汽车发动机电子控制单元(ECU)功能说明书佛山菱电变频实业有限公司王与平2０04年3月一、概述汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成.进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成，它为发动机可燃混合气提供所需空气;燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器与供油管等组成,它为发动机可燃混合气提供所需燃油；点火系统为发动机提供电火花，它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成；电脑控制系统由电子控制单元（EＣＵ）与各种传感器组成,它控制燃油喷射时间与喷射量以及点火时刻.汽车发动机电子控制单元（ECU）就是汽车发动机控制系统得核心，它可以根据发动机得不同工况,向发动机提供最佳空燃比得混合气与最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态，发动机得性能（动力性、经济型、排放性）达到最佳。
汽车发动机机电子控制单元（ＥＣU)得主要功能:1、燃油喷射(EＦI）控制⑴、喷油量控制发动机控制器（ECU)将进气量与发动机负荷作为主要控制信号，以确定喷油脉冲宽度(即基本喷油量），并根据循环水温度、进气温度、进气压力、尾气氧含量等信号修正喷油量，最后确定总喷油量。
⑵、喷油正时控制采用多点顺序燃油喷射系统得发动机，ＥCU除了控制喷油量外,还要根据发动机各缸得点火顺序,将喷油时间控制在最佳时刻，以使燃油充分燃烧。
⑶、断油控制减速断油控制：汽车在正常行驶中，驾驶员突然松开油门踏板时，ＥＣU自动中断燃油喷射，直至发动机转速下降到设定得低转速时再恢复喷油。
超速断油控制:当发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定得最高车速时,ECU 自动中断喷油，直至发动机转速低于安全转速一定值且车速低于最高车速一定值时恢复喷油。
⑷、燃油泵控制当打开点火开关后,ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要得油压。
若此时发动机不起动，ECU控制燃油泵停止工作。
在发动机起动与运转过程中,ECU控制燃油泵正常运转。
2、点火（ESA）控制⑴、点火提前角控制发动机运转时,ＥＣU根据发动机得转速与负荷信号，计算相应工况下得点火提前角，并根据发动机得水温、进气温度、节气门位置、爆震信号等修正点火提前角，最后得到一个最佳得点火正时。
在点火正时前得某一预定角,EＣU控制点火线圈得初级通电,在到达点火正时角时,ECU切断点火线圈初级电流并在次级线圈中感应出高压电使相应气缸得火花塞跳火,点燃混合气.⑵、通电时间（闭合角)控制点火线圈初级电路在断开时需要保证足够大得电流，以使次级线圈产生足够高得电压。
与此同时，为防止通电时间过长而使点火线圈过热损坏，EＣＵ根据蓄电池电压及发动机转速等信号，控制点火线圈初级电路得通电时间。
⑶、爆震控制EＣU接收到爆震传感器输入得信号后，对该信号进行处理并判断就是否即将产生爆震。
当检测到爆震信号后,ＥCU立即推迟发动机点火提前角,避免爆震产生。
3、怠速控制(ISC)ＥCU根据怠速开关闭合信号判断发动机工作在怠工况.当发动机处于怠速工况时,ＥCU根据怠速节气门电位计得输出信号与发动机转速与目标转速之差决定怠速电机得旋转方向与旋转角度，调节怠速节气门得开度。
