電子控制單元(ECU)

1、電子控制單元(ECU),電子控制單元（ECU）,電子控制單元(ECU),電子控制單元(ECU),ECU的基本功能： 接收傳感器或其他裝置輸入的信息，給傳感器提供參考電壓；將輸入的信息轉(zhuǎn)變?yōu)槲C(jī)所能接受的信號(hào)。 存儲(chǔ)、計(jì)算、分析處理信息；計(jì)算出輸出值所用的程序；存儲(chǔ)該車型的特性參數(shù)；存儲(chǔ)運(yùn)算中的數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)故障信息。 運(yùn)算分析；根據(jù)信息參數(shù)求出執(zhí)行命令值；將輸出的信息與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，查出故障。 輸出執(zhí)行命令；把弱信號(hào)變?yōu)閺?qiáng)的執(zhí)行命令；輸出故障信息。 自我修正功能。,電子控制單元（ECU）,電子控制單元(ECU),輸入回路、A/D轉(zhuǎn)換器、微型計(jì)算機(jī)和輸出回路4部分組成。,ECU的組成,電子控制單元(E

2、CU),(1) 輸入回路 輸入ECU的傳感器信號(hào)有兩種：一種是模擬信號(hào)，另一種是數(shù)字信號(hào)，從傳感器輸出的信號(hào)輸入ECU后，首先通過(guò)輸入回路，其中數(shù)字信號(hào)直接輸入微機(jī)；模擬信號(hào)則由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之后再輸入微機(jī)。,(a) 模擬信號(hào) (b) 數(shù)字信號(hào) 傳感器輸入信號(hào)的種類,電子控制單元(ECU),作用,將傳感器輸入的信號(hào)，在除去雜波和把正弦波轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦尾ê螅谵D(zhuǎn)換成輸入電平,電子控制單元(ECU),(2) A/D轉(zhuǎn)換器 由傳感器輸入的模擬信號(hào)，微機(jī)不能直接處理，要用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再輸入微機(jī)。,模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換處理 1空氣流量計(jì)；2輸入回路； 3A/D轉(zhuǎn)換器；4微機(jī),電

3、子控制單元(ECU),(3) 微機(jī) 微機(jī)的功能：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的需要，把各種傳感器送來(lái)的信號(hào)用內(nèi)存的程序(微機(jī)處理的程序)和數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，并把處理結(jié)果如燃油噴射控制信號(hào)、點(diǎn)火控制信號(hào)等送往輸出回路。,1-存儲(chǔ)器(只讀存儲(chǔ)器,隨機(jī)存儲(chǔ)器) 2-總線 3-輸入輸出接口 4-CPU,電子控制單元(ECU),中央處理器（cpu）,功用是讀出命令并執(zhí)行數(shù)據(jù)處理任務(wù)。CPU是由進(jìn)行數(shù)據(jù)算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的運(yùn)算器、暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的寄存器、按照程序進(jìn)行各裝置之間信號(hào)傳送及控制任務(wù)的控制器等組成,電子控制單元(ECU),存儲(chǔ)器,作用：存儲(chǔ)器的功用是記憶存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，一般由幾個(gè)只讀存儲(chǔ)器ROM和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器

4、RAM組成。 ROM是讀出專用存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)內(nèi)容一次寫(xiě)入后就不能改變，但可以調(diào)出使用。ROM存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的內(nèi)容，即使切斷電源，其記憶的內(nèi)容也不丟失，故適用于對(duì)各種程序和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期保留。近年可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)已在汽車微機(jī)中得到應(yīng)用，該存儲(chǔ)器可由紫外線將其記憶內(nèi)容消去，并可改寫(xiě)存儲(chǔ)內(nèi)容。 隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM既能讀出也能寫(xiě)入數(shù)據(jù)記憶在任意地址上。但是如果切斷電源，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就丟失。所以RAM只適用于暫時(shí)保留過(guò)程中的處理數(shù)據(jù)。,電子控制單元(ECU),輸入/輸出裝置,輸入/輸出裝置的功用是根據(jù)CPU的命令，在外部傳感器和執(zhí)行器之間執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送任務(wù)，一般稱之為I/O接口。,電子控制單元(ECU),

