汽车ecu电路分析ecu电路解析.doc
(完整版)汽车ECU电路分析ECU电路解析
汽车ECU电路分析ECU 电路解析正如在本章开始时我们讲到的,不同厂商的汽车电脑在功能上不是完全相同的,但结构组成和主要功能是基本一样的,因此我们以有代表性的BOSCH MOTRONIC 系统为例进行ECU 的电路分析。
1、BOSCH MOTRONI系C统结构图BOSCH MOTRONIC 系统在电子燃油喷射系统中极具代表性,国内生产的大部分车型采用的都是BOSCH 电子喷射系统。
图5.11 为MOTRONIC 系统框图,在此图中介绍了曲型电子燃油喷射系统的组成,各部分的联系情况,对于更好的了解电脑的工作过程,以至于分析故障与维修都是大有帮助的。
图11 Motronic 系统框图1-燃油箱;2-燃油泵;3-燃油滤清器;4-燃油压力调节器;5-燃油脉动衰减器;6 -电子控制单元;7-分电器;8-喷油嘴;9 -冷起动喷油嘴;10 -节气门;11-节气门开关门;12-空气流量计;13-氧传感器;14-热敏开关;15-水温传感器;16 -辅助空气阀;17-曲轴位置传感器;18-主继电器;19-燃油泵继电器在图11 中,电子控制单元作为电控发动机的核心部分,由一8 位/16 位单片微机、集成电路和相关电子元件组成,英文表示为Electric control unit 简称ECU 。
其作用是接收各种传感器送来的信息,以它们进行运算、处理、判断后再发出指令信号,经输出电路进行功率放大后驱动想应的执行单元,从而实现对发动机的各种工况的控制。
这里提级的ECU 是各种控制单元的统称,ECM/PCM 则是发机控制模组或动力控制模组的缩写,是包含于ECU 范围之内的。
2、BOSCH MOTRONIC1.电3 路分析汽车电子控制单元(ECU ),不论是BOSCH 的MOTRONIC ,福特的EEC IV 、V,通用的P4 、P6 等,其最终的目的只有一个,让发动机工作的更出色,表现为动力更强劲,噪声小,污染低。
这是针对发动机系统而言,其他系统也是一样,每个系统都有自己的目标,这就好像是电视机一样,世界各国生产的电视机,无论是哪个厂家的,都是要以接收电视节目为目的。
(完整版)汽车ECU电路分析ECU电路解析
汽车ECU电路分析 ECU电路解析正如在本章开始时我们讲到的,不同厂商的汽车电脑在功能上不是完全相同的,但结构组成和主要功能是基本一样的,因此我们以有代表性的BOSCH MOTRONIC系统为例进行ECU的电路分析。
1、BOSCH MOTRONIC系统结构图BOSCH MOTRONIC系统在电子燃油喷射系统中极具代表性,国内生产的大部分车型采用的都是BOSCH电子喷射系统。
图5.11为MOTRONIC系统框图,在此图中介绍了曲型电子燃油喷射系统的组成,各部分的联系情况,对于更好的了解电脑的工作过程,以至于分析故障与维修都是大有帮助的。
图11Motronic系统框图1-燃油箱;2-燃油泵;3-燃油滤清器;4-燃油压力调节器;5-燃油脉动衰减器;6-电子控制单元;7-分电器;8-喷油嘴;9-冷起动喷油嘴;10-节气门;11-节气门开关门;12-空气流量计;13-氧传感器;14-热敏开关;15-水温传感器;16-辅助空气阀;17-曲轴位置传感器;18-主继电器;19-燃油泵继电器在图11中,电子控制单元作为电控发动机的核心部分,由一8位/16位单片微机、集成电路和相关电子元件组成,英文表示为Electric control unit简称ECU。
其作用是接收各种传感器送来的信息,以它们进行运算、处理、判断后再发出指令信号,经输出电路进行功率放大后驱动想应的执行单元,从而实现对发动机的各种工况的控制。
这里提级的ECU是各种控制单元的统称,ECM/PCM 则是发机控制模组或动力控制模组的缩写,是包含于ECU范围之内的。
2、BOSCH MOTRONIC1.3电路分析汽车电子控制单元(ECU),不论是BOSCH的MOTRONIC,福特的EEC IV、V,通用的P4、P6等,其最终的目的只有一个,让发动机工作的更出色,表现为动力更强劲,噪声小,污染低。
这是针对发动机系统而言,其他系统也是一样,每个系统都有自己的目标,这就好像是电视机一样,世界各国生产的电视机,无论是哪个厂家的,都是要以接收电视节目为目的。
ECU电路图(徐重-加说明)
0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
126 121 132 134
A-VCC1(Sensor power supply1) AD4(Rail press. sensor) AD5(Rail press. sensor) A-GND1(Sensor GND1)
65 A-VCC5(Sensor power supply5) 23 AD10(PTO accel position sensor)
162 AD8(Fuel temp. sensor)
32 AD16(Intake air temp. sensor)
支腿油门开关(闭合时 发动机转速为1900r/min)
. 0.5 50 SW4(Engine stop SW) 发动机停止开关 0.5 81 SW24(AC SW)支腿油 门开关 0.5 66 SW9(Neutral SW) 空档开关 0.5 Power SW . 0.5 77 SW27(Clutch SW) 离合器开关 89 SW21(PTO-SW) 动力输出开关
0.5 55 A-GND5(Sensor GND5) 0.5 155 AD7(Coolant temp. sensor) 0.5 0.5
上车油门踏板(单路信号) 0%----0.85V 100%----4.15V
燃油回油 Fuel temp. 温度传感器 sensor 进气温度 Intake air temp. sensor 传感器
(20A)
1.25 (Ignition#1)TWV1 103 1.25 COMMON1 106 1.25 COMMON1 107 1.25 (Ignition#3)TWV3 104 (Ignition#5)TWV5 105 (Ignition#2)TWV2 137 1.25 1.25
汽车电控单元ECU电路分析共59页文档
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
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审
容
膝
之
易
安
