōnɡ)，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。第二十三页，共57页。发动机ECU控制(kòngzhì)ECU电源第二十四页，共57页。发动机ECU控制(kòngzhì)ECU电源第二十五页，共57页。特别(tèbié)提示：EFI主继电器向ECU提供电源，断开点火开关(kāiguān)后，ECU在一段时间内仍为发动机提供电压。第二十六页，共57页。知识(zhīshi)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(shùjù)消失。（2）有些车辆还为大电流用电系统设置专用继电器，如空燃比传感器及加热器电路。第二十七页，共57页。知识(zhīshi)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(kāiguān)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。第二十八页，共57页。知识(zhīshi)链接：（5）检查(jiǎnchá)BATT与E1之间的电压：如电压为0，则检查(jiǎnchá)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(jiǎnchá)蓄电池正极与电控单元BATT端子之间线路。第二十九页，共57页。点火开关ON时，+B电压(diànyā)为0？什么原因？第三十页，共57页。二、发动机ECU的搭铁控制(kòngzhì)发动机ECU有三条(sāntiáo)基本的搭铁点（电路）：E01、E02、E1、E2、E21第三十一页，共57页。发动机ECU的搭铁：三条、多个(duōɡè)端子请思考(sīkǎo)该二极管有何作用？第三十二页，共57页。二极管的作用(zuòyòng)？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(dǎozhì)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。第三十三页，共57页。发动机ECU的搭铁端子(duānzǐ)1.发动机ECU工作(gōngzuò)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。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(gōngzuò)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。第三十四页，共57页。搭铁不良（断、接触不良）会有什么(shénme)后果？第三十五页，共57页。特别(tèbié)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(diūsī)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ECU上喷油器接地线不实造成的。为什么？第三十六页，共57页。提醒(tíxǐng)：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(xūyào)，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。第三十七页，共57页。关于搭铁线(tiěxiàn)的思考？汽车上的零部件哪些是通过零件壳体直接(zhíjiē)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）第三十八页，共57页。三、传感器信号(xìnhào)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(liánjiē)关系有以下五种类型。第三十九页，共57页。1.“恒定电压(diànyā)+电位计”向ECU提供0～5V模拟信号（TPS/VTA、MAFMAP/PIM）第四十页，共57页。1.“恒定(héngdìng)电压+电位计”向ECU提供0～5V模拟信号（VTA、PIM）第四十一页，共57页。特别(tèbié)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0～5V的电压变化(biànhuà)来反映被检测的节气门开度或进气歧管压力。第四十二页，共57页。如果恒定电压电路(diànlù)失灵或VC电路(diànlù)短路，CPU的电源供应中断，会使发动机ECU停止工作、发动机失速。第四十三页，共57页。2.“恒定电压+热敏电阻(rèmǐndiànzǔ)器”向ECU提供0～5V模拟信号

（THW、THA）第四十四页，共57页。“恒定电压(diànyā)+热敏电阻器”向ECU提供0～5V模拟信号（THW、THA）第四十五页，共57页。提醒(tíxǐng)：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(duǎnlù)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(duǎnlù)故障。第四十六页，共57页。3.“恒定(héngdìng)电压+开关”向ECU提供0或5V数字信号

（IDL、NSW、晶体管）第四十七页，共57页。3.“恒定(héngdìng)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）第四十八页，共57页。ECU提供一个(yīɡè)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。第四十九页，共57页。4、发动机ECU以外电源(diànyuán)向ECU提供工作信号

（STA、STP）第五十页，共57页。发动机ECU以外电源(diànyuán)向ECU提供工作信号