汽車電子控制單元

基本結(jié)構(gòu)

　　電控單元主要由硬件和軟件兩大部分組成。

　　硬件部分主要包括系統(tǒng)電路、電源電路、輸入采集接口電路、輸出

　　驅(qū)動(dòng)電路等。

　　1.系統(tǒng)電路：

　　系統(tǒng)電路以所選定的單片機(jī)為核心，主要有存儲(chǔ)區(qū)擴(kuò)展電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、通信電路等。

　　2.輸入接口電路：

　　輸入接口主要將從傳感器中采集到的轉(zhuǎn)速、油門踏板位置、冷卻水溫度等各種發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)進(jìn)行放大、整形、電壓轉(zhuǎn)換、濾波處理等，保證實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地為CPU提供發(fā)動(dòng)機(jī)的各種參數(shù)，以便CPU進(jìn)行監(jiān)控。

　　3.驅(qū)動(dòng)電路：

　　驅(qū)動(dòng)電路主要是將CPU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)和操作人員的要求計(jì)算得到的控制信號(hào)放大驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對油量控制機(jī)構(gòu)和定時(shí)控制機(jī)構(gòu)的控制。

主要功能

　　1.接受控制信息，主要指接受操作人員的各種控制指 令，如油門指令。

　　2.系統(tǒng)參數(shù)的采集處理功能，應(yīng)用單片機(jī)豐富的接口 資源采集發(fā)動(dòng)機(jī)的工況和狀態(tài)參數(shù)，之后加以轉(zhuǎn)換處理。

　　3.在控制軟件的管理下，完成各種控制功能，根據(jù)采集的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行工況判斷，實(shí)現(xiàn)噴油量控制和噴油定時(shí)控制。

　　4.輸出驅(qū)動(dòng)功能，根據(jù)系統(tǒng)處理后所得的控制信息，進(jìn)行信號(hào)輸出放大，驅(qū)動(dòng)油量控制機(jī)構(gòu)和定時(shí)控制機(jī)構(gòu)。

　　5.具備系統(tǒng)自診斷功能，如果檢測到故障，則啟用后備功能。

　　6.與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊的功能。

工作環(huán)境

　　車用ECU所處的環(huán)境十分惡劣復(fù)雜，除了濕度、溫度、振動(dòng)、沖擊、灰塵、泥砂、水、油污、波動(dòng)電壓等環(huán)境因素外，電磁環(huán)境更是個(gè)不可忽視的問題。為了能使ECU適應(yīng)汽車內(nèi)惡劣電磁環(huán)境，在設(shè)計(jì)汽車電子產(chǎn)品時(shí)考慮ECU所處的環(huán)境以及對ECU進(jìn)行檢測和評估就顯得十分重要。

　　實(shí)驗(yàn)室檢測

　　1.環(huán)境溫度的考核：

　　進(jìn)行溫度考核的原因：ECU主要部件的半導(dǎo)體受溫度影響很大。

　　溫度的考核通常分為操作溫度和存儲(chǔ)溫度，ECU的特性在室溫、低溫（-20°C）和高溫（65 °C ）三種操作溫度下測量，由此確定ECU的實(shí)際適應(yīng)能力，以保障其性能。測試內(nèi)容包括溫度特性、高溫工作、高溫?cái)R置、溫度循環(huán)測試和熱沖擊測試等。

　　2.電磁干擾測試：

　　規(guī)定用四種瞬變電壓對汽油機(jī)進(jìn)行測試：

　　j 在負(fù)載猝減時(shí)產(chǎn)生的瞬變電壓；

　　k 點(diǎn)火啟閉時(shí)產(chǎn)生的瞬變電壓；

　　l 各種感應(yīng)負(fù)荷斷開時(shí)產(chǎn)生的電壓；

　　m 感性或容性耦合產(chǎn)生的瞬變電壓。

　　3.電壓波動(dòng)測試：

　　通常用于考核電源電壓變化對ECU的影響，包括當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的異常波動(dòng)電壓，發(fā)動(dòng)機(jī)電壓調(diào)節(jié)器故障時(shí)產(chǎn)生的過壓，以及電源線反接造成的負(fù)壓等。

　　4. ECU的電磁兼容性也要通過衡電磁波傳輸小室測試考核。

　　5. 其它包括靜電測量用于檢測各部件之間的靜電對ECU的影響；由無線電臺(tái)和電視臺(tái)等產(chǎn)生的較強(qiáng)電磁干擾；以及ECU本身包括數(shù)字電路也會(huì)產(chǎn)生電磁波干擾其它電子元件的正常工作。

工作檢測

　　對車用電子產(chǎn)品的基本要求就是高可靠性和耐用性，各個(gè)以ECU為核心的電子系統(tǒng)，必須能夠在惡劣的溫度、濕度、振動(dòng)、灰塵和電磁干擾環(huán)境中完成其應(yīng)有的功能。因此必須進(jìn)行實(shí)際的綜合測試。以汽車作為一個(gè)整體進(jìn)行測試，要在實(shí)驗(yàn)室中模擬汽車行駛過程中所遇到的各種情況。在模擬環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室和試車場進(jìn)行各種惡劣條件下的試驗(yàn)。

　　設(shè)計(jì)原則

　?、胚m應(yīng)ECU的具體工作環(huán)境，采用可靠性設(shè)計(jì)；

　?、齐娐凡捎?span id="sm0oaky" class='hrefStyle'>模塊化設(shè)計(jì)方法；

　?、遣捎玫凸母咝阅艿脑骷⒑喕娐?、降低功耗、提高控制精度；

　?、炔捎密嚿系蛪?span id="4eyu4ei" class='hrefStyle'>電池供電，選用先進(jìn)的開關(guān)電源；

　　(5)系統(tǒng)具有較好的抗振和抗電磁干擾能力，能在各種環(huán)境溫度下可靠工作；

　　(6)ECU硬件系統(tǒng)安裝調(diào)試方便，便于維修，質(zhì)量輕；

　　(7)采用標(biāo)準(zhǔn)化開放式設(shè)計(jì)方法，便于系統(tǒng)的擴(kuò)展、移植和修改；

　　(8)在軟件設(shè)計(jì)中，采用層狀結(jié)構(gòu)體系和模塊化技術(shù)便于修改和擴(kuò)展。