。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事,无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。——培根
文 家 。汉 族 ,东 晋 浔阳 柴桑 人 (今 江西 九江 ) 。曾 做过 几 年小 官, 后辞 官 回家 ,从 此 隐居 ,田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材, 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
汽车电控单元ECU电路分析
6
、
露
凝
无
游
氛
,
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕,双双入我庐 ,先巢故尚在,相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名Hale Waihona Puke ,于我若
浮
烟
。
9、 陶渊 明( 约 365年 —427年 ),字 元亮, (又 一说名 潜,字 渊明 )号五 柳先生 ,私 谥“靖 节”, 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
GM公司ECU电路分析
GM公司ECU电路分析前面对BOSCH的Motronic M1.3系统进行了介绍,在此基础上,我们再以GM公司的电子控制单元作为范例,将控制单元的内部分解开来进行更进一步的分析和研究。
GM公司的部分电子控制单元信息及零件号见表2。
表2 GM公司的部分电子控制单元信息及零件号由于各方面的原因,20世纪90年代初期美国汽车在国内曾经红及一时,而后就基本上处于停滞状态,这样不是说美国的汽车工业没有发展,而是国内前些年对于美国汽车的引进实在很少,而目前在修的美国车,基本都是20世纪90年代初期的一些车型,就通用汽车而言,主要就是雪弗莱系列,卡迪拉克等。
通用公司的ECM为GM/Delco公司制造,这里我们以GM公司的编号为1227749的ECM为例进行介绍,此编号电脑在通用汽车ECMS家族中为P4系统,就用于90年代初期的一些车型上。
1988~1990年P4 2.0 Turbo PFI System,1991~1993年P4 4.3 Turbo PFI System。
能够应用在不现排量的汽车上,是因为在2.0排量的汽车上,有些未用到的引脚外部均为空置状态。
同大多数ECMS一样,ECM 内部的元件采用了统一编号,对于分析结构,以至于维修带来了很大的困难,所以这时资料收集的重要性就体现出来了。
这里给出笔者收集的该ECM的线路图,因其中有些芯片仅能从外部引脚连线进行分析其功能,所以对于详尽的了解电路结构产生一定的影响,希望有兴趣的朋友能够完善和充实该部分内容。
1、处理器电路微处理电路见图18所示。
图18微处理器电路微处理器相当于整个控制系统的心脏,从图中我们可以看到,U1(16034980)作为电路的核心器件,是一块定制的基于MOTORLA 68HC11系列的微处理器,内部包含RAM、SCI、SPI、COP看门狗、定期中断定时器等,与我们前面介绍的69HC11几乎是相同的,8.388MHz的石英晶体振荡器为CPU的工作提供了时钟基准。
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谢谢!
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ,而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
汽车电控单元(ECU)电路分析
21、没有人陪你走一辈子,所以你要 适应孤 独,没 有人会 帮你一 辈子, 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候,留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运,首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首,因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿. 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ,它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ,以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周恩来
汽车电控单元(ECU)电路分析
提问:温度传感器输出电压过低,而其他传感器输出电压过高 时,应首先检查ECU上传感器的搭铁线接触是否良好,传感器 的导线是否有断路处。为什么?
也有少数执行器是通过ECU接通正极电源端来对传感器和执行 器进行控制的。 哪些?如__________。
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9
(3)ECU一旦进水或受潮怎么办?
• 必须在最短的时间内拆下,擦干净表面浮水, 用塑料口袋封闭,用真空机将内部的水分抽干 净。不要将ECU放入低温烤箱内烘烤,也不要 用热风机烘烤ECU,那样会使水分进入ECU电 路板内部,造成永久性损坏。ECU进水后不得 继续行驶或重新起动,继续行驶或重新起动可 能使进水的ECU内部短路。
造成的。 为什么?
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36
提醒:
• ECU上喷油器接地线不实,导致喷油器接地电阻增 大,流经喷油器电磁线圈的电流明显减小,从而使 喷油器开阀时间(在触发脉冲加到电磁线圈后,从 脉冲开始到针阀形成最大升程状态的时间)延长, 数据流上显示的喷油脉宽没有改变,但喷油器的实 际喷油量小于正常值,导致混合气偏稀,虽经氧传 感器调节,仍无法满足工作需要,于是汽车在中速 行驶中有时会出现发动机转速丢转,并会留下混合 气浓度和燃油修正控制有关的故障码。
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19
接通点火开关,+B或+B1与E1的电压:
如果电压为0,则将万用表负极表笔接车身搭铁处,正极表笔接+B或+B1,
接通点火开关;
几种可能?0、12?
