电控单元

介绍

电控单元，又称为ECU（Electrical Control Unit）。一般是汽车内部系统控制模块的代名词。ECU的主要部分是微机，而核心件是CPU。ECU将输入信号转化为数字形式，根据存储的参考数据进行对比加工，计算出输出值，输出信号再经功率放大去控制若干个调节伺服元件，例如继电器和开关等。因此，ECU实际上是一个“电子控制单元”（Electronic Control Unit），它是由输入电路、微机和输出电路等三部分组成。电控单元(ECU)是电控系统的核心，安装在轿车右前轮罩后板处。

输入电路接受传感器和其它装置输入的信号，对信号进行过滤处理和放大，然后转换成一定伏特的输入电平。从传感器送到ECU输入电路的信号既有模拟信号也有数字信号，输入电路中的模／数转换器可以将模拟信号转换为数字信号，然后传递给微机。微机将上述已经预处理过的信号进行运算处理，并将处理数据送至输出电路。输出电路将数字信息的功率放大，有些还要还原为模拟信号，使其驱动被控的调节伺服元件工作。

目前在一些中高级轿车上，不但发动机上应用ECU，在其它许多地方都可发现ECU的踪影。例如防抱死制动系统、4轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架系统、安全气囊系统、多向可调电控座椅等都配置有各自的ECU。随着轿车电子化自动化的提高，ECU将会日益增多，线路会日益复杂。为了简化电路和降低成本，汽车上多个ECU之间的信息传递就要采用一种称为多路复用通信网络技术，将整车的ECU形成一个网络系统，也就是CAN数据总线。

电控单元的用途

主要用于以下方面：

1. 发动机控制，点火，气门正时调节，节气门调节，启动电机调节，启动离合调节，喷油调节等

2. 无极变速器控制，皮带位置调节，转速调节

3. 自动变速箱控制，继电器或电磁换向阀控制

4. 主动悬架，空气弹簧刚性和阻尼孔大小调节

5. 驱动力以及防滑控制，包括：

ABS 防抱死制动系统

EBD电子制动力分配

EBA紧急制动辅助装置

ESP 电控行驶平稳系统

TCS循迹控制系统

MSR发动机阻力矩控制

EDS电子差速锁

OBD车载自动诊断系统

DSC动态稳定控制系统

6. 车身控制BCM，包括车窗升降（包括力传感-用于安全），天窗折叠、滑动，座椅升降调制，雨刮，除霜器等。

7. 空调，采暖，通风控制，包括压缩机、冷凝器、蒸发器风扇，膨胀阀等控制

8. 电子开关和照明，包括大灯、尾灯、显示背光，加减速，电台，CD等

9. ACC电子主动巡航控制

10.安全气囊自诊断和点爆控制

11.主动式安全带自诊断和点爆控制，回拉式安全带点爆控制

12.EPS转向控制，HPS转向控制

13.TPC胎压控制

14.汽车仪表

15.防盗报警

16.车尾高度平衡系统

17.智能传感器，即带ECU的传感器

18.其他欢迎补充

电控单元一般由CPU，扩展内存，扩展IO口，CAN/LIN总线收发控制器，A/D D/A转换口（有时集成在CPU中），PWM脉宽调制，PID控制，电压控制，看门狗，散热片，和其他一些电子元器件组成，特定功能的ECU还带有诸如红外线收发器、传感器、DSP数字信号处理器，脉冲发生器，脉冲分配器，电机驱动单元，放大单元，强弱电隔离等元器件。整块电路板设计安装与一个铝质盒内，通过卡扣或者螺钉方便安装于车身钣金上。

ECU一般采用通用且功能集成，开发容易的CPU；软件一般用C语言来编写，并且提供了丰富的驱动程序库和函数库，有编程器，仿真器，仿真软件，还有用于calibration的软件。

博世，德尔福，电装，大陆的VDO等都是汽车ECU行业的领导者。

电控单元的具体功能

电控单元，是电控汽油喷射系统的核心控制元件。它实际上是一个微处理器。它的作用是接受各种传感器送来的信号，完成对这些信息的处理，并向各执行元件发出相应的指令，使发动机的性能、燃油消耗和废气排放都处于最佳的状态。

电控单元的具体功能有：

①喷油控制根据发动机进气量和转速，计算基本供油量，并根据压力和温度等信息进行修正，向喷油器发出喷油指令。

②排气净化控制根据排气管中氧传感器的信号，自动调整供油量，精确控制空燃比。

③点火控制根据发动机温度和负荷，计算最佳点火提前角。

④怠速控制根据水温、气温及各种附件的负荷，控制怠速转速。

⑤其他控制增压、冷起动、爆震、废气再循环、变缸工作转换、车速限制、自动变速控制、自动诊断等。

电控单元的作用

电控单元(ECU)是电控系统的核心,安装在轿车右前轮罩后板处,主要由微处理器,程序存储器,供电电源电路及各种接口电路组成。

当整车供电后,ECU开始不断地定时检测备传感器及开关信号,并以此为依据,计算出发动机各工况下的最佳供油量、最佳点火正时、最理想的怠速等。经输出驱动电路完戚对喷油器、点火组件、怠速直流电动机和空调系统的控制。