5、（4）輸出回路。,由微機(jī)輸出的是電壓很低的數(shù)字信號(hào)，用這種信號(hào)一般是不能直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件的。 輸出回路的功用就是將微機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件的輸出信號(hào)。 輸出回路多采用大功率三極管，由微機(jī)輸出的信號(hào)控制其導(dǎo)通和截止，從而控制執(zhí)行元件的搭鐵回路,電子控制單元(ECU),ECU工作過(guò)程,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，ECU進(jìn)入工作狀態(tài)，某些程序或步驟從ROM中取出，進(jìn)入CPU。這些程序可以用來(lái)控制點(diǎn)火時(shí)刻、燃油噴射、怠速等。通過(guò)CPU的控制，一個(gè)個(gè)指令逐個(gè)地進(jìn)行循環(huán)執(zhí)行。 執(zhí)行程序過(guò)程中所需的發(fā)動(dòng)機(jī)信息，來(lái)自各個(gè)傳感器。從傳感器來(lái)的信號(hào)，首先進(jìn)入回路進(jìn)行處理。 如是數(shù)字信號(hào)，根據(jù)CPU的安排，經(jīng)I/

6、O接口直接進(jìn)入微機(jī)。如是模擬信號(hào)，還要經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，才能經(jīng)I/O接口進(jìn)入微機(jī)。,大多數(shù)信息暫時(shí)存儲(chǔ)在RAM內(nèi)，根據(jù)指令再?gòu)腞AM送至CPU。有時(shí)需將存儲(chǔ)在ROM中的參考數(shù)據(jù)引入CPU，使輸入的傳感器的信息與之進(jìn)行比較。 對(duì)來(lái)自有關(guān)傳感器的每一個(gè)信號(hào)依次取樣，并與參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。CPU對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行比較運(yùn)算、作出處理，最后經(jīng)輸出回路去控制執(zhí)行器動(dòng)作。如果是噴油器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則控制噴油正時(shí)和噴油脈寬，完成控制噴油功能。,電子控制單元(ECU),使用時(shí)注意事項(xiàng)：,1.啟動(dòng)前發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)自檢：將鑰匙插入方向/起動(dòng)鎖的鎖孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)鑰匙開(kāi)關(guān)置于通電“1”位置,發(fā)動(dòng)機(jī)ECU電源接通，

7、儀表板信號(hào)燈總成四個(gè)報(bào)警燈都應(yīng)立即點(diǎn)亮（發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行自檢）。如果四個(gè)報(bào)警燈持續(xù)兩秒鐘后全部熄滅（自檢完成），說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)一切正常，發(fā)動(dòng)機(jī)可以啟動(dòng)。 3.發(fā)動(dòng)機(jī)熄火：如果需要發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí),只須將鑰匙開(kāi)關(guān)從位置2處，回轉(zhuǎn)至0位,電控單元（ECU）停止供電，電控單元（ECU）控制發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。注意，為使發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元（ECU）有足夠的時(shí)間存儲(chǔ)系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火30秒后，才允許關(guān)閉電源總開(kāi)關(guān),電子控制單元(ECU),檢測(cè)注意事項(xiàng)：,(1)不得損壞導(dǎo)線、連接器，避免短路或接觸較高的電壓。 (2)慎重使用電子檢測(cè)設(shè)備和儀器，高電壓會(huì)使ECU芯片內(nèi)部電路短路或斷路。檢測(cè)時(shí)，最好使用兆歐級(jí)阻

8、抗的數(shù)字表。 (3)沒(méi)有適當(dāng)?shù)墓ぞ吆陀嘘P(guān)知識(shí)，禁止拆卸、檢測(cè)ECU。 (4)所有的高壓元件距離傳感器或執(zhí)行裝置的控制線至少25mm以上。 （5)防止靜電對(duì)ECU的損害。,電子控制單元(ECU),ECU電源電路,電子控制單元(ECU),E1 ：ECU工作接地端子； E2、E21 ：傳感器接地端子： E01、E02 ：執(zhí)行器工作接地端子。,ECU接地電路,電子控制單元(ECU),ECU傳感器電壓（5種形式）,傳感器端子電壓 1. 利用VC電壓（VTA, PIM）用于運(yùn)行微處理器的5V恒定電壓（VC電壓）是由電源電壓在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU內(nèi)部產(chǎn)生的。這個(gè)恒定電壓，是專門(mén)用于傳感器的電源，也是VC端子電壓。在

9、這類傳感器中，從圖示中可以看到，ECU的恒定電壓電路給VC和E2端子之間提供了一個(gè)恒定電壓值（5V）。于是，為了輸出電壓信號(hào)，這個(gè)傳感器用05V的電壓變化來(lái)代替被檢測(cè)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度或進(jìn)氣歧管壓力。,電子控制單元(ECU),2.利用熱敏電阻（THW, THA） 熱敏電阻器的電阻值有隨溫度的變化而變化的特性。應(yīng)用這個(gè)特性，熱敏電阻器可應(yīng)用于諸如水溫傳感器和進(jìn)氣溫度傳感器的設(shè)備來(lái)檢測(cè)溫度的變化。如圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的恒定電壓電路通過(guò)電阻R提供一個(gè)電壓到熱敏傳感器。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過(guò)利用熱敏電阻的特性來(lái)根據(jù)圖示A點(diǎn)電壓的變化檢測(cè)溫度。當(dāng)熱敏電阻處于開(kāi)路時(shí)，A點(diǎn)的電壓是5V，當(dāng)A點(diǎn)與傳感器短路時(shí)，電壓為0