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20
接通点火开关,+B或+B1与E1的电压: 如果电压为0,则将万用表负极表笔接车身搭铁处,正极表笔接+B或+B1,
接通点火开关;
如果电压在10~14V之间,说 明E1搭铁不良(与车身之间 )或电控单元有故障; 如果电压仍为0,说明蓄电池 电源未送到+B ?
ECU组成,工作原理,升级介绍
ECU 组成ECU的主要部分是单片机,单片机是一块集成了微处理器(CPU)、存储器以及输入和输出接口的电路板。
微处理器是单片机的核心部件,微处理器将输入模拟信号转化为数字信号,并根据存储的参考数据进行对比处理,计算出输出值,输出信号经过功率放大后控制执行器,例如喷油器和继电器等。
随着单片机计算能力和内存容量越来越大,ECU的功能也越来越多。
ECU的工作过程(1)信号过滤和放大输入电路接收传感器和其他装置的输入信号,并对信号进行过滤和放大。
输入信号放大的目的是使信号增加到ECU可以识别的程度,某些传感器,例如氧传感器,产生一个小于1V的低电压信号,只能产生极小的电流,这样的信号送入电脑内的微处理器之前必须放大,这个放大作用由电脑中输入芯片中的放大电路来完成。
(2)模数(A/D)转换由于很多传感器产生的是模拟信号,而微处理器处理的是数字信号,所以必须把模拟信号转换为数字信号,这项工作由电脑输入芯片中的模数转换器完成。
模数转换器以固定的时间间隔不断对传感器的模拟输入信号进行扫描,并对模拟信号赋予固定的数值,然后将这个固定值转换成二进制码。
在一些ECU中,输入处理芯片和微处理器制成一体。
(3)微处理器将已经预处理过的信号进行运算,并将处理后的数据送至输出电路。
输出电路将数字信号放大,有些还要还原为模拟信号,以驱动执行元件工作。
随着汽车电子化和自动化程度的提高,ECU将越来越多,这样必将导致车身线束曰益复杂。
为了实现多个ECU之间的信息快速传递、简化电路以及降低成本,ECU之间要采用通信网络技术连成一个网络系统。
例如变速器需要与发动机协调配合,根据车速、发动机转速以及动力负荷等因素自动进行换挡,因此变速器电脑需要得到节气门位置传感器、车速传感器、水温传感器以及发动机转速传感器等信号,这就要实现变速器电脑与发动机电脑之间的信息传递,这个工作通常是由CAN总线来完成的。
ECU的特点(1)汽车需要在不同的道路和气候条件下行驶,ECU的工作环境较差,经常需要承受振动以及温度和湿度的变化。
汽车电脑板维修图册
123456789101112131415玛瑞利SPI型发动机ECU主板元件分析图玛瑞利SPI型发动机ECU原理图联合电子M1.5.4型ECU主板元件分析图联合电子M1.5.4型ECU主板元件原理分析图联合电子M3.8.2 型ECU局部电路原理图联合电子M3.8.2型ECU局部电路原理图德尔福MT20型ECU主板元件与PCB元件分布图摩托罗拉465型ECU主板元件分析图摩托罗拉465型ECU局部电路分析图西门子5WPX型ECU主板元件分析图(应用于红旗车型)奥迪A6 1.8L ANQ发动机控制端子检测奥迪A6 1.8L ANQ发动机ECU实物分析图奥迪A6 1.8L ANQ发动机ECU内部电路图大众捷达 ATK发动机ECU主板元件分析图摩托罗拉系列01M变速器ECU主板元件分析图国产及大众车系电脑……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………丰田5A-FE 发动机ECU主板元件分析图(一汽威驰)丰田佳美5S-FE发动机与ECT电脑板分析图丰田佳美5S-FE发动机ECU端子功能及检测(2.2L)本田雅阁J24A8、飞度L15A2发动机电脑板分析图 三菱4G64发动机控制系统电脑元件分析图三菱4G64发动机ECU端子功能及检测2223马自达929发动机电脑板元件分析图马自达929轿车发动机电控单元的端子检测其它车系发动机控制电脑161718192021………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………富康 TU5JP/K发动机控制电脑元件分析图富康 TU5JP/K发动机ECU与外围元件电路2425……………………………………………别克君威LB8/LW9发动机ECU实物分析图26…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………别克君威2.0L动力系统控制模块(PCM针脚说明)日产蓝鸟U13SR20DE发动机ECCS元件解析图日产蓝鸟SR20DE发动机ECCS电路原理图日产蓝鸟SR20DE发动机ECCS芯片结构与电路原理日产蓝鸟发动机ECU检测数据表日产风度A33/A32 Vq30型发动机控制电脑简析图272829303132自动变速器控制电脑333435363738394041.............................................................................................................................................................................................