汽車CAN總線系統(tǒng)智能節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

1、汽車ECU電路分析ECU電路解析正如在本章開始時我們講到的， 不同廠商的汽車電腦在功能 上不是完全相同的， 但結(jié)構(gòu)組成和要緊功能是差不多一樣的， 因 此我們以有代表性的BOSCH MOTRON系統(tǒng)為例進(jìn)行ECU勺電路 分析。1、BOSCH MOTRONI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖BOSCH MOTRONI系統(tǒng)在電子燃油噴射系統(tǒng)中極具代表性，國內(nèi)生產(chǎn)的大部分車型采納的差不多上BOSC電子噴射系統(tǒng)。圖5.11為MOTRONI系統(tǒng)框圖，在此圖中介紹了曲型電子燃油噴射 系統(tǒng)的組成， 各部分的聯(lián)系情況， 關(guān)于更好的了解電腦的工作過 程，以至于分析故障與維修差不多上大有關(guān)心的。圖 11 Motronic 系統(tǒng)框圖1燃油箱

2、； 2燃油泵； 3燃油濾清器； 4燃油壓力調(diào)節(jié) 器；5燃油脈動衰減器； 6電子操縱單元； 7分電器； 8噴 油嘴；9冷起動噴油嘴； 1 0節(jié)氣門； 1 1 節(jié)氣門開關(guān)門； 12 空氣流量計(jì)； 13氧傳感器； 14熱敏開關(guān)； 15水溫傳感器； 16輔助空氣閥； 17 曲軸位置傳感器； 18主繼電器； 19燃油泵繼電器在圖 11 中，電子操縱單元作為電控發(fā)動機(jī)的核心部分，由一 8 位 /16 位單片微機(jī)、集成電路和相關(guān)電子元件組成，英文表示為Electric control unit 簡稱ECU其作用是接收各種傳感 器送來的信息， 以它們進(jìn)行運(yùn)算、 處理、推斷后再發(fā)出指令信號， 經(jīng)輸出電路進(jìn)行功率

3、放大后驅(qū)動想應(yīng)的執(zhí)行單元， 從而實(shí)現(xiàn)對發(fā) 動機(jī)的各種工況的操縱。那個地點(diǎn)提級的ECU是各種操縱單元的 統(tǒng)稱，ECM/PCM則是發(fā)機(jī)操縱模組或動力操縱模組的縮寫，是包 含于ECU范圍之內(nèi)的。2、BOSCH MOTRONIC1.電路分析汽車電子操縱單元（ECU，不論是BOSCH勺MOTRONIC福特的EEC IV、V,通用的P4、P6等，其最終的目的只有一個， 讓發(fā)動機(jī)工作的更出色，表現(xiàn)為動力更強(qiáng)勁，噪聲小，污染低。 這是針對發(fā)動機(jī)系統(tǒng)而言， 其他系統(tǒng)也是一樣， 每個系統(tǒng)都有自 己的目標(biāo)，這就看起來是電視機(jī)一樣，世界各國生產(chǎn)的電視機(jī)， 不管是哪個廠家的， 差不多上要以接收電視節(jié)目為目的。 基于如

4、此一種認(rèn)識，我們能夠把 ECU抽樣化的分成幾個部分，見圖12所示。MCUI/OADC匚FU掃出電銘佞啟器'Bilfj器 一從圖中我們能夠看到，ECU由MCU（微處理器）、輸入電路、 輸出電路、A/D轉(zhuǎn)換器及部分組成，各部分功能描述如下：（1）輸入電路從傳感器來的信號，首先進(jìn)入輸入回路，關(guān)于模擬信號，去 除雜波干擾，把小信號進(jìn)行放大，把正弦波變成矩形波；關(guān)于數(shù) 字信號，進(jìn)行緩沖后可直接與 MCU或I/O擴(kuò)展電路連接。同時輸 入電路還將電源電壓轉(zhuǎn)換成適合微機(jī)使用的工作曉以大義。即輸入電路是對信號進(jìn)行整形同時提供系統(tǒng)各部分所需要的不現(xiàn)的 工作電壓。（2）A/D轉(zhuǎn)換器輸入ECU的傳感器信號有兩

