汽车电子控制核心-ECU培训课件(ppt49张)
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汽车电子控制技术基础 ppt课件
ppt课件 14
但由于该系统结构简单、调整方便、成本低， 适用于控制精度要求不高、外界扰动较小的情 况。电动汽油泵工作的控制、冷却风扇转速的 控制等均采用开环控制。
(二)闭环控制
闭环控制又称反馈控制，其控制结构如图218所示。该控制系统将输出信号通过反馈环节 在输入端与输入信号进行比较。若信号相加， 称为“正反馈”；若信号相减，称为“负反 馈”，负反馈的应用较多，修正了系统控制的 误差。对内部参数的改变和外界的干扰不敏感， 这样提高了系统的控制精度。采用闭环控制的 很多，如怠速控制、空燃比控制、自动空调的 温度控制等。
丰田车的电控系统实例
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ppt课件 9
从1990年开始，由于电喷系统采用低阻 型喷油器，它的工作电流比较大，驱动 电路要用较大的散热器进行冷却，并让 发动机的进气流过计算机，以更好地冷 却喷油器驱动电路。 到1992年，克莱斯勒公司采用高电阻喷 油器，电流降低了，无需配置大散热器 了，计算机体积减小，同时也不需要用 进气气流进行冷却了。
ppt课件 8
第二节 在汽车控制系统中的应用
但由于该系统结构简单、调整方便、成本低， 适用于控制精度要求不高、外界扰动较小的情 况。电动汽油泵工作的控制、冷却风扇转速的 控制等均采用开环控制。
(二)闭环控制
闭环控制又称反馈控制，其控制结构如图218所示。该控制系统将输出信号通过反馈环节 在输入端与输入信号进行比较。若信号相加， 称为“正反馈”；若信号相减，称为“负反 馈”，负反馈的应用较多，修正了系统控制的 误差。对内部参数的改变和外界的干扰不敏感， 这样提高了系统的控制精度。采用闭环控制的 很多，如怠速控制、空燃比控制、自动空调的 温度控制等。
丰田车的电控系统实例
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ppt课件 9
从1990年开始，由于电喷系统采用低阻 型喷油器，它的工作电流比较大，驱动 电路要用较大的散热器进行冷却，并让 发动机的进气流过计算机，以更好地冷 却喷油器驱动电路。 到1992年，克莱斯勒公司采用高电阻喷 油器，电流降低了，无需配置大散热器 了，计算机体积减小，同时也不需要用 进气气流进行冷却了。
ppt课件 8
第二节 在汽车控制系统中的应用
电子控制单元(ECU).ppt
• 3.发动机熄火：如果需要发动机熄火时,只须将钥匙开 关从位置"2"处，回转至"0"位,电控单元（ECU）停止供 电，电控单元（ECU）控制发动机熄火。注意，为使 发动机电控单元（ECU）有足够的时间存储系统的各 种数据，发动机熄火30秒后，才允许关闭电源总开关
2020/12/11
检测注意事项：
模拟信号转换处理 1—空气流量计；2—输入回路； 3—A/D转换器；4—微机
2020/12/11
(3) 微机
微机的功能：根据发动机工作的需要，把各种传感器送 来的信号用内存的程序(微机处理的程序)和数据进行运算处理 ，并把处理结果如燃油喷射控制信号、点火控制信号等送往输 出回路。
1-存储器(只读存 储器,随机存储器) 2-总线 3-输入输出接口 4-CPU
2020/12/11
ECU的组成
输入回路、A/D转换器、微型计算机和输出回路4部分组 成。
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(1) 输入回路
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，从传感器输出的信号输入ECU后，首先通 过输入回路，其中数字信号直接输入微机；模拟信号则由 A/D转换器转换成数字信号之后再输入微机。
• ROM是读出专用存储器，存储内容一次写入后就不能改变，但 可以调出使用。ROM存储器存储的内容，即使切断电源，其记 忆的内容也不丢失，故适用于对各种程序和数据的长期保留。 近年可编程只读存储器(EPROM)已在汽车微机中得到应用，该 存储器可由紫外线将其记忆内容消去，并可改写存储内容。
• 随机存储器RAM既能读出也能写入数据记忆在任意地址上。但 是如果切断电源，存储的数据就丢失。所以RAM只适用于暂时 保留过程中的处理数据。