马自达R4A-EL自动变速器电脑元件分析图马自达R4A-EL自动变速器ECU端子检测富康AL4自动变速器ECU元件分析图富康AL4自动变速器ECU电路原理图富康AL4自动变速器ECU芯片解析日产RE4F04B自动变速器控制电脑元件分析图日产A33变速器TCM端口检测数据 (4243)ABS控制模块三菱菱绅ABS控制单元内部元件分析图三菱菱绅ABS控制系统电路及端子检测电控空气悬架系统模块4445丰田LS400(ucF10)悬架电脑ECU元件分析图丰田LS400电控悬架电路(ucF10)及ECU端子表46丰田佳美巡航系统电脑ECU元件分析图自动巡航系统控制模块…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………三菱F4A42自动变速器ECU元件分析图三菱F4A42自动变速器控制单元端子检测………………………………………………………………………………………玛瑞利SPI型发动机ECU主板元件分析图速电机的步数。
汽车ECU工作原理介绍
汽车ECU工作原理介绍ECU是ABS系统的控制中心,它的本质是微型数字计算机,一般是由两个微处理器和其它必要电路组成的、不可分解修理的整体单元,电控单元的基本输入信号是四个轮上传感器送来的轮速信号,输出信号是:给液压控制单元的控制信号、输出的自诊断信号和输出给ABS 故障指示灯的信号。
1、ECU的防抱死控制功能电控单元有连续监测四轮传感器速度信号的功能。
电控单元连续地检测来自全部四个车轮传感器传来的脉冲电信号,并将它们处理、转换成和轮速成正比的数值,从这些数值中电控单元可区别哪个车轮速度快,哪个车轮速度慢。
电控单元根据四个轮子的速度实施防抱死制动控制。
电控单元以四个轮子的传感器传来的数据作为控制基础,一旦判断出车轮将要抱死,它立刻就进入防抱死控制状态,向液压调节器输出幅值为12V的脉冲控制电压,以控制分泵(轮缸)上油路的通、断,分泵上油压的变化就调节了轮上的制动力,使车轮不会因一直有较大的制动力而让车轮完全抱死(通与断的频率一般在3~12次/秒)。
一般情况下,防抱死控制采用三通道的方式,即前轮分别有两条油路控制,电控单元可分别对左前轮和右前轮分别进行防抱死制动控制,后轮只有一条油路控制。
电控单元只能对两个后轮进行集中控制(一旦有一个后轮将要抱死,电控单元同时对两个后轮进行防抱死控制)。
2、ECU的故障保护控制功能ABS系统电控单元具有故障保护控制功能。
如果系统出现故障或受到暂时的干扰,电控单元会自动关闭ABS系统,让普通制动系统继续工作。
首先,电控单元能对自身的工作进行监控。
由于电控单元中有两个微处理器,它们同时接收、处理相同的输入信号,用与系统中相关的状态——电控单元的内部信号和产生的外部信号进行比较,看它们是否相同,从而对电控单元本身进行校准。
这种校准是连续的,如果不能同步,就说明电控单元本身有问题,它会自动停止防抱死制动过程,而让普通制动系统照常工作。
此时,修理人员必须对ABS系统(包括电控单元)进行检查,以及时找出故障原因。
ECU组成,工作原理,升级介绍
ECU 组成ECU的主要部分是单片机,单片机是一块集成了微处理器(CPU)、存储器以及输入和输出接口的电路板。
微处理器是单片机的核心部件,微处理器将输入模拟信号转化为数字信号,并根据存储的参考数据进行对比处理,计算出输出值,输出信号经过功率放大后控制执行器,例如喷油器和继电器等。
随着单片机计算能力和内存容量越来越大,ECU的功能也越来越多。
ECU的工作过程(1)信号过滤和放大输入电路接收传感器和其他装置的输入信号,并对信号进行过滤和放大。
输入信号放大的目的是使信号增加到ECU可以识别的程度,某些传感器,例如氧传感器,产生一个小于1V的低电压信号,只能产生极小的电流,这样的信号送入电脑内的微处理器之前必须放大,这个放大作用由电脑中输入芯片中的放大电路来完成。
(2)模数(A/D)转换由于很多传感器产生的是模拟信号,而微处理器处理的是数字信号,所以必须把模拟信号转换为数字信号,这项工作由电脑输入芯片中的模数转换器完成。
模数转换器以固定的时间间隔不断对传感器的模拟输入信号进行扫描,并对模拟信号赋予固定的数值,然后将这个固定值转换成二进制码。
在一些ECU中,输入处理芯片和微处理器制成一体。
(3)微处理器将已经预处理过的信号进行运算,并将处理后的数据送至输出电路。
输出电路将数字信号放大,有些还要还原为模拟信号,以驱动执行元件工作。
随着汽车电子化和自动化程度的提高,ECU将越来越多,这样必将导致车身线束曰益复杂。
为了实现多个ECU之间的信息快速传递、简化电路以及降低成本,ECU之间要采用通信网络技术连成一个网络系统。