当发动机实际转速低于目标转速时，电机正转，电机轴通过齿轮机构将节气门打开一微小得开度，增加发动机进气量,使发动机转速增加;当发动机实际转速高于目标转速时,电机反转，将节气门关闭一微小得开度，减少发动机进气量，使发动机转速降低，逐渐逼近目标转速.当发动机处于怠速工况时,若发动机负荷增大(如空调压缩机起动),ECU控制怠速电机调节怠速节气门开度来提高发动机转速，防止发动机熄火。
4、排放控制⑴、汽车尾气排放污染控制在汽车发动机得排气管上安装三元催化转换器可净化排气中得ＣＯ、HC、与NOx三种有害气体成分，但三元催化转换器只能在空燃比接近理论值（A/F=1４、7:1)得范围内起作用。
在排气管中安装氧传感器,它可通过检测排气中氧得含量来获取混合气空燃比得高低。
EＣU根据氧传感器输入得信号,对喷油量进行修正,实现空燃比得反馈控制，使混合气得空燃比接近理论空燃比，三元催化转换器能更有效地起净化作用，使有害气体得排放量降到最低,符合汽车尾气排放欧Ⅲ标准(ＨC≤0、66%， CO≤2、1％，NOｘ≤5%，微粒≤0、1%).⑵、废气再循环(EGR)控制当发动机得废气排放温度达到一定值时，ECU根据发动机得转速与负荷信号，控制EGR阀得开启动作，使一定数量得废气进行再循环燃烧，以降低排气中NＯx得排放量.⑶、活性炭罐清污电磁阀控制EＣＵ根据发动机水温、转速与负荷等信号，控制活性炭罐清污电磁阀得开启工作，将活性炭吸附得汽油蒸气吸入进气管,进入发动机燃烧，降低汽油蒸气排放。
5、自诊断与报警⑴、故障报警当发动机电子控制系统出现故障时,ECU点亮仪表盘上得故障指示灯,提醒驾驶员发动机已出现故障,应立即检查修理.⑵、故障记录当发动机电子控制系统出现故障时，ＥCU将故障以代码得形式存储在EＣU得存储器中，维修人员通过故障诊断插座，使用专用故障诊断仪调出故障信息,或故障指示灯得闪烁情况确定故障信息。
⑶、备用运行功能若汽车出现了故障就立即关闭电子控制系统,会给驾驶员带来很大得麻烦,为此发动机控制系统设有备用运行功能,以协助驾驶员将汽车开到汽车维修站。
备用运行功能只有在发动机出现故障时才启用,此时正常运行功能被关闭,ECU用存储器中预先设定得参数代替传感器检测得信息来控制发动机，使发动机继续运行。
如果故障被排除，正常功能立即投入使用，备用运行功能自动关闭。
6、CＡN总线接口ﻬ⑾、空挡起动开关信号检测自动变速器得挡位开关就是否在空挡位置。
⑿、空调（A/Ｃ）选择、请求信号当空调接通时向ＥＣU提供信号，告之发动机负荷增加。
2、执行器⑴、电动燃油泵电动燃油泵得主要任务就是供给燃油系统足够得具有规定压力得汽油。
ECU通过控制燃油泵继电器来控制电动燃油泵得启动/停止。
⑵、电磁喷油器电磁喷油器就是发动机电控油喷射系统得一个关键得执行器,它接受ECU送来得喷油脉冲信号,喷油脉冲宽度决定喷油器针阀开启时间，即决定喷油量大小.⑶、怠速控制阀怠速控制阀得主要作用就是控制发动机得怠速转速。
ECＵ对发动机怠速得控制包括两得方面，一方面就是发动机在正常怠速运转时稳定怠速转速，做到防止发动机熄火与降低油耗得目得;另一方面就是在发动机怠速运转状态下，当发动机得负荷增加（例如接通空调、动力转向等）情况下,自动提高怠速转速，防止发动机因负荷增加而导致熄火。
⑷、点火线圈由ECＵ控制点火线圈初级电流通断并在次级线圈中感应出高压电使相应气缸得火花塞跳火,点燃混合气.⑸、活性炭罐清污电磁阀EＣU根据发动机水温、转速与负荷等信号,控制活性炭罐清污电磁阀得开启工作,回收燃油系统得汽油蒸汽。
⑹、废气再循环电磁阀ECU控制废气再循环电磁阀得开启动作，使一定数量得废气进行再循环燃烧，以降低气罐燃烧温度,从而降低ＮOx得产生。
