汽车发动机ecu的工作原理

汽车电子控制单元的工作过程。

电子控制单元是发动机电子控制系统的神经中枢。随着汽车电子技术的快速发展，ECU产品也在不断更新，现在所有的汽车都使用数字ECU。

ECU主要由CPU、存储器、I/O接口、信息传输总线等组成。，如图1-2所示。

图1-2电子控制单元和中央处理器的组成图。根据需要，电子控制单元可以将各种传感器发送的信号预先编程并存储在带有存储程序和数据的存储器中。使用时，可以通过传感器启动相应的程序，实现自动控制。汽车电子控制单元系统只需使用一定容量的半导体存储器即可满足存储要求，无需设置外部存储器。

在电子控制单元控制系统中，为了采集和检测各种参数，使用了许多检测元件和仪器。其主要功能是将被测参数由非电量变为电量，如热电偶将温度信号变为电压信号，压力传感器将压力信号变为电压信号。这些信号被转换成统一的标准电压，然后送到电子控制单元进行比较和操作。因此，检测元件的精度直接决定了整个控制系统的控制精度。为了将ECU运行结果的命令和指令转化为控制动作和动作并付诸实施，ECU需要配备执行机构。常用的执行器有电动、液压或气动，如步进电机和电磁阀。①中央处理器.中央处理器是整个控制系统的核心。中央处理器由执行算术/逻辑运算的算术单元、临时存储数据的寄存器和根据程度在设备之间执行信号传输和控制任务的控制器组成，如图1-2所示。中央处理器的工作是在时钟脉冲发生器的作用下进行的。当电子控制单元通电时，脉冲发生器立即产生一系列具有一定频率的脉宽电压，并将其发送给中央处理器。其功能是随时控制ECU的工作过程。

②记忆。内存主要用于存储程序、数据、表格、地图等。，可以根据需要读取或存储。存储器由多个存储单元组成，每个存储单元都有一个称为单元地址的数字。每个单元通常存储一个独立的代码，称为一个字，代码位数称为字长。随机存取存储器主要用于存储ECU在运行过程中的变量数据，如临时存储ECU输入的信息，供CPU计算使用。例如，各种传感器发送给ECU的信息和计算时产生的中间数据可以暂时存储在RAM中，随时调用或根据需要用新数据替换。RAM中存储的一些数据，如空燃油比学习修正、故障码等。，可长期保存，防止点火开关关闭时断电造成数据丢失。一般这种RAM通过专用的电源备份电路直接连接到电池上，这样RAM就不受点火开关的控制了。当然，当电源备份专用电路断开或电池上的电源线拔掉时，RAM中存储的数据自然会消失。

③I/O接口电路。 I/O接口电路是CPU与输入传感器、输出执行器间进行信息交流的控制电路。根据CPU的命令，输入ECU的信号以所需要的频率通过I/O接口电路接收，而ECU输出的信号则也是按发出控制信号的形式与要求通过I/O接口电路以最佳的处理速度输出或送入中间存储器。 ECU系统所用的外部I/0设备一般都备有I/O接口，通过I/O接口才能与ECU连接，因此I/O接口是ECU与被控制对象进行信息交换的纽带，也是ECU系统不可缺少的部分，它起着数据缓冲、电压匹配、时序匹配等多种作用。 ④ECU系统总线。 ECU系统总线是一束用于传递内部信息的连线，如图1-3所示。在ECU系统中，CPU、存储器、I/O接口通过传递信息的总线连接起来，它们之间的信息交换均要通过总线进行。总线一般包括数据总线、地址总线和控制总线3根。总线利用数据、存储地址、控制信号来对系统中的各个元器件进行操作控制，同时利用连接总线的方式可扩充系统的存储器与I/O的功能。