10、V。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU可使用診斷功能檢測(cè)出故障。,電子控制單元(ECU),3.利用電壓開(kāi)啟/關(guān)閉 (1)利用開(kāi)關(guān)的裝置（IDL, NSW）當(dāng)電壓開(kāi)啟和關(guān)閉，會(huì)使傳感器檢測(cè)到開(kāi)關(guān)開(kāi)啟/關(guān)閉。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU提供一個(gè)5V的電壓給開(kāi)關(guān)。當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU端子電壓是5V。當(dāng)打開(kāi)時(shí)是0V。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)電壓變化來(lái)檢測(cè)傳感器的工況。另外，有些裝置使用電壓是12V的電源。 (2)利用晶體管的裝置（IGF, SPD） 這個(gè)設(shè)備利用晶體管開(kāi)關(guān)取代開(kāi)關(guān)。和上述的裝置一樣，開(kāi)啟和關(guān)閉電壓用來(lái)檢測(cè)傳感器的工況。和利用開(kāi)關(guān)的裝置一樣，由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU提供一個(gè)5V電壓給傳感器，當(dāng)晶體管打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)會(huì)產(chǎn)生端子電壓的變化

11、，ECU使用端子電壓的變化來(lái)檢測(cè)傳感器的工況。另外，有些裝置使用12V的電源。,電子控制單元(ECU),4. 利用發(fā)動(dòng)機(jī)ECU以外電源（STA,STP） 當(dāng)另一個(gè)電器設(shè)備啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過(guò)檢測(cè)被提供的電壓值來(lái)判斷它是否運(yùn)行。圖示顯示了一個(gè)停車燈電路。當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，12V電壓提供給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU端子，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電壓變?yōu)?V,電子控制單元(ECU),5.利用傳感器自身產(chǎn)生的電壓（G,NE,OX,KNK） 由于傳感器自身發(fā)電和輸出功率，就不需要外加電壓，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過(guò)產(chǎn)生的電壓和頻率來(lái)確定它的工況。 提示:當(dāng)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)ECU端子電壓時(shí)，NE信號(hào)、KNK信號(hào)等都是以交流形式輸出的。因此，需要使

12、用高精密的測(cè)量?jī)x器，如示波器。,電子控制單元(ECU),捷達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī) 電腦引腳含義,1 電控單元上正電源輸入62節(jié)氣門(mén)電位計(jì)正電源、怠速節(jié)氣門(mén)電位計(jì)正電源輸出2 搭鐵端3 電動(dòng)汽油泵繼電器電源 63 轉(zhuǎn)速傳感器負(fù)信號(hào)線輸入4 電動(dòng)汽油泵繼電器控制端子 65 4 缸噴油器負(fù)極輸出6 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入66 怠速電機(jī)正電源輸出8 空調(diào)壓縮機(jī)信號(hào)線雙向輸入/輸出67節(jié)氣門(mén)電位計(jì)負(fù)電源(5V)、怠速節(jié)氣門(mén)電位計(jì)負(fù)電源、怠速開(kāi)關(guān)負(fù)電源、霍爾傳感器負(fù)信號(hào)線、進(jìn)氣溫度傳感器負(fù)信號(hào)線、冷卻液溫度傳感器負(fù)信號(hào)線、爆震傳感器信號(hào)地線、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器屏蔽,10 空調(diào)裝置信號(hào)輸入11 空氣流量計(jì)電源輸入12 空氣流量計(jì)負(fù)信號(hào)13 空氣流量計(jì)正信號(hào)輸入15 活性炭罐電磁閥負(fù)極輸出19 診斷信號(hào)輸出20 行駛速度信號(hào)輸入25 傳感器參考地線 68 爆震傳感器(1、2 缸)信號(hào)線輸入26 傳感器信號(hào)線輸入69 怠速開(kāi)關(guān)信號(hào)線輸入27 傳感器加熱器負(fù)電源 71 點(diǎn)火電路1(2、3 缸)控制端輸出53 冷卻液溫度信號(hào)輸入73 1 缸噴油器負(fù)極