2020/12/11
检测注意事项：
模拟信号转换处理 1—空气流量计；2—输入回路； 3—A/D转换器；4—微机
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(3) 微机
微机的功能：根据发动机工作的需要，把各种传感器送 来的信号用内存的程序(微机处理的程序)和数据进行运算处理 ，并把处理结果如燃油喷射控制信号、点火控制信号等送往输 出回路。
1-存储器(只读存 储器,随机存储器) 2-总线 3-输入输出接口 4-CPU
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ECU的组成
输入回路、A/D转换器、微型计算机和输出回路4部分组 成。
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(1) 输入回路
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，从传感器输出的信号输入ECU后，首先通 过输入回路，其中数字信号直接输入微机；模拟信号则由 A/D转换器转换成数字信号之后再输入微机。
• ROM是读出专用存储器，存储内容一次写入后就不能改变，但 可以调出使用。ROM存储器存储的内容，即使切断电源，其记 忆的内容也不丢失，故适用于对各种程序和数据的长期保留。 近年可编程只读存储器(EPROM)已在汽车微机中得到应用，该 存储器可由紫外线将其记忆内容消去，并可改写存储内容。
• 随机存储器RAM既能读出也能写入数据记忆在任意地址上。但 是如果切断电源，存储的数据就丢失。所以RAM只适用于暂时 保留过程中的处理数据。
汽车电子控制单元ECU ppt课件
二、汽车电控单元ECU的基本组成
由于汽车的配置不同，电控单元的数目也不同。低配置、手 动变速器的轿车，一般只有一个发动机电控单元；中高配置的轿 车，除发动机电控单元外，还有自动变速器电控单元、制动防抱
死ABS电控单元、全自动空调电控单元、安全气囊电控单元、智能
座椅电控单元、中央门控等电控单元，多达十几个，甚至几十个 电控单元。汽车上电控单元的组成模式是相同的，一般由传感器、 ECU、执行元件组成。
ppt课件 23
此外，ECU还要承受瞬变电压的冲击，瞬变电压是指 由于电磁感应在短时间内产生的较高的脉冲电压。较大的 电感性负载，在电流通断的瞬间都能产生很高的自感电动 势，有的可达几百伏。因此，ECU的电源电路必须具有很 好的抗干扰能力和稳压作用。 2．硬件抗干扰措施 汽车电磁设备对ECU的干扰，一般都是以脉冲的形式进 入的，抗干扰措施主要有以下几点： （1）消除电源电压波动干扰。采用稳压电源使汽车电 源经过稳压后再送给ECU；可在直流稳压器的进、出端连 接滤波器，以减小浪涌电压的干扰。
ppt课件
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单片机输出的喷油脉冲，经放大器放大，驱动光 电隔离器G中的发光二极管发光，光电三极管将接收 到的光信号转为电信号，经三极管VT1放大，驱动大 功率三极管VT2导通接地，喷油器电磁线圈通电开阀， 达到控制喷油的目的。精确控制喷油脉冲的脉冲宽度 （例如某种发动机的喷油脉宽可在1.72ms～8.45ms间 控制），是电控燃油喷射的主要功能。
ppt课件 27
八、ECU的可靠性设计
汽车电子控制单元在总体设计时应着重考虑以下几个方面：
（1）尽量用软件代替硬件。系统中的任何硬件都有失效 问题，硬件电路越复杂可靠性越差，而软件易于修改且处理 速度快。 （2）尽可能采用定型的标准化单元电路。因为定型的标 准化电路经过了全面考核，其性能稳定、可靠，另外维修方 便。 （3）尽可能减少电子部件的个数。
汽车电子控制技术 PPT课件
有经济性规律、动力性(又称运动型)规律，而且还有一般(日 常)规律、环境温度及随外界条件变化的规律等。
将车速V 和节气门开度α的组合分成一定数量的区域，
每个区域有不同的节气门开启速率程序值。当实际值大于它时， 为动力性规律，反之为经济性规律。
2. 信号输入装置
1) 节气门位置传感器 与发动机控制系统共用。 2) 发动机转速传感器 与发动机控制系统共用。 3) 车速传感器 与发动机转速传感器工作原理相同，有电磁感应式和光电式。 4) 输入轴转速传感器 作用：检测行星齿轮变速器输入轴转速，以更精确地控制换
