Slik fungerer motorstyremodulen

ECM er i utgangspunktet en omborddatamaskin i bilen din - den består av maskinvare (et ganske standard kretskort) som er kodet med programvare (et program som forteller bilen hvordan du kjører). Se flere bilder av maskinvare. Stockbyte / Getty Images

Av alle tingene som kan gå galt med en bil, er elektriske systemfeil noe av det mest irriterende. De er vanskelige å spore, kommer ofte og går som de vil (muliggjør mekanikerens favoritt cop-out-svar, "Kunne ikke gjenskape problemet"), og symptomene vises ofte langt fra kilden. Noen ganger virker ikke symptomene på elektriske problemer elektriske. Og hva skal du gjøre da?

Motorkontrollmodulen kan forråde noen få hint, selv i navnet alene. Noen ganger er navnene på bilkomponenter så bisarre at vi glemmer at noen begrep er helt intuitive og logiske. "Motorstyring" er en ikke-brainer; "modul" innebærer at den er elektrisk. Og hvis det ikke er nok til å opplyse deg, vel, i det minste var du ikke den første til å stille disse spørsmålene. Hvis du skriver "elektronisk kontrollmodul" eller dets bedre kjente forkortelse, ECM, i søkefeltet, blir du ført forsiktig over til ECU-siden (motorstyringsenhet). Og derfra kan det bli forvirrende, fordi det er en hel rotte rede av elektrisk terminologi å spore og plukke gjennom. Noen ganger har motorstyremodulen feil når det gjelder problemer som ofte antas å være "mekaniske", for eksempel motorstøy eller problemer med at motoren går jevnt. Så hvis du eller mekanikeren din blir gal og prøver å finne ut hvorfor bilen ikke vil kjøre, kan det skyldes at bilens ECM bare er lei av å gjøre alt, og trenger litt oppmerksomhet.

Sjansen er at hvis du har relativt grunnleggende spørsmål om bilens elektriske funksjoner, kjører det et vanlig system eller et program som har vært på plass siden bilen ble bygget. (Vi antar at du for eksempel ikke kjøpte en annenhånds- eller tredjepartsinnstilt sport-kompakt kjører MegaSquirt tilpasset injeksjon for å holde en overdreven turbolader i kø - eller at bilen din kan utføre daglige kjørefunksjoner uten konstant oppmerksomhet en bærbar PC som ligger på passasjersetet.)

innhold

1. Funksjonene til motorstyremodulen
2. Motorkontrollmodulsteknologi
3. Motorstyremodulreparasjoner
4. Forfatterens merknad

Motorstyringsmodulen kontrollerer i utgangspunktet krysset mellom motorens nødvendige ingredienser for å lage energi - drivstoff, luft og gnist. Det høres enkelt ut, på samme måte som en motor i seg selv høres enkelt ut hvis du deler den ned til virkelig grunnleggende termer. Men ECM oppnår sitt betydelige arbeid ved kontinuerlig å overvåke et stort nettverk av sensorer rundt bilen for å sikre at forholdene er innenfor normalt driftsområde. Når noe går galt, justerer ECM forholdene, eller hvis den ikke kan, vil ikke bilen kjøre ordentlig eller i det hele tatt. Når det er et problem, lagrer ECM en feilkode slik at den kan diagnostiseres av en mekaniker (med en skanner spesielt designet for det formålet) og utløser kontrollmotorlyset slik at sjåføren vet at noe er galt.

Nyere datamaskinsystemer har også lette, rimelige minnesystemer som forhandleren lett kan få tilgang til for å fikse programmeringsproblemer og oppdatere spesifikasjoner (som for eksempel å kjøre et system eller programvareoppdatering på datamaskinen din).

En av de nyeste oppgavene (i det siste tiåret eller så, uansett) delegert til motordatamaskinen kom bare da bilbedrifter byttet fra mekanisk gassstyring til elektronisk gassstyring. Tidligere, når foten din tok kontakt med bensinpedalen, var den koblet til en kabel som gikk direkte til motoren slik at motoren kunne bestemme hvor mye drivstoff du skulle injisere, basert på om du kjærtegnet pedalen, moset den på gulvet eller mest sannsynlig et sted i mellom. Nå sender en elektronisk sensor ved eller i nærheten av gasspedalen et signal via elektrisk ledning til motorstyringssystemet, som evaluerer gasskontakten din og deretter sender et signal til motoren for å justere drivstoffdosen.

