汽车电子控制单元ECUPPT课件
操纵开关信号是驾驶人操纵各种开关、操纵手柄、操 纵杆、操纵踏板产生的信号。例如,启动发动机时启动开 关产生的启动信号传送到发动机ECU,发动机电控ECU按启 动工况确定喷油量和点火提前角;操纵自动变速器手柄至D 挡位置时,D挡位的开关触点产生的开关信号传送到自动变 速器ECU,自动变速器ECU将按前进挡确定自动变速器内的 离合器和执行器的工作状态。
单片机是汽车电子控制单元ECU的控制中枢。 它的功能是根据所存程序,对各种传感器送来的 信号进行运算和判断,把处理结果,如喷油指令 信号、点火指令信号等,送至输出电路,从而控 制执行器。
汽车电控单元使用的单片机是汽车专用增强 型单片机,是针对汽车较为复杂的震动、高温、 低温和恶劣的电磁环境而设计的。有的汽车单片 机芯片内已包含A/D转换、D/A转换和其他专用电 路,
输出电路是根据所控制的执行器的类型而 设计的,汽车上执行器的按负载类型可分为电阻 类,如照明灯和信号灯;电磁线圈类,如继电器、 电磁阀,喷油器;电动机类,如直流电动机、步 进电动机等。
由于汽车的配置不同,电控单元的数目也不同。低配置、 手动变速器的轿车,一般只有一个发动机电控单元;中高配置 的轿车,除发动机电控单元外,还有自动变速器电控单元、制 动防抱死ABS电控单元、全自动空调电控单元、安全气囊电控 单元、智能座椅电控单元、中央门控等电控单元,多达十几个, 甚至几十个电控单元。汽车上电控单元的组成模式是相同的, 一般由传感器、ECU、执行元件组成。
组成;熟悉玛瑞利单点电脑的组成,掌握玛瑞利单 点电脑点火控制电路、点火监测电路和喷油控制电 路的工作原理。
以单片机为核心的汽车电子控制装置,各生产厂家所 称名称有所不同,有称微处理机控制装置─MCU,有称 电子控制组件─ECM,较多的是称为汽车电子控制单元 ─ECU,简称电控单元。在汽车修理行业,习惯上称为 汽车电脑。
自动开关信号是汽车内的自动装置产生的开关信号, 例如汽车空调的温度控制器,当制冷温度达到确定的温度 时,温度控制器内部的开关触点将产生开关信号,传送的 空调ECU,空调ECU控制空调压缩机暂停工作。
的模拟量转换成数字量后输入微型计算机,它的一般组成框 图如图2-2所示,它由滤波和电平变换电路、多通道A/D转换 器等组成。
信号。对模拟信号,如空气流量传感器、温度传感器等缓 慢变化的模拟信号,要先放大、滤波、然后对其进行模/数 (A/D)转换,转换为数字信号。
如果是脉冲信号和开关信号,如曲轴转速传感器的脉 冲信号,将对其进行放大和整形处理,使其达到数字信号 的要求。 输入电路将数字信号送至单片机的输入接口。
ECU的主要功能在以下几个方面: (1)接受传感器、操作开关或其它装置输入的信息。给 需要电源的传感器提供工作电压。 (2)处理、存储、计算、分析和判断输入信息数据及故 障信息。 (3)根据输入的有关信息计算出输出指令信号,放大指 令信号至可以控制执行器。 (4)当电控系统出现故障时,输出故障信息。 (5)实行学习控制,具有自我修正输出值的功能。 (6)在具有车载网络的系统中,所有的ECU具有通信功 能,相互间能进行数据交换。
5.光电隔离器 对可能受到强干扰的输入信号,要考虑增加光电 隔离电路。图2-3为常用的光电隔离器及电平转换电路, 图中G为发光二极管和光电三极管集成的光电隔离器, 输入信号经滤波、放大,驱动发光二极管按信号电流 强弱发光,光电三极管将接受的光再转换为电信号, 实现了信号传送过程完全电的隔离,起到很好的抗干 扰作用。三极管VT1和VT2组成电平转换电路,使输出 信号达到所需要的电压值。 光电隔离器不但适用输入电路,也适用输出电路, 可以隔离输出电路到执行器之间的电磁干扰。
输入电路的功能是接收和处理来自ECU外部的信号。实现 外部传感器与单片机之间的信息传递,即对传感器输入的信 号进行预处理,使输入信号变成微处理器可以接受的信号。 来自ECU外部的信号分为两类, 一类是传感器信号, 一类是开关信号。
目前的A/D转换器多为多输入通道的,有8通道和16通 道的,可以同时输入8路或16路模拟信号。经A/D转换后送 入单片机的I/O接口电路。
4. 数字量输入通道 在汽车电控系统中,传感器采集的还有数字信号,比 如来自曲轴转速传感器的转速信号与上止点参考信号,它 们都是脉冲信号。脉冲信号经放大和整形电路处理后,变 成矩形波,通过I/O接口可直接送入单片机。
滤波和电平变换电路包括信号滤波、电平变换等。传 感器测得的电信号受周围电磁场干扰,一般都有高频干扰 电磁波,因此,要对传感器信号先进行高频滤波。传感器 信号电压信号一般很小,电压通常为0—40 mV,而A/D转换 器所能处理的电压范围为5V、10 V、±5V等,故必须进行 电平变换后再输给A/D转换器,这样可提高模拟信号测量系 统的精度。开云电子官方网站开云电子官方网站