向，摘下1挡， 进入空挡NR1； （2）使V7换向，选 挡液压缸动作， 使选挡杆从NR1进 入N23位置，挡位 信号接通，表示 选挡到位； （3）使换挡阀V5换 向，换挡液压缸 反向动作，从而 换入2挡；
（4）换挡开关接通， ECU令离合器接合， 发动机自适应地 恢复供油。
3. 发动机执行机构 对于电喷发
发散型在大节气门开度时换挡延迟所引起的输入轴转速 的变化较大、功率利用差，但换挡次数较少、舒适性高。
带强制低挡的发散型换挡规律，使它保持了换挡次数较少、 舒适性高的优点，又克服了发散型的缺点，故它在轿车自动变 速器中应用较多。
收敛型的发动机工作转速低、燃料经济性好、噪声低、行 驶平稳舒适，它适合于功率较低的货车。
或者当车速传感器损坏时，用输入轴转速传感器来控制换 挡。
输入轴转速传感器故障：ECU停止发动机减小转矩控制。 油液温度传感器出现故障：按80℃到100℃作为代替信号 控制。
② 执行机构失效 换挡电磁阀故障:两种处理方法： a、不论有几个阀出故障，ECU均停止所有换挡电磁阀工作，
挡位由操纵手柄决定； b、其中一个失效，其他阀仍工作，仍能自动换挡，但会失
将车速V 和节气门开度α的组合分成一定数量的区域，
每个区域有不同的节气门开启速率程序值。当实际值大于它时， 为动力性规律，反之为经济性规律。
2. 信号输入装置
1) 节气门位置传感器 与发动机控制系统共用。 2) 发动机转速传感器 与发动机控制系统共用。 3) 车速传感器 与发动机转速传感器工作原理相同，有电磁感应式和光电式。 4) 输入轴转速传感器 作用：检测行星齿轮变速器输入轴转速，以更精确地控制换
向，摘下1挡， 进入空挡NR1； （2）使V7换向，选 挡液压缸动作， 使选挡杆从NR1进 入N23位置，挡位 信号接通，表示 选挡到位； （3）使换挡阀V5换 向，换挡液压缸 反向动作，从而 换入2挡；
（4）换挡开关接通， ECU令离合器接合， 发动机自适应地 恢复供油。
3. 发动机执行机构 对于电喷发
发散型在大节气门开度时换挡延迟所引起的输入轴转速 的变化较大、功率利用差，但换挡次数较少、舒适性高。
带强制低挡的发散型换挡规律，使它保持了换挡次数较少、 舒适性高的优点，又克服了发散型的缺点，故它在轿车自动变 速器中应用较多。
收敛型的发动机工作转速低、燃料经济性好、噪声低、行 驶平稳舒适，它适合于功率较低的货车。
或者当车速传感器损坏时，用输入轴转速传感器来控制换 挡。
输入轴转速传感器故障：ECU停止发动机减小转矩控制。 油液温度传感器出现故障：按80℃到100℃作为代替信号 控制。
② 执行机构失效 换挡电磁阀故障:两种处理方法： a、不论有几个阀出故障，ECU均停止所有换挡电磁阀工作，
挡位由操纵手柄决定； b、其中一个失效，其他阀仍工作，仍能自动换挡，但会失
汽车电子控制技术课件--汽车汽油发动机辅助控制系统培训
图4-10 占空比控制信号
精品培训示范教材
13
项目四 发动机辅助控制系统
汽车汽油发动机辅助控制系统
活动一 怠速控制系统
四、怠速控制阀的控制内容 1、起动初始位置的设定 关闭点火开关发动机熄火后，电子控制单元ECU的M-REL端子向主继电器延续供电2～3s， ECU控制步进电机ISCV全部打开，以利于下次起动。 2、起动控制 起动时，ISCV全开，起动顺利。起动后，ECU根据水温的高低控制步进电机，调节控制 阀的开度。 3、暖机控制 又称为快怠速控制。暖机时，ECU根据水温的高低控制怠速控制阀的开度。随着水温上 升，怠速控制阀开度逐渐减小。 4、怠速稳定控制 ECU将接受道的转速信号与确定的目标转速进行比较，其差值超过一定值时，ECU通过 步进电机控制怠速控制阀以调节空气进气量。又称为反馈控制。
图4-2 节气门直动式
图4-3 旁通空气式
精品培训示范教材
7
项目四 发动机辅助控制系统
汽车汽油发动机辅助控制系统
活动一 怠速控制系统
二、节气门直动控制机构 节气门直动式通过执行元件改变节气门的最小开度来控制怠速进气量。由ECU控 制直流电动机的正反转和转动量。直流电动机驱动减速齿轮并通过螺旋传动将转动 量转变成直线移动，从而控制节气门开度的大小，达到控制怠速进气量和怠速转速 它由直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构和传动轴等这种控制形式的优点是结构 简单、工作稳定性好，缺点是采用了齿轮减速机构后执行速度慢、动态响应性差。
精品培训示范教材
4
项目四 发动机辅助控制系统
汽车汽油发动机辅助控制系统
