汽车ECU电路分析 ECU电路解析

1、汽车ECCU电路路分析 ECUU电路解解析正如在本本章开始始时我们们讲到的的，不同同厂商的的汽车电电脑在功功能上不不是完全全相同的的，但结结构组成成和主要要功能是是基本一一样的，因此我我们以有有代表性性的BOOSCHHMOOTROONICC系统为为例进行行ECUU的电路路分析。1、BOOSCHHMOOTROONICC系统结结构图BOSCCHMMOTRRONIIC系统统在电子子燃油喷喷射系统统中极具具代表性性，国内内生产的的大部分分车型采采用的都都是BOOSCHH电子喷喷射系统统。图55.111为MOOTROONICC系统框框图，在在此图中中介绍了了曲型电电子燃油油喷射系系统的组组成，各各部分的

2、的联系情情况，对对于更好好的了解解电脑的的工作过过程，以以至于分分析故障障与维修修都是大大有帮助助的。图11Mottronnic系系统框图图1燃油油箱；22燃油油泵；33燃油油滤清器器；4燃油压压力调节节器；55燃油油脉动衰衰减器；6电电子控制制单元；7分分电器；8喷喷油嘴；9冷冷起动喷喷油嘴；10节气门门；111节气气门开关关门；112空空气流量量计；113氧氧传感器器；144热敏敏开关；15水温传传感器；16辅助空空气阀；17曲轴位位置传感感器；118主主继电器器；199燃油油泵继电电器在图111中，电电子控制制单元作作为电控控发动机机的核心心部分，由一88位/116位单单片微机机、集成成

3、电路和和相关电电子元件件组成，英文表表示为EElecctriic cconttroll unnit简简称ECCU。其其作用是是接收各各种传感感器送来来的信息息，以它它们进行行运算、处理、判断后后再发出出指令信信号，经经输出电电路进行行功率放放大后驱驱动想应应的执行行单元，从而实实现对发发动机的的各种工工况的控控制。这这里提级级的ECCU是各各种控制制单元的的统称，ECMM/PCCM则是是发机控控制模组组或动力力控制模模组的缩缩写，是是包含于于ECUU范围之之内的。2、BOOSCHHMOOTROONICC1.33电路分分析汽车电子子控制单单元（EECU），不论论是BOOSCHH的MOOTROON

4、ICC，福特特的EEECIIV、VV，通用用的P44、P66等，其其最终的的目的只只有一个个，让发发动机工工作的更更出色，表现为为动力更更强劲，噪声小小，污染染低。这这是针对对发动机机系统而而言，其其他系统统也是一一样，每每个系统统都有自自己的目目标，这这就好像像是电视视机一样样，世界界各国生生产的电电视机，无论是是哪个厂厂家的，都是要要以接收收电视节节目为目目的。基基于这样样一种认认识，我我们可以以把ECCU抽样样化的分分成几个个部分，见图112所示示。从图中我我们可以以看到，ECUU由MCCU（微微处理器器）、输输入电路路、输出出电路、A/DD转换器器及部分分组成，各部分分功能描描述如下下

5、：（1）输输入电路路从传感器器来的信信号，首首先进入入输入回回路，对对于模拟拟信号，去除杂杂波干扰扰，把小小信号进进行放大大，把正正弦波变变成矩形形波；对对于数字字信号，进行缓缓冲后可可直接与与MCUU或I/O扩展展电路连连接。同同时输入入电路还还将电源源电压转转换成适适合微机机使用的的工作晓晓以大义义。即输输入电路路是对信信号进行行整形同同时提供供系统各各部分所所需要的的不现的的工作电电压。（2）AA/D转转换器输入ECCU的传传感器信信号有两两种：一一种是模模拟信号号，另一一种是数数字信号号。信号号的形态态不同，输入EECU内内的处理理方法也也不一样样。数字字信号可可直接送送入微处处理器，

6、模拟信信号则要要经过AA/D转转换器（模拟/数字转转换器）转换成成数字信信号才送送入微处处理器。早期的的MCUU自身没没有A/D转换换器功能能，为完完成这样样的转换换，可以以通过扩扩展A/D转换换器来实实现。如如奔驰的的CISSE系系统的就就是通过过A/DD08009这样样一个AA/D转转换器来来实现的的。较新新类型的的MCUU由于自自身具有有A/DD转换功功能，已已不需要要进行外外部扩展展了。（3）输输出电路路它是微机机与执行行器之间间的联系系电路。由于微微机输出出的是数数字信号号，而且且电流很很小，一一般是不不能驱执行器器工作的的。经过过输出回回路后，通过其其中功率率三极管管或功率率MOS

