发动机电子控制模块（ECM）使用说明书

发动机电子控制模块（ECM）使用说明书

适用型号：MT20U

1. 概述

发动机电子控制模块（简称 ECM）具有连续监测并控制发动机正常工作运转的功能。在现代发动机管理系统中，ECM 系其核心控制元件。ECM根据各路传感器的输入数据测试和计算所需的空气与燃油的混合比及发动机的点火提前角度，ECM直接控制着发动机在各种工况下的燃油供给量、燃油喷射正时、高压点火正时、点火闭合角、发动机怠速转速以及车辆其他的附件系统工作状态。

根据发动机管理系统具体应用和不同排放控制水平的配置，实际配套的零部件数量也不尽相同。ECM通过若干数量的信号输入传感器和和输出控制执行器来执行发动机的工作状态控制任务。传感器将向 ECM提供各种实测和感应数据，输出控制执行器則按事先经过调试标定后存储在 ECM内的控制数据调整发动机的各种工作控制状态。ECM的主要输出控制功能包括：燃油喷射量、燃油喷射正时、点火线圈输入闭合角、发动机点火提前角、发动机各种条件下怠速怠速转速控制、整车燃烧排放控制、燃油供给系统控制、车辆冷却风扇控制和汽车空调系统控制等。

2. 结构特征与工作原理

 

 2.1 结构特征

•     MT20U型 ECM的壳体是由铝合金铸造成型并采用灌胶密封制造的。壳体外部表面不需要特殊的修整和处理，但不得有尖锐毛刺和锐边或铸造缺陷。

•     MT20U型 ECM的壳体最大外形尺寸不能超过：长 155.9 mm，宽 113.4 mm，厚 40.3 mm（不含线束的组合接插器装配高度）。

•     MT20U型 ECM 采用德尔福公司派克电器分公司 72针组合式接插器或其它代用接插器产品。配套线束的组合接插器总成零部件号码为 101型 PED 15357131 73F。

•     MT20U型 ECM外壳底面上贴有产品识别标签，标签可注明客户名称、专用零部件号码、售后服务号码和标定数据版本号码等信息。

2.2 工作原理

ECM一般是通过发动机管理系统所配置的若干数量的传感器探测和感应表征发动机实际工作状态，ECM根据系统事先标定和存储的标定数据驱动系统配置的执行器来执行发动机运行工况的优化和控制任务。

发动机管理系统所配置的若干数量的传感器向 ECM提供各种相关的发动机状态参数。一般来说，系统的主要输入参数包括：发动机进气歧管压力（MAP）传感器、进气温度（MAT）传感器（或集成式进气歧管温度-压力传感器 MAP-MAT）、冷却剂温度传感器（CTS）、排气氧传感器（O2）、曲轴位置传感器（CPS）、凸轮轴位置传感器（CAM）和爆震传感器（KNOCK）等。

ECM通过系统所配备的执行器实现对发动机的控制。一般来说，系统所配备的执行器主要按包括燃油喷射器（INJ）、点火线圈（IGN）、炭罐清洗控制电磁开关（ECP）、电动燃油泵和怠速空气控制阀（IACV）等元件。

ECM通过系统所配备的 CAN总线相关硬件和相关的通讯协议，与配置有电子控制式的自动变速器作为动力总成组成部分之车辆的核心控制元件——变速器电子控制模块（TCM）进行相互信息交流通讯，以根据车辆的行驶路况和驾驶人员的操作模式优化发动机的动力输出和优选变速器速比，达到最佳动力性和经济性与驾驶性综合控制目标。

2.3 MT20U系列产品 ECM的类型：

根据具体客户不同的车型状态及其动力总成配置的各异，德尔福所生产和提供的 MT20U系列 ECM可具体划分为以下几种类型：

•     通用型控制模块 MT20U—— 适合于大多数应用场合；

•     自动档型 MT20U——在通用型控制模块的基础上加了 CAN总线通讯功能，主要用于自动变速器应用场合，该 ECM可实现与自动变速箱控制器 TCM之间的通讯，用以优化发动机和变速器之间的协调控制；