例如变速器需要与发动机协调配合,根据车速、发动机转速以及动力负荷等因素自动进行换挡,因此变速器电脑需要得到节气门位置传感器、车速传感器、水温传感器以及发动机转速传感器等信号,这就要实现变速器电脑与发动机电脑之间的信息传递,这个工作通常是由CAN总线来完成的。
ECU的特点(1)汽车需要在不同的道路和气候条件下行驶,ECU的工作环境较差,经常需要承受振动以及温度和湿度的变化。
汽车ECU
2.1 汽车电子总体设计流程
尽可能采用集 成器件代替分 离元件,以及 使用软件功能 代替硬件功能, 这样可以使系 统的可靠性增 加,成本降低 和灵活性增强。
1. 明确设计要求 2. 建立系统需求模型 3. 建立系统结构模型和控制模型 4. 系统结构设计 5. 软件设计 6. 系统调试 7. 反馈设计信息,修改模型 8. 系统测试
信号
+
B
喷射器
功率放大
燃油喷射驱动电路
14V OFF
0V ON 喷射器 电压波形
喷射器电弧 抑制电路
1.4 电源电路
ECU一般带有电池和内置电源电路,以保证微处理 器及其接口电路工作在+5v的电压下。即使在发动机 启动工况等使汽车蓄电池电压有较大波动时,也能 提供+5v的稳定电压,从而保证系统的正常工作。
随机存 储器 存R储AM器 ROM
电源
步进电机 驱动电路
电磁阀 驱动电路
指示器 驱动电路
起动器 禁止器
节气门
离合器 变速器 HSA 指示器
起动器 继电器
1.ECU的基本结构与功能
汽车电子控制系统:硬件有电子控制单元 (ECU—Electronic Control Unit)及其接口、 执行机构、传感器等;软件存储在ECU中, 支配电控系统完成数据采集、计算处理、输 出控制、系统监控与自诊断等。
在汽车四轮转向控制中应用。
2.4 ECU的控制程序
控制理论:
PID控制 最优控制 自适应控制
滑模控制 模糊控制 神经网络控制 预测控制
基于模型的控制算法,预测模型是在 对象运行过程中直接获得,只强调功 能而不强调其结构形式,所以模型的 形式可以多种类型。预测模型可以像 系统仿真时一样,任意的制定控制策 略,通过不断观察对象在不同控制策 略下输出的变化进行自动优化。
汽车ECU的电路分析
汽车ECU的电路分析
分析电路,一般采用局部分析法和全局分析法。
局部分析法即化整为零,全局分析法即根据元件和线路功能将发动机微机控制系统电路分为五类电路。
一、ECU外部电源电路:为微处理器和传感器提供工作电压
(1)常火线:若断开,ECU存储的故障码、怠速学习参数、燃油修正参数等信息丢失;
(2)点火开关控制火线:若接通,ECU产生控制功能;
(3)点火开关控制主继电器的ECU外部电源电路;
(4)ECU控制主继电器的外部电源电路。
二、ECU内部电源电路
ECU内部电源电路将外部电源电压12V~14V转变为恒定的5V 电压,为微处理器和传感器提供工作电压。
三、ECU 搭铁电路
E1端子直接搭铁,是ECU搭铁电路;E2端子连接传感器,经ECU内部与E1端子连接,是传感器搭铁电路;E01、E02端子直接搭铁,经ECU内部与执行器连接,是执行器搭铁电路。
四、输出信号电路
ECU输出信号电路是指连接执行器控制执行器工作的电路,控制方式有两种:一种是PCM控制接通或断开执行器的电源端,称电源控制;另一种是PCM控制接通或断开执行器的搭铁端,搭铁控制。
PCM故障率很低,PCM的故障一般是由于使用不当造成的。
现代发动机的PCM一般不可维修,只能更换。
怀疑ECU有故障,应先检查外部电路,主要是电源电路和搭铁电路;如果ECU电源电压小于10V,ECU无法工作。
发动机ECU外围电路分析及故障检修
发动机ECU外围电路分析及故障检修发动机ECU是现代汽车中非常重要的控制模块之一,它可以通过对各种传感器和执行器的控制,使得发动机的工作状态得以优化,进而提高汽车的性能和燃油经济性。
然而,由于发动机ECU外围电路存在一定的复杂性,故障检修并不是一件容易的事情。
首先,发动机ECU的外围电路主要包括了各种传感器和执行器,例如进气温度传感器、氧气传感器、点火线圈等,这些都是ECU获取发动机信息和控制发动机工作状态的重要元素。
因此,当发动机ECU存在故障时,可以先检查这些传感器和执行器的工作状况是否正常。
比如,可以使用万用表对这些元件的电阻和电压进行测量,以验清其是否存在故障。
另外,发动机ECU的电缆也是可能产生故障的原因之一,这是因为在汽车高速行驶过程中,由于振动、过度拉伸、接头腐蚀等原因,电缆断裂、接触不良的情况都有可能发生。
这种情况下,我们可以通过使用外形比ECU缆线弯曲半径更小的插头进行测试,如果故障仍然存在,就需要更换相应的缆线。
此外,在进行发动机ECU外围电路检修时,也需要考虑到仪表盘仪表的影响,因为仪表盘仪表与发动机ECU间是存在电序列关系的。
一旦仪表盘仪表存在故障,有时会导致发动机ECU接收到错误的信息,因而引起发动机出现问题。
因此,当我们对ECU电路进行检修时,还应该检查一下仪表盘仪表的状态。
总之,发动机ECU外围电路的故障检修需要我们掌握一些基本的电子知识和维修技巧。