7、S管的放放大作用用，提供供足够的的驱动电电流，大大部分的的负载工工作于开开关状态态下。在汽车这这个特定定的工作作环境，大部分分的执行行器/驱驱劝器都都与线圈圈有关，从电磁磁喷油器器到电磁磁阀、各各种马达达、继电电器、包包括点火火线圈，等等，因此有有人夸张张的说，汽车的的输出电电路的任任务实质质就是驱驱动线圈圈工作。我们不不管这样样的结论论是不是是太武断断，但这这种描述述的确比比较容易易理解。（4）微微处理器器（MCCU）它是ECCU的核核心部分分，由中中央处理理器（CCPU）、存储储器（RROMRAMM）、输输入/输输出口（I/OO）等组组成。它它能根据据需要，用内存存的程序序和数据据对各种种

8、传感器器送来的的信号进进行比较较、运算算和修正正，并将将处理结结果以指指令的形形式送至至输出电电路。驱驱动相关关元件，完成控控制功能能。图13、图144为德国国宝马汽汽车所采采用的MMotrroniic MM1.33系统电电子控制制单元的的内部原原理图。（3）输输出电路路它是微机机与执行行器之间间的联系系电路。由于微微机输出出的是数数字信号号，而且且电流很很小，一一般是不不能驱执行器器工作的的。经过过输出回回路后，通过其其中功率率三极管管或功率率MOSS管的放放大作用用，提供供足够的的驱动电电流，大大部分的的负载工工作于开开关状态态下。在汽车这这个特定定的工作作环境，大部分分的执行行器/驱劝器

9、器都与线线圈有关关，从电电磁喷油油器到电电磁阀、各种马马达、继继电器、包括点点火线圈圈，等等等，因此此有人夸夸张的说说，汽车车的输出出电路的的任务实实质就是是驱动线线圈工作作。我们们不管这这样的结结论是不不是太武武断，但但这种描描述的确确比较容容易理解解。（4）微微处理器器（MCCU）它是ECCU的核核心部分分，由中中央处理理器（CCPU）、存储储器（RROMRAMM）、输输入/输出口口（I/O）等等组成。它能根根据需要要，用内内存的程程序和数数据对各各种传感感器送来来的信号号进行比比较、运运算和修修正，并并将处理理结果以以指令的的形式送送至输出出电路。驱动相相关元件件，完成成控制功功能。图1

10、3、图144为德国国宝马汽汽车所采采用的MMotrroniic MM1.33系统电电子控制制单元的的内部原原理图。图13BBMWMottronnic M1.3图14BMWWMootroonicc M11.3在BMWWMootrooniccM1.3系统统中，其其核心器器件是SSIMEENS公公司的SSAB80CC5155，SAAB880C5515是是一8位位单片机机，有关关详细情情况请参参阅第三三章的第第二节。只读存储储器S7701作作为SAAB800C5115（SS7000）的扩扩展程序序存储器器，构成成16KKROOM，同同样S7703作作为扩展展数据存存储器，以此来来弥补微微处理器器本身程

11、程序存储储器和数数据存储储器空间间不足，这样做做的好处处是程序序可以根根据需要要进行调调整，避避免工厂厂掩膜后后ROMM内容无无法更改改的状况况。只读存储储器（RROM）S7001数据据线DOOD77直接与与微处理理器S7700的的P0口口连接，数据线线以上拉拉连接到到5V电电源。同同时P00口还直直接连接接到数据据存储器器S7003的DDODD7、SS7022的BUUS口。S7011的高位位地址线线A8A144直接同同S7000的PP2口连连接，而而低8位位地址线线A0A7并并没有直直接连接接到S7700上上，而是是连接到到S7002的PP3口。在这里里，S7702的的这种接接法用以以实现地

12、地址锁存存器的功功能，解解决了PP0地址址/数据据复用的的问题。S7000输出出的地址址信号低低8位经经过S7702锁锁存，高高7位直直接输出出到S7701，同样，对于数数据存储储器（RRAM）S7003也是是一样。8根数据据线每次次可守成成一个字字节数据据的传输输，155根地址址线，可可实现221553227688字节即即32KK（3227688/1002332）的的程序存存储空间间寻址。实际采采用的RROM芯芯片存储储容量的的大小依依据程序序的多少少而定，对于数数据存储储器S7703来来讲，AA0AA12计计13根根地址线线，可实实现2113881922字节即即8K数数据存储储空间寻寻址。

