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以上海大众新朗逸1.6L CPJA发动机控制系统为例进行讲解，该发动机电控系统采用的是博世Motronic ME7.5.20。其发动机控制系统原理框图如图2-1所示。
图2-1 上海大众新朗逸1.6L CPJA发动机控制系统原理框图
如图2-2所示，经过蓄电池的常电源→内部连接线A1之后分三路。
第一路经40A熔丝SA6→电路编号为228的电路，此电路为散热器风扇控制单元J293供电。
第二路经30A熔丝SB1后分别供电给主继电器J271的2/30、6/85端。当发动机控制单元J220的T80/9端输出搭铁控制信号时，J271的2/30与8/87端导通，常电源经电路编号为66的电路分别供电给各个相关电路。
图2-2 发动机电控系统供电电路1
第三路经5A熔丝SB20→电路编号为90的电路，此电路供电给发动机控制单元J220的T80/15端。
如图2-3所示，经点火开关D后的电压分四路供电。
图2-3 发动机电控系统供电电路2
第一路经5A熔丝SC11→电路编号为320的电路，此电路供电给诊断接口U31的T16b/1端。
第二路经5A熔丝SC21→电路编号为249的电路，此电路供电给仪表板中的控制单元J285的T32/13端。
第三路经5A熔丝SC22后又分三路：一路到离合器踏板开关F36的T4c/2端；另一路到电路编号为235的电路，此电路供电给燃油泵继电器J17的3/86端；最后一路到电路编号为79的电路，此电路供电给发动机控制单元J220的T80/4端。
第四路经10A熔丝SC23→电路编号为204的电路，此电路供电给制动信号灯开关F的T4ao/4端。
如图2-4所示，来自主继电器J271的8/87端电源分五路走。编号为34的电路与图2-2中编号为66的电路是同一条导线。
图2-4 发动机电控系统供电电路3
第一路经15A熔丝SC43→电路编号为188的电路，此电路为氧传感器加热装置、尾气催化转化器后的氧传感器1加热装置供电。
第二路经5A熔丝SC44→电路编号为226的电路，此电路为散热风扇控制单元J293供电；编号为74的电路，此电路为GRA设置按钮和定速巡航装置开关E45供电。
第三路经10A熔丝SC53→电路编号为180的电路，此电路为喷油器供电。
第四路到电路编号为88的电路，此电路供电给发动机控制单元J220的T80/27端。
第五路经15A熔丝SC54→电路编号为118的电路，此电路为点火线圈供电。
发动机控制单元J220的T80/4端是15号电源供电，接SC22熔丝。T80/2端和T80/28端为发动机控制单元接地，如图2-5所示。发动机控制单元J220的T80/24端是定速巡航装置开关信号输入端。
图2-5 发动机电控系统供电电路4
在驾驶人操纵加速踏板时，加速踏板位置传感器采集电压信号输入到发动机控制单元。发动机控制单元再获取其他工况信息以及各种传感器信号，如发动机转速、档位、节气门位置、空调能耗等，由此计算出整车所需求的全部转矩，通过对节气门转角期望值进行补偿，得到节气门的最佳开度，并把相应的电压信号发送到驱动电路模块，节气门驱动装置G186（即节气门驱动电动机）使节气门达到最佳的开度位置。节气门位置传感器G187、G188则把节气门的开度信号反馈给发动机控制单元，形成闭环的位置控制，如图2-6所示。
图2-6 节气门控制单元及其工作原理
a）节气门控制单元结构 b）节气门控制单元工作原理
节气门位置传感器电路如图2-7所示。发动机控制单元J220的T80/55端输出5V电压信号供电给节气门控制单元J338的T6ad/2端；J338的T6ad/6端为公共接地端，接J220的T80/61端；J338的T6ad/1端为节气门位置传感器1的信号输出端，接J220的T80/68端；J338的T6ad/4端为节气门位置传感器2的信号输出端，接J220的T80/75端；J338的T6ad/3端、T6ad/5端为节气门驱动装置，由J220的T80/80端和T80/66端输出控制信号，控制节气门驱动电动机的动作。
发动机转速传感器/进气温度传感器/进气管压力传感器电路如图2-8所示，转速传感器G28又称为曲轴位置传感器，其功用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号，并输入电子控制单元J220，以便确定点火时刻和喷油时刻。其中G28的T3L/1端为供电端，由J220的T80/62端提供5V电压；T3L/2端、T3L/3端为转速信号输出端，分别接J220的T80/53端和T80/67。
