电子控制系统讲解.docx
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电子控制系统讲解
303-14A章节电子控制系统
适用车型:
概述
发动机及排放控制系统由4个主要的子系统组成:
1.进气系统:
空气滤清器，进气歧管绝对压力传感器,电子油门（EGAS或电子节气门（DVE））,进气歧管等组成。
2.燃油供给系统:
油泵，油管，喷油器等。
3.电子控制系统：
ＥＣＭ，各种传感器及受控装置等组成。
4.排放控制系统：
ＥＶＡＰ（活性碳罐），ＰＶＣ（曲轴箱强制通风控制阀），曲轴箱油气分离器等组成。
进气系统
进气系统主要由空气滤清器，空气滤清器出气软管，电子节气门体，以及进气歧管等组成。
5
1碳罐2碳罐控制阀3进气温度传感器4燃油分配管5点火线圈及火花塞
6相位传感器7氧传感器8三元催化器9水温传感器10爆震传感器
11电子节气门12电子控制器（ECU）13CAN14加速踏板15故障指示灯
16诊断接口17防盗18燃油压力调节器19电子燃油泵
燃油供给系统
燃油供给系统由油箱、油泵、燃油压力调节器、燃油滤清器、燃油分配总成以及燃油喷射器等组成。
油箱内的燃油经燃油泵泵出燃油油箱，经过燃油滤清器过滤后，在压力作用下通过燃油分配总管分配到各个燃油喷射器。
在燃油压力调节器的作用下，出油管内的燃油施加于喷射器的压力总是相对于进气歧管内的压力保持一定的压力差，这样在喷射器阀门根据（ECU）发动机控制模块的信号打开时，燃油就在压力差的作用下被喷射到气缸盖的进气口附近。
当燃油压力超过规定范围时，在燃油压力调节的作用下，燃油经回油管返回到油箱。
电子控制系统
电子控制系统由以下几部分组成:
1、判定发动机状态和运行工况的各种传感器。
2、根据各个传感器的信号控制电喷系统各个控制器的发动机控制模块。
3、各种电子控制执行器
根据性能电子控制系统可分为以下各个子系统:
燃油喷射控制系统怠速控制系统
燃油泵控制系统点火正时控制系统
散热器风扇控制系统燃油蒸汽排放控制系统
空调控制系统
ME7.9.7系统输入/输出信号
ME7系统中ECU的主要传感器输入信号包括:
●空气流量信号
●节气门转角信号
●冷却液温度信号
●发动机转速信号
●相位信号
●爆震传感器信号
●氧传感器信号
●车速信号
●空调压力信号
以上信息进入ECU后经处理产生所需的执行器控制信号，这些信号在输出驱动电路中被放大，并传输到各对应执行器中，这些控制信号包括：
●喷油正时和喷油持续时间
●油泵继电器
●碳罐控制阀开度
●点火线圈闭合角和点火提前角
●空调压缩机继电器
●冷却风扇继电器
1、相位传感器2、爆震传感器3、转速传感器4、电子节气门5、加速踏板模块
6、冷却液传感器7、空调温度传感器8、液位传感器9、故障灯10、动力转向开关
11、压缩机开关12、电子负载（大灯、除霜等）13、空调压缩机开关14、15、氧传感器
16、喷油器（1-3-4-2）17、发动机转速传感器18、主机电器19、空调压缩机继电器
20、空调风扇继电器21、冷却风扇继电器（低速）22、冷却风扇继电器（高速）
23、燃油泵继电器24、碳罐控制阀25、检测灯26、点火线圈27、可变气道进气阀
28、进气温度压力传感器
ECU管脚功能表
针脚
连接点
针脚
连接点
1
42
进气温度
2
点火线圈2
43
油箱液位传感器
3
点火地
44
非持续电源
4
45
非持续电源
5
点火线圈1
46
碳罐阀
6
喷油嘴4（第2缸）
47
喷油嘴3（第4缸）
7
喷油嘴2（第3缸）
48
上游氧传感器加热器
8
发动机转速输出
49
9
50
风扇控制1
10
51
电子地2
11
故障指示灯
52
12
持续电源
53
电子地1
13
点火开关
54