•     适用于 OSP+氧传感器型 MT20U——该 ECM在通用型基础上，对与氧传感器相关的电路设计加以改变，特设了氧传感器的信号处理电路，以便与德尔福开发的 OSP+ 型氧传感器配合使用。该 ECM不得配合使用普通的氧传感器；

•     适用于六气缸发动机型 MT20U——该 ECM在通用型基础上改变了点火驱动电路和驱动模式，以适应六气缸发动机点火顺序和点火正时的控制要求。该 ECM可提供点火正时触发信号，需要使用带有点火驱动电路（点火模块）形式的点火线圈；

警告：MT20U不同类型的 ECM不可互换！

更换 ECM必须请汽车生产厂家指定的专业维修人员进行。维修人员只允许更换零部件号码完全相同的 ECM总成。

3. 技术特性

3.1 主要技术性能

ECM的主要输出控制功能包括：燃油喷射量、燃油喷射正时、点火线圈输入闭

合角、发动机点火提前角、发动机各种条件下怠速怠速转速控制、整车燃烧排放控

制、燃油供给系统控制、车辆冷却风扇控制和汽车空调系统控制等。

3.2 主要技术参数

• 电器特性参数电压范围： –12 V ~ 24 V 正常工作电压范围： 9.0 V ~ 16V ECM系统包括抗 24 V过电压保护和抗 14 V反极性电压保护。

•     机械特性参数

耐振动特性：在三个互相垂直平面的每个平面内进行的模拟车辆运行 10年或 160，000公里多频率随机振动后，ECM仍能正常工作。测试采用的随机振动包含有 3.2G RMS的频谱。

抗跌落特性：从 6个面的方向把 ECM从 1米高处跌落到水泥地面上之后， ECM能正常工作并且没有内在损伤。

抗冲击特性：控制模块应能承受分别来自 3条互相垂直轴的 6个方向（波峰值为 20g的半正弦波）持续 11ms的脉冲冲击。

•     温度特性参数存放温度： -40ºC ~ 105ºC

工作温度： -40ºC ~ 105ºC

•     湿气敏感度

•     产品质量： MT20UECM产品质量为： 355克 ECM在通过露点状态时，产品依然能够正常工作。

4. 零部件图纸

德尔福公司将向用户提供氧发动机电子控制模块外形尺寸图。图纸上会标明零部件号码和安装要求与接口设计参考数据。外形尺寸图主要含有以下内容：

•     主要装配相关外形尺寸数据

•     电器部件接口端子定义

•     零部件安装简要说明

•     关键产品特征（KPC），质量及用户接口特征（QCI）

•     与发动机装配接口位置所采用的材料和材料标准

•     图纸变更记录

•     产品零部件名称及标识

5. 装配安装

5.1安装位置

德尔福 MT20U型 ECM是为适合安装于发动机舱内的装配要求所设计，也可以装配在汽车乘员室内。为了保证发动机管理系统工作的高度可靠性，总体布置工程师对于 ECM在车辆上的实际安装位置选择和相关的装配结构硬件设计必须加以格外重视。其中，电子和机械联结这两个方面的注意事项都必须考虑周到。

