汽車電控系統(tǒng)是什么

【專家解說(shuō)】：　　目前在一些中高級(jí)轎車上，不但發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用ECU，在其它許多地方都可發(fā)現(xiàn)ECU的蹤影。例如防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、4輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電控自動(dòng)變速器、主動(dòng)懸架系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、多向可調(diào)電控座椅等都配置有各自的ECU。隨著轎車電子化自動(dòng)化的提高，ECU將會(huì)日益增多，線路會(huì)日益復(fù)雜。為了簡(jiǎn)化電路和降低成本，汽車上多個(gè)ECU之間的信息傳遞就要采用一種稱為多路復(fù)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將整車的ECU形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也就是CAN數(shù)據(jù)總線。編輯本段用途 　　主要用于以下方面： 　　1. 發(fā)動(dòng)機(jī)控制，點(diǎn)火，氣門正時(shí)調(diào)節(jié)，節(jié)氣門調(diào)節(jié)，啟動(dòng)電機(jī)調(diào)節(jié)，啟動(dòng)離合調(diào)節(jié)，噴油調(diào)節(jié)等 　　 　　2. 無(wú)極變速器控制，皮帶位置調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 　　3. 自動(dòng)變速箱控制，繼電器或電磁換向閥控制 　　4. 主動(dòng)懸架，空氣彈簧剛性和阻尼孔大小調(diào)節(jié) 　　5. 驅(qū)動(dòng)力以及防滑控制，包括： 　　ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng) 　　EBD電子制動(dòng)力分配 　　EBA緊急制動(dòng)輔助裝置 　　ESP電控行駛平穩(wěn)系統(tǒng) 　　TCS循跡控制系統(tǒng) 　　MSR發(fā)動(dòng)機(jī)阻力矩控制 　　EDS電子差速鎖 　　OBD車載自動(dòng)診斷系統(tǒng) 　　DSC動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng) 　　6. 車身控制BCM，包括車窗升降（包括力傳感-用于安全），天窗折疊、滑動(dòng)，座椅升降調(diào)制，雨刮，除霜器等。 　　7. 空調(diào)，采暖，通風(fēng)控制，包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器風(fēng)扇，膨脹閥等控制 　　8. 電子開關(guān)和照明，包括大燈、尾燈、顯示背光，加減速，電臺(tái)，CD等 　　9. ACC電子主動(dòng)巡航控制 　　10.安全氣囊自診斷和點(diǎn)爆控制 　　11.主動(dòng)式安全帶自診斷和點(diǎn)爆控制，回拉式安全帶點(diǎn)爆控制 　　12.EPS轉(zhuǎn)向控制，HPS轉(zhuǎn)向控制 　　13.TPC胎壓控制 　　14.汽車儀表 　　15.防盜報(bào)警 　　16.車尾高度平衡系統(tǒng) 　　17.智能傳感器，即帶ECU的傳感器 　　18.其他歡迎補(bǔ)充編輯本段組成 　　電控單元一般由CPU，擴(kuò)展內(nèi)存，擴(kuò)展IO口，CAN/LIN總線收發(fā)控制器，A/D D/A轉(zhuǎn)換口（有時(shí)集成在CPU中），PWM脈寬調(diào)制，PID控制，電壓控制，看門狗，散熱片，和其他一些電子元器件組成，特定功能的ECU還帶有諸如紅外線收發(fā)器、傳感器、DSP數(shù)字信號(hào)處理器，脈沖發(fā)生器，脈沖分配器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，放大單元，強(qiáng)弱電隔離等元器件。整塊電路板設(shè)計(jì)安裝與一個(gè)鋁質(zhì)盒內(nèi)，通過(guò)卡扣或者螺釘方便安裝于車身鈑金上。 　　ECU一般采用通用且功能集成，開發(fā)容易的CPU；軟件一般用C語(yǔ)言來(lái)編寫，并且提供了豐富的驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)和函數(shù)庫(kù)，有編程器，仿真器，仿真軟件，還有用于calibration的軟件。 　　博世，德爾福，電裝，大陸的VDO等都是汽車ECU行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。編輯本段具體功能 　　電控單元，是電控汽油噴射系統(tǒng)的核心控制元件。它實(shí)際上是一個(gè)微處理器。它的作用是接受各種傳感器送來(lái)的信號(hào)，完成對(duì)這些信息的處理，并向各執(zhí)行元件發(fā)出相應(yīng)的指令，使發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、燃油消耗和廢氣排放都處于最佳的狀態(tài)。 　　電控單元的具體功能有： 　?、賴娪涂刂聘鶕?jù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量和轉(zhuǎn)速，計(jì)算基本供油量，并根據(jù)壓力和溫度等信息進(jìn)行修正，向噴油器發(fā)出噴油指令。 　　②排氣凈化控制根據(jù)排氣管中氧傳感器的信號(hào)，自動(dòng)調(diào)整供油量，精確控制空燃比。 　　