5、種：一種是模擬信號，另一種是 數(shù)字信號。信號的形態(tài)不同，輸入 ECU內(nèi)的處理方法也不一樣。數(shù)字信號可直接送入微處理器，模擬信號則要通過A/D 轉(zhuǎn)換器（模擬 /數(shù)字轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號才送入微處理器。早期的MCI自身沒有A/D轉(zhuǎn)換器功能，為完成如此的轉(zhuǎn)換，能夠通過擴(kuò)展 A/D 轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)。如奔馳的CIS E 系統(tǒng)的確實(shí)是通過A/D0809如此一個A/D轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)的。較新類型的 MCI由于自 身具有 A/D 轉(zhuǎn)換功能，已不需要進(jìn)行外部擴(kuò)展了。（3）輸出電路 它是微機(jī)與執(zhí)行器之間的聯(lián)系電路。 由于微機(jī)輸出的是數(shù)字 信號，而且電流專門小，一般是不能驅(qū) 執(zhí)行器工作的。通過輸 出回路后，通過其中功率

6、三極管或功率 MOS管的放大作用，提供 足夠的驅(qū)動電流，大部分的負(fù)載工作于開關(guān)狀態(tài)下。在汽車那個特定的工作環(huán)境，大部分的執(zhí)行器 /驅(qū)勸器都與 線圈有關(guān)，從電磁噴油器到電磁閥、各種馬達(dá)、繼電器、包括點(diǎn) 火線圈，等等，因此有人夸張的講，汽車的輸出電路的任務(wù)實(shí)質(zhì) 確實(shí)是驅(qū)動線圈工作。 我們不管如此的結(jié)論是不是太武斷， 但這 種描述的確比較容易理解。（4）微處理器（ MCU）它是ECU的核心部分，由中央處理器（CPU、存儲器（ROM-RAM、輸入/輸出口（ I/O、等組成。它能依照需要，用內(nèi)存的4 / 13程序和數(shù)據(jù)對各種傳感器送來的信號進(jìn)行比較、 運(yùn)算和修正， 并 將處理結(jié)果以指令的形式送至輸出電路

7、。 驅(qū)動相關(guān)元件， 完成操 縱功能。圖 13、圖 14 為德國寶馬汽車所采納的 Motronic M1.3 系統(tǒng) 電子操縱單元的內(nèi)部原理圖。（3）輸出電路它是微機(jī)與執(zhí)行器之間的聯(lián)系電路。 由于微機(jī)輸出的是數(shù)字 信號，而且電流專門小，一般是不能驅(qū) 執(zhí)行器工作的。通過輸 出回路后，通過其中功率三極管或功率 MOS管的放大作用，提供 足夠的驅(qū)動電流，大部分的負(fù)載工作于開關(guān)狀態(tài)下。在汽車那個特定的工作環(huán)境，大部分的執(zhí)行器 / 驅(qū)勸器都與 線圈有關(guān)，從電磁噴油器到電磁閥、各種馬達(dá)、繼電器、包括點(diǎn) 火線圈，等等，因此有人夸張的講，汽車的輸出電路的任務(wù)實(shí)質(zhì) 確實(shí)是驅(qū)動線圈工作。 我們不管如此的結(jié)論是不是太武

8、斷， 但這 種描述的確比較容易理解。（4）微處理器（ MCU）它是ECU的核心部分，由中央處理器（CPU、存儲器（ROM -RAM、輸入/輸出口（ I/O、等組成。它能依照需要，用內(nèi)存的 程序和數(shù)據(jù)對各種傳感器送來的信號進(jìn)行比較、 運(yùn)算和修正， 并5 / 13將處理結(jié)果以指令的形式送至輸出電路。驅(qū)動相關(guān)元件，完成操 縱功能。圖13、圖14為德國寶馬汽車所采納的 Motronic M1.3系統(tǒng) 電子操縱單元的內(nèi)部原理圖。AJr=：3a*古e也I丘ilalfti；：”UH3 三匸T” f4-KIQ !E s -k-fcw mil gi an& rrmnimi 一tmiimm:一 £

9、;LT.U.iiKi rlo.-lEid Ii3 di-F圖 13BMW Motro nic M1.3rDMIsIt.L 一甯 as世!-!31UMIL(H-MIti-iCI-石星力I 右一 *1731I si 5II»吏誰一II SN2IH3hMI«-吞1(g-盎處比UJ?*£_L茜翹SUI1 24異E曽 s#MgIS*5S s st-isis 萌U &首U ss 宕苗JTA wy ?界£3smnll2一書£L.meM££SE y 寅一書3*HS si£ sr號 小冠IflD:".TUJstJL

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