第二章汽车发动机燃油喷射系统

1、第五节汽车电&控制单无的楮构原理1电3控制器ECU的功用鸟徂咸1、电子控制器ECU的功用发动机控制系统ECU的功用是：接收各种传感器输 出的发动机工况信号，根据ECU内部预先编制的控制程 序和存储的试验数据 通过数学计算机和逻辑判断确定 适应发动机工况的点火提前角.喷油时间等参数,并将 这些数据转变为电信号控制各种执行元件动作,从而使 发动机保持最佳运行状态。发动机除了上述控制功能之 外,还具有故障自诊功能（又称为备用功能）。 ECU采集和处理各种传感器的输入信号,根据 发动机工作的要求（喷油脉宽、点火提前角 等）,进行控制决策的运算，并输出相应的控 制信号。当前电控发动机中除了控制喷油外,

2、还控制点火、EGR、怠速和增压发动机的废气阀等,由于共用一个ECU对发动机进行综合控 制,所以也被称为发动机管理系统。2、汽车发动机电子控制器ECU的组成电子控制器ECU ( Electronic Control Unit )又称为电子控制组件或电子控制单元,通常称为车载ECU f简 称ECU f是以单片机为核心而组成的电子控制装置,具 有很强的运算和逻辑判断功能,ECU是汽车电子控制系 统的控制中心。汽车电子控制器ECU主要由输入回路.单片微型计 算机（单片机）和输出回路三部分组成。输入回路和输 出回路一般都与单片机一起制作在一个金属盒内,固定 在车内不易受到碰撞的部位z如仪表下面或座椅下面

3、等 等。控制单元的组成组成:输入回路、模/数转换器、微型计算机（微机）和输出回路。起动信号自动变理器档位开关空调开关 制动灯开关其他开关进气詈跑时压力 冷却液溫度 进毛温度 诟电也电压 氧传惑器节毛门位Jt传感器曲轴位置務感器开关显轴入喷油器驱动电路微其它输出 模拟信处号处理*理器i-输出値号1-点火馆号输出正时和燥靈处理提前角和 闭合角控制i 1-诊新燃油泵急维摊!炭鹹屯磁阀空碉氣传感器加热器一进气增压控制-耗油畳-故障灯点火器一诊聊请求校暑测试 故障灯二、电&控制器ECU穡构原理1、输入回路输入回路又称为输入接口 ,由A/D转换器和数宇输入 缓冲器两部分组成,缓冲器电路。主要包括整形电路

4、波形变换电路.限幅电路和滤波电路等等,内部结构框 图如图5所示。输入回路的功用是将传感器输入的各种 信号变换成微机能够接收数字信号。控制单元输入各种传感器的信号输入ECU后z首先进 入输入回路进行处理，传感器输入的信 号不同,处理的方法也不同。模拟信号数字信号时间输7W入n回L路除去杂波J1R一正弦波f矩赫波TL12V-5V *7a)b)c)d)e)传感器+1ofer电子控制器ECU执行器|1100000110105V 0N5 ovQFFT输入回路数字输入缓冲器ovlflfi.oJjh5v m ov一输入端口O单片机输出端口” 显示装置驱动回路输出回路图5J电子控制器ECU内部结构图2、单片机

5、单片机是将中央处理器CPU ( Central Processing Unit )稈傭器M ( Memory ).定时器/计数器.输入/输 出(I/O )接口电路等主要计算机部件集成在一块集成电 路芯片上的微型计算机。虽然单片机只是一块芯片，但 其已经具有微型计算机的组成与功能,故称为单片微型 计算机,简称单片机或微机。目前，汽车电控系统采用 的单片机均为数字式单片机。3、输出回路输出回路是单片机与执行器之间的中继站，其功用是 根据微机发出的指令,控制执行器动作。微机对采样信 号进行分析.比较.运算后,由预左的程序形成控制指 令并通过输出端子输出,由于微机只能输出微弱的电信 号（如喷油脉冲.点

6、火信号等）,电压一般为5V f不能 直接驱动执行元件,因此必须通过输出回路对控制指令 进行功率放大，译码或D/A转换f变成可以驱动各种元件 的强电信号。当执行器（如E町旁通电磁阀.ECT锁止继 动阀.ECT蓄压器背压调节阀等）需要线圈的平均电流 逐渐增大或逐渐减小。因为占空比频率较高,所以流过 执行器电磁线圈的平均电流不会脉远变化。三.电&控制器ECU工作过程发动机启动时,电子控制器ECU进入工作状态,某 些运行程序或操作指令从存储器ROM中调入中央处理单 元CPU。这些程序可以控制燃油喷射点火时刻.怠速 转速等等。在CPU的控制下# _个个指令按照预先编制 的程序有条不紊地进行循环。在程序运行过程中,所需要的发动机工况信息由各种传感器提供。当曲轴位置传感器CPS检测的发动机转速与 转角信号（脉冲信号）进气歧管压力传感器MAP检测的负荷信号输入路进行信号处理。下_步是将预先存储在ROM中的最佳试数据引入 CPU z将传感器输入的信息与其进行比较。CPU将来自传 感器的各种信息依次取样，与最佳试验数据进行逻辑运算,通过比较作出判定结果并发出指令信号,经I/O接口电路.输出路控制执行器动作。如果是喷油器驱动信号,就控制喷油开始时刻.喷油持续时间 完成控制喷油功能；如 果是点火器驱动信号,就控制点火导通角和点火时刻,完成控制点火功能。如果执行器