汽車發(fā)動機ecu的工作原理

汽車電子控制單元的工作過程。

電子控制單元是發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的神經(jīng)中樞。隨著汽車電子技術的快速發(fā)展，ECU產(chǎn)品也在不斷更新，現(xiàn)在所有的汽車都使用數(shù)字ECU。

ECU主要由CPU、存儲器、I/O接口、信息傳輸總線等組成。，如圖1-2所示。

圖1-2電子控制單元和中央處理器的組成圖。根據(jù)需要，電子控制單元可以將各種傳感器發(fā)送的信號預先編程并存儲在帶有存儲程序和數(shù)據(jù)的存儲器中。使用時，可以通過傳感器啟動相應的程序，實現(xiàn)自動控制。汽車電子控制單元系統(tǒng)只需使用一定容量的半導體存儲器即可滿足存儲要求，無需設置外部存儲器。

在電子控制單元控制系統(tǒng)中，為了采集和檢測各種參數(shù)，使用了許多檢測元件和儀器。其主要功能是將被測參數(shù)由非電量變?yōu)殡娏浚鐭犭娕紝囟刃盘栕優(yōu)殡妷盒盘?，壓力傳感器將壓力信號變?yōu)殡妷盒盘?。這些信號被轉換成統(tǒng)一的標準電壓，然后送到電子控制單元進行比較和操作。因此，檢測元件的精度直接決定了整個控制系統(tǒng)的控制精度。為了將ECU運行結果的命令和指令轉化為控制動作和動作并付諸實施，ECU需要配備執(zhí)行機構。常用的執(zhí)行器有電動、液壓或氣動，如步進電機和電磁閥。①中央處理器.中央處理器是整個控制系統(tǒng)的核心。中央處理器由執(zhí)行算術/邏輯運算的算術單元、臨時存儲數(shù)據(jù)的寄存器和根據(jù)程度在設備之間執(zhí)行信號傳輸和控制任務的控制器組成，如圖1-2所示。中央處理器的工作是在時鐘脈沖發(fā)生器的作用下進行的。當電子控制單元通電時，脈沖發(fā)生器立即產(chǎn)生一系列具有一定頻率的脈寬電壓，并將其發(fā)送給中央處理器。其功能是隨時控制ECU的工作過程。

②記憶。內(nèi)存主要用于存儲程序、數(shù)據(jù)、表格、地圖等。，可以根據(jù)需要讀取或存儲。存儲器由多個存儲單元組成，每個存儲單元都有一個稱為單元地址的數(shù)字。每個單元通常存儲一個獨立的代碼，稱為一個字，代碼位數(shù)稱為字長。隨機存取存儲器主要用于存儲ECU在運行過程中的變量數(shù)據(jù)，如臨時存儲ECU輸入的信息，供CPU計算使用。例如，各種傳感器發(fā)送給ECU的信息和計算時產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)可以暫時存儲在RAM中，隨時調(diào)用或根據(jù)需要用新數(shù)據(jù)替換。RAM中存儲的一些數(shù)據(jù)，如空燃油比學習修正、故障碼等。，可長期保存，防止點火開關關閉時斷電造成數(shù)據(jù)丟失。一般這種RAM通過專用的電源備份電路直接連接到電池上，這樣RAM就不受點火開關的控制了。當然，當電源備份專用電路斷開或電池上的電源線拔掉時，RAM中存儲的數(shù)據(jù)自然會消失。

③I/O接口電路。 I/O接口電路是CPU與輸入傳感器、輸出執(zhí)行器間進行信息交流的控制電路。根據(jù)CPU的命令，輸入ECU的信號以所需要的頻率通過I/O接口電路接收，而ECU輸出的信號則也是按發(fā)出控制信號的形式與要求通過I/O接口電路以最佳的處理速度輸出或送入中間存儲器。 ECU系統(tǒng)所用的外部I/0設備一般都備有I/O接口，通過I/O接口才能與ECU連接，因此I/O接口是ECU與被控制對象進行信息交換的紐帶，也是ECU系統(tǒng)不可缺少的部分，它起著數(shù)據(jù)緩沖、電壓匹配、時序匹配等多種作用。 ④ECU系統(tǒng)總線。 ECU系統(tǒng)總線是一束用于傳遞內(nèi)部信息的連線，如圖1-3所示。在ECU系統(tǒng)中，CPU、存儲器、I/O接口通過傳遞信息的總線連接起來，它們之間的信息交換均要通過總線進行。總線一般包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線3根。總線利用數(shù)據(jù)、存儲地址、控制信號來對系統(tǒng)中的各個元器件進行操作控制，同時利用連接總線的方式可擴充系統(tǒng)的存儲器與I/O的功能。