电子控制单元(ECU).ppt

汽车实训处 周亮,电子控制单元（ECU）,汽车实训处 周亮,汽车实训处 周亮,ECU的基本功能： 接收传感器或其他装置输入的信息，给传感器提供参考电压；将输入的信息转变为微机所能接受的信号。 存储、计算、分析处理信息；计算出输出值所用的程序；存储该车型的特性参数；存储运算中的数据；存储故障信息。 运算分析；根据信息参数求出执行命令值；将输出的信息与标准值对比，查出故障。 输出执行命令；把弱信号变为强的执行命令；输出故障信息。 自我修正功能。,电子控制单元（ECU）,汽车实训处 周亮,输入回路、A/D转换器、微型计算机和输出回路4部分组成。,ECU的组成,汽车实训处 周亮,(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。,(a) 模拟信号 (b) 数字信号 传感器输入信号的种类,汽车实训处 周亮,作用,将传感器输入的信号，在除去杂波和把正弦波转变为矩形波后，在转换成输入电平,汽车实训处 周亮,(2) A/D转换器 由传感器输入的模拟信号，微机不能直接处理，要用A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，再输入微机。,模拟信号转换处理 1空气流量计；2输入回路； 3A/D转换器；4微机,汽车实训处 周亮,(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,汽车实训处 周亮,中央处理器（cpu）,功用是读出命令并执行数据处理任务。CPU是由进行数据算术运算和逻辑运算的运算器、暂时存储数据的寄存器、按照程序进行各装置之间信号传送及控制任务的控制器等组成,汽车实训处 周亮,存储器,作用：存储器的功用是记忆存储程序和数据，一般由几个只读存储器ROM和随机存取存储器RAM组成。 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。,汽车实训处 周亮,输入/输出装置,输入/输出装置的功用是根据CPU的命令，在外部传感器和执行器之间执行数据传送任务，一般称之为I/O接口。,汽车实训处 周亮,（4）输出回路。,由微机输出的是电压很低的数字信号，用这种信号一般是不能直接驱动执行元件的。 输出回路的功用就是将微机输出的数字信号转换成可以驱动执行元件的输出信号。 输出回路多采用大功率三极管，由微机输出的信号控制其导通和截止，从而控制执行元件的搭铁回路,汽车实训处 周亮,ECU工作过程,发动机起动时，ECU进入工作状态，某些程序或步骤从ROM中取出，进入CPU。这些程序可以用来控制点火时刻、燃油喷射、怠速等。通过CPU的控制，一个个指令逐个地进行循环执行。 执行程序过程中所需的发动机信息，来自各个传感器。从传感器来的信号，首先进入回路进行处理。 如是数字信号，根据CPU的安排，经I/O接口直接进入微机。如是模拟信号，还要经过A/D转换器，转换成数字信号后，才能经I/O接口进入微机。,大多数信息暂时存储在RAM内，根据指令再从RAM送至CPU。有时需将存储在ROM中的参考数据引入CPU，使输入的传感器的信息与之进行比较。 对来自有关传感器的每一个信号依次取样，并与参考数据进行比较。CPU对这些数据进行比较运算、作出处理，最后经输出回路去控制执行器动作。如果是喷油器驱动信号，则控制喷油正时和喷油脉宽，完成控制喷油功能。,汽车实训处 周亮,使用时注意事项：,1.启动前发动机电控系统自检：将钥匙插入方向/起动锁的锁孔内，旋转钥匙开关置于通电“1”位置,发动机ECU电源接通，仪表板信号灯总成四个报警灯都应立即点亮（发动机电控系统进行自检）。如果四个报警灯持续两秒钟后全部熄灭（自检完成），说明发动机电控系统一切正常，发动机可以启动。 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,汽车实训处 周亮,检测注意事项：,(1)不得损坏导线、连接器，避免短路或接触较高的电压。 (2)慎重使用电子检测设备和仪器，高电压会使ECU芯片内部电路短路或断路。检测时，最好使用兆欧级阻抗的数字表。 (3)没有适当的工具和有关知识，禁止拆卸、检测ECU。 (4)所有的高压元件距离传感器或执行装置的控制线至少25mm以上。 （5)防止静电对ECU的损害。,汽车实训处 周亮,ECU电源电路,汽车实训处 周亮,E1 ：ECU工作接地端子； E2、E21 ：传感器接地端子： E01、E02 ：执行器工作接地端子。,ECU接地电路,汽车实训处 周亮,ECU传感器电压（5种形式）,传感器端子电压 1. 利用VC电压（VTA, PIM） 用于运行微处理器的5V恒定电压（VC电压）是由电源电压在发动机ECU内部产生的。这个恒定电压，是专门用于传感器的电源，也是VC端子电压。 在这类传感器中，从图示中可以看到，ECU的恒定电压电路给VC和E2端子之间提供了一个恒定电压值（5V）。于是，为了输出电压信号，这个传感器用05V的电压变化来代替被检测的节气门开度或进气歧管压力。,汽车实训处 周亮,2.利用热敏电阻（THW, THA） 热敏电阻器的电阻值有随温度的变化而变化的特性。应用这个特性，热敏电阻器可应用于诸如水温传感器和进气温度传感器的设备来检测温度的变化。 如图所示，发动机ECU的恒定电压电路通过电阻R提供一个电压到热敏传感器。发动机ECU通过利用热敏电阻的特性来根据图示A点电压的变化检测温度。 当热敏电阻处于开路时，A点的电压是5V，当A点与传感器短路时，电压为0V。因此，发动机ECU可使用诊断功能检测出故障。,汽车实训处 周亮,3.利用电压开启/关闭 (1)利用开关的装置（IDL, NSW） 当电压开启和关闭，会使传感器检测到开关开启/关闭。 发动机ECU提供一个5V的电压给开关。当开关关闭时，发动机ECU端子电压是5V。当打开时是0V。发动机ECU根据电压变化来检测传感器的工况。 另外，有些装置使用电压是12V的电源。 (2)利用晶体管的装置（IGF, SPD） 这个设备利用晶体管开关取代开关。和上述的装置一样，开启和关闭电压用来检测传感器的工况。 和利用开关的装置一样，由发动机ECU提供一个5V电压给传感器，当晶体管打开或关闭时会产生端子电压的变化，ECU使用端子电压的变化来检测传感器的工况。 另外，有些装置使用12V的电源。,汽车实训处 周亮,4. 利用发动机ECU以外电源（STA,STP） 当另一个电器设备启动时发动机ECU通过检测被提供的电压值来判断它是否运行。 图示显示了一个停车灯电路。当开关关闭时，12V电压提供给发动机ECU端子，当开关断开时，电压变为0V,汽车实训处 周亮,5.利用传感器自身产生的电压（G,NE,OX,KNK） 由于传感器自身发电和输出功率，就不需要外加电压，发动机ECU通过产生的电压和频率来确定它的工况。 提示: 当检查发动机ECU端子电压时，NE信号、KNK信号等都是以交流形式输出的。因此，需要使用高精密的测量仪器，如示波器。,汽车实训处 周亮,捷达发动机 电脑引脚含义,1 电控单元上正电源输入 62 节气门电位计正电源、 怠速节气门电位计正电源 输出 2 搭铁端 3 电动汽油泵继电器电源 63 转速传感器负信号线输入 4 电动汽油泵继电器控制端子 65 4 缸喷油器负极输出 6 发动机转速信号输入66 怠速电机正电源输出 8 空调压缩机信号线 双向输 入/输出 67 节气门电位计负电源(5V)、 怠速节气门电位计负电源、 怠速开关负电源、 霍尔传感器负信号线、 进气温度传感器负信号线、 冷却液温度传感器负信号线、 爆震传感器信号地线、 发动机转速传感器屏蔽 ,10 空调装置信号输入 11 空气流量计电源输入 12 空气流量计负信号 13 空气流量计正信号输入 15 活性炭罐电磁阀负极输出 19 诊断信号输出 20 行驶速度信号输入 25 传感器参考地线 68 爆震传感器(1、2 缸)信号线输入 26 传感器信号线输入69 怠速开关信号线输入 27 传感器加热器负电源 71 点火电路1(2、3