活动一 怠速控制系统
一、怠速控制系统的功能与组成 1、功能 汽油机在正常运行工况下，是用由驾驶员通过加速踏板控制节气门开度，调节进 气量的方法来控制发动机输出功率的。燃油喷射发动机怠速时，节气门处于全关闭状 态，空气通过节气门缝隙及旁通节气门的怠速调节通路进入发动机，由空气流量计(或 进气歧管压力传感器)检测该进气量，并根据转速及其他修正信号控制喷油量，使输出 扭矩与发动机本身内部阻力矩相平衡，保证发动机在怠速下稳定运转。当发动机的内 部阻力矩发生变化时，怠速运转转速将会发生变化。发动机控制系统怠速控制装置的 功能就是由ECU自动维持发动机怠速稳定运转。 2、组成 改控制系统的组成和燃油喷射系统一样，组要由传感器、电控单元ECU和执行器 三部分组成，如图4-1所示。
第二章 汽车电子控制系统的核心ppt课件
29.07.2020
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2
核心ECU
29.07.2020
.
3
ECU的构成
模拟
信号
A/D
微
处
数字
处输
理
信号
理入
器
电源
电源电路
输入
ECU
A/D转换
电磁阀 输入处理电路
输 出
电机 微处理器
处 理
输出电路
指示灯 电源
输出
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.
4
A / D转换器
1.采样保持
连续时间信号 vI(t)
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电源电路
发动机开始启动
＋１２v 蓄 电 池 电 压 ０
时间
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启动结束
.
口源 电电Ｅ 路路Ｃ 工以Ｕ 作保一 在证般 ＋微带 ５处有 Ｖ理电 的器池 电及和 压其内 下接置 。电
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汽车电子系统设计
汽车电子系统的总体设计 ＥＣＵ控制程序开发过程 ＥＣＵ控制程序流程 ECU抗干扰设计
间通路干扰。
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ECU的实验室检测
有相应的检测标准 温度考核：1、操作温度考核（室温、低温、
高温） 2、存储温度考核（温度特性、高
温工作、高温搁置、低温工作、低温搁置、温 度循环测试和热冲击测试等） 电磁干扰考核：包括线路干扰和空间干扰考核 电压波动考核：发动机起动等情况。
输入端口 输出端口 Ｉ／Ｏ口
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输出处理电路
•输出功率 •驱动信号 •喷射信号
微 处 理 器
•
功 率
汽车ECU.pptx
数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。 对超过电源电压、电压在正负之间变化、带有较高的 振荡或噪声、带有波动电压等输入信号，输入电路也 对其进行转换处理。
输入 电压 突变
正负 交替 电压
噪声 信号
电涌 电压
+12V 0V + 0V _
5V 0V
0V -46V
ON OFF
t
5V
输
0V
入
5V
处
0V
理
电
5V
0V
路ห้องสมุดไป่ตู้
5V
0V
输入信号的处理
ON OFF
t
电涌：微秒量级的异常大的电流脉冲
1.2 微处理器
CPU
Clock
特殊功能 I/O 输入端口
Timer/Counter
地址总线
A/D
控制总线 都是计A数na器lo，g-只数Di不据git过总al模在线数定转时换时单元
PWM Interrupt SIO
汽车电子控制核心-ECU
1、ECU的基本结构与功能 2、汽车电子系统设计 3、 ECU的检测与评估
1.ECU的基本结构与功能
输入 模拟信号 数字信号 电源
ECU
A/D
微
输
处
出
输入
理 器
处 理
处理
电源电路 ECU基本组成
输出 电磁阀 电机 指示灯
1.ECU的基本结构与功能
ECU的基本体系结构
输入处理电路
2.1 汽车电子总体设计流程
在进行系统设 计时，首先根 据需要完成系 统结构的综合 描述，建立详 细的系统需求 模型。
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
