以发动机电子控制单元ECU.docx

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1、以发动机电子限制单元ECU为核心检测电喷发动机的电子测量方法及其应用意义杨明（连云港市海南县教化中心锦州渤海汽车工程学校）内容摘要：本文依据电喷发动机的技术特点与难点，依据限制系统的综合性、系统性，故障的相关性、隐藏性、多样性，阐明白以“汽车黑匣子”之一-发动机电子限制单元为核心，理解、分析、检测、推断电喷发动机综合性故障的核心方法，以电子技术的理论基础和实际电路描图、检测与分析证明白该方法的干脆性、科学性、好用性。它揭开了电喷汽车修理中众所回避的技术难点和关键的技术而纱，为推动我国汽车修理技术的学习、沟通增砖加瓦，以独特的视角构成汽车技术人员提高其技术水平的核心推动力，该方法亦可在现代汽车专

2、业教学中应用，富于创新性。关键词：电喷发动机电子限制单元ECU核心内电路检测一、汽车电脑与电子模块的分类：E1.ectronicContro1.Unit（即ECU）为电子限制单元。汽车上的电子限制单元或模块有多个，一些简洁的限制单元称为模块，它们分为属汽车的各个系统，些模块之间要有限制信号线或数据线相连，共同协同完成汽车的综合限制功能。下表显示出可以有的各个ECU及模块的分类归属:ECU与模块的分类表格按所属系统来划分发动机控制点火限制ECU(ESA/EST)燃油喷射ECU(EFI)集中限制ECU风扇模块FANECU点火模块ICM息速模块ISCECU油泵模块FPECU底盘控制ATECUABSE

3、CUCCSECUASR(TRC)ECUPOWERSTEERINGECU(HPS)MOTORSTEERINGECU(EPS)FOURWHEE1.STEERINGECU车身也子系统电动车窗ECU：POWERWINDOW中心门锁和防盗ECU：DOOR1.OCK&ANTI-THIEFP档与点火钥匙互锁ECU倒档提示ECU电动天窗ECU电动座椅ECU电动后视镜ECU电动天线ECU平安带ECU电动雨刮ECU灯光限制ECU灯光检测ECU电控方向盘（柱）ECU电控悬架ECU发电机电压调整器模块REG.个：调系统自动空调电脑板（ACECU）手动空调用发动机转速限制压缩机模块鼓风机限制模块风门位置转换限制模块空调

4、系统其他组合功能限制模块表息示统仪信显系组合仪表（内含电子电路及CPU等）按模块内部电晶体管式电子模块点火模块其他功率限制模块，功能简洁的模块集成电路式电了模块线性IC构成的电子模块数字电路构成的电子模块数字式逻辑模块具有肯定逻辑运算功能,但不含CPU及存储单元，如手动空调的限制板等子输包含阻容网络，选频电路，滤波及陷波器，电入钳位电路,过压及短路爱护，峰值汲取回路，路电限流电路，电源自馈电路，放大电路，整形的路触发电路及其他转换电路结输功率输出器件及散热器构出过压过流过热短路检测爱护电路划内含电瞬态冲击汲取回路分计算路主要由大、中功率达林顿、场效应管及专用机的IC等构成电子电常时电源（备用电

5、源）电路，延时电路，稳模块源压滤波电路，限幅汲取电路，反极性爱护电电路，过压爱护电路，短路爱护，过流过热爱路护电路，复位电路，散热装置等单片微CPU机MCURAMROM/PROM/F1.ASHEPROM/EEPROMA/D转换二、发动机电脑的主要功能:发动机电子限制单元在接受各传感器、开关信号的输入，转化成CPU识别的数字信号，按预先存储的程序，完成限制相应执行器的功能，系统限制发动机的工作，优化其性能。ECU还设置了自诊断(DIAGN)功能，与其他诊断电陋联机通信的数据接口引脚，与其他车载电脑及模块的数据通信、限制功能等。其输入信号与输出限制可见下图：Batt+B火花塞线件小棚点图ENGIN

