1.输入回路。 从传感器输出的信号输入给ECU后,首先通过输入回路。其中数字信号(转速传感器的输出信号和卡门涡流式空气流量计的输出信号等)直接输入微型计算机,模拟信号(热线式空气流量计的输出信号和水温传感器的输出信号等)则由AD转换器转换成数字信号后再输入微型计算机。 输入回路的作用是将传感器输入的信号,如图3-23所示,在除去杂波、把正弦波转变为矩形波后,再转换成输入电平,如图3-24所示。 2.A/D转换器。 由传感器输入的模拟信号往往是连续变化的模拟量,如温度、压力、流量、位移量等。 模拟量不能直接进入微型计算机进行运算,而必须把模拟量转换成数字信号,才能送到微型计算机中进行算术或逻辑运算。
由于传感器输入的信号有模拟信号和数字信号,而微型计算机只能接受数字信号一种形式,所以传感器输入的模拟信号要经过相应的处理电路后,再经过A/D转换器转换,才能以数字量的形式送入中央处理器CPU中。A/D转换的工作过程如图3-25所示。
3.微型计算机。
微型计算机由中央处理器(CPU)、存储器、输入输出(IO)装置等组成,如图3-26所示。
(1)中央处理器(CPU)。CPU是电子控制单元的核心,它是运算器与控制器的总称其功用是读出命令,并执行数据处理任务,既可通过接口向系统的各个受控部分发出指令,同时又可对整个控制系统所需的参数进行检测、数据处理、控制运算和逻辑判断。
CPU由进行数据算术运算和逻辑运算的运算器、暂时存储数据的寄存器、按照程序进行各部件之间信号传送及控制的控制器等组成,如图3-27所示。
(2)存储器。存储器的功用是记忆存储程序和数据,一般由几个只读存储器( Read OnlyMemory,ROM)和随机存储器( Random Access Memory,RAM)组成。
ROM是读出专用存储器,存储内容一次写入后就不能改变,但可以调出使用。ROM存储器存储的内容,即使切断电源,其记忆的内容也不丢失,故适用于对各种程序和数据的长期保留。目前可改写的只读存储器( Erasable Programmable ROM, EPROM)已在汽车微型计算机中得到应用,该存储器可由紫外线将其记忆内容消去,并可改写存储内容。
随机存储器RAM既能读出也能写入数据,并记忆在任意地址上,但是切断电源后,存储的数据就要丢失。所以RAM只适用于暂时保留过程中的数据。
(3)输入输出(I/O)装置。I/O装置的功用是根据CPU的命令,在外部传感器和执行器之间执行数据传送任务,一般称为I/O接口。
(4)执行器。车用执行器是汽车电子控制系统的输出装置,执行器受ECU控制,具体执行某项控制功能的装置。执行器又称为执行元件、执行机构或执行装置。一般是由ECU控制执行器电磁线圈的接地回路,也有的是由ECU控制的某些电子控制电路。在汽车电子控制系统中,执行器把从ECU传来的电信号转换为机械运动。它通过电能、发动机真空、气压或三者之间的组合作用,对外做功,推动汽车或发动机的某个装置运动,完成所需要的控制任务。
例如,执行器可根据ECU的指令,改变发动机节气门的开度,进而控制发动机的转速。
在汽车电子控制系统中,执行器主要有下列16种形式:电磁式喷油器;点火控制器(点火模板);进气控制阀;二次空气喷射阀;活性炭罐排泄电磁阀;车速控制电磁阀;自动变速器挡位电磁阀;增压器释压电磁阀;废气再循环(EGR)阀;怠速控制阀、怠速电动机;汽油泵继电器;冷却风扇继电器;空调压缩机继电器;自诊断显示与报警装置;故障备用程序起动和仪表显示器。
