汽车电子控制单元

基本结构

　　电控单元主要由硬件和软件两大部分组成。

　　硬件部分主要包括系统电路、电源电路、输入采集接口电路、输出

　　驱动电路等。

　　1.系统电路：

　　系统电路以所选定的单片机为核心，主要有存储区扩展电路、时钟电路、复位电路、通信电路等。

　　2.输入接口电路：

　　输入接口主要将从传感器中采集到的转速、油门踏板位置、冷却水温度等各种发动机信号进行放大、整形、电压转换、滤波处理等，保证实时准确地为CPU提供发动机的各种参数，以便CPU进行监控。

　　3.驱动电路：

　　驱动电路主要是将CPU根据发动机状态和操作人员的要求计算得到的控制信号放大驱动，实现对油量控制机构和定时控制机构的控制。

主要功能

　　1.接受控制信息，主要指接受操作人员的各种控制指 令，如油门指令。

　　2.系统参数的采集处理功能，应用单片机丰富的接口 资源采集发动机的工况和状态参数，之后加以转换处理。

　　3.在控制软件的管理下，完成各种控制功能，根据采集的系统参数进行工况判断，实现喷油量控制和喷油定时控制。

　　4.输出驱动功能，根据系统处理后所得的控制信息，进行信号输出放大，驱动油量控制机构和定时控制机构。

　　5.具备系统自诊断功能，如果检测到故障，则启用后备功能。

　　6.与监控系统进行实时通讯的功能。

工作环境

　　车用ECU所处的环境十分恶劣复杂，除了湿度、温度、振动、冲击、灰尘、泥砂、水、油污、波动电压等环境因素外，电磁环境更是个不可忽视的问题。为了能使ECU适应汽车内恶劣电磁环境，在设计汽车电子产品时考虑ECU所处的环境以及对ECU进行检测和评估就显得十分重要。

　　实验室检测

　　1.环境温度的考核：

　　进行温度考核的原因：ECU主要部件的半导体受温度影响很大。

　　温度的考核通常分为操作温度和存储温度，ECU的特性在室温、低温（-20°C）和高温（65 °C ）三种操作温度下测量，由此确定ECU的实际适应能力，以保障其性能。测试内容包括温度特性、高温工作、高温搁置、温度循环测试和热冲击测试等。

　　2.电磁干扰测试：

　　规定用四种瞬变电压对汽油机进行测试：

　　j 在负载猝减时产生的瞬变电压；

　　k 点火启闭时产生的瞬变电压；

　　l 各种感应负荷断开时产生的电压；

　　m 感性或容性耦合产生的瞬变电压。

　　3.电压波动测试：

　　通常用于考核电源电压变化对ECU的影响，包括当发动机启动时产生的异常波动电压，发动机电压调节器故障时产生的过压，以及电源线反接造成的负压等。

　　4. ECU的电磁兼容性也要通过衡电磁波传输小室测试考核。

　　5. 其它包括静电测量用于检测各部件之间的静电对ECU的影响；由无线电台和电视台等产生的较强电磁干扰；以及ECU本身包括数字电路也会产生电磁波干扰其它电子元件的正常工作。

工作检测

　　对车用电子产品的基本要求就是高可靠性和耐用性，各个以ECU为核心的电子系统，必须能够在恶劣的温度、湿度、振动、灰尘和电磁干扰环境中完成其应有的功能。因此必须进行实际的综合测试。以汽车作为一个整体进行测试，要在实验室中模拟汽车行驶过程中所遇到的各种情况。在模拟环境的实验室和试车场进行各种恶劣条件下的试验。

　　设计原则

　　⑴适应ECU的具体工作环境，采用可靠性设计；

　　⑵电路采用模块化设计方法；

　　⑶采用低功耗高性能的元器件、简化电路、降低功耗、提高控制精度；

　　⑷采用车上低压电池供电，选用先进的开关电源；

　　(5)系统具有较好的抗振和抗电磁干扰能力，能在各种环境温度下可靠工作；

　　(6)ECU硬件系统安装调试方便，便于维修，质量轻；

　　(7)采用标准化开放式设计方法，便于系统的扩展、移植和修改；

　　(8)在软件设计中，采用层状结构体系和模块化技术便于修改和扩展。