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)動電路等。

　　1.系統(tǒng)電路：

　　系統(tǒng)電路以所選定的單片機為核心，主要有存儲區(qū)擴展電路、時鐘電路、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)動機信號進行放大、整形、電壓轉(zhuǎn)換、濾波處理等，保證實時準確地為CPU提供發(fā)動機的各種參數(shù)，以便CPU進行監(jiān)控。

　　3.驅(qū)動電路：

　　驅(qū)動電路主要是將CPU根據(jù)發(fā)動機狀態(tài)和操作人員的要求計算得到的控制信號放大驅(qū)動，實現(xiàn)對油量控制機構(gòu)和定時控制機構(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)用單片機豐富的接口 資源采集發(fā)動機的工況和狀態(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)進行工況判斷，實現(xiàn)噴油量控制和噴油定時控制。

　　4.輸出驅(qū)動功能，根據(jù)系統(tǒng)處理后所得的控制信息，進行信號輸出放大，驅(qū)動油量控制機構(gòu)和定時控制機構(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)進行實時通訊的功能。

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、沖擊、灰塵、泥砂、水、油污、波動電壓等環(huán)境因素外，電磁環(huán)境更是個不可忽視的問題。為了能使ECU適應(yīng)汽車內(nèi)惡劣電磁環(huán)境，在設(shè)計汽車電子產(chǎn)品時考慮ECU所處的環(huán)境以及對ECU進行檢測和評估就顯得十分重要。

　　實驗室檢測

　　1.環(huán)境溫度的考核：

　　進行溫度考核的原因：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、高溫擱置、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進行測試：

　　j 在負載猝減時產(chǎn)生的瞬變電壓；

　　k 點火啟閉時產(chǎn)生的瞬變電壓；

　　l 各種感應(yīng)負荷斷開時產(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)動機啟動時產(chǎn)生的異常波動電壓，發(fā)動機電壓調(diào)節(jié)器故障時產(chǎn)生的過壓，以及電源線反接造成的負壓等。

　　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；由無線電臺和電視臺等產(chǎn)生的較強電磁干擾；以及ECU本身包括數(shù)字電路也會產(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、灰塵和電磁干擾環(huán)境中完成其應(yīng)有的功能。因此必須進行實際的綜合測試。以汽車作為一個整體進行測試，要在實驗室中模擬汽車行駛過程中所遇到的各種情況。在模擬環(huán)境的實驗室和試車場進行各種惡劣條件下的試驗。

　　設(shè)計原則

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

　?、齐娐凡捎?span id="hzr7z0p" class='hrefStyle'>模塊化設(shè)計方法；

　　⑶采用低功耗高性能的元器件、簡化電路、降低功耗、提高控制精度；

　?、炔捎密嚿系蛪?span id="jk9kcvz" class='hrefStyle'>電池供電，選用先進的開關(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)采用標準化開放式設(shè)計方法，便于系統(tǒng)的擴展、移植和修改；

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