电子节气门位置
14
主继电器
55
下游氧传感器
15
发动机转速传感器A
56
16
加速踏板位置传感器
57
空调压缩机开关
17
传感器地1
58
刹车开关
18
上游氧传感器
59
车速信号
19
爆震传感器A
60
中压开关
20
爆震传感器B
61
功率地1
21
刹车灯
62
CAN通讯
22
空调温度传感器
63
非持续电源
23
64
电子节气门控制
24
65
电子节气门控制
25
可变进气阀
66
电子节气门控制
26
67
电子节气门控制
27
喷油嘴1（第1缸）
68
冷却风扇2
28
下游氧传感器加热
69
空调继电器
29
70
油泵继电器
30
71
诊断K线
31
EOBD检测灯
72
32
5V电源2
73
防盗器
33
5V电源1
74
34
发动机转速传感器B
75
空调开关
35
传感器地3
76
电子负载1
36
传感器地2
77
动力转向开关
37
进气压力传感器
78
传感器地
38
电子节气门位置
79
相位传感器
39
发动机冷却液温度传感器
80
功率地2
40
加速踏板位置传感器
81
CAN通讯
41
ECU管脚排列表
4
5
81
80
79
78
77
76
75
74
73
72
71
70
69
68
67
66
65
64
63
3
62
61
60
59
58
57
56
55
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
1
2
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
OBD检测诊断接口
本系统采用“K”线通讯协议，并采用ISO9141-2标准诊断接头，见下图2.5。
这个标准诊断接头是固定地连接在发动机线束上的。
用与发动机管理系统EMS的是标准诊断接头上的4、7和16号针脚。
标准诊断接头的4号针脚连接车上的地线；7号针脚连接ECU的71号针脚，即发动机数据“K”线；16号针脚连接蓄电池正极。
燃油喷射控制
在该系统中，ECU根据各种传感器的信号控制喷射时间以及从喷油器到汽缸头进气口的喷油正时，以保证在不同的行驶条件提供适当的混合气体。
有两种喷油正时形式,一种是同步喷射，这种喷射始终是在同一曲轴转角时发生，而另一种是非同步喷射.这种喷射是根据进气压力温度传感器以及的其他传感器信号进行控制的。
同时喷射
当发动机起动时
进气歧管内的空气是静止的，进气歧管内部压力显示为周围大气压力。
电子节气门开启一定角度，其大小为一个根据起动温度而定的固定参数。
4个喷油器将在每个循环的两个信号处同时喷射（发动机每转一转一次）
在相似的过程中，特定的“喷油正时”被指定为初始喷射脉冲。
燃油喷射量根据发动机的温度而变化，以促使进气歧管和气缸壁上的油膜的形成，因此，当发动机达到一定转速前，要加浓混合气。
一旦发动机开始运行，系统立即开始减少起动加浓，直到起动工况结束时（600…700min-1）完全取消起动加浓。
发动机起动后
当某个汽缸处于排气冲程时燃油喷射仅在该缸的喷油器发生。
ECU通过相位传感器检测NO.1汽缸的压缩冲程，并以次为基础，按照1、3、4、2缸的顺序控制喷油器的喷油顺序。
当相位传感器失效，发动机自动进入同时喷射状态维持发动机运转。
非同步喷射
发动机起动后并符合如下两种条件的情况下，所有的喷油器将不受压力温度传感器的控制。
1、当燃油喷射系统从燃油切断状态开始喷油时。
2、当节气门开启速率大于规定值时（节气门开的太快）
在以上两种情况下，非同步喷射系统将会迅速发生。
喷油时间
确定喷油时间的要素主要是根据发动机转速计算得到的基本喷射时间值,进气总管的压力温度（进气量）,以及各种用以检测发动机和运行条件状态的传感器信号所确定的补偿值.