如果我们能够充分了解发动机ECU的工作原理,熟悉各个传感器和执行器的特性和使用方法,并且能够快速、准确地排查电路中的各种故障,那么我们就可以在汽车维修工作中更加得心应手。
另外,还有一些常见的发动机ECU外围电路问题,比如电路容易受到震动的干扰,或者部件容易受到腐蚀和氧化的影响。
在这种情况下,我们需要在检查元件本身的同时,还需要对整个电路和连接器的状态进行检查和维修。
如果对于维修工作并不熟悉,最好找专业人士进行维修和处理。
ECU组成,工作原理,升级介绍
ECU 组成ECU的主要部分是单片机,单片机是一块集成了微处理器(CPU)、存储器以及输入和输出接口的电路板。
微处理器是单片机的核心部件,微处理器将输入模拟信号转化为数字信号,并根据存储的参考数据进行对比处理,计算出输出值,输出信号经过功率放大后控制执行器,例如喷油器和继电器等。
随着单片机计算能力和内存容量越来越大,ECU的功能也越来越多。
ECU的工作过程(1)信号过滤和放大输入电路接收传感器和其他装置的输入信号,并对信号进行过滤和放大。
输入信号放大的目的是使信号增加到ECU可以识别的程度,某些传感器,例如氧传感器,产生一个小于1V的低电压信号,只能产生极小的电流,这样的信号送入电脑内的微处理器之前必须放大,这个放大作用由电脑中输入芯片中的放大电路来完成。
(2)模数(A/D)转换由于很多传感器产生的是模拟信号,而微处理器处理的是数字信号,所以必须把模拟信号转换为数字信号,这项工作由电脑输入芯片中的模数转换器完成。
模数转换器以固定的时间间隔不断对传感器的模拟输入信号进行扫描,并对模拟信号赋予固定的数值,然后将这个固定值转换成二进制码。
在一些ECU中,输入处理芯片和微处理器制成一体。
(3)微处理器将已经预处理过的信号进行运算,并将处理后的数据送至输出电路。
输出电路将数字信号放大,有些还要还原为模拟信号,以驱动执行元件工作。
随着汽车电子化和自动化程度的提高,ECU将越来越多,这样必将导致车身线束曰益复杂。
为了实现多个ECU之间的信息快速传递、简化电路以及降低成本,ECU之间要采用通信网络技术连成一个网络系统。
例如变速器需要与发动机协调配合,根据车速、发动机转速以及动力负荷等因素自动进行换挡,因此变速器电脑需要得到节气门位置传感器、车速传感器、水温传感器以及发动机转速传感器等信号,这就要实现变速器电脑与发动机电脑之间的信息传递,这个工作通常是由CAN总线来完成的。
ECU的特点(1)汽车需要在不同的道路和气候条件下行驶,ECU的工作环境较差,经常需要承受振动以及温度和湿度的变化。
ECU技术解析
随着着技术的进步,汽车的数字化程度越来越高。
目前汽车电子信息产品已经平均占到汽车总成本的1/3,并且这个比率还在不断提高,有专家认为,未来10年内,这个比率将达到40%。
例如像宝来这样的中档轿车至少拥有十几个汽车电子控制单元(ECU)。
所谓ECU,实际上就是一部带单片机的嵌入式系统,有自己的处理器、I/O设备和存储器,能独立控制汽车的某一系统,例如发动机管理系统EMS和ABS系统等。
至于高档轿车,往往拥有几十个甚至上百个ECU,这些ECU通过数字总线结构连接在一起,形成一个复杂的计算机局域网。
1汽车ECU开发流程汽车ECU开发流程见图1。
1.1汽车ECU开发的V循环方法1.1.1设计计算发动机匹配项目设计计算的目的是根据汽车要求的性能确定发动机和变速器等部件的类型和参数。
它分为以下3种方法。
(1)手工计算主要是根据汽车驱动力与行使阻力的平衡图来确定汽车在不同档位情况下的最高车速、加速能力和爬坡能力,从而评价变速器的不同传动比对汽车性能的影响,确定发动机和变速器的参数。
这种方法计算繁琐,结果不够准确。
(2)仿真计算在设计汽车和各部件模型的基础上,输入发动机和变速器等汽车部件和整车的性能参数,指定要求的行驶循环,最后计算出汽车的动力性、经济性、排放性能和制动性能。
它可以在计算机上显示和打印各种分析报告和图表结果,计算快速准确,能反映汽车系统中任何参数的变化对整车性能的影响。
目前国内常见的车辆仿真商业软件有奥地利李斯特内燃机及测试设备公司(AVLLIST GmbH)开发的汽车性能仿真分析软件CRUISE。
(3)参数优化将汽车的动力性、经济性、排放性能和制动性能作为目标函数,将发动机功率、汽车重量和变速器的各档传动比等参数作为优化变量,在一定范围内,寻求最优匹配组合,使汽车达到最佳性能价格比。
1.1.2发动机和变速器的布置在完成发动机匹配设计计算后,根据初步确定的计算参数和汽车布置形式,可以从市场上选择一款或多款发动机和变速器,然后选择和开发相应制动、转向和空调系统等部件,在发动机舱和车身上试布置。
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汽车ECU电路分析ECU电路解析正如在本章开始时我们讲到的,不同厂商的汽车电脑在功能上不是完全相同的,但结构组成和主要功能是基本一样的,因此我们以有代表性的BOSCH MOTRONIC系统为例进行ECU的电路分析。
1、BOSCH MOTRON系统结构图BOSCH MOTRONIC系统在电子燃油喷射系统中极具代表性,国内生产的大部分车型采用的都是BOSCH电子喷射系统。
