最新29汽车电子控制单元ECU课件教学讲义ppt.ppt

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1、29汽车电子控制单元ECU课件学习要求熟悉汽车电子控制单元ECU的基本功能和基本组成；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。三、输入电路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

2、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。1.传感器信号传感器信号来自各个传感器，又分为模拟信号和数字信号。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。2.开关信号开关信号分为操纵开关信号和自动开关信号。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

3、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。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。3.模拟量输入通道模拟量输入通道的任务是把被控系统中多个传感器输出的模拟量转换成数字量后输入微型计算机，它的一

4、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。图2-2模拟量输入通道组成框图（1）滤波和电平变换电路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—40mV，而A/D转换器所能处理的电压范围为5V、10V、±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。（2）多通道A/D转换器目前的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

5、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。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

6、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。图2-3光电隔离器及电平转换电路四、单片机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

7、和其他专用电路，五、输出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。按控制信号可分为模拟量输出通道和数字量输出通道。1.模拟量输出通道模拟量输出通道的任务是把计算机的离散数字量输出变成连续的模拟量输出，以控制执行机构。图2-4是一个多输出的模拟量输出通道，一个通道使用一个D/A转换器，转换速度快且工作可靠。图2-4模拟量输出通道2.数字量输出通道数字量输出通道的任务是将单片机的I/O接口输出的数字量转换成执行机

8、构（如继电器、电磁阀、步进电机等）需要的脉冲信号。数字量输出通道有以下三种形式：（1）由单片机的输出口直接控制执行机构。（2）通过半导体开关管控制执行