Så fungerar motorkontrollmodulen

ECM är i princip en inbyggd dator i din bil - den består av hårdvara (ett ganska standard kretskort) som är kodat med programvara (ett program som berättar bilen hur man kör). Se fler bilder på hårdvara. Stockbyte / Getty Images

Av alla saker som kan gå fel med en bil är brister i elektriska system några av de mest galna. De är svåra att spåra, kommer ofta som de vill (vilket möjliggör för mekanikerns favorit cop-out-svar, "kunde inte replikera problemet") och symtomen visas ofta långt ifrån källan. Ibland verkar symtomen på elektriska problem inte ens vara elektriska. Och vad ska du göra då?

Motorns styrmodul kan förråda några tips, även i namnet ensam. Ibland är namnen på bilkomponenter så bisarra att vi glömmer att vissa termer är helt intuitiva och logiska. "Motorkontroll" är en icke-brainer; "modul" innebär att den är elektrisk till sin natur. Och om det inte räcker för att upplysa dig, var du i alla fall inte den första som ställde dessa frågor. Om du skriver "elektronisk styrmodul" eller dess bättre kända förkortning, ECM, i sökfältet, guidas du försiktigt till ECU-sidan (motorstyrenhet). Och därifrån kan det bli förvirrande, för det finns en hel råttor av elektrisk terminologi att spåra och plocka igenom. Ibland är motorns styrmodul fel på problem som ofta antas vara "mekaniska", som motorbrus eller problem med att motorn går smidigt. Så om du eller din mekaniker blir galet och försöker ta reda på varför din bil inte kommer att köra, kan det bero på att bilens ECM bara är trött på att göra allt och behöver lite uppmärksamhet.

Chansen är att om du har relativt grundläggande frågor om bilens elektriska funktioner, kör det ett gemensamt system eller ett program som har funnits sedan din bil byggdes. (Vi antar till exempel att du inte har köpt en begagnad injektion av MegaSquirt med en begagnad eller begagnad sportkompakt för att hålla en stor turboladdare i linje - eller att din bil kan utföra dagliga körfunktioner utan konstant uppmärksamhet en bärbar dator som ligger i passagerarsätet.)

Innehåll

1. Funktioner för motorkontrollmodulen
2. Motorkontrollmodulsteknik
3. Motorkontrollmodulreparationer
4. Författarens anmärkning

Motorns styrmodul styr i princip skärningspunkten mellan motorns nödvändiga ingredienser för att skapa energi - bränsle, luft och gnista. Det låter enkelt, typ på samma sätt som en motor i sig själv låter enkelt om du delar upp den i riktigt grundläggande termer. Men ECM uppnår sitt betydande jobb genom att ständigt övervaka ett stort nätverk av sensorer runt bilen för att säkerställa att förhållandena ligger inom normalt driftsområde. När något går fel justerar ECM förhållandena eller, om den inte kan, kommer bilen inte att köra ordentligt eller alls. När det finns ett problem lagrar ECM en felkod så att den kan diagnostiseras av en mekaniker (med en skanner speciellt utformad för detta ändamål) och utlöser kontrollmotorns lampa så att föraren vet att något är fel.

Nyare motordatorsystem har också lätta, lågkostnadsminnesystem som lätt kan nås av återförsäljaren för att fixa programmeringsproblem och uppdateringsspecifikationer (som att köra ett system eller programuppdatering på din dator).

En av de senaste uppgifterna (under det senaste decenniet eller så, i alla fall) delegerade till motordatorn kom bara när bilföretag bytte från mekanisk gasreglage till elektronisk gasreglage. Tidigare, när din fot kom i kontakt med gaspedalen, var den ansluten till en kabel som gick direkt till motorn så att motorn kunde bestämma hur mycket bränsle du skulle injicera, baserat på om du smekade pedalen, mosade den på golvet eller troligen någonstans däremellan. Nu skickar en elektronisk sensor vid eller i närheten av gaspedalen en signal via elektrisk ledning till motorhanteringssystemet, som utvärderar din gaskontakt och sedan skickar en signal till motorn för att justera bränsledoseringen.

