第五章发动机控制系统电子控制器的结构与原理

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第三节 电子控制器ECU工作过程
发动机启动时，电子控制器ECU进入工作状态，某 些运行程序或操作指令从存储器ROM中调入中央处理单 元CPU。这些程序可以控制燃油喷射、点火时刻、怠速 转速等等。在CPU的控制下，一个个指令按照预先编制 的程序有条不紊地进行循环。
在程序运行过程中，所需要的发动机工况信息由各种 传感器提供。当曲轴位置传感器CPS检测的发动机转速与 转角信号（脉冲信号）、进气歧管压力传感器MAP检测 的负荷信号输入回路进行信号处理。
ECU采集和处理各种传感器的输入信号，根据 发动机工作的要求（喷油脉宽、点火提前角等 ），进行控制决策的运算，并输出相应的控制 信号。当前电控发动机中除了控制喷油外，还 控制点火、EGR、怠速和增压发动机的废气阀 等，由于共用一个ECU对发动机进行综合控制 ，所以也被称为发动机管理系统。
•二、汽车发动机电子控制器ECU的组成
控制单元输入回路
各种传感器的信号输入ECU后，首先进 入输入回路进行处理，传感器输入的信 号不同，处理的方法也不同。
•模拟信号
•数字信号
图5-1 电子控制器ECU内部结构图
•二、单片机
单片机是将中央处理器CPU（Central Processing Unit）存储器M（Memory）、定时器/计数器、输入/输 出（I/O）接口电路等主要计算机部件集成在一块集成电 路芯片上的微型计算机。虽然单片机只是一块芯片，但 其已经具有微型计算机的组成与功能，故称为单片微型 计算机，简称单片机或微机。目前，汽车电控系统采用 的单片机均为数字式单片机。
第五章发动机控制系统 电子控制器的结构与原
理
2020年7月26日星期日
第一节 电子控制器ECU的功用与组成
•一、电子控制器ECU的功用
发动机控制系统ECU的功用是：接收各种传感器输 出的发动机工况信号，根据ECU内部预先编制的控制程 序和存储的试验数据，通过数学计算机和逻辑判断确定 适应发动机工况的点火提前角、喷油时间等参数，并将 这些数据转变为电信号控制各种执行元件动作，从而使 发动机保持最佳运行状态。发动机除了上述控制功能之 外，还具有故障自诊功能（又称为备用功能）。
•三、输出回路
输出回路是单片机与执行器之间的中继站，其功用是 根据微机发出的指令，控制执行器动作。微机对采样信 号进行分析、比较、运算后，由预定的程序形成控制指 令并通过输出端子输出，由于微机只能输出微弱的电信 号（如喷油脉冲、点火信号等），电压一般为5V，不能 直接驱动执行元件，因此必须通过输出回路对控制指令 进行功率放大，译码或D/A转换，变成可以驱动各种元件 的强电信号。当执行器（如EFI旁通电磁阀、ECT锁止继 动阀、ECT蓄压器背压调节阀等）需要线圈的平均电流 逐渐增大或逐渐减小。因为占空比频率较高，所以流过 执行器电磁线圈的平均电流不会脉远变化。
电子控制器ECU（Electronic Control Unit）又称为 电子控制组件或电子控制单元，通常称为车载ECU，简 称ECU，是以单片机为核心而组成的电子控制装置，具 有很强的 运算和逻辑判断功能，ECU是汽车电子控制系 统的控制中心。
汽车电子控制器ECU主要由输入回路、单片微型计 算机（单片机）和输出回路三部分组成。输入回路和输 出回路一般都与单片机一起制作在一个金属盒内，固定 在车内不易受到碰撞的部位，如仪表下面或座椅下面等 等。
控制单元的组成
组成：输入回路、模/数转换器、微型计算机（微机）和输出回路。
第二节 电子控制器ECU结构原理
•一、输入回路
输出回路又称为输入接口，由A/D转换器和数字输入 缓冲器两部分组成，缓冲器电路。主要包括整形电路、 波形变换电路、限幅电路和滤波电路等等，内部结构框 图如图5-1所示。输入回路的功用是将传感器输入的各种 信号变换成微机能够接收数字信号。