图2-7 节气门位置传感器
图2-8 发动机转速传感器/进气温度传感器/进气管压力传感器电路
进气压力和进气温度传感器为一体，传感器为4线，T4aq/3端接电源，由J220的T80/62端提供5V电压；T4aq/1端为接地端，通过J220的T80/54端内部接地；T4aq/2端为进气温度信号；T4aq/4端为进气压力信号。
霍尔传感器/爆燃传感器/冷却液温度传感器电路如图2-9所示。G40霍尔传感器其实就是凸轮轴位置传感器，霍尔传感器的功用是采集配气凸轮轴的位置信号，并输入ECU，以便ECU识别气缸1压缩上止点，从而进行点火时刻控制和爆燃控制。此外，霍尔传感器还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。因为凸轮轴位置传感器能够识别哪一个气缸活塞即将到达上止点，所以称为气缸识别传感器。霍尔传感器有三根线，为有源传感器，其中传感器G40上的T3m/1端为来自发动机控制单元J220的T80/55脚5V参考电压，T3m/3端为接地，T3m/2端为信号输出端，接J220的T80/60脚。
图2-9 霍尔传感器/爆燃传感器/冷却液温度传感器电路
爆燃传感器G61安装在发动机缸体上，用来检测发动机是否爆燃，从而去修正点火正时。当检测到发动机爆燃时，传感器会产生电压信号，J220接收到此信号，就会延迟点火正时。G61的T2bn/1端和T2bn/2端分别接J220的T80/77端和T80/63端。
冷却液温度传感器G62是一个负温度系数的热敏电阻，冷却液温度传感器T2bp/2端接地，T2bp/1端为信号输出端，接发动机控制单元J220的T80/74端。由于冷却液温度变化，传感器阻值也发生变化，导致电压变化使发动机ECU接收到不同的电压信号，发动机ECU就能知道冷却液的实际温度，从而去控制冷却液温度表、风扇，修正喷油量等。
上海大众新朗逸有前、后两个氧传感器，分别是G39和G130。其中G39为前氧传感器，检测废气中的氧含量，发动机控制单元根据此信号对燃油喷射时间进行修正；而G130为尾气催化转化器下游的氧传感器，在三元催化器后面，它能够检测三元催化的转化效率。氧传感器电路如图2-10所示。
图2-10 氧传感器电路
前氧传感器的T4ac/1端为传感器加热装置供电端，经熔丝SC43的电压从编号为63的电路输入到前氧传感器的T4ac/1端；T4ac/2端为传感器加热装置控制端，接J220的T80/1端；T4ac/3、T4ac/4端为前氧传感器信号输出端，分别接J220的T80/20、T80/46端。
G130的T4r/1端为传感器加热装置供电端；T4r/2端为传感器加热装置控制端，接J220的T80/13端；T4r/3、T4r/4端为尾气催化转化器后的氧传感器信号输出端，分别接J220的T80/21、T80/47端。
驾驶人操纵加速踏板时，加速踏板位置传感器G79、G185产生相应的电压信号输入发动机控制单元，控制单元根据当前的工作模式、踏板移动量和变化率解析驾驶人意图，计算出对发动机转矩的基本需求，得到相应的节气门转角的基本期望值。一个传感器信号失真或中断，如果另一个传感器处于怠速位置，则发动机进入怠速工况；如果是负荷工况，则发动机转速上升缓慢。若两个传感器同时出现故障，则发动机高怠速（1500r/min左右）运转。
新朗逸加速踏板位置传感器电路如图2-11所示，其中传感器的T6L/1端和T6L/2端均为5V供电端；T6L/3端和T6L/5端均为接地端；T6L/4端为加速踏板位置传感器的信号输出端；T6L/6端为加速踏板位置传感器2的信号输出端。
图2-11 加速踏板位置传感器电路
制动信号灯开关F和制动踏板开关F47是一个组合开关，电路如图2-12所示。F47是制动踏板信号开关，这是一个常闭开关，即未踩制动时，只要点火开关打开，12V的电压就经编号为53的电路送入组合开关的T4ao/4端，经F47后通过T80/51端输入发动机控制单元J220；当踩下制动时，开关断开，电压信号消失，J220以此判断车辆在进行制动，进而对发动机转矩等进行调节，以利于制动控制。制动踏板信号开关同时也会通过编号为288的电路将信号送入车载网络控制单元的T73b/42端。
图2-12 制动踏板开关与制动信号灯开关
制动信号灯开关F是一个常开开关，踩下制动踏板后，开关导通，此时有电压信号通过T80/23端输入发动机控制单元J220。制动信号灯开关同时也会通过编号为286的电路将信号送入车载网络控制单元的T73a/43端。
