汽车电子控制单元实例分析解析学习教案.pptx

会计学低配置、手动变速器的轿车，一般只有一个发动机电控单元，适用于单点电喷的发动机。玛瑞利电子公司是意大利菲亚特汽车集团成员之一，专门研发和生产汽车电子设备，其生产的玛瑞利单点电脑是一种典型的集中喷射(pēnshè)电脑，该电脑成本低廉、简单实用，目前在国产微型汽车和低档轿车中采用，如沈阳金杯海狮客车、金杯中华轿车、安徽奇瑞轿车、天津夏利轿车等。下面以玛瑞利单点电脑为例，介绍单片机在汽车电子控制技术中的应用。一、玛瑞利单点电脑(diànnǎo)的组成图2-6玛瑞利单点电喷发动机ECU实物图图2-7玛瑞利单点电喷发动机ECU外部(wàibù)接线图上图单点玛瑞利单点ECU逻辑电路的原理框图，它主要由以下部件组成：
1.单片机
玛瑞利单点电脑以MC68HC11F1单片机为控制核心：MC68HC11F1单片机为摩托罗拉公司生产的8位高性能汽车专用单片机。MC68HC11F1的主要特征有：
两种省电模式：停止和等待
·3.0~5.5V电压均可正常工作
·1024B的片内RAM，RAM数据在待机时保留(bǎoliú)。
·512B的片内EEPROM，带区域数据保护功能
·8通道，8位A/D转换器。
·增强的16位定时器系统。8位脉冲累加器。
·实时中断电路。
·CPU看门狗系统(xìtǒng)(COP)。
·可达5MHz的总线时钟。
·异步非归零码（NRZ），异步串行通信接口SCI。
·同步外围设备接口SPI。
·38个通用输入/输出引脚（I/O）。
·两种封装形式：68引脚PLCC及80引脚TQFP封装图2-8玛瑞利单点ECU逻辑电路(luójídiànlù)的原理框图2.输入信号(xìnhào)缓冲驱动器74HC244
74HC244芯片内部共有两组共8路三态缓冲驱动器，引脚如图2-9所示。
1A0～1A3，2A0～2A38个输入端
1Y0～1Y3，2Y0～2Y38个输出端
1，22个使能端
当使能端1和2都为低电平时，输出端Y和输入端A状态相同；当使能端1和2都为高电平时，输出呈高阻态。
74HC244作为空调、油泵、EVAP电磁阀、怠速电动机等设备的状态信息输入开关，输出端直接与数据总线相连。3.输出信号驱动器74HC273
74HC273是带复位端、上升沿有效(yǒuxiào)的8路D触发器，4HC273作为主继电器、怠速步进电动机、故障指示灯、空调继电器等驱动信号的输出开关。引脚如图2-10所示。
D0～D78个输入端
Q0～Q78个输出端
CP时钟脉冲输入端
复位清零端4.程序存储(cúnchǔ)器M27C512
M27C512是64KB的8位只读程序存储(cúnchǔ)器，用来存储(cúnchǔ)电脑的主程序及各种数据表格，引脚如图2-11所示。
A0～A1516位地址线
Q0～Q7，8位数据线
E即是片选信号线，又是程序写入控制端
GVPP读允许信号端图2-974HC214引脚图图2-1074HC273引脚图图2-1127C512引脚图二、玛瑞利单点电脑的工作(gōngzuò)原理图2-8玛瑞利单点ECU逻辑电路的原理(yuánlǐ)框图主程序首先从端口C输出逻辑“1”（高电平）信号(xìnhào)到数据总线（D2）上，该信号(xìnhào)经74HC273锁存后（6号引脚）输出高电位控制信号(xìnhào)，使驱动器中的大功率三极管导通接地（图中未画出），使主继电器通电闭合（即使图2-7中ECU的23引脚接地），将12V电源加到点火线圈、喷油器、燃油泵等外部设备。
端口C输出的控制信号(xìnhào)，经数据总线输出到74HC273锁存，经驱动器放大，还控制怠速步进电机、空调继电器、故障灯等进入工作状态。端口E读入外部各传感器的输入信号，通过这些信号判断发动机当前运行的工况，根据以上信息调取程序存储器M27C512中的数据表，从端口A、G输出控制信号，经驱动器放大，输出到点火线圈与喷油器线圈。
汽车有关设备的运行信息，如油泵、燃油蒸汽排放电磁阀（EVAP）和空调等运行信息，经74HC244驱动，通过数据总线读入单片机，单片机根据这些信息对控制信号进行(jìnxíng)进一步优化和调整。逻辑电路和传感器及执行器构成了闭环控制系统，通过反馈信号不断优化控制系统，使发动机处于最佳状态。2.点火控制电路
点火控制电路由曲轴转速传感器、单片机和点火电路组成。
（1）曲轴转速传感器
汽车的磁感应式曲轴位置传感器也称曲轴转速传感器，安装在曲轴箱内靠近离合器一侧的缸体上，主要由信号(xìnhào)发生器和信号(xìnhào)转子组成，如图2-12所示。图2-12曲轴位置传感器结构图
1-缸体2-大齿缺3-传感器磁头(cítóu)4-信号转子曲轴位置传感器的信号发生器用螺丝固定在发动机缸体上，由永久磁铁、传感线圈和线束插头组成。传感线