燃油切断
在减速时（例如节气门处于怠速位置和发动机高速运转时）停止喷射（通过阻止喷油器动作）。
这样便可以确保未燃烧的气体不被排出，在和上述不同条件下再次起动。
空燃比反馈补偿（闭环系统）
必须保证空气燃油混合气接近理论空燃比（14.7）以确保三元触媒转化过程充分进行并得到CO、HC以及排气中NOx的高净化率。
闭环控制系统只有配备氧传感器才能起作用。
氧传感器在三元催化器侧的位置监测废气中的氧含量，稀混合气
（1）产生约100mV的传感器电压，浓混合气
（1）产生约800mV的传感器电压。
当=1时，传感器电压有一个跃变。
闭环控制对输入信号作出响应（1=混合气过稀，1=混合气过浓）修改控制变量，产生修正因子作为乘数以修正喷油持续时间。
1、当发动机起动时以及发动机起动后喷油量增加时。
2、发动机冷却液温度偏低时
3、当负载高且燃油喷射量增加时
4、在燃油切断时。
5、当氧传感器被冷却时
怠速控制
该控制系统可利用ECU和电子节气门控制达到如下的控制目的：
始终保持发动机怠速状态下速度一定。
发动机的怠速转速会因如下原因而改变。
1、有负载加至发动机（如在加上电器负载时，如A/C开关打开等等。
）
2、发动机随着时间变化自身发生变化时。
3、改善发动机的起动性能。
4、减速时，调整空燃比（减速缓冲作用）。
5、发动机暖机时改善运行性能。
操作：
怠速控制是根据从ECU输出的有效信息进行操作的，ECU是利用各种传感器和开关信号来检测发动机的运行状态通过电子节气门的电机控制节气门的开度从而控制空气流量。
当车辆处于停止状态，节气门处于怠速位置而发动机在运行状态，这时的发动机转速被保持在规定的怠速速度。
发动机
怠速
（r/min）
A/COFF
A/CON
电负载关
电负载开
电负载关
电负载开
700
750
800
850
燃油泵控制
ECU控制燃油泵的通断动作，在如下任一情况下，它通过燃油泵继电器接通燃油泵。
1、点火开关闭合后两秒
2、发动机起动时（发动机起动信号输至ECU）
3、相位传感器信号输入ECU时
点火正时控制
该系统采用无分电器、双缸直接点火，通过内部大功率三极管（达林顿管）的导通与截止来控制点火线圈初级绕组电路的通断，使点火线圈产生高压电（各型发动机点火器的内部结构各不相同，有的发动机并不配置点火器，大功率三极管直接设在电子控制器ECU内部；有的点火器只有一只达林顿三极管，仅起开关作用，其它电子控制元件则与电子控制器制成一体；有的点火器除开关作用外，还有恒流控制、闭合角控制、气缸判别、点火监视等功能）
该控制单元包括如下三种不同的形式：
1、发动机起动时的点火时间（初始点火时间）
2、发动机起动后控制
3、充电电流时间控制
发动机起动后点火控制
发动机起动后的点火时间如按如下所示确定就能使在各种不同的发动机状态下，点火能在最适合的时刻发生。
当节气门处于怠速位置，点火时间是在初始点火时间上加上由发动机转速、发动机冷却补偿所确定的基本基本点火提前角和有关怠速稳定补偿提前角得到的。
当节气门的开度大于怠速位置时，也是在初始点火时间上加上发动机转速、进气压力、冷却补偿所确定的基本点火提前角和加速补偿提前角得到的。
散热器风扇控制
该系统控制散热器风扇马达（通/断）操作，散热器风扇马达是利用ECU控制的继电器进行通断控制的。
散热器风扇马达
发动机冷却温度
OFF→ON
ON→OFF
当空调运行或停止时，散热器风扇电机也相应接通或切断。
燃油蒸汽排放控制
燃油蒸发排放控制系统是用与防止燃油蒸汽挥发的。
这种在运行中或发动机停止时在燃油中产生的蒸汽通过油箱压力控制阀进入汽油（EVAP）滤毒罐,并被滤毒罐吸收或储存起来.
