發動機電子控制模塊（ECM）使用說明書

發動機電子控制模塊（ECM）使用說明書

適用型號：MT20U

1. 概述

發動機電子控制模塊（簡稱 ECM）具有連續監測并控制發動機正常工作運轉的功能。在現代發動機管理系統中，ECM 系其核心控制元件。ECM根據各路傳感器的輸入數據測試和計算所需的空氣與燃油的混合比及發動機的點火提前角度，ECM直接控制著發動機在各種工況下的燃油供給量、燃油噴射正時、高壓點火正時、點火閉合角、發動機怠速轉速以及車輛其他的附件系統工作狀態。

根據發動機管理系統具體應用和不同排放控制水平的配置，實際配套的零部件數量也不盡相同。ECM通過若干數量的信號輸入傳感器和和輸出控制執行器來執行發動機的工作狀態控制任務。傳感器將向 ECM提供各種實測和感應數據，輸出控制執行器則按事先經過調試標定后存儲在 ECM內的控制數據調整發動機的各種工作控制狀態。ECM的主要輸出控制功能包括：燃油噴射量、燃油噴射正時、點火線圈輸入閉合角、發動機點火提前角、發動機各種條件下怠速怠速轉速控制、整車燃燒排放控制、燃油供給系統控制、車輛冷卻風扇控制和汽車空調系統控制等。

2. 結構特征與工作原理

 

 2.1 結構特征

•     MT20U型 ECM的殼體是由鋁合金鑄造成型并采用灌膠密封制造的。殼體外部表面不需要特殊的修整和處理，但不得有尖銳毛刺和銳邊或鑄造缺陷。

•     MT20U型 ECM的殼體最大外形尺寸不能超過：長 155.9 mm，寬 113.4 mm，厚 40.3 mm（不含線束的組合接插器裝配高度）。

•     MT20U型 ECM 采用德爾福公司派克電器分公司 72針組合式接插器或其它代用接插器產品。配套線束的組合接插器總成零部件號碼為 101型 PED 15357131 73F。

•     MT20U型 ECM外殼底面上貼有產品識別標簽，標簽可注明客戶名稱、專用零部件號碼、售后服務號碼和標定數據版本號碼等信息。

2.2 工作原理

ECM一般是通過發動機管理系統所配置的若干數量的傳感器探測和感應表征發動機實際工作狀態，ECM根據系統事先標定和存儲的標定數據驅動系統配置的執行器來執行發動機運行工況的優化和控制任務。

發動機管理系統所配置的若干數量的傳感器向 ECM提供各種相關的發動機狀態參數。一般來說，系統的主要輸入參數包括：發動機進氣歧管壓力（MAP）傳感器、進氣溫度（MAT）傳感器（或集成式進氣歧管溫度-壓力傳感器 MAP-MAT）、冷卻劑溫度傳感器（CTS）、排氣氧傳感器（O2）、曲軸位置傳感器（CPS）、凸輪軸位置傳感器（CAM）和爆震傳感器（KNOCK）等。

ECM通過系統所配備的執行器實現對發動機的控制。一般來說，系統所配備的執行器主要按包括燃油噴射器（INJ）、點火線圈（IGN）、炭罐清洗控制電磁開關（ECP）、電動燃油泵和怠速空氣控制閥（IACV）等元件。

ECM通過系統所配備的 CAN總線相關硬件和相關的通訊協議，與配置有電子控制式的自動變速器作為動力總成組成部分之車輛的核心控制元件——變速器電子控制模塊（TCM）進行相互信息交流通訊，以根據車輛的行駛路況和駕駛人員的操作模式優化發動機的動力輸出和優選變速器速比，達到最佳動力性和經濟性與駕駛性綜合控制目標。

2.3 MT20U系列產品 ECM的類型：

根據具體客戶不同的車型狀態及其動力總成配置的各異，德爾福所生產和提供的 MT20U系列 ECM可具體劃分為以下幾種類型：

•     通用型控制模塊 MT20U—— 適合于大多數應用場合；

•     自動檔型 MT20U——在通用型控制模塊的基礎上加了 CAN總線通訊功能，主要用于自動變速器應用場合，該 ECM可實現與自動變速箱控制器 TCM之間的通訊，用以優化發動機和變速器之間的協調控制；