在点火开关打开时，发动机控制单元如果收不到开关F47的12V电压信号，发动机控制单元就会认为已踩制动踏板，信号将通过CAN总线传给仪表板中的控制单元，点亮制动灯。
点火线圈电路如图2-13所示。每个气缸都有一个点火线圈，发动机工作时，ECU向点火器输出点火控制信号，点火器按点火顺序依次控制功率晶体管导通或截止，使初级电路周期性地通断，点火线圈周期性地产生高压，高电压依次对每缸火花塞跳火。
编号为69的电路为点火线圈提供电源，从主继电器J271输出的12V电压经15A的熔丝SC54后供电经各点火线圈的3端；点火线圈的4端为点火控制信号端，分别接发动机ECU的T80/57、T80/72、T80/71、T80/76端。
图2-13 点火线圈电路
喷油器控制电路如图2-14所示。每个喷油器都有两个针脚，编号为67的电路为来自主继电器J271的电源，从主继电器输出的12V电压经10A的熔丝SC53后分别供电给四个喷油器的1端；发动机ECU的T80/79、T80/59、T80/73、T80/65端分别接四个喷油器的2端。发动机ECU根据发动机运转状况控制每个喷油器的2端接地顺序和时间，从而控制每缸的喷油量。
图2-14 喷油器控制电路
燃油泵的作用是将燃油从油箱内吸出，供给喷油器。燃油泵继电器控制燃油泵的工作，燃油泵继电器如图2-15所示。只要点火开关打开，经点火开关后的12V电压→5A熔丝SC22→电路编号为50的电路→供电给燃油泵继电器J17的3/86端。经15A熔丝SC28→电路编号为60的电路→供电给燃油泵继电器J17的3/30端。发动机ECU的T80/26端控制燃油泵继电器的工作，当T80/26端输出搭铁信号时，J17继电器线圈得电，到达J17的3/30端的电压→J17的2/87端→电路编号为256的电路，此电路供电给预供给燃油泵。
图2-15 燃油泵继电器控制电路
燃油泵电路如图2-16所示。到达燃油泵继电器J17的2/87端的电压、电路编号为236的电路供电给预供给燃油泵G6的T5k/1端→经G6→G6的T5k/5端→线束内绞接点369→右侧A柱下部接地点搭铁（即接地点43）。
燃油存量传感器与预供给燃油泵装在一起，用于检测油箱燃油存量，它将油量变化转变成电压信号的变化送给仪表板中的控制单元J285，J285再去控制G1显示油量。其中燃油存量传感器G的T5k/4端输出燃油存量传感器“空”信号到J285的T32/15端；G的T5k/3端输出燃油存量传感器“满”信号到J285的T32/14端。当J285检测到燃油存量低于一定值时（少于7L时），仪表板上的指示灯点亮，提醒驾驶人加油。
发动机ECU接收冷却液温度信号、空调压力传感器信号，并根据冷却液温度、空调压力等，从其T80/22端输出控制信号到散热器风扇控制单元J293，J293接收到此信号，从而控制散热器风扇V7工作，如图2-17所示。
图2-16 燃油泵控制电路
图2-17 散热器风扇控制单元与散热器风扇电路
蓄电池的常电源→40A熔丝SA6→电路编号为30的电路→插接器T4p/1→供电给散热器风扇控制单元J293；从主继电器J271的8/87脚电源→5A熔丝SC44→电路编号为65的电路→插接器T4p/2→供电给散热器风扇控制单元J293；J293经插接器T4p/4通过左前纵梁上接地点3（即接地点673）搭铁。
空调器继电器与炭罐电磁阀电路如图2-18所示。空调器继电器J32的6端为继电器线圈接地端，由发动机ECU控制接地，当发动机ECU接收到传感器和开关的信号后，控制T80/58端接地，空调器继电器J32线圈得电，从而接通空调器电磁离合器电路。
图2-18 空调器继电器与炭罐电磁阀电路
来自主继电器J271 8/87端的电源经15A熔丝SC43→电路编号为189的电路→炭罐电磁阀1（N80）→发动机ECU的T80/14端。发动机ECU根据发动机转速、冷却液温度、空气流量等信号去控制T80/14端接地从而控制电磁阀工作。
故障现象 一辆2016款奥迪A4L，装备CUJ型发动机，行驶里程59600km。发动机起动后故障灯点亮，随后发动机熄火。重新起动，发动机正常运行较短时间后，出现明显抖动并再次熄火。
故障诊断 接车后试车，起动发动机，当冷却液温度升到99℃时，车辆开始出现明显抖动，随后熄火。期间，冷却液温度上升得非常快，几乎达到了每秒上升1℃的速度。
