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ECU基本知识,ECU可以实现哪些控制?

发布日期: 浏览量:5614

导读:ECU(Electronic Control Unit)电子控制单元,又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器。它和普通的电脑一样,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、驱动等大规模集成电路组成。用一句简单的话来形容就是“ECU就是汽车的大脑”。

汽车发动机控制系统一般有进气系统、燃油供给系统、点火系统、电脑控制系统四大部分组成。进气系统由空气滤清器、空气流量计、节气门、进气总管、进气歧管等组成,它为发动机可燃混合气提供所需空气;燃油供给系统由燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、喷油器和供油管等组成,它为发动机可燃混合气提供所需燃油;点火系统为发动机提供电火花,它由点火电子组件、点火线圈、火花塞、高压导线等组成;电脑控制系统由电子控制单元(ECU)和各种传感器组成,它控制燃油喷射时间和喷射量以及点火时刻。

汽车发动机电子控制单元(ECU)是汽车发动机控制系统的核心,它可以根据发动机的不同工况,向发动机提供最佳空燃比的混合气和最佳点火时间,使发动机始终处在最佳工作状态,发动机的性能(动力性、经济型、排放性)达到最佳。

发动机ECU可以实现的控制

1、喷油方式控制:每工作循环最多能够实现高达4次的喷射(目前国Ⅲ柴油机每循环只用两次------预喷射及主喷射)。

2、喷油量控制:包括预喷油量自学习控制及减速断油控制。

3、喷油正时控制:包括主喷正时、预喷正时及正时补偿。

4、轨压控制:包括正常和快速轨压控制、轨压建立和超压保护、喷油泄压控制以及轨压Limp home(跋行回家、控制。

5、转矩控制:包括瞬态转矩控制、加速转矩控制、低速转矩补偿、最大转矩控制、瞬态冒烟控制及增压器保护控制。

6、过热保护:当冷却液温度水温、机油温度、进气温度过高时,ECU会进入过热保护功能,限制发动机功率。

7、各缸平衡控制。

8、EGR控制。

9、可变截面增压器VGT控制。

10、辅助启动控制(电动机和预热塞、。

11、系统状态管理。

12、电源管理。

13、故障诊断。

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。

来源:智能汽车电子与软件

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