汽车ecu如何控制启动喷油量

汽车ECU知识之―――ecu如何控制启动喷油量

ECU（Electrica control unit ），是汽车专用微机控制器，由微处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及整形、驱动等集成电路组成。ECU 的电压工作范围一般在6.5~16V（内部关键处有稳压装置）、工作电流在0.015~0.1A、工作温度在–40 ~ 80 度。能承受1000Hz以下的振动，因此ECU损坏的概率非常小，据说在千分之一点二以下。

在ECU中的CPU是核心部分，它具有运算与控制的功能，发动机在运行时，它采集各传感器的信号，进行运算，并将运算的结果转变为控制信号，控制被控对象的工作。

存储器ROM中存放程序代码，是以精确计算和大量实验数据为基础设计的，所以对各生产厂来说是绝密的。这个固有程序在发动机工作时，不断地与采集来的各传感器的信号进行比较和计算，进行发动机的点火、空燃比、怠速、废气再循环等控制；它还有故障自诊断和保护功能。当系统产生故障时，它还能在RAM中自动记录故障代码并采用保护措施从上述的固有程序中读取替代程序来维持发动机的运转，使汽车能开到修理厂（跛行模式）。

正常情况下，RAM会不停地记录你行驶中的数据，目的是为适应你的驾驶习惯提供最佳的控制状态，这个程序也叫自适应程序。但由于是存储于RAM中，就象错误码一样，一但去掉电瓶而失去供电，所有的数据就会丢失。

二、ECU是怎样控制发动机运转

1、启动前

A．任何电喷车启动前都要合上点火开关，只要一打开点火开关，就会有一个高电平信号通向ECU的一个专用输入脚（起始信号）。接到起始信号后ECU就会立即对所有的传感器进行检测。检测的过程就是把各传感器输入脚电压与程序中的电压进行比较。如果数据相符，ECU故障信号输出脚的电平就会翻转，面板上黄色的故障信号灯熄灭。

例如，奇瑞各类车的传感器有七到九个不等，但无论多少都是“或非”的逻辑关系，只要有一个传感器不正常，“或非”的逻辑关系不成立，故障信号灯就不熄灭。反之，一但故障信号灯熄灭后，再中途出现故障逻辑关系又被破坏。输出脚的电平就会再次翻转、面板上的故障信号灯再次点亮。常说的手闸灯、ABS灯有时在行驶中闪亮，就是这个原因。至于这两个灯为什么容易出错，那是另话了。

B．接到起始信号后，ECU会在专用输出脚立即输出一个高电平对油泵定时供电，让油泵在20S内连续泵油。

C．接到起始信号后，如果节气门位置传感器上的电压接近5V（不踩油门踏板时），ECU就判定为是启动（所以电喷车启动时不宜踩油门踏板）。于是，ECU 上的四个专用输出脚会发出编码的数字信号，驱动怠速电机连续200拍联动，使旁通阀上的胶柱后退8mm , 旁通道全开（怠速电机是四相三拍的步进电机，必需要A、B、C、D四相脉冲驱动）。

D．修整点火提前角。我们知道点火提前角是根据发动机的压缩比和进气量计算而得的，这就是固有程序中的数据，而每次启动的温度、大气压力都不同；这时候，水温传感器、绝对压力传感器传来的信号使ECU中的CPU通过计算修正，得出应该提供给喷油嘴多大的喷油脉宽和开度（脉宽是打开喷油的时间，喷油嘴的开度是电压信号，一般在1~4V左右，

电压越高、开度越大）。它也是由ECU上的四个专用输出脚直接与四个喷油嘴上的线圈通过导线相连。

2、点火与启动

说到点火与启动就要说到喷油和点火提前角了.。

我们知道喷油量是ECU上四个输出脚直接联接各喷油嘴线圈的一端, 喷油嘴线圈的另一端是接火线(+12V),那么ECU输出脚只要输出为零,(不是零电位) 喷油嘴便会打开喷油。看起来很简单，但是，什么时候打开、打开多长时间是最佳。而且冷车时是怎么打、热车时是怎么打、重负荷时是怎么打、轻负荷时是怎么打--------而且要细化到多少度时怎么打、多少负荷时是怎么打就很复杂了。

汽车生产厂在设计时根据经过精确计算和大量实验取的数据为基础，把各缸吸进气的顺序和进气门打开的时间采用相位控制的办法编制了一个图表，这就是常说的喷油脉谱图（也是绝密文件）存放于源程序中，再根据发动机随机的转速和进气歧管的压力变化随时刷新于RAM 中，不断地与源程序比较而修正发动机在所有条件下的工况。

同样，发动机在各种工况下的点火提前角也是预先编制了一个“提前角特性谱”存放于源程序中，再根据实时的转速和负荷的信息、加上水温、吸气温度等信息与提前角特性谱比较，修正点火提前角使发动机得到一个最佳点火时刻。

由此可见，信号占用的空间是很大的了，处理时间也有苛刻的要求。然而现在ECU中的CPU 已升级到16位，12MHz的时钟频率发生器，40KB字节的ROM / EPROM、2KB字节的RAM。这对专搞IT的军友来说，可能是小菜一碟，可是对车用微机来说已是足够了。顺便说一下，凡是在采样信号取决于喷油脉宽（混合气浓度）、节气门位置（空气密度）、发动机转速、顺序点火的又叫《λ速度密度》类喷油系统。

说完了“油”和“火”后，就可以“烧”了。

按下启动开关，接通启动电机。发动机曲轴带动旋转飞轮。

此时，ECU按节气门位置传感器的信号（不踩油门踏板时为5V）、冷却液传感器和进气温度/绝对压力传感器（低于65度）、判别为冷车启动。于是通知四个喷油器同时喷油，同时喷油的目的是加速进气歧管的混合气浓度，减少起动时间。

旋转的飞轮边缘有齿，而且故意是少了两个齿的齿轮，具体地说奇瑞的飞轮是60齿轮、减少两齿为58齿，但圆周角乃为每齿6度。。在它的边缘处有个对应的传感器，它就叫转速/上止点传感器。简称为转速传感器。

奇瑞的转速传感器是个由带永久磁铁的圆筒和线圈组成，所以归类于电磁式传感器，也叫霍尔传感器。它的原理就是当缺齿部分靠近传感器时改变了原来的磁场，使霍尔传感器输出了一个交变的电压信号。ECU就是根据这个信号来计数和时间。飞轮每旋转一圈，ECU都能读到信号，因此，ECU是无时不刻地监督着飞轮的旋转。同时飞轮的转速就是曲轴的转速、曲轴的转速就是发动机的转速。所以这个传感器成了转速传感器。

当缺齿部分靠近传感器输出电平的时间也为ECU掌握，ECU可以知道第一个脉冲电平到来的时间，经过计算得出点火时间通知及时点火，这第一个脉冲电平的到来时刻而又是在装配时人为地通过在正时皮带上的调节，使1、4缸的活塞恰恰在在某处为上止点。所以这个传感器又成了上止点传感器。1、4缸的上止点调节在缺齿信号开始后的20齿的位置、则2、3缸的位置必然在50齿的位置（相差30齿、正好相差180度）。

ECU又是无时不刻地监督着点火时间，所以可以及时地调整每次点火时间和点火能量。

说到点火能量，我们又要谈到“一次电流”了，所谓“一次电流”就是一次回路中的电流，我们知道；点火时的高压并不是ECU直接发出的，而是通过一个类似自藕变压器升压的，