首先连接诊断仪ODIS查询故障码，“01发动机电控系统”中存储的故障码有：①传感器参考电压“A”过低，静态；②节气门电位计不可信信号，静态；③由于接收到错误数值功能受限，静态；④发动机冷却装置不足够，静态。
结合故障现象和故障码分析，导致发动机抖动最可能的原因是节气门故障。拆检节气门和插头线路，未发现有异常，拔下插头后也未发现有异常，怀疑是节气门故障。于是调换节气门，但故障未发生改变，说明节气门是正常的，故障可能与参考电压过低有关。
查询资料得知，发动机ECU的某个端子给几个特定的传感器提供电压，这个电压被称为参考电压。参考电压是发动机ECU程序设计好的模拟电压，一般为5V。参考电压分为参考电压A和参考电压B。此车的传感器电压A分配给A35（T105/35）、A54（T105/54）、B32（T91/32）和B33（T91/33）等端子。查询相关电路图，如图2-19和图2-20所示。
图2-19 发动机控制单元电路图1
图2-20 发动机控制单元电路图2
由图2-19、图2-20所示发动机控制单元电路图得知，其中A35（T105/35）端子为以下传感器提供参考电压：发动机转速传感器G28、进气温度传感器G42、进气压力传感器G71和发动机温度调节执行元件N493。A54（T105/54）端子为节气门控制单元J338的T6/2端子提供参考电压，T6/2端子即为电位计传感器1和2的供电端子。A35和A54是ECU程序设计好的参考电压A。因此，怀疑是以上部件中某一个内部出现了短路现象，致使参考电压降低，从而导致节气门的供电电压不足，无法正常工作。
测量节气门插头T6/2的供电电压为1.8V，正常应为5V左右，说明供电电压过低，依次拔下电路图中涉及的传感器插头，并再次测量节气门处供电电压，当拔下发动机温度调节执行元件N493时，节气门端子T6/2的电压变为了5.01V，参考电压恢复正常！此时起动发动机，运行平稳，因此说明是温度调节执行元件N493出现了问题。分解执行元件N493（图2-21），发现其内部渗入了冷却液，元件已被腐蚀。
图2-21 被拆解的温度调节执行元件N493
断开N493插头并读取故障码，“01发动机电控系统”记录的故障码变成了：①冷却液旁通阀起动，断路，静态；②冷却液不足显示传感器，电气故障，静态。
故障排除 由于温度调节执行元件N493和水泵为一整体，只好整体进行更换。重新订购一个N493和水泵总成，测量1、2端子电阻为48Ω，装车试车，一切正常。
维修总结 该车由于N493内部短路，拉低了参考电压A的供电电压，导致众多执行器和传感器无法正常工作，其中包括发动机转速传感器，因此发动机出现熄火故障。遇到电路方面的故障一定要站在全局的高度来考虑问题，如果局限在故障本身或只按照故障码提示，则容易被引入歧途。
故障现象 一辆2016款迈腾车，行驶里程5.7万km，采用CEAA发动机。该车出现发动机怠速抖动、噪声大、排气管有“突、突”声、仪表上EPC警告灯和发动机故障警告灯常亮的故障现象。
故障诊断 接车后首先试车，确认故障现象属实。连接故障检测仪读取发动机控制单元故障码，读取到4个故障码，分别为：①P0352——气缸2点火促动功能失效；②P0300——检测到不发火；③P0302——气缸2检测不到发火；④P130A——气缸压缩比。故障码无法清除。然后读取相关数据流，发现气缸2累计失火472次，其他气缸为0次，由此可以确定气缸2存在失火故障。
查阅相关资料，该车点火系统相关电路如图2-22所示。根据故障现象、故障码、数据流及相关电路分析，导致该故障发生的可能原因有点火模块N127故障、发动机控制单元故障、火花塞故障、相关线路故障等。
首先检查点火模块N127的相关线束，无松脱现象，安装良好；然后将点火模块N127与点火模块N291互换，发现故障码没有转移，说明点火模块N127完好；再拆检气缸2火花塞并进行跳火试验，经检查，气缸2火花塞也完好。因此，初步判断点火模块N127相关线路存在故障。
图2-22 点火系统相关电路
分析点火系统相关电路可知，点火模块N127的线束插接器共有4根导线，其中端子T4bg/1连接的是供电线，端子T4bg/2和端子T4bg/4连接的是搭铁线，端子T4bg/3连接的是信号线。经测量，N127的供电及搭铁均正常，然后利用示波器测量信号线端子T60/21的波形，测量结果正常，说明发动机控制单元完好；再测量端子T4bg/3的波形，测量结果异常，说明端子T60/21到端子T4bg/3间的线路存在断路故障。
故障排除 按照维修手册要求，修复端子T60/21到端子T4bg/3间线束后试车，故障现象消失，故障排除。