•     適用于 OSP+氧傳感器型 MT20U——該 ECM在通用型基礎上，對與氧傳感器相關的電路設計加以改變，特設了氧傳感器的信號處理電路，以便與德爾福開發的 OSP+ 型氧傳感器配合使用。該 ECM不得配合使用普通的氧傳感器；

•     適用于六氣缸發動機型 MT20U——該 ECM在通用型基礎上改變了點火驅動電路和驅動模式，以適應六氣缸發動機點火順序和點火正時的控制要求。該 ECM可提供點火正時觸發信號，需要使用帶有點火驅動電路（點火模塊）形式的點火線圈；

警告：MT20U不同類型的 ECM不可互換！

更換 ECM必須請汽車生產廠家指定的專業維修人員進行。維修人員只允許更換零部件號碼完全相同的 ECM總成。

3. 技術特性

3.1 主要技術性能

ECM的主要輸出控制功能包括：燃油噴射量、燃油噴射正時、點火線圈輸入閉

合角、發動機點火提前角、發動機各種條件下怠速怠速轉速控制、整車燃燒排放控

制、燃油供給系統控制、車輛冷卻風扇控制和汽車空調系統控制等。

3.2 主要技術參數

• 電器特性參數電壓范圍： –12 V ~ 24 V 正常工作電壓范圍： 9.0 V ~ 16V ECM系統包括抗 24 V過電壓保護和抗 14 V反極性電壓保護。

•     機械特性參數

耐振動特性：在三個互相垂直平面的每個平面內進行的模擬車輛運行 10年或 160，000公里多頻率隨機振動后，ECM仍能正常工作。測試采用的隨機振動包含有 3.2G RMS的頻譜。

抗跌落特性：從 6個面的方向把 ECM從 1米高處跌落到水泥地面上之后， ECM能正常工作并且沒有內在損傷。

抗沖擊特性：控制模塊應能承受分別來自 3條互相垂直軸的 6個方向（波峰值為 20g的半正弦波）持續 11ms的脈沖沖擊。

•     溫度特性參數存放溫度： -40ºC ~ 105ºC

工作溫度： -40ºC ~ 105ºC

•     濕氣敏感度

•     產品質量： MT20UECM產品質量為： 355克 ECM在通過露點狀態時，產品依然能夠正常工作。

4. 零部件圖紙

德爾福公司將向用戶提供氧發動機電子控制模塊外形尺寸圖。圖紙上會標明零部件號碼和安裝要求與接口設計參考數據。外形尺寸圖主要含有以下內容：

•     主要裝配相關外形尺寸數據

•     電器部件接口端子定義

•     零部件安裝簡要說明

•     關鍵產品特征（KPC），質量及用戶接口特征（QCI）

•     與發動機裝配接口位置所采用的材料和材料標準

•     圖紙變更記錄

•     產品零部件名稱及標識

5. 裝配安裝

5.1安裝位置

德爾福 MT20U型 ECM是為適合安裝于發動機艙內的裝配要求所設計，也可以裝配在汽車乘員室內。為了保證發動機管理系統工作的高度可靠性，總體布置工程師對于 ECM在車輛上的實際安裝位置選擇和相關的裝配結構硬件設計必須加以格外重視。其中，電子和機械聯結這兩個方面的注意事項都必須考慮周到。