输入 电压 突变
正负 交替 电压
噪声 信号
电涌 电压
+12V 0V + 0V _
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0V -46V
ON OFF
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输入信号的处理
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电涌：微秒量级的异常大的电流脉冲
1.2 微处理器
CPU
Clock
特殊功能 I/O 输入端口
Timer/Counter
地址总线
A/D
控制总线 都是计A数na器lo，g-只数Di不据git过总al模在线数定转时换时单元
PWM Interrupt SIO
汽车电子控制核心-ECU
1、ECU的基本结构与功能 2、汽车电子系统设计 3、 ECU的检测与评估
1.ECU的基本结构与功能
输入 模拟信号 数字信号 电源
ECU
A/D
微
输
处
出
输入
理 器
处 理
处理
电源电路 ECU基本组成
输出 电磁阀 电机 指示灯
1.ECU的基本结构与功能
ECU的基本体系结构
输入处理电路
2.1 汽车电子总体设计流程
在进行系统设 计时，首先根 据需要完成系 统结构的综合 描述，建立详 细的系统需求 模型。
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
汽车车身电子控制系统知识培训课件(2024版)
转向盘锁
变速杆锁
车轮锁
2.电子式防盗系统
汽车电子式防盗系统
3. 网络式防盗系统
雷克萨斯网络式防盗系统示意图
二、汽车防盗电子控制系统的组成与防盗措施
1.汽车防盗电子控制系统的组成
汽车电子控制防盗系统的组成
2. 防盗电子控制系统的防盗措施
（1）强化中央门锁系统功能 1）测量开门锁钥匙的电阻。
2）加装密码锁。 3）遥控器增加保险功能。
（5）当遇到下列不良场所或障碍物时，易造成不检 测或检测不到的情形：
1）铁丝网、绳索类细小物体。 2）草地或崎岖不平的路面。 3）棉质或表面吸收声波的材料。 4）检测器表面附着异物。 5）同频率(40 kHz)的超声波、金属声或高压气体排放 声等的干扰。 6）障碍物为锐角反射体、锥状物等。
（6）在50～55 cm处可检测到物体表面积应大于 25 cm2。
一、汽车防撞电子控制系统的作用
二、防撞电子控制系统传感器的结构与原理
1．CCD照相机
CCD a)CCD照相机 b)CCD照相机在车上的安装位置
CCD(电荷耦合器件)摄像元件按照受光元件接收 的光通量放出的电流值，可以读取后方的障碍物，并作 为图像信号输出。
CCD照相机还可以装到汽车前部的车内后视镜上，可用 它来识别车道，可为汽车作辅助驾驶使用。
2.气囊组件
气囊组件
（1）气体发生器 （2）点火器
气体发生器
1—底药 2—药筒 3—引药 4—电热丝 5—电热头 6—放静电盘 7— 8—引线 9—连接器 10—隔板 11—电极 12—玻璃封 13—药托
（3）安全气囊 （4）衬垫
安全气囊
3.安全气囊电子控制单元
安全气囊电子控制单元
汽车电子控制技术 教学PPT课件
c.大规模集成电路：元件超过10万个
d.超大规模集成电路：
分类：
a.模拟型集成电路：宽带放大器，模 拟乘法器，函数发生器等
b.数字型集成电路：门电路（小规 模），存储器、微处理器和微控制器 （大规模到超大规模）
c.组合型集成电路：在同一芯片上既 有模拟电路又有数字电路
二、自动控制基础知识
（一）自动控制系统组成：三大部分
四）集成电路（IC）：产生前多为分立元件（元件+ 导线）体积大，可靠性差。60年代初，美国一家 仪器公司首创把电子元器件及导线制作在一小片 硅片上并封装起来。
优点：结构紧凑，可靠性高，成本低，功耗小， 响 应速度快。
发展：a.小规模集成电路：每块芯片上的元气 件数量
一般不超过100个
b.中规模集成电路
汽车电子控制技术
❖ 第一章 ❖ 第二章 ❖ 第三章 ❖ 第四章 ❖ 第五章 ❖ 第六章 ❖ 第七章 ❖ 第八章
概 述（基础知识） 发动机电子控制技术 电子控制自动变速系统 汽车电子防抱死制动系统 电子控制安全气囊 电子控制悬架系统 车上网络技术 汽车电控系统设计
第一章 概 述
第一节 汽车电子技术的发展历史和现状 一、汽车电子技术的发展历史：传统汽车主要由机