En del av ECM: s startprocedur är att kalibrera gasreglaget på tomgång - med andra ord, påminna sig själv och gasen, hur motorn ska gå när den inte får någon gas. Detta hjälper till att kontrollera och förhindra en ojämn tomgång. Om alla inblandade sensorer inte är överens om rätt position, kommer datorn att skicka en signal till motorn och växellådan för att köra i Limp Mode (förhindrar att föraren uppnår höga hastigheter som kan komma ur handen) och skickar också en varning till instrumentklustret. Tanken är att låta den köra tillräckligt bra för att komma till en verkstad, men inte stranda dig på sidan av vägen.

ECM ser också till att bilen uppfyller utsläppsnormerna genom att övervaka och reglera bränsleblandningen för att se till att motorn inte körs för rik och avger föroreningar utöver de fastställda parametrarna. Och med alla dessa sensorer som redan finns, är ECM ofta ansvarig för att hantera funktioner som halkskyddande bromsar, farthållare och stöldskydd.

Det låter som mycket att hålla rak, eller hur? Så ovanför allt kör motorstyrenheten, enheten eller vad har du genom ett omkalibreringstest varje gång du sätter på bilen, bara för att se till att signalerna inte kryssas.

ECM är en dator och har många av samma delar som datorn du har hemma eller på jobbet. Det finns en mikroprocessor som tar emot, tolkar och reagerar på sensoringångarna så fort som de inträffar. Och den är sammansatt av hårdvara (ett ganska standard kretskort) som är kodat med programvara (ett program som berättar bilen hur man kör).

Motorns styrsystem är inte riktigt designade av biltillverkaren - de är en av komponenterna som anskaffas och sedan anpassas. Endast en handfull OEM (tillverkare av originalutrustning) tillverkar ECM-system för bilar. Varje märke och typ kan anpassas för att passa fordonstillverkarens specifikationer. Emellertid måste en ECM konfigureras av tillverkarna så att en bil kan prestera optimalt med hänsyn till motorns specifikationer och andra faktorer. Även om OEM-leverantörer erbjuder en mängd motordatorprodukter med olika fördelar och funktioner, kan samma system ställas in för att arbeta med en rad olika bilar. Men som utgångspunkt delas de upp i kategorier som bränsletyp (bensin eller diesel), motorstorlek och så vidare.

En ECM är en ganska grundläggande bildel - inte för att minska dess betydelse, men det är inte den typ av funktion som en bilhandlare skulle använda för att bestämma mellan olika modeller. Det är bara där. Ett undantag från denna regel är modifierade bilar som behöver köra en programmerbar ECM. Vi nämnde redan MegaSquirt som ett sådant exempel (eftersom det har det mest minnesvärda namnet) - det systemet är specifikt utformat för att driva anpassad hantering av bränsleinsprutning. Det finns många andra med mindre färgglada monikers som kan hjälpa dig om dina anpassade motorhanteringsbehov till exempel beror på ett riktigt avancerat avgassystem (reglering av syre och utsläpp) eller turboladdare eftermarknaden (för att hålla koll på motorns luftintag ). Vissa av dessa tar plats för den vanliga ECM, medan andra måste ständigt barnas och vårdas med ytterligare tillbehör, som extra mätare eller till och med extra datorer. (Kom ihåg Paul Walker som tävlade i "The Fast and the Furious", skriker på den bärbara datorn som övervakar hans lustiga injektorer istället för att faktiskt titta på gatan?)

Den goda nyheten är att såvida du inte forskar efter en anpassad ECU eller ECM för ett specifikt syfte, som en leksakshelg eller en trailcykel, behöver du inte bekymra dig för mycket med skillnaderna mellan OEM-motordatorer. De är alla utformade för att utföra samma grundläggande funktioner och du har ändå inget val om vad som ursprungligen kom i din bil.

