汽车电控单元ECU电路分析.pptx

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1、第1页/共57页2.3 发动机ECU及其控制电路第2页/共57页主要内容：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、传感器信号电路第3页/共57页ECU?ECU?第4页/共57页发动机发动机发动机发动机ECUECUECUECU的基本功能的基本功能的基本功能的基本功能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？第5页/共57页电控发动机ECU的主要控制

2、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、失效保护、故障自诊断第6页/共57页（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。第7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、执行器的正极就被接通，ECU需要对它们进行控制时，就接通其负极。提问提问：温度传感器输出电压过低，而其他传感器输出电压过高温度传感器输出电压过

3、低，而其他传感器输出电压过高时，应首先检查时，应首先检查ECUECU上传感器的搭铁线接触是否良好，传感器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。的导线是否有断路处。为什么为什么？也有少数执行器是通过也有少数执行器是通过ECUECU接通正极电源端来对传感器和执行接通正极电源端来对传感器和执行器进行控制的。器进行控制的。哪些？如哪些？如_。第8页/共57页（3 3）ECUECU一旦进水或受潮一旦进水或受潮怎么怎么办？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

4、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9页/共57页（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。第10页/共57页更换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”过程。比

5、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11页/共57页一、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控制式第12页/共57页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。第13页/共57页点火开关控制ECU电源第14页/共57页点火开关控制ECU电源第15页/共57页电源+B、+B1有电吗？电源BATT有电吗？E1

6、搭铁是否良好？第16页/共57页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17页/共57页断开点火开关：B

7、ATT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。第18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？第19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？第20页/共57页检查+B电源电路，如EFI 15A熔断器、易熔线、点火开关、主

8、继电器及蓄电池与继电器之间线路第21页/共57页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。第22页/共57页发动机ECU控制ECU电源第23页/共57页发动机ECU控制ECU电源第24页/共57页特别提示：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。第25页/共57页知识链接（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

9、其他数据消失。（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26页/共57页知识链接：（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。第27页/共57页知识链接：（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。第28页/共57页点火开关ON时，+B电压为0？什么原因？第29页/共57页二、发动机EC

10、U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第30页/共57页发动机ECU的搭铁：三条、多个端子请思考该二极管有何作用？第31页/共57页二极管的作用？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。第32页/共57页发动机ECU的搭铁端子1.发动机ECU工作搭铁电路（E1）E1是发动机

11、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33页/共57页搭铁不良（断、接触不良）会有什么后果？第34页/共57页特别提示：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

12、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35页/共57页提醒：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

13、浓度和燃油修正控制有关的故障码。第36页/共57页关于搭铁线的思考？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）第37页/共57页三、传感器信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。第38页/共57页1.“恒定电压+电位计”向ECU提供05V模拟信号（TPS/VTA、MAF MAP/PIM）第39页/共57页1.“恒定电压+电位计”向ECU提供05V模拟信号（VTA、PIM）第40页/共57页特别提示：ECU向传感器提供5V恒定电压。形成5

14、V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。第41页/共57页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停止工作、发动机失速。第42页/共57页2.“恒定电压+热敏电阻器”向ECU提供05V模拟信号（THW、THA）第43页/共57页“恒定电压+热敏电阻器”向ECU提供05V模拟信号（THW、THA）第44页/共57页提醒：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

15、的自诊断功能很容易检测出传感器断路、短路故障。第45页/共57页3.“恒定电压+开关”向ECU提供0或5V数字信号（IDL、NSW、晶体管）第46页/共57页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）第47页/共57页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48页/共57页4、发动机ECU以外电源向ECU提供工作信号 （STA、STP）第49页/共57页发动机ECU以外电

16、源向ECU提供工作信号（STA、STP）第50页/共57页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第51页/共57页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）第52页/共57页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）第53页/共57页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。提示第54页/共57页小结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、传感器信号电路第55页/共57页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？作业第56页/共57页感谢您的观看。第57页/共57页