2. 反馈自适应控制：如果过程特性的变 化不能直接观测到，则根据系统的输 入、输出信号等参数依据自适应算法 计算出输入控制器的参数，使之适应 过程。
（六）模糊控制：不需要预先知道过程的精确数学
模型在控制过程中，首先把由各种传感器测出的 精确量转化成为适于模糊运算的模糊量，然后将 这些量在模糊控制器中加以运算，最后再将运算 结果中的模糊量转化为精确量，以便对执行器进 行具体的操作控制。
测发动机转速信号转子上有凸齿发动机运转带动信号转子转动信号转子与线圈之间的气隙发生变化通过线圈的磁通量变化便会在线圈两端产生感应电压并以脉冲形式输通常将该传感器装在分点器内分电器内的信号转子与分电器同轴旋转分电器轴又由凸轮轴驱动转子上有凸齿通常凸齿数与汽缸数相等分电器内还设有感应线圈和磁铁组成的定子旋转过程中转子凸齿正对定子磁极时磁通量变化率为零是输出负脉冲的零点将该点作为活塞到达上止点的基准信号
d.超大规模集成电路：
分类：
a.模拟型集成电路：宽带放大器，模 拟乘法器，函数发生器等
b.数字型集成电路：门电路（小规 模），存储器、微处理器和微控制器 （大规模到超大规模）
c.组合型集成电路：在同一芯片上既 有模拟电路又有数字电路
二、自动控制基础知识
（一）自动控制系统组成：三大部分
四）集成电路（IC）：产生前多为分立元件（元件+ 导线）体积大，可靠性差。60年代初，美国一家 仪器公司首创把电子元器件及导线制作在一小片 硅片上并封装起来。
优点：结构紧凑，可靠性高，成本低，功耗小， 响 应速度快。
发展：a.小规模集成电路：每块芯片上的元气 件数量
一般不超过100个
b.中规模集成电路
汽车电子控制技术
❖ 第一章 ❖ 第二章 ❖ 第三章 ❖ 第四章 ❖ 第五章 ❖ 第六章 ❖ 第七章 ❖ 第八章
概 述（基础知识） 发动机电子控制技术 电子控制自动变速系统 汽车电子防抱死制动系统 电子控制安全气囊 电子控制悬架系统 车上网络技术 汽车电控系统设计
第一章 概 述
第一节 汽车电子技术的发展历史和现状 一、汽车电子技术的发展历史：传统汽车主要由机
2. 反馈自适应控制：如果过程特性的变 化不能直接观测到，则根据系统的输 入、输出信号等参数依据自适应算法 计算出输入控制器的参数，使之适应 过程。
（六）模糊控制：不需要预先知道过程的精确数学
模型在控制过程中，首先把由各种传感器测出的 精确量转化成为适于模糊运算的模糊量，然后将 这些量在模糊控制器中加以运算，最后再将运算 结果中的模糊量转化为精确量，以便对执行器进 行具体的操作控制。
测发动机转速信号转子上有凸齿发动机运转带动信号转子转动信号转子与线圈之间的气隙发生变化通过线圈的磁通量变化便会在线圈两端产生感应电压并以脉冲形式输通常将该传感器装在分点器内分电器内的信号转子与分电器同轴旋转分电器轴又由凸轮轴驱动转子上有凸齿通常凸齿数与汽缸数相等分电器内还设有感应线圈和磁铁组成的定子旋转过程中转子凸齿正对定子磁极时磁通量变化率为零是输出负脉冲的零点将该点作为活塞到达上止点的基准信号
汽车电子控制系统的核心ECU汽车电子控制技术共56页
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
汽车电子控制系统的核心ECU汽车电子控 制技术
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
汽车电子控制系统的核心ECU汽车电子控 制技术
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
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2.1 汽车电子总体设计流程
整体性原则：考虑机械设计和电子设计、液压、气动设计 的特点，先进性与可靠性结合。
协调性原则：使汽车各子系统满足整车控制水平，并对各 自不同的系统进行优化设计的约束。
适应性原则：对汽车行驶的各种条件和工况能有好的适应 能力，承受各种干扰；能主动适应条件的变 化。
可靠性原则：能抵御污染物侵蚀破坏；能耐受负荷突变或 过载；能抵御电磁和环境干扰。
2.1 汽车电子总体设计流程
在进行系统设 计时，首先根 据需要完成系 统结构的综合 描述，建立详 细的系统需求 模型。
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
2.1 汽车电子总体设计流程
输出端口