Oavsett skillnader mellan olika bilmodeller och olika ECM, förblir ingångarna i varje system ganska ungefär samma. ECM har till uppgift att tillhandahålla bränsle och reglera utsläpp, men det finns mycket som måste hända för att det ska fungera. Vi har redan pratat om ECM: s specifika uppgifter, men det förenklar processen lite för mycket. ECM övervakar och reglerar vanligtvis gasspjällslägesgivaren, som berättar för motorn hur mycket luft och bränsle som ska blandas för att göra kraft; kylvätsketemperaturgivaren, som låter motorn veta om den är för varm (och varnar föraren via instrumentpanellampan); spänningsregulatorn, som spårar och justerar hur mycket effekt som skickas genom hela bilen; bränsleinsprutarna, som ger bränsle i exakt rätt ögonblick för optimal kraftleverans; positionssensorer för kamaxeln och vevaxeln, som identifierar motorns cykler; massa luftflödesgivare och MAP (manifold absolut tryck) sensor, som övervakar olika sätt luft påverkar motorn; syresensorn, som mäter avgaskvaliteten; tomgångskontroll; EGR-ventilsensorn, som också hjälper till med utsläpp och tändreglering, som reglerar tändstiften.

Och allt detta pågår på en gång, när bilen rör sig - och reaktionerna måste vara omedelbara. Så det är lite nervtäckande att tänka att ECM kan gå illa precis som alla andra bildelar. Konsekvenserna kan vara svårare än att säga processorn på din bärbara dator går ut.

Det kräver specialkunskap och specifika verktyg för att reparera, inte ersätta, en ECM. Jupiterimages / Comstock-bilder / Getty Images

För det första, förvirra inte att byta ut en ECM med att reparera en. Slutresultatet kan vara detsamma - du kan trots allt köra din bil - men motorkontrollmoduler och enheter går ibland dåligt och de är inte riktigt utformade för att repareras - åtminstone inte av ägaren eller av en medelmekaniker. Det borde inte vara för svårt att byta ut en felaktig ECM för en ny, men det är ungefär lika användarvänligt som den här processen kan bli. Det krävs helt enkelt specialkunskaper och specifika verktyg för att reparera, inte ersätta, en ECM.

För att reparera en ECM krävs det att man demonterar enheten och utför ett ganska detaljerat, precisionskritiskt elektronikarbete. Det liknar reparera moderkortet på en stationär dator - förutsatt att det kan repareras allt. Vissa experter rekommenderar att du tar bort och öppnar enheten och sniffar runt för att få tecken på elektriska skador (om du aldrig har luktat det förut, anser du vara lycklig - men du kommer antagligen fortfarande att kunna identifiera den kemiska klämman på bränd metall ). Om det finns korrosion på grund av syra- eller fuktskador är det förmodligen lätt att se. Om du inte planerar att göra reparationer själv, är den enda fördelen med detta steg att du vet att du är på rätt väg med din diagnos. Som sagt betyder avsaknaden av sådana bevis inte ECM är bra. Förstod det?

Dina alternativ är att köpa en ny ECM, eller skicka in din gamla och vänta på att den repareras (och du kan antagligen gissa vilken som kostar mindre). Så även om du eller din mekaniker misstänker att ECM kan vara källan till dina problem, bör du felsöka och eliminera alla andra potentiella problem innan du drar i ECM och installerar ett nytt. Ersättning kan kosta var som helst från flera hundra till flera tusen dollar och kan göras mer komplicerad (och dyr) om ECM måste modifieras för att rymma säkerhetssystem, smarta nycklar, startspärrar eller något annat elektroniskt som är specifikt konfigurerat till din bil . Och glöm inte att många ECM-reparationstjänster gärna returnerar en enhet som de fastställer är bortom reparation (om vissa delar av processorn har skadats kan vital data inte hämtas). Detta kan tyckas förvirrande till en början - du kanske undrar vilket syfte en helt stekt ECM kan möjligen tjäna - men kom ihåg att enheten lagrar alla typer av personuppgifter från din bil, som vissa människor kanske inte vill ha kvar för evigt i någon slump lager.

