下载文档原格式
一、汽车电子控制单元（ECU）原理汽车发动机电控系统由信号输入装置（传感器）、电子控制单元（ECU）和执行器三部分组成（如图1所示）。
电子控制单元又称为电子控制器，俗称电脑（一般简写为ECU、发动机控制模块MCU、EEC 或者PCM），是发动机电控系统的核心部件。
其功能是根据各种传感器和控制开关输入的信号参数，对喷油量、喷油时刻和点火时刻、怠速控制、进气控制、排放控制、自诊断失效保护和备用控制系统等进行控制。
ECU 主要由输入回路、模拟/数字（A/D）转换器、微机和输出回路4部分组成（如图2所示）。
输入回路主要指从传感器来的信号，首先进入输入回路。
在输入回路里，对输入信号进行预处理，一般是在去除杂波和把正弦波变为矩形波后，再转换成输入电平。
A/D转换器功用将模拟信号转换为数字信号后再输入微机。
如果传感器输出的是脉冲（数字）信号，经过输入回路处理后可以直接进入微机。
电子控制单元是发动机电控系统的核心。
他能根据需要，把各种传感器送来的信号，按内存的程序对数据进行运算处理，并把处理结果送往输出回路。
输出回路的作用是将微机发出的指令，转变成控制信号来驱动执行器工作。
输出回路一般起着控制信号的生成和放大等作用。
在发动机运转过程中，ECU 根据发动机控制系统的各传感器送来的信号，判断发动机当前所处的运行工况和工作条件，并从ROM 中查取相应的控制参数数据，经中央处理器（CPU）的计算和必要的修正后，输出相应的控制信号，控制发动机运转。
电子控制单元的简要工作过程如下：（1）发动机起动时，ECU 进入工作状态，某些程序从ROM 中取出，进入CPU。
这些程序可以用来控制点火时刻、燃油喷射和怠速等。
（2）通过CPU 的控制，指令逐个地进行循环执行。
执行程序中所需要的发动机信息，来自各个传感器。
（3）从传感器来的信号，首先进入输入回路进行处理。
如果是数字信号，则直接经I/O 接口进入微机；如果是模拟信号，则经A/D 转换器转换成数字信号后才经I/O接口进入微机。
简述汽车发动机主要的控制系统汽车发动机主要的控制系统包括：1.电子控制燃油喷射系统（EFI）：该系统通过各种传感器，采集控制系统所需的信号，如空气流量、冷却液温度等，然后将信号转化为电信号并输送给ECU（电子控制单元）。
ECU根据这些信号确定基本的喷油量，再根据其他传感器（如节气门位置传感器）信号对喷油量进行修正，以实现最佳的混合气浓度，从而优化发动机的燃烧过程，提高功率、降低油耗、减少排气污染等。
2.电控点火系统（ESA）：该系统通过点火提前角控制和通电时间（闭角）控制与恒流控制，使发动机在不同转速、不同负荷条件下，根据各相关传感器信号，选择最理想的点火提前角点燃混合气，并根据蓄电池电压及转速等信号控制点火线圈初级电路的通电时间，从而改善发动机的燃烧过程，使发动机输出最大的功率和转矩，而将油耗和排放降低到最低限度。
3.废气再循环控制系统（EGR）：该系统将一部分废气引入到进气系统中，通过降低气缸内的温度，来减少氮氧化物的排放。
4.怠速控制系统（ISC）：该系统根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等，通过怠速控制阀对发动机的进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。
5.进气控制系统：根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气进行控制，以提高发动机的充气效率，从而改善发动机动力性。
具体包括谐波进气增压系统（ACIS）、废气涡轮增压系统、可变气门正时系统、电子控制节气门系统（ETCS）等。
6.排放控制系统：对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。
具体包括汽油蒸汽排放（EVAP）控制系统、废气再循环（EGR）控制系统、氧传感器及三元催化转化（TWC）控制系统、二次空气喷射控制系统等。
以上是汽车发动机主要的控制系统的简介，仅供参考。
第四章汽车电子控制系统概述第一节汽车电子技术的发展背景汽车既可作为生产运输的生产用品，又可作为代步、休闲、旅游等消费用品，汽车技术的发展是人类文明史的见证。
随着社会、经济的发展，汽车成为人类密不可分的伙伴。
当然，汽车的发展也带来了一些负面的影响，如随着汽车保有量的增加，交通条件、安全、环境污染也成了日益严重的问题。
汽车的安全、环保和节能是当今汽车技术发展的主要方向。
一、安全、环保和节能推动了汽车技术的发展汽车的安全性是人类社会的一大祸害，车辆的制动安全性、驱动安全性与行驶安全性是道路交通安全事故的三大主要根源。
全世界每年由于交通事故死亡约50万人，排在人类死亡原因的第10位；我国目前每年因交通事故死亡占全国总死亡人数的1.5%，约每年10万人。
为此，科技人员从汽车的主动安全性和被动安全性两个方面着手，设计了防滑控制系统、车辆姿态控制系统、智能防撞预警与应急保护系统、碰撞后的保护系统等一系列电子控制装置。
