汽车电子控制单元的结构原理
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,由预定的程序形成控制指 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、点火信号等),电压一般为5V,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,译码或转换,变成可以驱动各种元件的 强电信号。当执行器(如旁通电磁阀、锁止继动阀、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、 电子控制器工作过程
发动机启动时,电子控制器进入工作状态,某些运行 程序或操作指令从存储器中调入中央处理单元。这些程 序可以控制燃油喷射、点火时刻、怠速转速等等。在的 控制下,一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检测的负荷 信号输入回路进行信号处理。
下一步是将预先存储在中的最佳试数据引入,将传感 器输入的信息与其进行比较。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,经接口电路、输出回路控制执行 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。 如果执行器需要线性电流量驱动,单片机就控制占空比来 控制输出回路导通与截止,使流过执行器电磁线圈的平均 电流线性增大与减少。
发动机工作时,微机运行速度相当快,如点火正时控 制,每秒钟可以修正上百次,因此控制精度很高,点火时 刻十分准确。
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第五节 汽车电子控制单元的结构原理
一、 电子控制器的功用与组成
1、电子控制器的功用
发动机控制系统的功用是:接收各种传感器输出的 发动机工况信号,根据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)。
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,还控制点 火、、怠速和增压发动机的废气阀等,由于共 用一个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的组成
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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。
二、 电子控制器结构原理
1、输入回路
输入回路又称为输入接口,由转换器和数字输入缓冲 器两部分组成,缓冲器电路。主要包括整形电路、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5-1所示。输入回路的功用Байду номын сангаас将传感器输入的各种信号 变换成微机能够接收数字信号。
控制单元输入回路
各种传感器的信号输入后,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
图5-1 电子控制器内部结构图
2、单片机
单片机是将中央处理器( )存储器M()、定时器/ 计数器、输入/输出()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。
电子控制器( )又称为电子控制组件或电子控制单 元,通常称为车载,简称,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,是汽 车电子控制系统的控制中心。
汽车电子控制器主要由输入回路、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,如仪表下面或座椅下面等等。