汽车电子控制单元是电子控制系统的核心部件,主要有如下功能:
1、接受传感器或其他装置的输入信号,并将输入信号处理成电脑能够接受的信号,如将模拟信号转换成数字信号;
2、为传感器提供参考电压:如2V、5V、9V或12V;
3、存储、计算、分析处理信息,存储运行信息和故障信息,分析输入信息,分析输入信息并进行相应的计算处理;
4、输出执行命令,把信号变为强信号的执行命令;
5、输出故障信息;
6、完成多种控制功能:如在发动机控制中,
汽车电控系统包括硬件和软件两部分。
1.包括动力传动总成的电子控制。底盘的电子控制车身系统的电子控制信息通讯系统。发动机电控系统、自动变速器电控 系统、制动防抱死系统、安全气囊系统、电控悬架系统、电控动力转向系统、自动空调系统等。
2.电子控制系统就是应用控制装置自动地、有目的地控制、操作机器设备或过程,使之有一定的状态和性能。自动控制系统一般由检测反馈单元、指令及信号处理单元、转换放大单元、执行器和动力源等几部分组成。
3.从控制原理来看,汽车电控系统可以简化为传感器、ECU和执行器三大组成部分。传感器是感知信息的部件,功用是向ECU提供汽车运行状况和发动机工况等。ECU接收来自传感器的信息,经信息处理后发出相应的控制指令给执行器。
4.执行器即执行元件,其功用是执行ECU的专项指令,从而完成控制目的。传感器、ECU和执行器三部分相互间的工作关系。
发动机电控系统主要包括电控燃油喷射系统、电控点火系统和其他辅助控制系统。分别有以下作用:
1、燃油喷射控制-------电控燃油喷射系统(EFI) 在电控燃油喷射系统中,喷油量控制是最基本的也是最重要的控制内容,电子控制单元(ECU)主要根据进气量确定基本的喷油量,再根据其他传感器(如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等)信号对喷油量进行修正,使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气,从而提高发动机的动力性、经济性和排放性。除喷油量控制外,电控燃油喷射系统还包括喷油正时控制、断油控制和燃油泵控制。
2、点火控制-------电控点火系统(ESA) 电控点火系统最基本的功能是点火提前角控制。该系统根据各相关传感器信号,判断发动机的运行工况和运行条件,选择最理想的点火提前角,点燃混合气,从而改善发动机的燃烧过程,以实现提高发动机动力性、经济性和降低排放污染的目的。此外,电控点火系统还具有通电时间控制和爆燃控制功能。
3、怠速控制--------怠速控制系统 怠速控制(IS(:)系统是发动机辅助控制系统,其功能是在发动机怠速工况下,根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等,通过怠速控制阀对发动机的进气量进行控制,使发动机随时以最佳怠速转速运转。
4、排放控制-------排放控制系统 其功能主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。排放控制的项目主要包括:废气再循环(EGR)控制,活性炭罐电磁阀控制,氧传感器和空燃比闭环控制,二次空气喷射控制等。
5、进气控制-------进气控制系统 进气控制系统的功能是根据发动机转速和负荷的变化,对发动机的进气进行控制,以提高发动机的充气效率,从而改善发动机动力性。
6、增压控制-------增压控制系统 增压控制系统的功能是对发动机进气增压装置的工作进行控制。在装有废气涡轮增压装置的汽车上,ECU根据检测到的进气管压力,对增加装置进行控制,从而控制增压装置对进气增压的强度。
7、巡航控制--------巡航控制系统 驾驶员设定巡航控制模式后,ECU根据汽车运行工况和运行环境信息,自动控制发动机工作,使汽车自动维持一定车速行驶。
8、警告提示 由ECU控制各种指示和报警装置,一旦控制系统出现故障,该系统能及时发出信号以警告提示,如氧传感器失效、油箱油温过高等。
9、自诊断功能--------自诊断与报警系统 在发动机控制系统中,电子控制单元(ECU)都具设有自诊断系统,对控制系统各部分的工作情况进行监测。当ECU检测到来自传感器或输送给执行元件的故障信号时,立即点亮仪表盘上的“CI_tE(:K ENGINE”灯(俗称故障指示灯),以提示驾驶员发动机有故障;同时,系统将故障信息以设定的数码(故障码)形式储存在存储器中,以便帮助维修人员确定故障类型和范围。对车辆进行维修时,维修人员可通过特定的操作程序(有些需借助专用设备)调取故障码。故障排除后,必须通过特定的操作程序清除故障码,以免与新的故障信息混杂,给故障诊断带来困难。
10、失效保护功能--------失效保护系统 失效保护系统的功能主要是当传感器或传感器线路发生故障时,控制系统自动按电脑中预先设定的参考信号值工作,以便发动机能继续运转。如:冷却液温度传感器电路有故障时,可能会向EC[J输人低于一50~C或高于139~(2的冷却液温度信号,失效保护系统将自动按设定的标准冷却液温度信号(80~C)控制发动机工作,否则会引起混合气过浓或过稀,导致发动机不能工作。此外,当对发动机工作影响较大的传感器或电路发生故障时,失效保护系统则会自动停止发动机工作。如:ECU收不到点火控制器返回的点火确认信号时,失效保护系统则立即停止燃油喷射,以防大量燃油进入气缸而不能点火工作。
11、应急功能--------应急备用系统 应急备用系统功能是当控制系统电脑发生故障时,自动启用备用系统(备用集成电路),按设定的信号控制发动机转入强制运转状态,以防车辆停驶在路途中。应急备用系统只能维持发动机运转的基本功能,但不能保证发动机性能。 除上述控制系统外,应用在发动机上的电控系统还有冷却风扇控制、配气正时控制、发电机控制等。应当说明的是,上述各控制系统在不同的汽车发动机上,只是或多或少地被采用。此外,随着汽车技术和电子技术的发展,发动机控制系统的功能必将日益增加。
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