图5.11为MOTRONIC系统框图,在此图中介绍了曲型电子燃油喷射系统的组成,各部分的联系情况,对于更好的了解电脑的工作过程,以至于分析故障与维修都是大有帮助的。
图11 Motronic系统框图1—燃油箱;2 —燃油泵;3 —燃油滤清器;4 —燃油压力调节器;5 —燃油脉动衰减器;6 —电子控制单元;7 —分电器;8 —喷油嘴;9 —冷起动喷油嘴;10 —节气门;11—节气门开关门;12 —空气流量计;13 —氧传感器;14 —热敏开关;15 —水温传感器;16 —辅助空气阀;17 —曲轴位置传感器;18 —主继电器;19 —燃油泵继电器在图11中,电子控制单元作为电控发动机的核心部分,由一8位/16位单片微机、集成电路和相关电子元件组成,英文表示为Electric control unit简称ECU。
其作用是接收各种传感器送来的信息,以它们进行运算、处理、判断后再发出指令信号,经输出电路进行功率放大后驱动想应的执行单元,从而实现对发动机的各种工况的控制。
这里提级的ECU 是各种控制单元的统称,ECM/PCM 则是发机控制模组或动力控制模组的缩写,是包含于 ECU 范围之内的。
2、BOSCH MOTRONIC1 电路分析汽车电子控制单元(ECU ),不论是BOSCH 的MOTRONIC ,福特的EEC IV 、V ,通用的P4、P6等,其最终的目的只有一个,让发动机工作的更出色, 表现为动力更强劲,噪声小,污染低。
这是针对发动机系统而言,其他系统也是 一样,每个系统都有自己的目标,这就好像是电视机一样,世界各国生产的电视 机,无论是哪个厂家的,都是要以接收电视节目为目的。
基于这样一种认识,我 们可以把ECU 抽样化的分成几个部分,见图12所示rcuucu从图中我们可以看到,ECU 由MCU (微处理器)、输入电路、输出电路、 A/D 转换器及部分组成,各部分功能描述如下:(1 )输入电路从传感器来的信号,首先进入输入回路,对于模拟信号,去除杂波干扰,把 小信号进行放大,把正弦波变成矩形波;对于数字信号,进行缓冲后可直接与 MCU 或I/O 扩展电路连接。
同时输入电路还将电源电压转换成适合微机使用的 工作晓以大义。
即输入电路是对信号进行整形同时提供系统各部分所需要的不现 的工作电压。
(2)A/D 转换器输入ECU 的传感器信号有两种:一种是模拟信号,另一种是数字信号。
信 号的形态不同,输入 ECU 内的处理方法也不一样。
数字信号可直接送入微处理 器,模拟信号则要经过 A/D 转换器(模拟 /数字转换器)转换成数字信号才送入 微处理I/O数誓存瞎器 RJOW程序储存器 输入电路躺岀电路ADCcru使动器~执行器 地址总跋 控判遑銭时钳器。
早期的MCU 自身没有A/D 转换器功能,为完成这样的转换,可以通过扩展A/D 转换器来实现。
如奔驰的CIS -E 系统的就是通过A/D0809 这样一个A/D 转换器来实现的。
较新类型的MCU 由于自身具有A/D 转换功能,已不需要进行外部扩展了。
(3)输出电路它是微机与执行器之间的联系电路。
由于微机输出的是数字信号,而且电流很小,一般是不能驱执行器工作的。
经过输出回路后,通过其中功率三极管或功率MOS 管的放大作用,提供足够的驱动电流,大部分的负载工作于开关状态下。
在汽车这个特定的工作环境,大部分的执行器/驱劝器都与线圈有关,从电磁喷油器到电磁阀、各种马达、继电器、包括点火线圈,等等,因此有人夸张的说,汽车的输出电路的任务实质就是驱动线圈工作。
我们不管这样的结论是不是太武断,但这种描述的确比较容易理解。
(4)微处理器(MCU )它是ECU 的核心部分,由中央处理器(CPU )、存储器(ROM-RAM)、输入/输出口(I/O)等组成。
它能根据需要,用内存的程序和数据对各种传感器送来的信号进行比较、运算和修正,并将处理结果以指令的形式送至输出电路。
驱动相关元件,完成控制功能。
图13、图14 为德国宝马汽车所采用的Motronic M1.3 系统电子控制单元的内部原理图。
(3)输出电路它是微机与执行器之间的联系电路。
由于微机输出的是数字信号,而且电流很小,一般是不能驱执行器工作的。
经过输出回路后,通过其中功率三极管或功率MOS 管的放大作用,提供足够的驱动电流,大部分的负载工作于开关状态下。
在汽车这个特定的工作环境,大部分的执行器/驱劝器都与线圈有关,从电磁喷油器到电磁阀、各种马达、继电器、包括点火线圈,等等,因此有人夸张的说,汽车的输出电路的任务实质就是驱动线圈工作。
我们不管这样的结论是不是太武断,但这种描述的确比较容易理解。
(4)微处理器(MCU)它是ECU的核心部分,由中央处理器(CPU )、存储器(ROM —RAM )、输入/输出口(I/O)等组成。
它能根据需要,用内存的程序和数据对各种传感器送来的信号进行比较、运算和修正,并将处理结果以指令的形式送至输出电路。
驱动相关元件,完成控制功能。
图13、图14为德国宝马汽车所采用的Motronic M1.3系统电子控制单元的内部原理图。