而EVPA滤毒罐的排污阀是由ECU根据各种传感器信号加以控制的。
只在如下条件被满足时，ECU才会打开EVAP滤毒罐排污阀的真空道。
1、当发动机处于正常工作温度时。
2、当发动机转速高于规定值时。
3、当节气门开度大于怠速位置（关闭节气门的位置）时。
4、当发动机在规定的负载以内运行时。
结果是，滤毒罐因空气流过滤毒罐底部的过滤器而得以净化。
油箱压力控制阀是用于保持油箱中压力恒定的。
当油箱压力为E并达到规定值时，该阀打开使蒸汽流进入EVAP滤毒罐。
相反，当油箱中的压力为负并达到其规定值时，打开该阀使空气进入油箱中。
诊断
该发动机和排放控制系统是由ECU控制的，ECU有车载诊断系统，该诊断系统可检测该发动机和排放控制系统的故障。
车载诊断
ECU中的车载诊断及故障报警诊断灯操作如下：
1、为了检查故障报警诊断灯及其回路是否正常，将点火开关旋至ON位（发动机不起动）如无故障诊断灯亮3秒种后熄灭，若检测有故障，诊断灯报警闪烁。
2、如果在发动机起动后（发动机正常运转），由ECU监控的发动机和排放控制系统无任何故障时，故障报警诊断灯应熄灭。
3、当ECU监控的发动机和排放控制系统出现故障，ECU使故障报警诊断灯亮，以警告驾驶员控制系统此时出现故障，同时ECU准确地将故障信息区域存储起来。
故障诊断注意事项
1、在诊断故障代码之前，不能将ECU接插件、蓄电池导线和ECU从发动机上的接地线拆开，否则会删除ECU存储器中的故障信息。
2、检查时不要穿刺电线，可在连接插件后或者用探针检查，
3、ECU更换
4、更换性能完好的ECU时，首先应检查下述状态。
忽视该检查可能会对ECU造成损害。
所有的继电器，执行器的电阻值应为各自的规定值。
节气门位置传感器和进气歧管绝对压力温度传感器工作正常，各传感器电路都没有接地短路。
故障报警诊断灯检查
1、将点火开关旋至ON位置（不起动发动机），检查故障报警诊断灯是否点亮（三秒中后熄灭）。
如果灯未亮，按本章中的故障诊断流程表A-1进行检查。
如果灯闪烁，按本章中的故障诊断流程表A-2进行检查。
2、起动发动机检查故障报警诊断灯是否熄灭。
如果灯保持点亮，按本章中的故障诊断码进行检查。
故障诊断码（DTC）检查
1、参考本章中的“故障报警诊断灯检查”对故障报警诊断灯进行检查。
2、将点火开关旋至OFF位置。
3、将检测仪连接到位于驾驶员左侧的仪表板下的数据通讯连接器。
4、将点火开关旋至ON位置。
5、按检测仪指令读取检测数据记录。
如果诊断仪与ECU之间无法进行数据通讯，则检查诊断仪能否与另一车上的ECU进行通讯，从而可判断检测仪是否处于正常状态。
再在数据通讯连接器及各数据通讯线路中检查无法进行数据通讯的原因。
6、检查完毕后，将点火开关旋至OFF位置。
不使用诊断仪
1、参考本章中的“故障报警诊断灯检查”对故障报警诊断灯进行检查。
2、用短接线将数据通讯连接器上的第7脚接地。
3、由于故障报警诊断灯闪烁频率读取代码。
见故障诊断代码表。
4、如果故障等长亮，则检查故障报警诊断灯部分。
ECU故障诊断代码（DTC）的清除
1、将点火开关旋至OFF位置。
2、采用与故障诊断代码检查同样的方法，将诊断仪连接到数据传输连接器上。
3、将点火开关旋至ON位置。
4、按诊断仪上显示的指示删除故障代码存储。
5、存储的诊断故障代码清除后，将点火开关旋至OFF位置，将检测仪拆开。
不使用检测仪
1、将点火开关旋至OFF位置。
2、断开蓄电池负极导线并保持规定的时间以删除ECU存储的故障诊断代码，然后在接上
蓄电池负极导线
删除ECU存储的故障诊断代码所需要的时间：
环境温度
切开ECU电源时间
0℃
30秒
故障代码表
序号
故障现象
代码（HEX）
发动机故障灯的闪烁方式
1
发动机正时信号
321
33
2
刹车开关电路短路或断路
571
5
3
刹车开关信号不合理
504
5
4
油门踏板信号
2138
34
5
CAN功能
1626
0
6
节气门位置传感器
120
0
7
节气门位置传感器1
123
34
8
节气门位置传感器1
122
34
9
节气门位置传感器1
121
34
10
节气门位置传感器2
223
34
11
节气门位置传感器2
222
34
12
节气门位置传感器2
221
34
13
ECU掉电
2509
0
14
电子节气门体电源故障
2106
34
15
电子节气门故障：
弹簧检查
1568
34
16
电子节气门故障：
弹簧检查（最小故障）
1558
34
17
电子节气门故障：
弹簧开检查
1568
34
18
电子节气门故障：
节气门位置偏差
1545
34
19
电子节气门故障：
跛行回家空气量
1559
34
20
电子节气门控制范围
1545
34
21
电子节气门交叉测试
1579
0
22
电子节气门故障：
机械下偏差学习
1565
34
23
外界条件导致推出节气门学习
1579
34
24
外界条件导致推出节气门学习
1564
34
25
机械下偏差学习中的故障
1559
34