HC和NOx 混合在一起，在强烈的阳光照射下，会发生一系列光化学反应，产生臭氧和各种化合物。
臭氧（O3）具有很强的氧化性和毒性。
1963年美国洛杉矶地区发生了光化学烟雾事件，促使各国对大气污染的重视研究。
据统计，城市大气污染物一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）的主要污染源是汽车排气。
因此，世界各国都相继制订了日益严格的汽车排放物限制法规。
此外，随着汽车保有量的增加，汽车噪声也是环境保护的重点治理对象。
于是，现代轿车普遍装有喷油与点火控制、废气再循环及三元催化等发动机尾气控制装置。
人们还在降低机械噪声、隔振、隔音等方面进行了大量的实验与改进工作。
进入二十世纪70年代，全球的石油危机，使汽车节能问题受到世界各国高度重视，汽车耗油量被相应的法规限制，并成为汽车报废的一个主要标志。
到二十世纪末，美国政府提出了耗油为3L/100km的“3升车”计划。
传统的化油器等发动机部件虽然有了很大的改进，仍然满足不了排放和油耗两大法规的要求。
汽车电子电气系统概述
汽车电子电气系统是汽车的重要组成部分，在汽车上扮演着至关重要的角色。
汽车的电子电气系统一般主要由发动机控制系统、变速箱控制系统、燃油系统、悬架系统、气压系统、安全系统、刹车系统、车身转向系统、照明系统、空调系统、信息娱乐系统等组成。
发动机控制系统是汽车电子电气系统中最重要的部分，它主要由发动机控制单元(ECU)、发动机燃油系统、发动机感应系统、发动机燃油进气系统等主要组成部分组成，它的功能是控制发动机的燃油供给，以保持发动机的最佳性能。
变速箱控制系统是汽车电子电气系统的另一个重要部分，它主要由变速箱控制单元(TCU)、变速箱传感器、变速箱控制电路等组成，它的功能是根据车辆的行驶状况调整变速箱的档位，以达到最佳行驶状态。
燃油系统是汽车电子电气系统的另一个重要部分，它主要由燃油泵、油水分离器、汽油喷射器、排气系统等组成，它的功能是将燃油喷射到发动机上，使发动机正常运行。
悬架系统是汽车电子电气系统的另一个重要部分，它主要由减震器、缓冲器、弹簧等组成，它的功能是在发动机运行时。
汽车电子控制系统的控制方式以及汽车ECU的基本特点有哪些汽车电子控制系统的控制方式汽车电子控制系统是由多个控制单元（ECU）组成的系统，负责监测和控制引擎、传动系统、制动系统、底盘等部件的工作状态。
下面介绍一些常见的汽车电子控制系统的控制方式。
阀门控制阀门控制是利用不同的气压控制阀门的开启和关闭，从而控制汽车的加速、刹车和转向等功能。
在汽车电子控制系统中，阀门控制主要是由电子控制单元（ECU）来控制。
传感器控制传感器控制，指利用各种传感器来感知汽车运行状态以及各组件的工作状态，并根据传感器的信号来控制汽车的加速、刹车、转向等功能。
常见的传感器有氧气传感器、油压传感器、发动机转速传感器等。
特斯拉控制特斯拉控制是利用高频电磁波来控制汽车的加速、刹车、转向等功能。
这种控制方式主要应用于特斯拉电动汽车上，由特斯拉电子控制单元（ECU）来控制。
自适应控制自适应控制是一种控制方式，即根据加速踏板、制动踏板的压力以及车速等参数来自适应地控制汽车的加速、刹车、转向等功能。
这种控制方式主要是由汽车电子控制单元（ECU）来控制。
汽车ECU的基本特点汽车ECU是汽车电子控制系统的一个重要组成部分，下面介绍一些汽车ECU的基本特点。
多个系统集成汽车ECU不仅可以用来控制发动机，还可以用来控制汽车的多个系统，如变速器、制动、底盘等多个系统，从而保证整个汽车的工作状态。
简化连线汽车ECU可以将外部部件或传感器的信号通过简化的方式进行控制，使得汽车的连线更简单，同时也提高了汽车的整体运行效率。
自适应功能汽车ECU还具有自适应功能，可以根据不同的行驶条件来调整发动机的性能和效率，从而保证整车的安全性和可靠性。
长期稳定性汽车ECU具有长期稳定性，即使在恶劣的工作环境下，如高温、高湿等条件下，其性能也不会受到很大的影响。
总的来说，汽车电子控制系统的控制方式和汽车ECU的基本特点都是为了能更好地控制整个汽车的运作，从而保证汽车的安全性和可靠性。
汽车电子介绍及控制系统汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。
车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统（车身电子ECU）。
车体汽车电子控制装置有如赤裸裸的、不穿戴任何衣物饰物的人体；车载汽车电子包括汽车信息系统、汽车导航系统和汽车娱乐系统。
车载汽车电子控制装置有如人身的衣物、饰物。
汽车电子分类随着汽车电子技术朝着集成化、智能化、网络化、模块化的方向发展，上述分类可能会有交叉与融合。
汽车电子地位: 汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。
汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。
据统计，从1989年至2000年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。