6、EECU电源供电曲轴转速-TDC位置.凸轮轴位置变速器齿抡车速SPD_(6)蓄电池电压的胡琳旭进田力(8)节气门开度(9)加速踏板位置(IO)发动机温度(11)爆震强度(12)辄传感器信号(13)进气温度(14)大气压力喷油器(M)ETC电控节气门*M-RE1.*FPRAHO2S、,凸轮轴限制VTEC*CISAEVAPEGRA二次空气喷射A增压限制自诊断故障灯接地回路三、ECU外设传感器及各开关信号类型：汽车发动机电子限制系统由传感器、限制单元ECU执行器和电源电路构成。并且这样的限制系统在逐步完善当中。一个集中限制的ECU接收来自各传感器和开关信号的信息，依据预定程序（开环或闭环方式），优化

7、限制发动机的运行。这些电控系统设置了如下几种传感器，不同车型传感器与执行器多少有异，而且结构型式也有很大差别。CKP1度信号TDC（光电式、花尔式、磁脉冲式等）CMPCHKTETE2E1.SID1.KNKSIGFMAPVSSMAF（叶片式/卡门/热线&热膜）EGRVPSCTS/NTCSTAIAT/NTCAC恳求TPS（开关/线性/开关+线性ID1./光电式/编码式）PNEGTSNSWHO2SZO2SPSPSW-）广义的曲轴位置信号:它包含三个方面的内容：I、反映曲轴精确位置和转速的1信号2、上止点（TDC）信号3、凸轮轴位置（CMP）信号在不同的车型中，其产生方法各异，卜述几例能主要说明该项论

8、题：1、丰田车系2JZ-GE发动机：可以看到三种限制系统都配置Jz2JZ-GE直到6缸（1.6）发动机：（1）皇冠3.0轿车的分电器或点火系统：分电器内有2个信号齿盘，一个具有24齿，匀称分布，齿距30曲轴转角，这个被丰田称为NE信号，它在ECU内即可计算动身动机转速，用于主控点火提前角及计算喷油脉宽和其它协助限制，还可以把它30倍频，得到曲轴1信号，属磁脉冲式，直流电阻在140T80Q之间，测量时可用指针万用表直流IV档并接在该传感线圈两端，转动分电器转轴，可看到指针左右明显括动，证明产生正反向的沟通感生电动势，而用数字表测量时却由于数字不停跳动而不易读取。信号两端均不行在分电器内搭铁。另一

9、个具有1个齿，与NE信号齿同在分电器转轴上，齿的左右两缘不对称，由于信号齿形态、转向和线圈引线极性的不同组合，可以产生缓升陡降，陡升缓降两种波形电压。EeU内输入回路和整形触发电路与传感器波形是协作的，传感器极性一般不行反接，一些车型反接后导致脉冲沿时间变更，点火正时变更或不能起动，另一些车型可能引起更严峻的后果。该车形的极性为“接近出半周”式，波形Aj两个传感线同分布在这个齿两侧，间隔180曲轴转角，分别对应于1#气缸压缩BTDC1.0和6#气缸的压缩BTDC1.（T,仅在1、6缸上产生压缩上止点信号，即G1.和G2信号，其余点火信号要依靠于对由NE倍频得到的1信号的计数。因此，该信号是TD

10、C信号，由于有分电器，因此点火不须要判缸，但ECU内可以判缸，可作喷油时序的确定。（2）皇冠3.0轿车双缸同时点火系统：它的传感器信号也是包含GUG2和NE,与分电器式相同，但由于无分电器，G1.、G2混合产生判缸信号，在ECU的IGDA和IGDB两端的出（0、1）、（0、0）、（1、0）的电位组合，分别代表1、6和2、5和3、4缸的点火正时范围，在各个区间等待ECU输出的IGT指令。如下图：（IGC为:Ignitioncoi1.COntrO1.意为点火线圈限制端，IGC1.IGC2IGC3为3个点火线圈的限制端）IGC1.IGC2IGC3ECUICM（3）凌志300（GS300）采纳2J-G