ECU还不断地对电控系统中各零部件的功能进行随时检测。一旦发现故障,立即将故障源以代码

的形式存储在ECU的指定单元中,并且根据故障的类型决定系统是否进入“跛行”状态。与此同时,令“发动机故障警报灯”点亮,告诫驾驶员应尽快维修。

电控单元的测试

测试通常被认为是一项不会增值的工作。在理想的世界中确实如此，因为在理想的世界中，生产工艺从来都不会产生缺陷，系统设计永远没有瑕疵，软件永远正常运行，从来不会有客户退货，产品和原材料质量问题为零，由于不会出现任何故障，测试就显得毫无必要。但是世界并非完美，因此需通过测试来实现可测量的、可重复的和可跟踪的最低质量标准。质量确实有价值，尽管它的价值无法直接衡量。

测试的必要性还体现在其它方面。汽车制造商有自己的质量要求和标准(如QS-9000)以及长期跟踪和规章要求。汽车制造商通常都要求元件供应商在将其元件发往B&A(组装)工厂(元件在此处组装成整车)之前对元件进行测试。B&A工厂是劳动密集型工厂。由于供应商的元件故障造成汽车返工是不可接受的，它会造成极大的损失。供应商合同中通常都包括由于供应商的原因造成的元件缺陷相关的罚款条款。

ECU生产商需要证明其产品符合客户的规范，这需要通过DV(设计验证)测试来实现。 生产商还需证明其生产工艺可以正确生产出产品，这需要通过PV (生产验证)来实现。质量标准通常都要求对一定比例的ECU进行质量评估，以确保生产工艺没有缺陷。这种质量评估通过连续一致性(小型设计验证)测试进行。

其他ECU

ECU（发动机控制系统）

ECU就是发动机控制系统，Engine Control Unit，这是ECU的全称，ECU就是用来对发动机进行管理的。这个小东西每辆车上都会有，并且不管你开是的奔驰、宝马或者飞度、QQ它都是发动机上的重要部件。这东西没有好坏之分，不影响整个车的性能和价格。但如果要改装的话特别是对于有涡轮的车来说，改装ECU便可提升５０％左右的性能。对于如何改装ECU会在以后的文章里为大家详解。

在1967年之前，汽油机的供给系统是由化油器来供油的，这与今天的电喷发动机原理完全不同，化油器利用节气门前后的压力差吸油，不仅无法精准地控制燃油补给量，更制约了汽车动力性和环保性能的提升。

电喷系统的工作特性在于“定量、定时”喷射燃油，发动机需要多少燃油，在什么时刻喷入，这与发动机的转速、空气流量等有着直接的关系，此外还牵涉到水温、机油压力等各种各样的参数，这么多参数如何进行处理，并向喷射系统发出喷油指令呢？这就需要发动机控制单元的介入了，ECU应运而生。

简单地说，ECU就像一台家用电脑，都是由处理器CPU、输入/输出接口I/O、模数转换器A/D、存储单元ROM+RAM组成。只是ECU的CPU无法像我们的电脑一样达到高速处理，一台车用ECU主频仅需数10KHz足矣，现在来说即使是再高性能的ECU也无法达到家用电脑的处理速度。输入/输出接口I/O等同于电脑的显示器、鼠标键盘，用来与处理器进行“沟通”，当然，这只是机器和机器之间的沟通，普通车主很少有和ECU沟通的机会；模数转换器A/D是ECU工作的先决条件，将接收到的传感信号转化成数据，这样才能在ECU中进行运算。那么，ECU是如何工作的呢？简单地说就是一个指挥过程：“思考”、“指挥”，最终“确认”。

“侦察”交给Sensor(传感器)来完成，传感器负责对整个发动机进行“侦察”，在一台发动机上，大大小小的传感器有数十个之多。节气门开度传感器、曲轴转速传感器、氧传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、进气温度传感器、水温传感器、爆震传感器是一台轿车发动机中最基本的传感器。传感器无处不在，他们负责采集相关的信息，并以电信号的形式传入ECU中，通过模数转换器A/D变成数字信号后，ECU经过运算，判断出此时发动机的工作状态，这就是ECU的“思考”过程。

而“思考”过程依照什么为标准呢？电脑固然不会有思维，这需要的是ROM存放的程序。这相当于一个软件，当数据传入ECU时，ROM程序的故有数据与采集而来的信号进行对比运算，由此ECU得出调整方法。这一套程序是ECU的灵魂所在，这一程序的编写是建立在大量的实验数据的基础上的，往往需要经过台架实验、道路试验才能建立起来。

当然，ECU也不是一成不变的，RAM能够记录汽车行驶的数据，通常很多ECU都会有“学习”能力，ECU能从RAM记录的数据中不断地学习驾驶者的驾驶风格，从而更加人性化。当然，一旦出现故障，也可以从RAM上读取到信息，从而为维修做出支持。

完成“思考”之后，ECU下一步需要做的就是“指挥”。受到ECU控制的是喷油器，负责调整喷油量和喷油时刻，同时汽油泵负责向其供油；点火控制器与点火线圈如何进行点火等等都受到ECU的控制。而在此之后，ECU需要再次接收数据以确认一个闭环控制的结束。

以上便是ECU的工作原理，虽然现在的ECU不能像电脑那样的强大。但有一种说法，未来的ECU将会是强大的电脑系统，将整合发动机、自动变速箱、ABS系统、车载娱乐影音系统、四轮驱动扭矩分配系统、主动悬挂系统、安全气囊+安全带系统等等所有需要管理的部件，我们可以享受汽车影音系统，可以玩电脑游戏，可以接受GPS信号。最酷的是你可以为自己的发动机植入舒马赫式的驾驶方式，也可以选择莱科宁式。更让人兴奋的是，据说微软已经开始进行可行式分析了，让我们翘首以待吧。