是数输S收数P调而对入，e中能r。据ui控制微的作la断力s通。le制。机脉计(RI，。程W信n充调内冲数Ot具ie是序dr电整部进器Mt有f异ha)电脉时行时c对M步e流冲是钟计外oI的/d。信脉数对O部u，串l号冲。微a异端t行的进机i(步oR口数输n占行外A事，能入据空计部M件脉够输比)的冲在出，处宽一。从理度根通线信上使发用送3根数线据完同成时：在地另I线/一O、根端发线口送上、接接收
汽车电子控制核心-ECU
1、ECU的基本结构与功能 2、汽车电子系统设计 3、 ECU的检测与评估
1.ECU的基本结构与功能
输入 模拟信号 数字信号 电源
ECU
A/D
微
输
处
出
输入
理 器
处 理
处理
电源电路 ECU基本组成
输出 电磁阀 电机 指示灯
1.ECU的基本结构与功能
ECU的基本体系结构
输入处理电路
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。
单片机典型结构框图
1.2 微处理器
微处理器首先完成传感器信号的A/D转换、周 期脉冲信号测量和其它有关汽车行驶状态信号 的输入处理，然后计算并控制所需的输出值， 按要求适时地向执行机构发送控制信号。
过去微处理器多数是8位和l 6位的，也有少数 采用32位的。现在多用16位和32位机。
1.2 微处理器
输出处理电路
微处理器
电源电路
车速传感器 发动机转速传感器 输入轴转速传感器
加速器踏板传感器 离合器位置传感器
水温传感器
档位 选择器杆 节气门开关 加速器踏板开关 空调开关 制动开关巡航开关 照明开关
脉冲输 入电路
模拟输 入电路
接 盘 输 入 电 路
多 路 转 换 器
中央处 理机 CPU
随机存 储器 存R储AM器 ROM
处
0V
理
电
5V
0V
路
5V
0V
输入信号的处理
ON OFF
t
电涌：微秒量级的异常大的电流脉冲
1.2 微处理器
CPU
Clock
特殊功能 I/O 输入端口
Timer/Counter
地址总线
A/D
控制总线 都是计A数na器lo，g-只数Di不据git过总al模在线数定转时换时单元
PWM Interrupt SIO
低成本原则：良好的性价比。
2.1 汽车电子总体设计流程
包括所要具有 的功能和配置， 传感器和执行 机构等输入输 出环节，控制 结构和系统控 制电路的操作
步骤。
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
数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。 对超过电源电压、电压在正负之间变化、带有较高的 振荡或噪声、带有波动电压等输入信号，输入电路也 对其进行转换处理。
输入 电压 突变
正负 交替 电压
噪声 信号
电涌 电压
+12V 0V + 0V _
5V 0V
0V -46V
ON OFF
t
5V
输
0V
入
5V
大部分ECU的电路结构大同小异，控制功能 的变化则依赖于软件及输入输出模块的变化， 随控制系统所完成任务的不同而不同。
1.1 输入处理电路
ECU的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信 号(包括开关信号)、脉冲信号。
模拟信号通过A/D转换为数字信号提供给微处理器。 控制系统要求模数信号转换具有较高的分辨率和精度 (>10位)。为了保证测控系统的实时性，采样间隔一般 要求小于4ms。
2.1 汽车电子总体设计流程
进行系统硬件
的总体设计，
确定输入输出
处理方法，估 计所需ROM和 RAM的容量等; 同时还要考虑
到开发时间、 费用、ECU的 结构形式和尺 寸等情况。
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。
1.3 输出处理电路
微处理器输出的信号往往用作控制电磁阀、 指示灯、步进电机等。
微处理器输出信号功率小，使用+5v的电压， 汽车上执行机构的电源大多数是蓄电池，需要 将微处理器的控制信号通过输出处理电路处理 后再驱动执行机构。
1.3 输出处理电路
喷射信号
ON
5V
微 处 0V
OFF
理
器
输出功 率驱动
软、硬件设计 平行、交叉进 行。有的功能 既可由硬件实 现，也可由软 件完成。因此， 需要分析比较 两者之间的得 失，才能最后 确定。
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
2.1 汽车电子总体设计流程