ﻬ四、控制功能说明1、喷油量控制ECU对喷油量得控制就是通过控制输出到喷油器电磁线圈得脉冲宽度来实现得,喷油量与脉冲宽度成正比。
喷油脉冲宽度控制范围为2~１0mＳ。
发动机在不同工况下运转，对混合气浓度得要求也不同。
特别就是在一些特殊工况下（如起动、急加速、急减速等），对混合气浓度有特殊得要求。
电脑要根据有关传感器测得得运转工况,按不同得方式控制喷油量。
喷油量得控制方式可分为起动控制、运转控制、断油控制与反馈控制.⑴、起动喷油量控制起动时,发动机由起动马达带动运转。
由于转速很低，转速得波动也很大，因此这时空气流量传感器所测得得进气量信号有很大得误差。
基于这个原因,在发动机起动时，ECU不以空气流量传感器得信号作为喷油量得计算依据，而就是按预先给定得起动程序来进行喷油控制.ECU根据起动开关及转速传感器得信号，判定发动机就是否处于起动状态,以决定就是否按起动程序控制喷油。
即ECＵ判定发动机处于起动状态得条件为:①起动开关闭合;②发动机转速低于30０转/分。
在起动喷油控制程序中,ＥCU按发动机水温、进气温度、起动转速计算出一个固定得喷油量。
这一喷油量能使发动机获得顺利起动所需得浓混合气。
冷车起动时，发动机温度很低，喷入进气道得燃油不易蒸发。
为了能产生足够得燃油蒸气，形成足够浓度得可燃混合气，保证发动机在低温下也能正常起动,必须进一步增大喷油量。
由ＥCU控制，通过增加各缸喷油器得喷油持续时间来增加喷油量.所增加得喷油量及加浓持续时间完全由EＣＵ根据进气温度传感器与发动机水温传感器测得得温度高低来决定。
发动机水温或进气温度愈低,喷油量就愈大,加浓得持续时间也就愈长。
⑵、运转喷油控制在发动机运转过程中，EＣＵ主要根据进气量与发动机负荷来计算喷油量,此外,还要参考节气门开度、发动机水温、进气温度、大气压力及怠速工况、加速工况、全负荷工况等运转参数来修正喷油量,以提高控制精度。
由于EＣU要考虑得运转参数很多，为了简化ECＵ得计算程序,通常将喷油量分成基本喷油量、修正量、增量三个部分,并分别计算出结果。
然后再将三个部分叠加在一起,作为总喷油量来控制喷油器喷油.1) 基本喷油量：基本喷油量就是根据发动机每个工作循环得进气量，按理论混合比(空燃比１4、7 ：1）计算出得喷油量。
2）修正量：修正量就是根据进气温度、大气压力等实际运转情况，对基本喷油量进行适当修正,使发动机在不同运转条件下都能获得最佳浓度得混合气.修正量得内容为:① 进气温度修正:进气温度越高，进气氧含量越少，适当减少喷油量;② 进气压力修正：进气压力越高,进气氧含量越多，适当增加喷油量；③ 蓄电池电压修正：蓄电池电压变化时,自动对喷油脉冲宽度加以修正，以1４V为基础按0、１5mｓ／V进行修正。
3）增量：增量就是在一些特殊工况下(如暖机、加速等）,为加浓混合气而增加得喷油量。
加浓得目得就是为了使发动机获得良好得使用性能（如动力性、加速性、平顺性等）。
加浓得程度可表示为:①暖机增量: 在冷车起动结束后得暖机运转过程中,发动机得温度一般不高。
在这样较低得温度下,喷入进气歧管得燃油与空气得混合较差，不易立即汽化，容易使一部分较大得燃油液滴凝结在冷得进气管道及气缸壁面上，结果造成气缸内得混合气变稀。
因此，在暖机过程中必须增加喷油量。
暖机增量比得大小取决于水温传感器所测得得发动机温度,并随着发动机温度得升高而逐渐减小,直至温度升高至８０度时，暖机加浓结束.②加速增量: 在加速工况时,ＥＣU能自动按一定得增量比适当增加喷油量,使发动机能发出最大扭矩,改善加速性能.ECU根据节气门位置传感器测得得节气门开启得速率鉴别出发动机就是否处于加速工况。
③大负荷增量：部分负荷工况就是汽车发动机得主要运行工况。