MT20U型 ECM裝配布置應遵守以下安裝位置選擇原則：

•     ECM裝配位置應有足夠的通風

•     防止周圍零件的釋放熱量向 ECM傳導散熱

•     由其他電器零件感應于 ECM上的電磁和射頻干擾最小的位置

•     ECM本身在發動機艙或乘員室內的裝配應牢固可靠，不得有松動現象

•     為了保護 ECM在整車裝配時既便于裝配又不易被損壞，ECM與發動機艙或乘員室內的其它零部件應保持足夠的空間

•     應避免 ECM暴露在非常骯臟和潮濕或易造成進水或水滴易飛濺到的位置

•     不得依靠 ECM本身來支承發動機管理系統的線束。

•     連接到 ECM的線束的布置應能防止和保護線束的所有導線不致造成過熱、磨損和損壞。

•     ECM的外殼必須與整車接地（搭鐵）線保持電氣上的優良的絕緣。

•     ECM安裝位置距離已知的電磁場及射頻干擾源不得小于 15厘米。

•     應避免 ECM安裝在使其外殼本身的溫度有可能超過 105癈的位置及其附近位置。

•     應避免由于 ECM的安裝位置及裝配方式方法而有可能導致使其自身遭受額外的機械震動和遭受外力沖擊的可能性。

•     應避免將 ECM裝配在有可能接觸到蓄電池或其它酸堿性溶液易滲出部位附近及引起腐蝕的位置附近。

•     應避免將 ECM裝配在有可能碰到蓄電池的正極接線端子和點火電源接線端子附近的位置。

5.2 電氣絕緣

•     ECM安裝之后須保證其外殼與整車底盤接地和發動機接地（搭鐵）線路相互絕緣。

5.3 溫度適應性

•     ECM的安裝位置應保證其整個外殼在任何時候都不得超過最高允許的溫度限值（105℃）。在其裝配位置設計布置時必須綜合所有影響 ECM的整車安裝環境因素（環境空氣溫度、空氣流量、周圍熱輻射源等）和 ECM自身內部電路元件所產生的熱量等，仔細認真分析考慮其實際安裝位置處的環境條件能夠完全保證 ECM在車輛工作的極端惡劣環境條件下，使其自身溫度均不得超過最高允許的溫度限值（105℃）。

5.4 震動和沖擊

•     用于裝配 ECM的硬件，如裝配支架或裝配固定孔等須能承受住該所在安裝位置所能產生的最大震動和沖擊的強度。ECM的裝配支架或裝配固定孔類硬件必須保證不使車輛傳遞給 ECM的振動和沖擊的強度被放大。

•     ECM的安裝硬件（支架或裝配孔）與模塊組裝在一起后，應在 500赫茲以下沒有任何共振頻率點。

5.5 防水要求

•     必須注意避免液體可能在 ECM的接插頭附近聚集。因此，ECM的安裝應使得水流不致由于線束的引導而進入接插器，造成接插端子之間的短路。

發動機管理系統零部件使用說明書

•     為了使任何液體都能從 ECM插頭處自動流走，線束從 ECM引出線最好布置成朝下方向（ECM接插端子面朝下方布置）為最佳結構。

•     任何可能直接流到 ECM的液體泄漏和侵入的途徑都應排除。

5.6 與其他電子噪聲源的距離

•     必須小心安裝 ECM（和布置其線束），使其遠離已知的嚴重的電子噪聲源。比如電動馬達、點火線圈、高壓點火線、火花塞、燃油噴射器及其控制導線和發電機。推薦的 ECM與這些已知的高強度電磁/射頻干擾源之隔離距離至少為 30厘米以上。

5.7 電器連接要求

要求 ECM殼體和固定螺栓必須與車輛的發動機和底盤電器接地相互絕緣；所有連接件都要便于操作：

•     ECM的接插器件應可視，以便于維修服務人員進行診斷和易于拆卸。

•     ECM接插器件布置位置宜明顯外露，并便于用一只手進行拆裝。設計布置考慮到要克服接插器件自身存在的較大抽吸力，周圍留有足夠的空間，以便維修服務人員在卸下接插器件時進行必要的晃動；為此設計有專門的拆卸鍵。

•     安裝位置設計應該盡量減少因 ECM部件維修而對其它無關部分的移動。

•     應該采用系統專用接地線；而不能靠加裝硬件來達到電路接地目的；各個接地點都應避免造成相互腐蝕而失效（特別是不同金屬之間）。

•     應該通過檢查 ECM的組合接插器鎖緊裝置狀況來確認 ECM連接件完全插接牢固并已經鎖緊。

5.8 接線端子定義

ECM接線端子定義詳見下表：

注意： V5B1+V5B2的總電流需小于 75mA

6 使用、操作

6.1 機械應用細節

• ECM拆卸和裝配

A）ECM上配有 8個黑色絕緣墊片(每個安裝孔兩個)。建議使用 M6的標準螺釘固定 ECM。

B）ECM裝配螺釘緊固扭矩為不大于 4 Nm.

