汽车电控系统的结构与检修
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1.2.3 电子控制单元的功能与组成

1.电子控制单元所具备的基本功能

电子控制单元所具备的基本功能如下。

(1)接收传感器或其他装置输入的信息,给传感器提供参考(基准)电压:2V、5V、9V、12V(个别为8V),将输入的信息转变为计算机所能接收的信号。

(2)存储、计数、分析处理信息,存储处理程序,存储该车型的特性参数,存储运算中的数据(随存随取)及故障信息。

(3)运算分析。根据信息参数求出执行命令数值,将输出的信号与标准值对比并查出故障。

(4)输出执行命令。把弱信号变为强的执行命令,输出故障信息。

(5)自我修正功能(自适应功能)。

2.电子控制单元的组成

ECU是一种电子综合控制装置,发动机集中控制系统ECU的外观和构造如图1.3所示。

图1.3 ECU的外观和构造

1—传感器;2—模拟信号;3—输入回路;4—A/D转换器;5—输出回路;6—执行器;7—计算机;8—数字信号;9—存储器(RAM/ROM)

ECU主要由输入回路、A/D转换器、计算机和输出回路四部分组成。

(1)输入回路。输入ECU的传感器信号有两种:一种是模拟信号(如图1.4(a)所示),其信号强弱表示被测量的大小,如热线式空气流量传感器的输出信号和水温传感器的输出信号等;另一种是数字信号(包括开关信号,如图1.4(b)所示),其频率快慢表示被测量的大小,如卡门旋涡式空气流量传感器的输出信号和转速传感器的输出信号等。一些不规则的数字信号(频率信号)有的在传感器内转换,有的在传感器外转换。信号的类型不同,输入ECU后的处理方法也不一样。

图1.4 传感器输入信号的种类

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计算机,模拟信号则由A/D转换器转换成数字信号后再输入计算机。

输入回路的作用是将传感器输入的信号,在除去杂波并把正弦波转变为矩形波后,再转换成输入电平,如图1.5所示。

图1.5 输入回路的作用

(2)A/D转换器。由传感器输入的模拟信号,计算机不能直接处理,故须用A/D转换器将模拟信号转换成数字信号,再输入计算机。如图1.6所示为空气流量传感器输出的模拟信号由A/D转换器处理后的示意图。

图1.6 模拟信号转换处理

1—空气流量传感器;2—输入回路;3—A/D转换器;4—计算机

(3)计算机。计算机的作用是根据发动机工作的需要,把各种传感器送来的信号用内存中的程序进行运算处理,并把处理结果(如汽油喷射控制信号、点火控制信号)送往输出回路。

计算机的内部结构如图1.7所示,它由中央处理器(CPU)、存储器(RAM/ROM)、输入/输出回路等组成。

图1.7 计算机的内部结构

1—存储器;2—信息转送通道;3—输入/输出回路(I/O)