[开关信号电控单元.ppt

信号开关 在发动机控制系统中，ECU还必须根据一些开关的信号确定发动机或其他系统的工作状态。 常用的有： 起动开关STA 空调开关A/C 空挡起动位开关NSW 制动灯开关 动力转向开关PS 巡航控制开关 等。 起动开关信号STA 【作用】判断发动机是否处在起动状态。以便发动机控制模块能确定合适的空燃比和点火提前角，使发动机能顺利启动。 空挡起动开关NSW 【作用】在装有自动变速器的汽车上，ECU根据空档起动开关信号判别变速是处于P或N（停车或空档），还是处于L、2、D或R状态（行驶状态）。NSW信号主要用于怠速系统的控制。 空调开关信号A/C 空调开关信号用来检测空调压缩机是否工作，空调信号与空调压缩机电磁离合器的电源在一起，ECU根据A/C信号控制发动机怠速时点火提前角、怠速转速和断油转速等。 电子负荷信号E/L 电子负荷信号用来检测电子负荷的大小，ECU根据此信号控制发动机工况。 动力转向信号P/S P/S信号用于检测动力转向机的工作状态，ECU根据此信号控制进入发动机的混合气量。 其他开关信号 还有制动灯开关、巡航控制开关等。 控制单元 ECU的功用是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、EGR、怠速和增压发动机的废气阀等，由于共用一个ECU对发动机进行综合控制，所以也被称为发动机管理系统。 结构与基本原理 发动机电子控制器的最基本构成包括输入通路、A／D转换器、微型计算机和输出通路四部分,其中主要部件是微型计算机。 （1）输入回路 从传感器来的信号首先进入输入回路进行预处理，如图5.112所示。 （2）A／D转换器(模拟／数字转换器) 从传感器送来的信号有模拟信号和数字信号两种，如图5.113所示，而微机只能处理数字信号，模拟信号须经过A／D转换器转换为数字信号后才能输入微机。 （3）微型计算机 微型计算机把各种传感器送来的信号用内存程序和数据进行运算处理，并把处理结果(如喷油器喷射信号、点火正时信号)送往输出回路。微型计算机主要由中央处理器(CPU)、存储器（ROM、RAM）、输入/输出接口（I/O）和总线组成。 （4）输出回路 微机输出的是数字信号且输出的电流很小，一般不能驱动执行器工作，因此需要输出回路将其转换成可以驱动执行器工作的控制信号。输出回路一般起着控制信号生成和放大作用。 控制单元输入回路 各种传感器的信号输入ECU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。 电子控制系统简单工作过程 发动机起动时，某些程序从ROM中取出并进入CPU，这些程序可以是控制点火时刻、控制燃油喷射、控制怠速等，通过CPU的处理，一个个指令逐个地进行运算。执行程序过程中所需的发动机信息来自各个传感器。从传感器来的信号首先进入输入回路，对其信号进行处理：数字信号根据CPU的安排，经I／O接口直接进入微机；模拟信号还要经过A／D转换成数字信号后，才能经I／O接口进人微机。大多数信息暂时存储在RAM内，根据指令再从RAM送至CPU。下一步是将存储在ROM及PROM中参考数据引入CPU，使传感器输入信息与之进行比较。CPU对这些信息比较运算后，作出决定并发出输出指令信号，经I／O接口(有些信号还经D／A转换器转为模拟信号)，最后经输出回路控制执行器的动作。 CAN-BUS总线 CAN-BUS总线是一种现场总线（区别于办公室总线），是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的电控模块(ECU)之间的数据交换而开发的一种串行通信协议，利用CAN-BUS数据总线将各个控制单元连接形成车载网络系统，是计算机网络技术在汽车技术上的应用。CAN-BUS总线的设计充分考虑了汽车上恶劣工作环境，可靠性高。因此CAN-BUS总线在诸多现场总线中独占鳌头，成为汽车总线的代名词。 CAN-BUS数据总线由一个控制器、一个收发器、两个数据传输终端和两条数据传输线组成。除数据传输线外其他元件都置于控制单元内部。 为了防止外界电磁波干扰和向外辐射电磁波，CAN-BUS数据传输线采用两条线缠绕在一起的“双线式”传输数据。两条线分别被称为CAN-BUS高线和CAN-BUS低线。这两条线的电位相反，如果一条线上信号电压是5V，另一条线上信号电压就是0V，即高线传输信息为，低线传输信息为。通过这种方法CAN-BUS数据总线可免受外界电磁场干扰，且自身无电磁波辐射。 CAN-BUS数据总线的数据传输原理在很大程度上类似电话会议的方式。一个用户(ECU)向网络中“说出”数据，而其他用户“收听”到这些数据。