Det är värt att notera att precis som en dålig ECM kan orsaka alla typer av elektriska problem, är det omvända också sant - felaktiga eller funktionsfria sensorer kan faktiskt skada din ECM. Det är ytterligare ett argument för att följa ett grundligt felsökningsförfarande innan man antar källan till ett problem. Om du vet att du har en felaktig sensor eller två, byt dem ut så snart som möjligt.

Efter att ha undersökt den här artikeln är jag fortfarande inte helt klar över skillnaden mellan en ECM (motorstyrmodul) och ECU (motorstyrenhet). Av de två termerna verkar ECU vara den mest populära. Google verifierar sin preferens för ECU genom att leverera mer detaljerade sökresultat, medan vissa andra källor verkar behandla ECM som en underkategori av ECU: er.

I praktiska termer är jag inte säker på om det verkligen betyder något. Det är slutsatsen jag drar när välrenommerade källor (som bilhandböcker för reparationer och länge etablerade teknikpublikationer) använder termerna omväxlande. En av mina favoritmyndigheter när han förklarade bilindikationer för den genomsnittliga amerikanen, Mike Allen från Popular Mechanics, har ibland skirtat problemet genom att hänvisa till systemet som "motorhanteringsdatorn." En sådan referens var i en artikel som diskuterade motreaktionen mot Toyota, när en handfull av dess bilar under 2010 konstaterades accelerera till synes ensam - med andra ord, han bröt ned en komplicerad fråga för människor som var nyfiken på det, men behövde situationen förklaras på de mest grundläggande nivåerna. (Kom ihåg att? Ett gäng Toyota-ägare hävdade att deras bilar skulle kunna accelerera på egen hand utan varning och alla ansträngningar för att stoppa dem misslyckades. Problemet skylldes på felaktiga automatiska gasreglageenheter som skickade dåliga signaler till felaktiga ECU-enheter - eller något liknande - men slutligen aldrig slutgiltigt.)

Så om du hittade den här artikeln genom att söka efter "motorstyrenhet" eller någon annan kombination av relaterade termer, hoppas jag att detta rensar upp förvirringen. Och för vad det är värt lyckades Mike Allen enkelt förklara varför ECU: n på ett gäng Camrys, Corollas och Avalons helt enkelt inte kunde ha misslyckats med den hastighet som rapporterats av media.

relaterade artiklar

• 5 sätt moderna bilmotorer skiljer sig från äldre bilmotorer
• Hur bilantändningssystem fungerar
• Hur bildatorer fungerar
• Hur bilmotorer fungerar
• Hur bränsleinsprutningssystem fungerar

källor

• Allen, Mike. "10 bilmysterier löst: Expert Car Care Clinic Q&A." Populär mekanik. 8 september 2009. (18 april 2012) http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/repair-questions/4330138
• Allen, Mike. "Anatomi of Toyota's Problem Pedal: Mechanic's Diary." Populär mekanik. 3 mars 2010. (14 april 2012) http://www.popularmechanics.com/_mobile/cars/news/industry/4347704
• Allen, Mike. "Toyota Sudden Acceleration Backlash." Populär mekanik. 8 mars 2010. (22 april 2012) http://www.popularmechanics.com/cars/news/industry/toyotarecalelectronics2010
• Delphi. "Delphi MT80 motorstyrmodul." (14 april 2012) http://delphi.com/manufacturers/auto/powertrain/gas/ecm/mt80/
• ECM - ToGo. "ECM Tech Info." 2012. (24 april, 2012) http://www.ecmtogo.com/ECMTips2.htm
• ECM - ToGo. "Ta bort ECM ECU ECU TCU elektronisk styrmodul överföringsstyrmodul." 2012. (24 april 2012) http://www.ecmtogo.com/removing_ecm.htm