③點(diǎn)火控制根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和負(fù)荷，計(jì)算最佳點(diǎn)火提前角。 　?、艿∷倏刂聘鶕?jù)水溫、氣溫及各種附件的負(fù)荷，控制怠速轉(zhuǎn)速。 　?、萜渌刂圃鰤?、冷起動(dòng)、爆震、廢氣再循環(huán)、變缸工作轉(zhuǎn)換、車速限制、自動(dòng)變速控制、自動(dòng)診斷等。編輯本段電控單元的作用 　　電控單元(ECU)是電控系統(tǒng)的核心,安裝在轎車右前輪罩后板處,主要由微處理器,程序存儲(chǔ)器,供電電源電路及各種接口電路組成。 　　當(dāng)整車供電后,ECU開始不斷地定時(shí)檢測(cè)備傳感器及開關(guān)信號(hào),并以此為依據(jù),計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)各工況下的最佳供油量、最佳點(diǎn)火正時(shí)、最理想的怠速等。經(jīng)輸出驅(qū)動(dòng)電路完戚對(duì)噴油器、點(diǎn)火組件、怠速直流電動(dòng)機(jī)和空調(diào)系統(tǒng)的控制。 　　ECU還不斷地對(duì)電控系統(tǒng)中各零部件的功能進(jìn)行隨時(shí)檢測(cè)。一旦發(fā)現(xiàn)故障,立即將故障源以代碼 　　的形式存儲(chǔ)在ECU的指定單元中,并且根據(jù)故障的類型決定系統(tǒng)是否進(jìn)入“跛行”狀態(tài)。與此同時(shí),令“發(fā)動(dòng)機(jī)故障警報(bào)燈”點(diǎn)亮,告誡駕駛員應(yīng)盡快維修。編輯本段電控單元的測(cè)試 　　測(cè)試通常被認(rèn)為是一項(xiàng)不會(huì)增值的工作。在理想的世界中確實(shí)如此，因?yàn)樵诶硐氲氖澜缰?，生產(chǎn)工藝從來(lái)都不會(huì)產(chǎn)生缺陷，系統(tǒng)設(shè)計(jì)永遠(yuǎn)沒有瑕疵，軟件永遠(yuǎn)正常運(yùn)行，從來(lái)不會(huì)有客戶退貨，產(chǎn)品和原材料質(zhì)量問(wèn)題為零，由于不會(huì)出現(xiàn)任何故障，測(cè)試就顯得毫無(wú)必要。但是世界并非完美，因此需通過(guò)測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)可測(cè)量的、可重復(fù)的和可跟蹤的最低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量確實(shí)有價(jià)值，盡管它的價(jià)值無(wú)法直接衡量。 　　測(cè)試的必要性還體現(xiàn)在其它方面。汽車制造商有自己的質(zhì)量要求和標(biāo)準(zhǔn)(如QS-9000)以及長(zhǎng)期跟蹤和規(guī)章要求。汽車制造商通常都要求元件供應(yīng)商在將其元件發(fā)往B&A(組裝)工廠(元件在此處組裝成整車)之前對(duì)元件進(jìn)行測(cè)試。B&A工廠是勞動(dòng)密集型工廠。由于供應(yīng)商的元件故障造成汽車返工是不可接受的，它會(huì)造成極大的損失。供應(yīng)商合同中通常都包括由于供應(yīng)商的原因造成的元件缺陷相關(guān)的罰款條款。 　　ECU生產(chǎn)商需要證明其產(chǎn)品符合客戶的規(guī)范，這需要通過(guò)DV(設(shè)計(jì)驗(yàn)證)測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)。 生產(chǎn)商還需證明其生產(chǎn)工藝可以正確生產(chǎn)出產(chǎn)品，這需要通過(guò)PV (生產(chǎn)驗(yàn)證)來(lái)實(shí)現(xiàn)。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)通常都要求對(duì)一定比例的ECU進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估，以確保生產(chǎn)工藝沒有缺陷。這種質(zhì)量評(píng)估通過(guò)連續(xù)一致性(小型設(shè)計(jì)驗(yàn)證)測(cè)試進(jìn)行。編輯本段其他ECU 　　ECU（發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)） 　　ECU就是發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，Engine Control Unit，這是ECU的全稱，ECU就是用來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行管理的。這個(gè)小東西每輛車上都會(huì)有，并且不管你開是的奔馳、寶馬或者飛度、QQ它都是發(fā)動(dòng)機(jī)上的重要部件。這東西沒有好壞之分，不影響整個(gè)車的性能和價(jià)格。但如果要改裝的話特別是對(duì)于有渦輪的車來(lái)說(shuō)，改裝ECU便可提升50%左右的性能。對(duì)于如何改裝ECU會(huì)在以后的文章里為大家詳解。 　　在1967年之前，汽油機(jī)的供給系統(tǒng)是由化油器來(lái)供油的，這與今天的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)原理完全不同，化油器利用節(jié)氣門前后的壓力差吸油，不僅無(wú)法精準(zhǔn)地控制燃油補(bǔ)給量，更制約了汽車動(dòng)力性和環(huán)保性能的提升。 　　