MT20U型 ECM装配布置应遵守以下安装位置选择原则：

•     ECM装配位置应有足够的通风

•     防止周围零件的释放热量向 ECM传导散热

•     由其他电器零件感应于 ECM上的电磁和射频干扰最小的位置

•     ECM本身在发动机舱或乘员室内的装配应牢固可靠，不得有松动现象

•     为了保护 ECM在整车装配时既便于装配又不易被损坏，ECM与发动机舱或乘员室内的其它零部件应保持足够的空间

•     应避免 ECM暴露在非常肮脏和潮湿或易造成进水或水滴易飞溅到的位置

•     不得依靠 ECM本身来支承发动机管理系统的线束。

•     连接到 ECM的线束的布置应能防止和保护线束的所有导线不致造成过热、磨损和损坏。

•     ECM的外壳必须与整车接地（搭铁）线保持电气上的优良的绝缘。

•     ECM安装位置距离已知的电磁场及射频干扰源不得小于 15厘米。

•     应避免 ECM安装在使其外壳本身的温度有可能超过 105癈的位置及其附近位置。

•     应避免由于 ECM的安装位置及装配方式方法而有可能导致使其自身遭受额外的机械震动和遭受外力冲击的可能性。

•     应避免将 ECM装配在有可能接触到蓄电池或其它酸碱性溶液易渗出部位附近及引起腐蚀的位置附近。

•     应避免将 ECM装配在有可能碰到蓄电池的正极接线端子和点火电源接线端子附近的位置。

5.2 电气绝缘

•     ECM安装之后须保证其外壳与整车底盘接地和发动机接地（搭铁）线路相互绝缘。

5.3 温度适应性

•     ECM的安装位置应保证其整个外壳在任何时候都不得超过最高允许的温度限值（105℃）。在其装配位置设计布置时必须综合所有影响 ECM的整车安装环境因素（环境空气温度、空气流量、周围热辐射源等）和 ECM自身内部电路元件所产生的热量等，仔细认真分析考虑其实际安装位置处的环境条件能够完全保证 ECM在车辆工作的极端恶劣环境条件下，使其自身温度均不得超过最高允许的温度限值（105℃）。

5.4 震动和冲击

•     用于装配 ECM的硬件，如装配支架或装配固定孔等须能承受住该所在安装位置所能产生的最大震动和冲击的强度。ECM的装配支架或装配固定孔类硬件必须保证不使车辆传递给 ECM的振动和冲击的强度被放大。

•     ECM的安装硬件（支架或装配孔）与模块组装在一起后，应在 500赫兹以下没有任何共振频率点。

5.5 防水要求

•     必须注意避免液体可能在 ECM的接插头附近聚集。因此，ECM的安装应使得水流不致由于线束的引导而进入接插器，造成接插端子之间的短路。

发动机管理系统零部件使用说明书

•     为了使任何液体都能从 ECM插头处自动流走，线束从 ECM引出线最好布置成朝下方向（ECM接插端子面朝下方布置）为最佳结构。

•     任何可能直接流到 ECM的液体泄漏和侵入的途径都应排除。

5.6 与其他电子噪声源的距离

•     必须小心安装 ECM（和布置其线束），使其远离已知的严重的电子噪声源。比如电动马达、点火线圈、高压点火线、火花塞、燃油喷射器及其控制导线和发电机。推荐的 ECM与这些已知的高强度电磁/射频干扰源之隔离距离至少为 30厘米以上。

5.7 电器连接要求

要求 ECM壳体和固定螺栓必须与车辆的发动机和底盘电器接地相互绝缘；所有连接件都要便于操作：

•     ECM的接插器件应可视，以便于维修服务人员进行诊断和易于拆卸。

•     ECM接插器件布置位置宜明显外露，并便于用一只手进行拆装。设计布置考虑到要克服接插器件自身存在的较大抽吸力，周围留有足够的空间，以便维修服务人员在卸下接插器件时进行必要的晃动；为此设计有专门的拆卸键。

•     安装位置设计应该尽量减少因 ECM部件维修而对其它无关部分的移动。

•     应该采用系统专用接地线；而不能靠加装硬件来达到电路接地目的；各个接地点都应避免造成相互腐蚀而失效（特别是不同金属之间）。

•     应该通过检查 ECM的组合接插器锁紧装置状况来确认 ECM连接件完全插接牢固并已经锁紧。

5.8 接线端子定义

ECM接线端子定义详见下表：

注意： V5B1+V5B2的总电流需小于 75mA

6 使用、操作

6.1 机械应用细节

• ECM拆卸和装配

A）ECM上配有 8个黑色绝缘垫片(每个安装孔两个)。建议使用 M6的标准螺钉固定 ECM。

B）ECM装配螺钉紧固扭矩为不大于 4 Nm.