En del av ECMs oppstartprosedyre er å kalibrere gassens plassering på tomgang - med andre ord, minne seg selv og gasspjeldet på hvordan motoren skal gå når den ikke får gitt bensin. Dette hjelper deg med å kontrollere og forhindre en ujevn tomgang. Hvis alle de involverte sensorene ikke er enige om riktig posisjon, vil datamaskinen sende et signal til motoren og girkassen for å kjøre i Limp Mode (forhindrer at sjåføren oppnår høye hastigheter som kan komme ut av hånden) og sender også et varsel til instrumentklyngen. Tanken er å la den løpe godt nok til å komme til et verksted, men ikke strandet deg på siden av veien.

ECM sørger også for at bilen oppfyller utslippsstandarder, ved å overvåke og regulere drivstoffblandingen for å sikre at motoren ikke går for rik og sender ut forurensninger utover de fastlagte parametrene. Og med alle disse sensorene som allerede er på plass, er ECM ofte ansvarlig for å håndtere funksjoner som sklisikre bremser, cruisekontroll og tyveribeskyttelse.

Det høres ut som mye å holde rett, ikke sant? Så på toppen av det hele kjører motorens kontrollmodul, enhet eller hva har du gjennom en rekalibreringstest hver gang du slår på bilen, bare for å sikre at signalene ikke krysses.

ECM er en datamaskin, og har mange av de samme delene som datamaskinen du har hjemme eller på jobb. Det er en mikroprosessor som mottar, tolker og reagerer på sensorinngangene så raskt som de oppstår. Og den er sammensatt av maskinvare (et ganske standard kretskort) som er kodet med programvare (et program som forteller bilen hvordan du kjører).

Motorkontrollsystemene er egentlig ikke designet av bilprodusenten - de er en av komponentene som er hentet og deretter tilpasset. Bare en håndfull OEM (produsenter av originalt utstyr) lager ECM-systemer for biler. Hvert merke og type kan tilpasses for å passe bilprodusentens spesifikasjoner. Imidlertid må en ECM konfigureres av produsentene slik at en bil kan yte optimalt, ta hensyn til motorspesifikasjoner og andre faktorer. Selv om OEM-leverandører tilbyr en rekke motordataprodukter med forskjellige fordeler og funksjoner, kan det samme systemet være innstilt på å arbeide med en rekke forskjellige biler. Som utgangspunkt er de imidlertid delt inn i kategorier som drivstofftype (bensin eller diesel), motorstørrelse og så videre.

En ECM er en ganske grunnleggende bildel - ikke for å redusere betydningen, men det er ikke den typen funksjoner som en bilhandler vil bruke for å bestemme mellom forskjellige modeller. Den er bare der. Et unntak fra denne regelen er modifiserte biler som trenger å kjøre en programmerbar ECM. Vi har allerede nevnt MegaSquirt som et slikt eksempel (fordi det har det mest minneverdige navnet) - det systemet er designet spesielt for å drive tilpasset styring av drivstoffinjeksjon. Det er mange andre med mindre fargerike monikers som kan hjelpe deg hvis dine tilpassede behov for motorstyring skyldes for eksempel et virkelig avansert eksosanlegg (regulering av oksygen og utslipp) eller turboladere etter ettermarked (for å holde oversikt over motorens luftinntak ). Noen av disse inngår i stedet for den vanlige ECM, mens andre må stadig babies og pleies med ekstra tilbehør, som ekstra målere eller til og med ekstra datamaskiner. (Husk at Paul Walker kjørte i "The Fast and the Furious", og ropte på den bærbare datamaskinen som overvåker hans lystgassinjektorer i stedet for å faktisk se på gaten?)

Den gode nyheten er at med mindre du forsker på en tilpasset ECU eller ECM for et bestemt formål, for eksempel en helgens sporeleke eller en trailersykkel, trenger du ikke å bekymre deg for mye med forskjellene mellom OEM-datamaskiner. De er alle designet for å utføre de samme grunnleggende funksjonene, og du har uansett ikke noe valg om hva som opprinnelig kom i bilen.