• ECM電氣連接元件

A） ECM接插器裝配只有唯一的位置，設計具有防錯插功能以防線束插錯。

B） ECM端線束接插器的所有端子必須與其外形尺寸圖所規定的接線端子和接插器元件號碼一致或采用等同元件替代。

C）線束與輸入和輸出元件相互連接之接插器元件應按配套的零部件圖紙及系統原理圖，選用其所規定的德爾福派克的零件號碼或其代用品。

D）線束的直徑和接插頭內的端子也可由客戶自行決定。

• ECM的外殼及電氣接插元件的材料

A） ECM的外殼：鋁合金壓力鑄造；外部散熱器規格：DIN226

B） ECM接插器外殼：復合材料注塑成型；材料規格：聚酯, 30%GF PBT

C）接插器接線端子：黃銅材料沖壓成型，表面鍍金處理，最薄厚度 0.5微米（或相同配方產品）。

 6.2 電氣應用細節

• 電氣性能要求 ECM使用工作的電壓范圍是在 6.3伏到 16伏之間。當系統的輸入（電源）電壓低于 9伏時，ECM的系統診斷功能將被禁止，而且

某些 ECM的功能將不再起作用。

A）最大的工作電壓范圍：最低電壓 6.3V 最高電壓  16V。

B）最低的系統診斷有效電壓：最低 9.0V。

• 過壓保護

當環境溫度為 23癈 + 3癈時，在所有負載都連接上的情況下，在 ECM的輸入系統供電電源端和發動機電路端施加 26.0V+ 0.5V 的過電壓到 1分鐘，再恢復到系統正常工作電壓后，ECM仍能保持正常工作性能不變。

• 系統反向電壓承受力

當環境溫度為 23癈 ± 3癈時，在所有負載都連接上的情況下，在 ECM的輸入系統供電電源端和發動機點火電路端施加 13.0V+ 0.5V 的反向極性電壓到 1分鐘，再恢復到系統正常工作電壓后，ECM仍能保持正常工作性能不變。

• 拋負載

ECM對拋負載具有自我保護功能。如下圖，通過最小 2歐姆源阻抗同時在 ECM系統供電電源端子和發動機點火電路端施加最高 55V的瞬間電壓，其上升時間小于 10毫秒，下降時間須限于不超過 230毫秒。經此檢驗之后，ECM仍能保持正常工作性能不變。

 •   蓄電池電源線接觸和輔助蓄電池跨接啟動警告

如果車輛蓄電池的正極端子的電壓都被施加在 ECM的外殼之上，將會造成有很大的電流流過 ECM，導致其內部系統接地線的連接線路損毀，其結果將導致 ECM徹底失效。例如，一把金屬扳手不小心造成了 ECM外殼和蓄電池正極端子短路（即扳手提供了電流通路），如此將造成 ECM的失效結果。

這種失效同樣也發生在跨接啟動時跨接線無意間接觸到模塊的外殼上。

•     銹蝕失效警告

當蓄電池的酸液飛濺到 ECM表面上時，會造成 ECM外殼的鋁合金材料的腐蝕，在其表面產生穴蝕坑并將可能造成 ECM失效。

•     電氣應用指南

A）低電壓信號和高電壓信號不得布置在同一線束內。

B） ECM的電源供給電路上應設計有保險控制保護電路。

C） ECM的外殼和底盤不能用作跨接啟動發動機的連接點。

D） ECM的接地線應直接接于發動機本體上并保持該線路盡可能短。

F）不要在 ECM上施加除系統電壓以外的任何電壓進行測試。

6.3 使用指南

ECM的應用必須遵守如下要求：

• 在整車裝配的過程中，靜電引發的火花可能導致 ECM損壞。所以，在編制生產裝配工藝過程中，應盡量把 ECM的裝配時機安排在生產過程的最后階段，這樣便可減少 ECM遭受靜電受損的機會和概率。

• ECM與電線束接插器進行裝配時，務必要確保系統電源是在斷開的狀態，既發動機或車輛的點火開關是處于斷電關閉狀態。

• 在系統第一次接通點火開關時，為了確保 ECM獲得正確的發動機怠速控制閥的位置信息，請按如下步驟操作方式進行：

° 接通車輛點火開關片刻（至少 2秒）后關閉點火開關至少 5秒 ° 再次接通車輛點火開關，這一過程便可使模塊學到怠速閥位置信息。

• 發動機臺架試驗應使用載有臺架試驗專用標定數據的 ECM ° 警告：不宜使用正式批量生產的產品 ECM進行發動機臺架試驗 ° 警告：發動機臺架試驗用 ECM須妥善保管，不得將發動機臺架試驗