一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到48个，电子产品占到整车成本的50%以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。
汽车电子类别:按照对汽车行驶性能作用的影响划分，可以把汽车电子产品归纳为两类：一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置；它们包括发动机、底盘、车身电子控制。
例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等，另一类是车载汽车电子装置，车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。
它们包括汽车信息系统（行车电脑）、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。
目前电子技术发展的方向向集中综合控制发展：将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制（PCM）；将制动防抱死控制系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）和驱动防滑控制系统（ASR）综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。
控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统（UCC）。
由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。
总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。
电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。
由于使用了网络化的设计，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，使装配工作更为简化，同时也增加了信息传送的可靠性。
通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置，读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得更为简单。
汽车电子变化:汽车电子技术的应用将使汽车发生以下主要变化：汽车的机械结构还将发生重大的变化，汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展，实现“线操控”。
用导线代替原来的机械传动机构，例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。
汽车12伏供电系统向42伏转化。
随着汽车电子装置越来越多，消耗的电能正在大幅度地增加。
现有的12伏动力电源，已满足不了汽车上所有电气系统的需要。
今后将采用集成起动机－发电机42伏供电系统，发电机最大输出功率将会由目前的1千瓦提高到8千瓦左右，发电效率将会达到80%以上。
42伏汽车电气系统新标准的实施，将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革，机械式的继电器、熔丝式保护电路将被淘汰。
汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化。
智能汽车装备有多种传感器，能够充分感知驾车者和乘客的状况，交通设施和周边环境的信息，判断乘员是否处于最佳状态，车辆和人是否会发生危险，并及时采取对应措施。
今天，社会进入了信息网络时代，人们希望汽车不仅仅是一种代步工具，更希望在汽车是生活及工作范围的一种延伸，在汽车上就像呆在自己的办公室和家里一样，可以收听广播，打电话，上互联网，处理工作。
随着数字技术的进步，汽车也将步入多媒体时代。
利用windows操作系统开发的车载计算机多媒体系统，具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能。
可以预见到的将来，汽车装置自动导航和辅助驾驶系统，驾驶员可把行车的目的地输入到汽车电脑中，汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。
人们可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施，一边驾驶着汽车，一边欣赏着音乐电视，还可上网预定饭桌、机票等汽车电子七大特点:汽车电子信息产品是一大市场，市场将年增7%，车载远程信息处理系统市场达到200亿美元。
据汽车用品之家社区专家介绍，随着我国汽车业的迅速发展，目前我国汽车电子业呈现出汽车电子大发展特点：汽车工业正处于科技创新时代，传统机电产品成为高新技术产品，汽车产业已成为高新技术装备起来的产业。