• ECM电气连接元件

A） ECM接插器装配只有唯一的位置，设计具有防错插功能以防线束插错。

B） ECM端线束接插器的所有端子必须与其外形尺寸图所规定的接线端子和接插器元件号码一致或采用等同元件替代。

C）线束与输入和输出元件相互连接之接插器元件应按配套的零部件图纸及系统原理图，选用其所规定的德尔福派克的零件号码或其代用品。

D）线束的直径和接插头内的端子也可由客户自行决定。

• ECM的外壳及电气接插元件的材料

A） ECM的外壳：铝合金压力铸造；外部散热器规格：DIN226

B） ECM接插器外壳：复合材料注塑成型；材料规格：聚酯, 30%GF PBT

C）接插器接线端子：黄铜材料冲压成型，表面镀金处理，最薄厚度 0.5微米（或相同配方产品）。

 6.2 电气应用细节

• 电气性能要求 ECM使用工作的电压范围是在 6.3伏到 16伏之间。当系统的输入（电源）电压低于 9伏时，ECM的系统诊断功能将被禁止，而且

某些 ECM的功能将不再起作用。

A）最大的工作电压范围：最低电压 6.3V 最高电压  16V。

B）最低的系统诊断有效电压：最低 9.0V。

• 过压保护

当环境温度为 23癈 + 3癈时，在所有负载都连接上的情况下，在 ECM的输入系统供电电源端和发动机电路端施加 26.0V+ 0.5V 的过电压到 1分钟，再恢复到系统正常工作电压后，ECM仍能保持正常工作性能不变。

• 系统反向电压承受力

当环境温度为 23癈 ± 3癈时，在所有负载都连接上的情况下，在 ECM的输入系统供电电源端和发动机点火电路端施加 13.0V+ 0.5V 的反向极性电压到 1分钟，再恢复到系统正常工作电压后，ECM仍能保持正常工作性能不变。

• 抛负载

ECM对抛负载具有自我保护功能。如下图，通过最小 2欧姆源阻抗同时在 ECM系统供电电源端子和发动机点火电路端施加最高 55V的瞬间电压，其上升时间小于 10毫秒，下降时间须限于不超过 230毫秒。经此检验之后，ECM仍能保持正常工作性能不变。

 •   蓄电池电源线接触和辅助蓄电池跨接启动警告

如果车辆蓄电池的正极端子的电压都被施加在 ECM的外壳之上，将会造成有很大的电流流过 ECM，导致其内部系统接地线的连接线路损毁，其结果将导致 ECM彻底失效。例如，一把金属扳手不小心造成了 ECM外壳和蓄电池正极端子短路（即扳手提供了电流通路），如此将造成 ECM的失效结果。

这种失效同样也发生在跨接启动时跨接线无意间接触到模块的外壳上。

•     锈蚀失效警告

当蓄电池的酸液飞溅到 ECM表面上时，会造成 ECM外壳的铝合金材料的腐蚀，在其表面产生穴蚀坑并将可能造成 ECM失效。

•     电气应用指南

A）低电压信号和高电压信号不得布置在同一线束内。

B） ECM的电源供给电路上应设计有保险控制保护电路。

C） ECM的外壳和底盘不能用作跨接启动发动机的连接点。

D） ECM的接地线应直接接于发动机本体上并保持该线路尽可能短。

F）不要在 ECM上施加除系统电压以外的任何电压进行测试。

6.3 使用指南

ECM的应用必须遵守如下要求：

• 在整车装配的过程中，静电引发的火花可能导致 ECM损坏。所以，在编制生产装配工艺过程中，应尽量把 ECM的装配时机安排在生产过程的最后阶段，这样便可减少 ECM遭受静电受损的机会和概率。

• ECM与电线束接插器进行装配时，务必要确保系统电源是在断开的状态，既发动机或车辆的点火开关是处于断电关闭状态。

• 在系统第一次接通点火开关时，为了确保 ECM获得正确的发动机怠速控制阀的位置信息，请按如下步骤操作方式进行：

° 接通车辆点火开关片刻（至少 2秒）后关闭点火开关至少 5秒 ° 再次接通车辆点火开关，这一过程便可使模块学到怠速阀位置信息。

• 发动机台架试验应使用载有台架试验专用标定数据的 ECM ° 警告：不宜使用正式批量生产的产品 ECM进行发动机台架试验 ° 警告：发动机台架试验用 ECM须妥善保管，不得将发动机台架试验