Uansett forskjeller mellom forskjellige bilmodeller og forskjellige ECM-er, er inngangene i hvert system stort sett de samme. ECM har til oppgave å gi drivstoff og regulere utslipp, men det er mye som må skje for at det skal fungere. Vi har allerede snakket om ECMs spesifikke oppgaver, men det forenkler prosessen litt for mye. ECM overvåker og regulerer vanligvis gassposisjonssensoren, som forteller motoren hvor mye luft og drivstoff som skal blandes for å lage kraft; kjølevæsketemperaturføleren, som lar motoren vite om den går for varmt (og varsler føreren via instrumentpanellampen); spenningsregulatoren, som sporer og justerer hvor mye strøm som blir sendt gjennom hele bilen; drivstoffinjektorene, som gir drivstoff på akkurat det rette øyeblikket for optimal kraftlevering; posisjonssensorene for kamaksel og veivaksel, som identifiserer motorens sykluser; masseflytsensoren og MAP-sensoren (manifold absolutt trykk), som overvåker forskjellige måter luft påvirker motoren; oksygenføleren, som måler eksoskvalitet; tomgangskontroll; EGR-ventilføler, som også hjelper mot utslipp og tenningskontroll, som regulerer tennpluggene.

Og alt dette skjer på en gang, mens bilen beveger seg - og reaksjonene må være umiddelbare. Så det er litt nervepirrende å tenke at ECM kan gå dårlig akkurat som alle andre bildeler. Konsekvensene kan være mer alvorlige enn, for eksempel, at prosessoren på den bærbare datamaskinen din springer ut.

Det krever spesialisert kunnskap og spesifikke verktøy for å reparere, ikke erstatte, en ECM. Jupiterimages / Comstock-bilder / Getty Images

For det første, ikke forveksle å erstatte en ECM med å reparere en. Sluttresultatet kan være det samme - du kan tross alt kjøre bilen igjen - men motorkontrollmoduler og enheter går noen ganger dårlige, og de er egentlig ikke designet for å repareres - i det minste ikke av eieren eller av en gjennomsnittlig mekaniker. Det skal ikke være for vanskelig å bytte ut en feil ECM for en ny, men det er omtrent så brukervennlig som denne prosessen kan bli. Ganske enkelt, det krever spesialisert kunnskap og spesifikke verktøy for å reparere, ikke erstatte, en ECM.

Å reparere en ECM krever faktisk demontering av enheten og utførelse av ganske detaljert, presisjonskritisk elektronikkarbeid. Det ligner på å reparere hovedkortet på en stasjonær datamaskin - forutsatt at det kan repareres alt. Noen eksperter anbefaler å fjerne og åpne enheten, og snuse deg rundt for å få tegn på elektrisk skade (hvis du aldri har luktet det før, anser deg som heldig - men du vil sannsynligvis fremdeles kunne identifisere den kjemiske tang for brent metall ). Hvis det er korrosjon fra syre- eller fuktskader, vil det sannsynligvis være lett synlig. Hvis du ikke planlegger å utføre reparasjonene selv, er den eneste fordelen med dette trinnet at du vet at du er på riktig vei med diagnosen. Når det er sagt, betyr ikke fraværet av slike bevis ECM er bra. Skjønte det?

Alternativene dine er å kjøpe en ny ECM, eller sende inn den gamle og vente på at den blir reparert (og du kan sikkert gjette hvilken som koster mindre). Så selv om du eller mekanikeren mistenker at ECM kan være kilden til problemer, bør du feilsøke og eliminere alle andre potensielle problemer før du drar i ECM og installerer en ny. Utskifting kan koste alt fra flere hundre til flere tusen dollar, og kan gjøres mer komplisert (og kostbart) hvis ECM må modifiseres for å imøtekomme sikkerhetssystemer, smarte nøkler, startspor eller annet elektronisk som er spesifikt konfigurert til bilen din . Og ikke glem at mange ECM-reparasjonstjenester med glede gir tilbake en enhet de bestemmer at er utenfor reparasjon (hvis visse områder av prosessoren er skadet, kan ikke viktige data hentes). Dette kan virke forvirrende med det første - du lurer kanskje på hvilket formål en helt stekt ECM muligens kan tjene - men husk at enheten lagrer alle slags personopplysninger fra bilen din, som noen mennesker kanskje ikke vil ha igjen for alltid å henge rundt i en tilfeldig tilfeldighet. lager.

