第二章 汽车发动机燃油喷射系统-55

1、第五节 汽车电子控制单元的结构原理一、电电子控控制器ECU的的功用与与组成发动机控控制系统统ECU的功用用是：接接收各种种传感器器输出的的发动机机工况信信号，根根据ECU内部部预先编编制的控控制程序序和存储储的试验验数据，通过数数学计算算机和逻逻辑判断断确定适适应发动动机工况况的点火火提前角角、喷油油时间等等参数，并将这这些数据据转变为为电信号号控制各各种执行行元件动动作，从从而使发发动机保保持最佳佳运行状状态。发发动机除除了上述述控制功功能之外外，还具具有故障障自诊功功能（又又称为备备用功能能）。1、电子控控制器ECU的功用ECU采采集和处处理各种种传感器器的输入入信号，根据发发动机工工作的

2、要要求（喷喷油脉宽宽、点火火提前角角等），进行控控制决策策的运算算，并输输出相应应的控制制信号。当前电电控发动动机中除除了控制喷油油外，还控制点火火、EGR、怠速和增压发动机的的废气阀阀等，由由于共用用一个ECU对对发动机机进行综综合控制制，所以以也被称称为发动机管管理系统统。电子控制制器ECU（Electronic ControlUnit）又又称为电电子控制制组件或或电子控控制单元元，通常常称为车车载ECU，简简称ECU，是是以单片片机为核核心而组组成的电电子控制制装置，具有很很强的运运算和和逻辑判判断功能能，ECU是汽汽车电子子控制系系统的控控制中心心。汽车电子子控制器器ECU主要由由输入

3、回路路、单片微型型计算机机（单片片机）和输出回路路三部分组组成。输输入回路路和输出出回路一一般都与与单片机机一起制制作在一一个金属属盒内，固定在在车内不不易受到到碰撞的的部位，如仪表表下面或或座椅下下面等等等。2、汽车发发动机电电子控制制器ECU的组成控制单元元的组成成组成：输入回路路、模/数转换换器、微微型计算算机（微微机）和和输出回回路。二、电电子控制制器ECU结构构原理输入回路路又称为为输入接接口，由由A/D转转换器和数字输入入缓冲器器两部分组组成，缓缓冲器电电路。主主要包括括整形电电路、波波形变换换电路、限幅电电路和滤滤波电路路等等，内部结结构框图图如图5-1所所示。输输入回路路的功用

4、用是将传传感器输输入的各各种信号号变换成成微机能能够接收收数字信信号。1、输入回回路模拟信号号数字信号号控制单元元输入回回路各种传感感器的信信号输入入ECU后，首首先进入入输入回回路进行行处理，传感器器输入的的信号不不同，处处理的方方法也不不同。图5-1电子控制制器ECU内部结构构图单片机是是将中央央处理器器CPU（CentralProcessingUnit）存储储器M（Memory）、定定时器/计数器器、输入入/输出出（I/O）接接口电路路等主要要计算机机部件集集成在一一块集成成电路芯芯片上的的微型计计算机。虽然单单片机只只是一块块芯片，但其已已经具有有微型计计算机的的组成与与功能，故称为为

5、单片微微型计算算机，简简称单片片机或微微机。目目前，汽汽车电控控系统采采用的单单片机均均为数字字式单片片机。2、单片机机输出回路路是单片片机与执执行器之之间的中中继站，其功用用是根据据微机发发出的指指令，控控制执行行器动作作。微机机对采样样信号进进行分析析、比较较、运算算后，由由预定的的程序形形成控制制指令并并通过输输出端子子输出，由于微微机只能能输出微微弱的电电信号（如喷油油脉冲、点火信信号等），电压压一般为为5V，不能直直接驱动动执行元元件，因因此必须须通过输输出回路路对控制制指令进进行功率率放大，译码或或D/A转换，变成可可以驱动动各种元元件的强强电信号号。当执执行器（如EFI旁通通电磁

6、阀阀、ECT锁止止继动阀阀、ECT蓄压压器背压压调节阀阀等）需需要线圈圈的平均均电流逐逐渐增大大或逐渐渐减小。因为占占空比频频率较高高，所以以流过执执行器电电磁线圈圈的平均均电流不不会脉远远变化。3、输出回回路三、电电子控制制器ECU工作作过程发动机启启动时，电子控控制器ECU进进入工作作状态，某些运运行程序序或操作作指令从从存储器器ROM中调入入中央处处理单元元CPU。这些些程序可可以控制制燃油喷喷射、点点火时刻刻、怠速速转速等等等。在在CPU的控制制下，一一个个指指令按照照预先编编制的程程序有条条不紊地地进行循循环。在程序运运行过程程中，所所需要的的发动机机工况信信息由各各种传感感器提供供

7、。当曲曲轴位置置传感器器CPS检测的的发动机机转速与与转角信信号（脉脉冲信号号）、进进气歧管管压力传传感器MAP检检测的负负荷信号号输入回回路进行行信号处处理。下一步是是将预先先存储在在ROM中的最最佳试数数据引入入CPU，将传传感器输输入的信信息与其其进行比比较。CPU将将来自传传感器的的各种信信息依次次取样，与最佳佳试验数数据进行行逻辑运运算，通通过比较较作出判判定结果果并发出出指令信信号，经经I/O接口电电路、输输出回路路控制执执行器动动作。如如果是喷喷油器驱驱动信号号，就控控制喷油油开始时时刻、喷喷油持续续时间，完成控控制喷油油功能；如果是是点火器器驱动信信号，就就控制点点火导通通角和点点火时刻刻，完成成控制点点火功能能。如果果执行器器需要线线性电流流量驱动动，单片片机就控控制占空空比来控控制