汽車發(fā)動(dòng)機(jī)ecu的工作原理

汽車電子控制單元的工作過程。

電子控制單元是發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的神經(jīng)中樞。隨著汽車電子技術(shù)的快速發(fā)展，ECU產(chǎn)品也在不斷更新，現(xiàn)在所有的汽車都使用數(shù)字ECU。

ECU主要由CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口、信息傳輸總線等組成。，如圖1-2所示。

圖1-2電子控制單元和中央處理器的組成圖。根據(jù)需要，電子控制單元可以將各種傳感器發(fā)送的信號(hào)預(yù)先編程并存儲(chǔ)在帶有存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器中。使用時(shí)，可以通過傳感器啟動(dòng)相應(yīng)的程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。汽車電子控制單元系統(tǒng)只需使用一定容量的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器即可滿足存儲(chǔ)要求，無需設(shè)置外部存儲(chǔ)器。

在電子控制單元控制系統(tǒng)中，為了采集和檢測(cè)各種參數(shù)，使用了許多檢測(cè)元件和儀器。其主要功能是將被測(cè)參數(shù)由非電量變?yōu)殡娏浚鐭犭娕紝囟刃盘?hào)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，壓力傳感器將壓力信號(hào)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。這些信號(hào)被轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)電壓，然后送到電子控制單元進(jìn)行比較和操作。因此，檢測(cè)元件的精度直接決定了整個(gè)控制系統(tǒng)的控制精度。為了將ECU運(yùn)行結(jié)果的命令和指令轉(zhuǎn)化為控制動(dòng)作和動(dòng)作并付諸實(shí)施，ECU需要配備執(zhí)行機(jī)構(gòu)。常用的執(zhí)行器有電動(dòng)、液壓或氣動(dòng)，如步進(jìn)電機(jī)和電磁閥。①中央處理器.中央處理器是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心。中央處理器由執(zhí)行算術(shù)/邏輯運(yùn)算的算術(shù)單元、臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的寄存器和根據(jù)程度在設(shè)備之間執(zhí)行信號(hào)傳輸和控制任務(wù)的控制器組成，如圖1-2所示。中央處理器的工作是在時(shí)鐘脈沖發(fā)生器的作用下進(jìn)行的。當(dāng)電子控制單元通電時(shí)，脈沖發(fā)生器立即產(chǎn)生一系列具有一定頻率的脈寬電壓，并將其發(fā)送給中央處理器。其功能是隨時(shí)控制ECU的工作過程。

②記憶。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序、數(shù)據(jù)、表格、地圖等。，可以根據(jù)需要讀取或存儲(chǔ)。存儲(chǔ)器由多個(gè)存儲(chǔ)單元組成，每個(gè)存儲(chǔ)單元都有一個(gè)稱為單元地址的數(shù)字。每個(gè)單元通常存儲(chǔ)一個(gè)獨(dú)立的代碼，稱為一個(gè)字，代碼位數(shù)稱為字長(zhǎng)。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器主要用于存儲(chǔ)ECU在運(yùn)行過程中的變量數(shù)據(jù)，如臨時(shí)存儲(chǔ)ECU輸入的信息，供CPU計(jì)算使用。例如，各種傳感器發(fā)送給ECU的信息和計(jì)算時(shí)產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)可以暫時(shí)存儲(chǔ)在RAM中，隨時(shí)調(diào)用或根據(jù)需要用新數(shù)據(jù)替換。RAM中存儲(chǔ)的一些數(shù)據(jù)，如空燃油比學(xué)習(xí)修正、故障碼等。，可長(zhǎng)期保存，防止點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉時(shí)斷電造成數(shù)據(jù)丟失。一般這種RAM通過專用的電源備份電路直接連接到電池上，這樣RAM就不受點(diǎn)火開關(guān)的控制了。當(dāng)然，當(dāng)電源備份專用電路斷開或電池上的電源線拔掉時(shí)，RAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)自然會(huì)消失。

③I/O接口電路。 I/O接口電路是CPU與輸入傳感器、輸出執(zhí)行器間進(jìn)行信息交流的控制電路。根據(jù)CPU的命令，輸入ECU的信號(hào)以所需要的頻率通過I/O接口電路接收，而ECU輸出的信號(hào)則也是按發(fā)出控制信號(hào)的形式與要求通過I/O接口電路以最佳的處理速度輸出或送入中間存儲(chǔ)器。 ECU系統(tǒng)所用的外部I/0設(shè)備一般都備有I/O接口，通過I/O接口才能與ECU連接，因此I/O接口是ECU與被控制對(duì)象進(jìn)行信息交換的紐帶，也是ECU系統(tǒng)不可缺少的部分，它起著數(shù)據(jù)緩沖、電壓匹配、時(shí)序匹配等多種作用。 ④ECU系統(tǒng)總線。 ECU系統(tǒng)總線是一束用于傳遞內(nèi)部信息的連線，如圖1-3所示。在ECU系統(tǒng)中，CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口通過傳遞信息的總線連接起來，它們之間的信息交換均要通過總線進(jìn)行。總線一般包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線3根。總線利用數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)地址、控制信號(hào)來對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè)元器件進(jìn)行操作控制，同時(shí)利用連接總線的方式可擴(kuò)充系統(tǒng)的存儲(chǔ)器與I/O的功能。