El principio de funcionamiento de la ECU del motor de un automóvil

El proceso de trabajo de la unidad de control electrónico del automóvil.

La unidad de control electrónico es el centro neurálgico del sistema de control electrónico del motor. Con el rápido desarrollo de la tecnología electrónica automotriz, los productos ECU se actualizan constantemente y ahora todos los automóviles utilizan ECU digitales.

La ECU se compone principalmente de CPU, memoria, interfaz de E/S, bus de transmisión de información, etc. , como se muestra en la Figura 1-2.

Figura 1-2 Diagrama de composición de la unidad de control electrónico y procesador central. Según sea necesario, la unidad de control electrónico puede preprogramar las señales enviadas por varios sensores y almacenarlas en una memoria con programas y datos almacenados. Cuando está en uso, el programa correspondiente se puede iniciar a través del sensor para lograr el control automático. El sistema de unidad de control electrónico del automóvil solo necesita utilizar una cierta capacidad de memoria semiconductora para cumplir con los requisitos de almacenamiento, sin necesidad de memoria externa.

En el sistema de control de la unidad de control electrónico, se utilizan muchos componentes e instrumentos de detección para recopilar y detectar diversos parámetros. Su función principal es cambiar el parámetro medido de una cantidad no eléctrica a una cantidad eléctrica. Por ejemplo, el termopar cambia la señal de temperatura a una señal de voltaje y el sensor de presión cambia la señal de presión a una señal de voltaje. Estas señales se convierten en un voltaje estándar unificado y luego se envían a la unidad de control electrónico para su comparación y operación. Por lo tanto, la precisión del componente de detección determina directamente la precisión del control de todo el sistema de control. Para convertir los comandos e instrucciones de los resultados de funcionamiento de la ECU en acciones y acciones de control y ponerlos en práctica, la ECU debe estar equipada con un actuador. Los actuadores más utilizados son eléctricos, hidráulicos o neumáticos, como motores paso a paso y válvulas solenoides. ①Unidad central de procesamiento. La unidad central de procesamiento es el núcleo de todo el sistema de control. La unidad central de procesamiento consta de una unidad aritmética que realiza operaciones aritméticas/lógicas, registros que almacenan datos temporalmente y un controlador que realiza tareas de control y transmisión de señales entre dispositivos según el grado, como se muestra en la Figura 1-2. El trabajo de la unidad central de procesamiento se realiza bajo la acción de un generador de impulsos de reloj. Cuando se enciende la unidad de control electrónico, el generador de impulsos genera inmediatamente una serie de voltajes de ancho de impulso con una determinada frecuencia y los envía al procesador central. Su función es controlar el proceso de trabajo de la ECU en cualquier momento.

②Memoria. La memoria se utiliza principalmente para almacenar programas, datos, tablas, mapas, etc. , que se puede leer o almacenar según sea necesario. La memoria consta de varias celdas de memoria, cada una de las cuales tiene un número llamado dirección de celda. Cada unidad generalmente almacena un código independiente, llamado palabra, y el número de bits del código se llama longitud de palabra. La memoria de acceso aleatorio se utiliza principalmente para almacenar datos variables de la ECU durante el funcionamiento, como almacenar temporalmente información ingresada por la ECU para usar en los cálculos de la CPU. Por ejemplo, la información enviada a la ECU por varios sensores y los datos intermedios generados durante los cálculos pueden almacenarse temporalmente en la RAM y recuperarse en cualquier momento o reemplazarse con nuevos datos según sea necesario. Algunos datos almacenados en la RAM, como la corrección del aprendizaje de la relación aire-combustible, códigos de falla, etc. , se puede guardar durante mucho tiempo para evitar la pérdida de datos causada por un corte de energía cuando se apaga el interruptor de encendido. Generalmente, este tipo de RAM está conectada directamente a la batería a través de un circuito de respaldo de energía dedicado, de modo que la RAM no está controlada por el interruptor de encendido. Por supuesto, cuando se desconecta el circuito dedicado para respaldo de energía o se desconecta el cable de alimentación de la batería, los datos almacenados en la RAM desaparecerán naturalmente.

③Circuito de interfaz de E/S. El circuito de interfaz de E/S es un circuito de control para el intercambio de información entre la CPU, los sensores de entrada y los actuadores de salida. De acuerdo con el comando de la CPU, la señal de entrada a la ECU se recibe a través del circuito de interfaz de E/S a la frecuencia requerida, y la señal de salida de la ECU también se emite a través del circuito de interfaz de E/S a la mejor velocidad de procesamiento. Según la forma y requisitos de la señal de control. O enviado a almacenamiento intermedio. Los dispositivos de E/S externos utilizados en el sistema ECU generalmente están equipados con interfaces de E/S, que se pueden conectar a la ECU a través de la interfaz de E/S. Por lo tanto, la interfaz de E/S es el enlace entre la ECU y el control. Objeto para el intercambio de información, y también es indispensable para la parte del sistema ECU, que desempeña varias funciones, como almacenamiento en búfer de datos, coincidencia de voltaje, coincidencia de sincronización, etc. ④Bus del sistema ECU. El bus del sistema de la ECU es un conjunto de conexiones que se utilizan para transmitir información interna, como se muestra en la Figura 1-3.

En el sistema ECU, la CPU, la memoria y las interfaces de E/S están conectadas a través de un bus que transmite información, y el intercambio de información entre ellas debe realizarse a través del bus. El bus generalmente incluye tres líneas de bus: bus de datos, bus de direcciones y bus de control. El bus utiliza datos, direcciones de almacenamiento y señales de control para operar y controlar varios componentes del sistema. Al mismo tiempo, la memoria y las funciones de E/S del sistema se pueden ampliar conectando el bus. @2019