13、SSC作为为片选信信号，当当些线为为低电平平时，SS7011被选中中，OEE作为读读、写允允许控制制线，低低电平时时有效。S7033的用法法与之类类似。OOE、WWR用来来决定RRAM芯芯片处在在读或写写的状态态，二者者均为低低电平有有效，CCS为芯芯片选中中信号，低电平平时有效效，S7701与与S7003的片片选信号号均出自自S5550BBOSCCH3301006专用用芯片，S5550在完完成片选选信号输输出的同同时，已已经对芯芯片的地地址进行行了译码码。S8000、S8801作作为开关关（数字字）信号号输入缓缓冲电路路。与发发动机运运行状态态相关的的开关（数字）信号输输入到EECU中中，包

14、括括空调请请求信号号、停车车/空档档信号、节气门门全闭信信号、压压缩机运运转信号号、点火火提前角角信号等等。经SS8000、S8801缓缓冲后送送入S7702可可编程并并行口扩扩展芯片片，CPPU经数数据总线线读取外外部相关关开关量量的状态态，了解解发动机机的运行行条件，包括负负荷、工工况等及及时对点点火和喷喷油进行行调整，以保证证发动机机的运转转处于最最佳状态态。发动机冷冷却液温温度传感感器、进进气温度度传感器器、空气气流量传传感器这这几个发发动机动动转的关关键性模模拟信号号，经阻阻容元件件缓冲后后，直接接送入CCPU的的8路复复用模拟拟/数字字信号输输入口，在CPPU内部部直接完完成A/D

15、转换换，将模模拟量转转换为数数字量后后参与运运算、处处理。S6000作为BBOSCCH的专专用芯片片，内部部零件号号为3000155，在一一个芯片片的内部部同时完完成几个个功能，第一、完成发发动机转转速的运运算处理理、处理理后一方方面送CCPU，另外经经17脚脚输出，送入仪仪表，用用以显示示发机的的转速；第二、完成氧氧传感器器信号接接口功能能，氧传传感器作作为一个个特殊元元件，其其输出晓晓以大义义的变化化反映出出比的大大小，为为使其正正常工作作，需要要专用电电路接口口，而3300115内部部集成有有这种功功能。同时S6600（300015）还完成成串行数数据转换换任务，用来同同外部设设备（扫扫

16、描仪）进行连连接，读读取ECCU中储储存的故故障码，测量车车辆运行行中主要要元件的的数据流流，MCCU的串串行接口口无法同同诊断设设备直接接相连接接，必须须要进行行转，把把MCUU的串行行通信信信号转换换成为汽汽车通信信的标准准格式。S3000作为EECU内内部数字字电路电电源供应应电路，输出两两路5VV直流电电压，在在保证输输出稳压压电压的的同时，具有软软起动功功级，RRES为为控制端端。S2200（LMM29003）为为一双比比较器，与外围围阻容元元件一起起构成上上电复位位及电源源异常复复位电路路。S7702（TA1132225）为为可编程程并行II/O接接口，前前面已经经提到的的是，配配

17、合MCCU完成成访问外外部存储储器时低低8位地地址信号号的锁存存，同时时接收开开关（数数字）信信号的输输入，扩扩展MCCU资源源。S4500为BOOSCHH的功率率半导体体器件，在此完完成怠速速电机控控制、碳碳罐净化化电磁阀阀控制、燃油泵泵继电器器控制、发动机机故障灯灯控制等等功能。其输入入端直接接同内部部端口相相连，因因驱动电电机、电电磁阀等等需要较较大驱动动电流，所以此此种芯片片一般带带有较大大散热片片。芯片片背面的的金属部部分直接接同散热热片相接接触，可可以将芯芯片本身身在工作作过程中中产生的的热量通通过热片片带走，从而降降低自身身温度，保证正正常工作作。同样S4400与与S4550结构

18、构、功能能、型号号完全相相同，不不现的是是所控制制的对象象不同，S4000将元元件自身身提供的的6路输输入、输输出，分分成两组组，即输输入E11、E22、E33连到一一起，输输出A11、A22、A33连到一一起；EE4、EE5、EE6连接接到一起起，A44、A55、A66连接到到一起。这样并并接的作作用是可可以提供供更大的的驱动电电流，因因为这时时是用于于喷油嘴嘴的驱动动。因车车型的不不同，可可能需要要驱动四四个/六六个/八八个喷油油嘴，在在Morrtniic MM1.33系统中中，采用用分组喷喷射形式式，这样样每组要要驱动的的喷嘴数数量为二二个/三三个/四四个，因因此需要要更大的的驱动电电流，这这样连的的目的就就在于此此。BOSCCHMMotrroniicM11.3实实物见图图15所所示。在图4.