图13BMW Motro nic M1.3CMHist£[t1I「-I・IJI L T:l-ll EI-K r n」^"1r—1isIPF I—4t-ii_|rlw-r7s乏汨:.<■»!*述鼻-.77^仃LDEr-:unc-+〔I-需爵EEr-I-■•MM1FL〔□*<171」_!■融星LI-□*ln!3・Es二£一二—二「^-tes.sp-.§S-SBMME-9feFtt-JLJIm-gaonFfrKl黑pmI需一管TK〔r4e?%d3si^-l»us竦A,ssgs^ss*8^^-WMLafrmsa£33■■;二tf・KI理-es>IT-*3^f-aS3〔档壬raEE£!Ez-is*EmXB tDEW岀nM3^uS--〔amul附F勺.鷲6:LrmK场I¥uIrllrl-sm&*3^^-*t.-Fnxu霍Wn3J.33:寅6mu IsH图14 BMW Motro nic M1.33ell Y在BMW MotronicM1.3系统中,其核心器件是SIMENS公司的SAB 80C515 SAB 80C515是一8位单片机,有关详细情况请参阅第三章的第二节。
只读存储器S701作为SAB80C515S700)的扩展程序存储器,构成16K ROM 同样S703作为扩展数据存储器,以此来弥补微处理器本身程序存储器和数据存储器空间不足,这样做的好处是程序可以根据需要进行调整,避免工厂掩膜后ROM内容无法更改的状况。
只读存储器(ROM S701数据线DO~D7ft接与微处理器S700的P0 口连接,数据线以上拉连接到5V电源。
同时P0口还直接连接到数据存储器S703的DO~D7 S702 的BUS口。
S701的高位地址线A8~A14直接同S700的P2 口连接,而低8位地址线A0~A7 并没有直接连接到S700上,而是连接到S702的P3 口。
在这里,S702的这种接法用以实现地址锁存器的功能,解决了P0地址/数据复用的问题。
S700输出的地址信号低8位经过S702锁存,高7位直接输出到S701,同样,对于数据存储器(RAM S703也是一样。
8根数据线每次可守成一个字节数据的传输,15根地址线,可实现2-- 15= 32768字节即32K(32768/102 = 32)的程序存储空间寻址。
实际采用的ROMS片存储容量的大小依据程序的多少而定,对于数据存储器S703来讲,A0~A12计13根地址线,可实现213= 8192字节即8K数据存储空间寻址。
SC作为片选信号,当些线为低电平时,S701被选中,OE作为读、写允许控制线,低电平时有效。
S703的用法与之类似。
OE WF用来决定RAM芯片处在读或写的状态,二者均为低电平有效,CS为芯片选中信号,低电平时有效,S701与S703的片选信号均出自S550 BOSCH 30106专用芯片,S550在完成片选信号输出的同时,已经对芯片的地址进行了译码。
S800、S801 作为开关(数字)信号输入缓冲电路。
与发动机运行状态相关的开关(数字)信号输入到ECU中,包括空调请求信号、停车/空档信号、节气门全闭信号、压缩机运转信号、点火提前角信号等。
经S800、S801 缓冲后送入S702可编程并行口扩展芯片,CPU经数据总线读取外部相关开关量的状态,了解发动机的运行条件,包括负荷、工况等及时对点火和喷油进行调整,以保证发动机的运转处于最佳状态。
发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器、空气流量传感器这几个发动机动转的关键性模拟信号,经阻容元件缓冲后,直接送入CPU勺8路复用模拟/数字信号输入口,在CPU内部直接完成A/D转换,将模拟量转换为数字量后参与运算、处理。
S600作为BOSC的专用芯片,内部零件号为30015,在一个芯片的内部同时完成几个功能,第一、完成发动机转速的运算处理、处理后一方面送CPU另外经17 脚输出,送入仪表,用以显示发机的转速;第二、完成氧传感器信号接口功能,氧传感器作为一个特殊元件,其输出晓以大义的变化反映出比的大小,为使其正常工作,需要专用电路接口,而30015内部集成有这种功能。
同时S600 ( 30015)还完成串行数据转换任务,用来同外部设备(扫描仪)进行连接,读取ECU中储存的故障码,测量车辆运行中主要元件的数据流,MCU 的串行接口无法同诊断设备直接相连接,必须要进行转,把MCU勺串行通信信号转换成为汽车通信的标准格式。
S300作为ECU内部数字电路电源供应电路,输出两路5V直流电压,在保证输出稳压电压的同时,具有软起动功级,RES为控制端。
S220( LM2903为一双比较器,与外围阻容元件一起构成上电复位及电源异常复位电路。
S702 (TA13225为可编程并行I/O接口,前面已经提到的是,配合MCI完成访问外部存储器时低8位地址信号的锁存,同时接收开关(数字)信号的输入,扩展MCI资源。
S450为BOSCH勺功率半导体器件,在此完成怠速电机控制、碳罐净化电磁阀控制、燃油泵继电器控制、发动机故障灯控制等功能。