用 ECM安装在产品车辆上使用。

• 不得使用外观有物理损伤的 ECM。

• 不得使 ECM遭受超过 16V以上的系统瞬间过高电压！

• ECM的外壳表面不得出现任何划伤或涂敷任何未经认可的材料。

• 不得使用任何工具或其他物品敲击 ECM的任何部位。

• 避免任何对 ECM进行不必要的操作过程（例如拔、插线束接插器等）。

• 不允许将油漆或其他喷雾剂，特别是绝缘型的，喷在 ECM的电器插头上。

• ECM的正确储运是至关重要的。在德尔福德科电子公司的生产作业过程中，采用精良的包装结构设计和正确合理的储运方法用以帮助减少由于碰撞，接触潮湿或污物造成 ECM损坏的风险。

• ECM储存应存放在干燥、凉爽、无尘土的环境中。 ° 警告： ECM不可暴露于任何液体性污物中！

7 故障分析与排除

ECM的常见故障现象列如下表：

8 安全保护装置及事故处理

8.1安全保护装置及注意事项

ECM安装后应保证外壳与整车底盘地和发动机地绝缘。

8.2出现故障时的处理程序和方法

A）在生产线上，当判断有可能是 ECM出现故障时，请将 ECM换到另一台无故障的车上进行验证

B）如有条件可用诊断仪读取 ECM中的故障信息以便判断具体故障.

9 保养、维修和更换

ECM不需任何维护、保养、校准工作。

更换 ECM必须请汽车生产厂家指定的专业维修人员进行。维修人员只允许更换零部件号码完全相同的 ECM总成。

10 运输、贮存

10.1吊装、运输注意事项

ECM运输过程中，应注意轻拿轻放并避免过分积压包装箱以免损伤 ECM。

10.2贮存条件、贮存期限及注意事项

ECM的存放温度范围是-40ºC至 105ºC之间。应把 ECM存放在一个凉爽、干燥、无尘土的环境中，ECM绝对不可暴露于液体污物中。

11 其他

11.1 收货和检查

收货方应检查每个包装箱。检查标签，确认零件号。如发现损坏，须及时向德尔福公司有关部门反馈。

11.2 开箱检查注意事项

开箱检查时应注意轻拿轻放，并避免过分积压包装箱，以免损伤 ECM。开箱时应小心用力，以免划伤 ECM。在工厂内部转运时，应特别注意避免被损坏和污染 ECM。

11.3 检查内容

A）检查 ECM的标签是否符合规定

B）检查 ECM的外壳是否有物理损伤

C）检查 ECM的塑料插座是否有物理损伤

D）检查 ECM的塑料插座中的端子是否有损伤

12. 售后服务和保证

客户可以根据与德尔福签署的质量保证协议规定条款进行按合同中的退货条例及索赔事项进行退货和索赔。

德尔福公司客户服务工程师（CSE）有义务负责及时与客户联系，将因质量问题所退回的发动机电子控制模块（ECM）产品运回公司，并按协议规定的方式和接收客户 ECM产品的退货及换货。如果德尔福在客户当地尚没有常驻客户服务工程师的地区，销售人员可将本公司客户服务工程师的联系方法通知顾客。售后服务具体事宜将由客户服务工程师进行全权处理。

不论顾客以口头还是书面方式对本公司产品提出不满和投诉意见，接到这些投诉反映的部门均有义务及时地将这些客户的反映信息传递给德尔福公司销售部和客户服务工程师，由客户服务工程师在“顾客投诉清单”上进行详细登记，并责成相关部门予以解决，保证在 24小时之内反馈顾客。

客户服务工程师负责与顾客联系，确认其反映和投诉的具体情况和详细内容，必要时应协调德尔福公司的内部相关部门人员前往现场确认。