用 ECM安裝在產品車輛上使用。

• 不得使用外觀有物理損傷的 ECM。

• 不得使 ECM遭受超過 16V以上的系統瞬間過高電壓！

• ECM的外殼表面不得出現任何劃傷或涂敷任何未經認可的材料。

• 不得使用任何工具或其他物品敲擊 ECM的任何部位。

• 避免任何對 ECM進行不必要的操作過程（例如拔、插線束接插器等）。

• 不允許將油漆或其他噴霧劑，特別是絕緣型的，噴在 ECM的電器插頭上。

• ECM的正確儲運是至關重要的。在德爾福德科電子公司的生產作業過程中，采用精良的包裝結構設計和正確合理的儲運方法用以幫助減少由于碰撞，接觸潮濕或污物造成 ECM損壞的風險。

• ECM儲存應存放在干燥、涼爽、無塵土的環境中。 ° 警告： ECM不可暴露于任何液體性污物中！

7 故障分析與排除

ECM的常見故障現象列如下表：

8 安全保護裝置及事故處理

8.1安全保護裝置及注意事項

ECM安裝后應保證外殼與整車底盤地和發動機地絕緣。

8.2出現故障時的處理程序和方法

A）在生產線上，當判斷有可能是 ECM出現故障時，請將 ECM換到另一臺無故障的車上進行驗證

B）如有條件可用診斷儀讀取 ECM中的故障信息以便判斷具體故障.

9 保養、維修和更換

ECM不需任何維護、保養、校準工作。

更換 ECM必須請汽車生產廠家指定的專業維修人員進行。維修人員只允許更換零部件號碼完全相同的 ECM總成。

10 運輸、貯存

10.1吊裝、運輸注意事項

ECM運輸過程中，應注意輕拿輕放并避免過分積壓包裝箱以免損傷 ECM。

10.2貯存條件、貯存期限及注意事項

ECM的存放溫度范圍是-40ºC至 105ºC之間。應把 ECM存放在一個涼爽、干燥、無塵土的環境中，ECM絕對不可暴露于液體污物中。

11 其他

11.1 收貨和檢查

收貨方應檢查每個包裝箱。檢查標簽，確認零件號。如發現損壞，須及時向德爾福公司有關部門反饋。

11.2 開箱檢查注意事項

開箱檢查時應注意輕拿輕放，并避免過分積壓包裝箱，以免損傷 ECM。開箱時應小心用力，以免劃傷 ECM。在工廠內部轉運時，應特別注意避免被損壞和污染 ECM。

11.3 檢查內容

A）檢查 ECM的標簽是否符合規定

B）檢查 ECM的外殼是否有物理損傷

C）檢查 ECM的塑料插座是否有物理損傷

D）檢查 ECM的塑料插座中的端子是否有損傷

12. 售后服務和保證

客戶可以根據與德爾福簽署的質量保證協議規定條款進行按合同中的退貨條例及索賠事項進行退貨和索賠。

德爾福公司客戶服務工程師（CSE）有義務負責及時與客戶聯系，將因質量問題所退回的發動機電子控制模塊（ECM）產品運回公司，并按協議規定的方式和接收客戶 ECM產品的退貨及換貨。如果德爾福在客戶當地尚沒有常駐客戶服務工程師的地區，銷售人員可將本公司客戶服務工程師的聯系方法通知顧客。售后服務具體事宜將由客戶服務工程師進行全權處理。

不論顧客以口頭還是書面方式對本公司產品提出不滿和投訴意見，接到這些投訴反映的部門均有義務及時地將這些客戶的反映信息傳遞給德爾福公司銷售部和客戶服務工程師，由客戶服務工程師在“顧客投訴清單”上進行詳細登記，并責成相關部門予以解決，保證在 24小時之內反饋顧客。

客戶服務工程師負責與顧客聯系，確認其反映和投訴的具體情況和詳細內容，必要時應協調德爾福公司的內部相關部門人員前往現場確認。