電噴系統(tǒng)的工作特性在于“定量、定時(shí)”噴射燃油，發(fā)動(dòng)機(jī)需要多少燃油，在什么時(shí)刻噴入，這與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、空氣流量等有著直接的關(guān)系，此外還牽涉到水溫、機(jī)油壓力等各種各樣的參數(shù)，這么多參數(shù)如何進(jìn)行處理，并向噴射系統(tǒng)發(fā)出噴油指令呢？這就需要發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的介入了，ECU應(yīng)運(yùn)而生。 　　簡(jiǎn)單地說(shuō)，ECU就像一臺(tái)家用電腦，都是由處理器CPU、輸入/輸出接口I/O、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D、存儲(chǔ)單元ROM+RAM組成。只是ECU的CPU無(wú)法像我們的電腦一樣達(dá)到高速處理，一臺(tái)車用ECU主頻僅需數(shù)10KHz足矣，現(xiàn)在來(lái)說(shuō)即使是再高性能的ECU也無(wú)法達(dá)到家用電腦的處理速度。輸入/輸出接口I/O等同于電腦的顯示器、鼠標(biāo)鍵盤，用來(lái)與處理器進(jìn)行“溝通”，當(dāng)然，這只是機(jī)器和機(jī)器之間的溝通，普通車主很少有和ECU溝通的機(jī)會(huì)；模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D是ECU工作的先決條件，將接收到的傳感信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，這樣才能在ECU中進(jìn)行運(yùn)算。那么，ECU是如何工作的呢？簡(jiǎn)單地說(shuō)就是一個(gè)指揮過(guò)程：“思考”、“指揮”，最終“確認(rèn)”。 　　“偵察”交給Sensor(傳感器)來(lái)完成，傳感器負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行“偵察”，在一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上，大大小小的傳感器有數(shù)十個(gè)之多。節(jié)氣門開度傳感器、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、氧傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、水溫傳感器、爆震傳感器是一臺(tái)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)中最基本的傳感器。傳感器無(wú)處不在，他們負(fù)責(zé)采集相關(guān)的信息，并以電信號(hào)的形式傳入ECU中，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D變成數(shù)字信號(hào)后，ECU經(jīng)過(guò)運(yùn)算，判斷出此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，這就是ECU的“思考”過(guò)程。 　　而“思考”過(guò)程依照什么為標(biāo)準(zhǔn)呢？電腦固然不會(huì)有思維，這需要的是ROM存放的程序。這相當(dāng)于一個(gè)軟件，當(dāng)數(shù)據(jù)傳入ECU時(shí)，ROM程序的故有數(shù)據(jù)與采集而來(lái)的信號(hào)進(jìn)行對(duì)比運(yùn)算，由此ECU得出調(diào)整方法。這一套程序是ECU的靈魂所在，這一程序的編寫是建立在大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上的，往往需要經(jīng)過(guò)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)、道路試驗(yàn)才能建立起來(lái)。 　　當(dāng)然，ECU也不是一成不變的，RAM能夠記錄汽車行駛的數(shù)據(jù)，通常很多ECU都會(huì)有“學(xué)習(xí)”能力，ECU能從RAM記錄的數(shù)據(jù)中不斷地學(xué)習(xí)駕駛者的駕駛風(fēng)格，從而更加人性化。當(dāng)然，一旦出現(xiàn)故障，也可以從RAM上讀取到信息，從而為維修做出支持。 　　完成“思考”之后，ECU下一步需要做的就是“指揮”。受到ECU控制的是噴油器，負(fù)責(zé)調(diào)整噴油量和噴油時(shí)刻，同時(shí)汽油泵負(fù)責(zé)向其供油；點(diǎn)火控制器與點(diǎn)火線圈如何進(jìn)行點(diǎn)火等等都受到ECU的控制。而在此之后，ECU需要再次接收數(shù)據(jù)以確認(rèn)一個(gè)閉環(huán)控制的結(jié)束。 　　以上便是ECU的工作原理，雖然現(xiàn)在的ECU不能像電腦那樣的強(qiáng)大。但有一種說(shuō)法，未來(lái)的ECU將會(huì)是強(qiáng)大的電腦系統(tǒng)，將整合發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)變速箱、ABS系統(tǒng)、車載娛樂影音系統(tǒng)、四輪驅(qū)動(dòng)扭矩分配系統(tǒng)、主動(dòng)懸掛系統(tǒng)、安全氣囊+安全帶系統(tǒng)等等所有需要管理的部件，我們可以享受汽車影音系統(tǒng)，可以玩電腦游戲，可以接受GPS信號(hào)。最酷的是你可以為自己的發(fā)動(dòng)機(jī)植入舒馬赫式的駕駛方式，也可以選擇萊科寧式。更讓人興奮的是，據(jù)說(shuō)微軟已經(jīng)開始進(jìn)行可行式分析了，讓我們翹首以待吧