ecu的基本组成结构 ECU的工作过程

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汽车ECU的基本结构

1) 输入电路

来自传感器的信号首先进入输入电路。在输入环路中，对输入信号进行预处理，通常是在去除杂波，将正弦变为矩形波后，转换为电压信号。

模拟信号：指信息参数在给定范围内的连续信号。或者在连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以表现为任意时刻任意值的信号。

数字信号是指自变量离散，因变量离散的信号。这个信号的自变量用整数表示，因变量用有限数表示。

2) 模数转换器(模拟/数字转换器)

传感器发出的信号中有相当一部分是模拟信号。经过输入回路的处理后，它们变成了相应的电压信号，但这些信号不能被微机直接处理。它们需要经过相应的A/D转换器，然后将模拟信号转换成数字信号，再输入微机。

3) 微机

微机是发动机电子控制的中心。它可以根据需要用存储程序和数据处理各种传感器发出的信号，并将处理结果送到输出电路。微型计算机主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口(I/O)等组成。

中央处理器(CPU)

CPU主要由运算器、寄存器和控制器组成。CPU在时钟脉冲发生器的操作下工作。微机上电时，时钟脉冲发生器立即产生一系列具有一定频率和脉宽的电压脉冲，使所有的计算机同步工作，保证某些操作同时完成，实现控制系统各部分协调工作的目的。

记忆的主要功能是储存信息。一般来说，内存分为以下两种：

RAM(随机存取存储器)主要用于存储计算机运行过程中的可变数据。例如，它用于存储计算机输入和输出数据以及计算机进程生成的中间数据。当切断电源后，RAM中存储的所有数据都会完全消失，所以RAM一般通过专门的电源备份电路直接连接到电池上。但是，当拔掉电池电缆时，数据仍然会消失。

ROM(只读存储器)是一种只能读出的存储器。它用来存储固定数据，即存储各种永久性的程序和数据。例如燃料喷射特征脉冲谱、点火控制特征脉冲谱等。一般这些数据都是厂家在制造时一次性存储的，不能存储新的数据。断电时ROM信息不会消失。

存储在ROM中的大量程序和数据是计算机操作和控制的重要基础。都是通过大量实验得出的。ROM中存储的数据(如发动机在各种工况和因素影响下的喷油控制数据和点火控制数据)的准确性是满足发动机动力性、经济性和排放性微机控制要求的最重要保证。

输入/输出接口(I/O)

I/O是CPU与输入设备(传感器)和输出设备(执行器)进行信息交换的控制电路。根据(CPU)的命令，以所需的频率通过I/O接口接收输入信号，并根据发送控制信号的形式和要求，以最佳的速度通过I/O接口发送输出信号。通常，输入和输出设备可以通过I/O接口连接到微型计算机。具有数据缓冲、电压信号匹配、时序匹配等多种功能。

4) 输出电路

它是设备的一部分，建立微型计算机和执行器之间的连接。它将危机发出的命令转换成控制信号，驱动执行器工作。输出电路通常具有产生和放大控制信号的功能。

ECU的工作过程

发动机启动时，电子控制单元进入工作状态，一些程序和步骤从ROM中取出，进入CPU。这些程序可以是控制点火正时、控制汽油喷射、控制怠速等。在CPU的控制下，指令逐一循环。执行程序所需的发动机信息来自各种传感器。来自传感器的信号首先进入输入环路，以处理其信号。如果它是数字信号，它可以直接输入微机。

如果它是一个模拟信号，它必须被A/D转换器转换成数字信号，然后才能通过I/O接口进入微机。大部分信息暂时存储在RAM中，然后根据指令从RAM发送到CPU。下一步是将存储器ROM中的参考数据引入CPU，并与输入到传感器的信息进行比较。

来自相关传感器的每个信号被依次采样，并与参考数据进行比较。CPU对这些数据进行比较和计算后，做出决策，发出输出指令信号，通过I/O接口放大，必要的信号通过D/A转换器转换成模拟信号，最后由输出回路控制执行机构。