电控单元主要由输入电路、AD(模/数)转换器、微型计算机和输出电路四部分组成(图5-1)。 1.输入电路： 输入电路的功用是对从传感器来的信号进行预处理(一般是去除杂波和把正弦波变为矩形波)并转换成输入电平(符合微型计算机要求幅值的矩形波)。 2.AD转换器： AD转换器的功用是将模拟信号转变为数字信号。从传感器输入ECU的信号有模拟信号和数字信号两种。空气流量传感器、水温传感器、进气温度传感器、线性输出式节气门位置传感器等向ECU输出的是模拟信号——变化缓慢的连续信号。它们经输入电路处理后都已变成具有一定幅值的模拟电压信号,但微型计算机不能直接处理它,还必须用AD转换器把这种信号转换成数字信号。
3.微型计算机：
微型计算机是发动机电控系统的中枢。它的功用的是把各种传感器送来的信号进行运算处理,并把处理结果(如燃油喷射指令信号、点火正时指令信号等)送至输出电路。
微型计算机内部结构如图5-2所示,主要由中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、输入/输出(IO)接口和总线等组成。
中央处理器的功用是对数据进行算术、逻辑运算,并对存储器和I/O接口发出指令。
存储器的主要功用是存储信息资料,一般由几个只读存储器(ROM)和随机存储器(ROM)组成。ROM是只能读出的专用存储器,其存储内容一次写入后就不能改变,但可以调使用ROM存储是永久性的,即使切断电源,其存储的内容也不丢失,通电后又可以立即作用。因此,ROM适用于存储固定程序和数据,即存放各种水久性的程序和水久性、半永久性的数据,如电子控制汽油喷射系统中的一系列控制程序、喷油特性脉谱、点火控制特性脉谱以及其他特性数据等。RAM的主要功用是存储微型计算机操作时的可变数据如微型计算机的输入、输出数据和计算机中产生的中间数据等,并且可以根据需要随时调出或改变(改写)其中的数据。RAM在微型计算机中起暂时存储信息的作用,因此,当电源切断时,所有存入RAM的数据会完全消失。为了能较长期地保存某些数据,如故障码、空燃比学习修正值等,防止点火开关关断时因电源被切断而造成数据丢失,RAM一般都通过专用的电源后备电路与蓄电池直接连接。这样可以使它不受点火开关的控制,只有当专用电源后备电路断开或蓄电池上的电源线被拔掉时,存人RAM的数据才会消失。
输入/输出接口是CPU与输入装置(传感器)、输出装置(执行器)间进行信息交换的控制电路。根据CPU的命令,输入信号以所需要的频率通过I/O接口接收,输出信号则按发出控制信号的形成和要求通过I/O接口,以最佳的速度送出(或送入中间存储器)。输入和输出装置一般都要通过I/O接口才能与微型计算机连接。
总线是一束传递信息的内部连线。在微型计算机中,中央处理器、存储器与I/O接口是通过总线连接起来的,它们之间的信息交换均要通过总线进行。总线按传递信息的类别可分为数据总线、地址总线与控制总线3种。
4.输出电路：
输出电路是微型计算机与执行器之间建立联系一个装置。它的功用是将微型计算机发出的指令信号转变成控制信号(起着控制信号的生成和放大等作用),以驱动执行器工作。由于微型计算机输出的指令信号是低电压、小电流的数字信号,不能直接驱动执行器工作,所以需要输出电路将该信号转换成可以驱动执行器工作的控制信号(如喷油控制信号、点火控制信号、电动汽油泵控制信号等)。在输出电路中一般采用大功率三极管控制执行器电路的搭铁回路,微型计算机输出的信号控制该晶体管导通和截止。例如,在控制喷油器的输出电路(图5-3)中,大功率三极管的导通和截止为喷油器提供具有一定宽度的脉冲驱动信号。