Det er verdt å merke seg at akkurat som en dårlig ECM kan forårsake alle slags elektriske problemer, er det omvendte også sant - defekte eller funksjonsfeil sensorer kan faktisk skade ECM-en din. Det er et annet argument for å følge en grundig feilsøkingsprosedyre før du antar kilden til et problem. Hvis du vet at du har en defekt sensor eller to, får du byttet dem ut så snart som mulig.

Etter å ha undersøkt denne artikkelen, er jeg fremdeles ikke helt klar over forskjellen mellom en ECM (motorstyringsmodul) og ECU (motorstyringsenhet). Av de to begrepene ser ECU ut til å være den mest populære. Google verifiserer preferansen for ECU ved å levere mer detaljerte søkeresultater, mens noen andre kilder ser ut til å behandle ECM som en underkategori av ECUer.

Rent praktisk er jeg ikke sikker på om det virkelig betyr noe. Det er konklusjonen jeg trekker når anerkjente kilder (for eksempel bilreparasjonshåndbøker og veletablerte teknologipublikasjoner) bruker ordene om hverandre. En av favorittmyndighetene mine når jeg forklarte bilens vanskeligheter med den gjennomsnittlige amerikaneren, Mike Allen fra Popular Mechanics, har tidvis skjørt på problemet ved å referere til systemet som "motorstyringsdatamaskinen." En slik henvisning var i en artikkel som diskuterte tilbakeslaget mot Toyota, da en håndfull av bilene i 2010 ble funnet å akselerere tilsynelatende på egen hånd - med andre ord, han brøt sammen en komplisert sak for folk som var nysgjerrige på det, men trengte situasjonen som ble forklart på de mest grunnleggende nivåene. (Husker du det? En gjeng med Toyota-eiere, hevdet at bilene deres kunne akselerere på egenhånd uten forvarsel, og at alle anstrengelser for å stoppe dem mislyktes. Problemet fikk skylden på feil automatiske gassreguleringsenheter som sendte dårlige signaler til defekte ECUer - eller noe sånt som det - men aldri til slutt konkludert.)

Så hvis du fant denne artikkelen ved å søke etter "motorstyringsenhet" eller noen annen kombinasjon av relaterte termer, håper jeg at dette rydder opp i forvirringen. Og for hva det er verdt, klarte Mike Allen også å forklare på enkle ord hvorfor ECU på en haug av Camrys, Corollas og Avalons rett og slett ikke kunne ha mislyktes i takt med media rapportert.

relaterte artikler

• 5 måter moderne bilmotorer skiller seg fra eldre bilmotorer
• Slik fungerer tennsystemer for biler
• Hvordan bilcomputere fungerer
• Hvordan bilmotorer fungerer
• Hvordan drivstoffinjeksjonssystemer fungerer

kilder

• Allen, Mike. "10 bilmysterier løst: Ekspert- og omsorgsklinikk for ekspertbiler." Populær mekanikk. 8. september 2009. (18. april 2012) http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/repair-questions/4330138
• Allen, Mike. "Anatomy of Toyota's Problem Pedal: Mechanic's Diary." Populær mekanikk. 3. mars 2010. (14. april 2012) http://www.popularmechanics.com/_mobile/cars/news/industry/4347704
• Allen, Mike. "Toyota Sudden Acceleration Backlash." Populær mekanikk. 8. mars 2010. (22. april 2012) http://www.popularmechanics.com/cars/news/industry/toyotarecalelectronics2010
• Delphi. "Delphi MT80 motorstyremodul." (14. april 2012) http://delphi.com/mandusenter/auto/powertrain/gas/ecm/mt80/
• ECM - ToGo. "ECM Tech Info." 2012. (24. april 2012) http://www.ecmtogo.com/ECMTips2.htm
• ECM - ToGo. "Fjerne ECM ECU TCU elektronisk kontrollmodul overføringskontrollmodul." 2012. (24. april 2012) http://www.ecmtogo.com/removing_ecm.htm