26
电子节气门故障：
放大器调整
1604
34
27
1缸喷油器对电源短路
262
31
28
1缸喷油器对地短路
261
31
29
1缸喷油器对电源断路
201
31
30
3缸喷油器对电源短路
268
31
31
3缸喷油器对地短路
267
31
32
3缸喷油器对电源断路
203
31
33
4缸喷油器对电源短路
271
31
34
4缸喷油器对地短路
270
31
35
4缸喷油器对电源断路
204
31
36
2缸喷油器对电源短路
265
31
37
2缸喷油器对地短路
264
31
38
2缸喷油器对电源断路
202
31
39
加速踏板位置传感器1对电源短路
2123
34
40
加速踏板位置传感器1对地短路
2122
34
41
加速踏板位置传感器1断路
2138
34
42
加速踏板位置传感器2对电源短路
2128
34
43
加速踏板位置传感器2对地短路
2127
34
44
加速踏板位置传感器2断路
2138
34
45
加速踏板位置传感器
2138
0
46
喷油乘法自学习值frao超上限
2191
5
47
喷油乘法自学习值frao超上限
2192
5
48
喷油乘法自学习值frau超上限
2177
5
49
喷油乘法自学习值frau超上限
2178
5
50
供油系统对电源短路
171
0
51
供油系统对地短路
172
0
52
供油系统断路
170
0
53
下游氧传感器加热对电源短路
38
0
54
下游氧传感器加热对地短路
37
0
55
下游氧传感器加热断路
36
0
56
下游氧传感器加热信号不合理
35
0
57
下游氧传感器加热（V型发动机bank2）对电源短路
58
0
58
下游氧传感器加热（V型发动机bank3）对地短路
57
0
59
下游氧传感器加热（V型发动机bank4）断路
56
0
60
下游氧传感器加热（V型发动机bank5）信号不合理
60
0
61
上游氧传感器加热对电源短路
32
31
62
上游氧传感器加热对地短路
31
31
63
上游氧传感器加热断路
30
31
64
上游氧传感器加热信号不合理
135
31
65
上游氧传感器加热（V型发动机bank2）
52
0
66
上游氧传感器加热（V型发动机bank3）
51
0
67
上游氧传感器加热（V型发动机bank4）
50
0
68
上游氧传感器加热（V型发动机bank5）
59
0
69
催化器转化能力
420
0
70
空调压缩机驱动级对电源短路
647
31
71
空调压缩机驱动级对地短路
646
31
72
空调压缩机驱动级断路
645
31
73
油泵继电器驱动级对电源短路
629
34
74
油泵继电器驱动级对地短路
628
34
75
油泵继电器驱动级断路
627
34
76
爆震控制零测试
324
5
77
爆震控制偏移
324
5
78
爆震控制测试脉冲（OBDII）
324
5
79
爆震传感器1对电源短路
328
31
80
爆震传感器1对地短路
327
31
81
爆震传感器1断路
325
31
82
爆震传感器1信号不合理
326
31
83
离合器踏板信号
704
5
84
下游氧传感器老化
139
0
85
催化器老化测试（信号周期）
133
0
86
氧传感器老化测试（偏移监控）
133
0
87
怠速控制最大故障
507
5
88
怠速控制最小故障
506
5
89
主负荷传感器（进气压力）对电源短路
108
31
90
主负荷传感器（进气压力）对地短路
107
31
91
主负荷传感器（进气压力）断路
105
31
92
主负荷传感器（进气压力）信号不合理
106
31
93
下游氧传感器信号对电源短路
138
0
94
下游氧传感器信号对地短路
137
0
95
下游氧传感器信号断路
140
0
96
下游氧传感器信号信号不合理
136
0
97
上游氧传感器信号对电源短路
132
31
98
上游氧传感器信号对地短路
131
31
99
上游氧传感器信号断路
134
31
100
上游氧传感器信号信号不合理
130
31
101
电子风扇驱动级A对电源短路
692
31
102
电子风扇驱动级A对地短路
691
31
103
电子风扇驱动级A断路
480
31
104
电子风扇驱动级B对电源短路
694
31
105
电子风扇驱动级B对地短路
693
31
106
电子风扇驱动级B断路
481
31
107
失火检测
300
0
108
失火检测（1缸点火）
301
0
109
失火检测（3缸点火）
303
0
110
失火检测（4缸点火）
304
0
111
失火检测（2缸点火）
302
0
112
电子节气门监控，扭矩限制
1336
34
113
MIL灯亮
700
0
114
MIL灯驱动级
650
0
115
发动机转速传感器
322
33
116
曲轴和图轮轴定位
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