法规和市场推动着汽车电子信息技术的发展，能源、排放、噪声、安全法规日趋严格，客户对舒适性的要求不断提高，推动着汽车电子信息技术的发展。
我国也将实施欧Ⅲ排放标准，欧洲将实施欧Ⅳ排放标准，德国已开发出百公里油耗一升的汽车。
提升汽车安全性的安全带、安全气囊、ABS、ASR等都已智能化。
汽车和发动机系统微处理器的规模越来越大。
汽车微处理器越来越多，有的车型达60个，并采用LIN、CAN网络控制，汽车电子产品已占汽车总成本的1/3，软件部分占4%，这一两年预计将超过10%。
IC也将不断趋于集成化，如今的一个IC可实现相当于以前多个IC的功能。
为适应电子系统发展需求，汽车供电系统将从12V发展到42V。
将普及电控电喷系统，提高动力系统效率，可以看出所有发动机已采用了电子技术，厂商也正在普及和提高：电控高压共轨柴油机正大量研究，电力电子模块混合动力驱动系统成驱动主力，氢燃料电池混合动力汽车商业化取得新进展，电控复合火花点火发动机迅速普及，高级电控均匀充气压燃发动机正加紧研究。
线控或驱动系统迅速发展，线控转向、线控制动正加紧研究，线控将取代机械系统，汽车底盘将发生革命性变化。
ITS正迅速兴起，包括汽车的智能化、公路的自动化和导航系统等。
综合控制成为汽车电子信息技术发展趋势，包括动力传动系统、底盘与安全系统、车身与防盗系统等，远程信息处理系统将使蓝牙技术广泛应用于汽车，汽车智能化将不断升级。
汽车电子控制系统：故障排除传感器的检查元件故障元件电路故障。
如脱焊、氧化短路等。
元件击穿损坏。
如二极管、晶体管及电容等。
元件变质。
如电阻、电容老化，数据变更；二极管、晶体管热稳定性差等。
线圈冷却液温度传感器。
冷却液温度传感器的精密度对喷油量有很大的影响。
当混合器过浓或过稀时，应拆检冷却液温度传感器。
其检测方法是：量冷却液温度传感器连接线间电阻。
在冷却液温度20℃时，其值应为2～3千欧姆左右；80℃时，应为0.2～0.4千欧姆左右。
如果测量结果不符合规定要求，应更换冷却液温度传感器。
点火开关ON，冷却液温度80℃，测量THW与E2间的电压为0.2~1.0V；如果不符，则应做进一步该检查。
进气温度传感器。
检查结构与冷却液温度传感器相似的进气温度传感器时，可采用检查冷却液温度传感器的方法。
在正常情况下，温度为20℃时，阻值约为2~3千欧姆；60℃时，阻值约为0.4~0.7千欧姆。
如果测量结果不符合规定，则应更换传感器，安装与空气流量计内的进气温度传感器损坏时，应更换空气流量计。
氧传感器。
氧传感器有加热式（三线式）和非加热式（单线式）两种。
对于加热式，应检测其加热器电阻。
其检查方式是：氧传感器信号异常将引起发动机油耗增高。
氧信号线路必须接触良好、绝缘良好，因为其输出电源微弱，能量极小。
电压检查，用输入阻抗高的数字万能表测量氧传感器电压。
起动发动机，以诊断盒上或ECU上测量OX与E1的电压，0.45V左右为正常。
从进气岐管上拆下汽油压力调节器软管，是压力调节器上部与大气相通，将岐管接头堵住起动发动机，在正常怠速时测量OX与E1的电压应在0.5V以上。
氧传感器电热丝冷电阻为4~40千欧姆左右。
如不符合规定，应更换氧传感器。
其它传感器还有节气门位置传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器、车速传感器、霍尔同步信号传感器等。
ECU的检查ECU及其控制线路的故障可用该车型的电脑检测仪或通用于各车型的汽车电脑解码器来检查。
如果没有这些仪器，则可利用万用表测量单元一侧插座上各引脚的电压或工作电阻，据以判断电控单元及其控制线路无故障。
用这种方法检测电控单元及控制线路的故障，必须以被测车型的详细维修技术资料为依据。
这些资料包括：该车型电控单元线束插头中各接脚与控制系统中的哪些传感器、执行器相连接；各接脚在发动机不同工作状态下的标准电压值。
检测时如发动机异常，则表明有故障；与执行器连接部分异常，则表明电控单元有故障；与传感器连接部分异常，则可能传感器线路有故障。
检查ECU的常用方法：电压测量法。
按照ECU插接件图及ECU各接线点正常电压数据及测量条件，用稿输入阻抗的万用表进行检查。
电阻测量法拔下ECU线插头，按插件图及ECU各接线点正常电阻值进行测量；采用高阻抗数字表，并尽量用高欧姆档测量，以防测量电流损坏ECU内部元件，使故障扩大；各种车型的ECU插件图均不一样，但使用符号在同一车系中具有通性；ECU各接点电压及电阻值，对其他车型仅能参考。
控制常见故障接触不良。
主要发生在插接件、电位器、开关及继电器等处。
电控单元控制系统中，许多信号线路均为微电流线路，因此接触不良的故障点也较多。
控制线路故障。
主要表现为短路（包括搭铁）、断路和接触不良等。
短路。
由于多种原因使线路中应该绝缘的部分短接在一起，由于采用单线制（负极搭铁）、增加了短路故障的发生概率。
断路。
断路可能发生的情况有：a、导线中间及联接点断开；b、插接件内部断开；c、触点（开关和继电器等）烧断。