11、E发动机其点火系与（1）相同，但ECU在未接收到IGF的状况下仍可正常限制喷油。2、丰田S系列发动机分电器式点火系统：两个信号齿盘均位于分电器轴上，分别是NE（24齿）和TDC（4齿）信号，NE的作用是取得发动机转速和30信频后确定曲轴精确位置，TDC的作用是确定每缸压缩BTDC1.Oo,作为起动时原始点火提前角和TDC基准。后期生产的单缸独立点火S系列发动机则不同。3、凌志400(1.S400)分电器式点火系：CKP为12齿，由于装在曲轴皮带轮后，真信号当量与分电器中的24齿相同,CMP有2个，分列于两列凸轮轴皮带轮上,各信号盘均只有一齿,分别对应于1、6缸压缩有DCI0。4、NISSANS

12、R18发动机：CKP采纳光电式，位于电器内，内部有一个光孔式信号盘，盘上内外两圈信号，外圈匀称分布360个光孔，光孔与遮光的部分等宽，因此输出方波，每个高电平或低是平输出代表曲轴1转角，为真正的1信号。内圈上有4个较大光孔，其中一个最宽的为1#气缸压缩BT1.)C70信号，其余为其它3个气缸的BTDC70o为号。这样，这4个信号即是每缸的TDC信号，1#气缸的特别性又代表了1#判缸信号。而对分电器点火而言，点火判缸无意义，判缸用于该机的SFI,一些后期生产的车型上采纳了无分电器的独立点火，则该信号也用在了分火判缸，由于4个TDC对曲轴的间隔角为180,因此N1.SSAN称为180信号。5、N1

13、.SSAN六缸发动机(包括V6&1.6)CKP亦为光电式，信号盘外围上的1信号与四缸机相同，内园上对应于每个气缸压缩BTDB70设置较宽的T1.)C信号，其中I#缸的对应的当然最宽，亦作1#气缸判缸信号，因为间隔120曲轴转角出现一次TDC信号，以称这6个TDC信号为1200信号。6、AUD1.V6发动机点火系统：该系统配备三个传感器，第一个位于曲轴大飞轮上，是磁脉冲式传感器，检测飞轮的135齿信号，为匀称分布，经倍频可得到1信号，其次个位于凸轮轴上，为霍尔式，由ECU输出的9V供电，出现于3#缸压缩TDC前80位置，为判缸信号。第三个位于曲轴箱上，也为磁脉冲式,检测3#气缸BTDC600信号

14、,属TDC信号。其余各缸位置计算1信号按工作依次顺推。这三个信号缺少任何一个均不能起动发动机，在三个信号全正常时，着车后，若丢失1信号则熄火；若丢失BTDC600信号发动机可接着运行,不能再起动：若丢失BTDC80。信号，发动机可接着运行，也不能再起动。该车型霍尔传感器间断性故障不规则出现。故障率多见,其ECU各个搭铁端子在ECU内干脆连通。7、BMW525i发动机:CKP为磁脉冲式，在曲轴前端，较大信号盘的小齿代表1信号，信号盘缺齿位置代表TDC信号，CMP也为磁电式，由凸轮轴驱动，只有一齿，由于采纳单缸独立点火，每缸只一个点火成圈，必有CMP的信号才可实现IGT的逐缸安排和S11o当无CMP信号时，ECU采纳双缸同时方式点火，这样比单独点火的IGT数量上增加了一倍。丰田IMZ-FE的点火系与之类似，它有单缸独立点火和双缸同时点两种型式。（二）爆震传感器KOoCkSeneOr,缩写为KNKS或KS:KNKS的内部结构有两种形式，即磁电式和压电式，磁电式电阻较小，压电式电阻为8,EeUM对压电式KNKS作静态、动态检测，而对压电式只能做动态检测；KNKS的安装位置和钮紧力矩均很关键。两种传感器输出信号均为感生电压，在示波器上看来波形杂乱，频谱丰富。三）进气压力传感器MAP：即