ECU输出级：微处理器控制信号与执行器的连接装置

输出级（即输出信号电路）是在微处理器与执行器之间起关联作用的装置。它的功能是将微处理器输出为电流很小的控制命令变成可以驱动执行器的控制信号，使执行器产生动作。微处理器输出的控制命令一般为数字信号，电流为毫安级。输出级具有控制信号的生成与放大等功能。通过输出级后，可以产生四种类型的输出，以适应不同执行器或其他装置的需要，如图4-58所示。

1.输出驱动器

输出驱动器的具体形式有很多种。图4-59所示为最常见的晶体管放大的输出驱动器示意图。电控系统的大部分执行器均直接由蓄电池提供电源，即一直带+12V电压。ECU要控制的只是执行器的搭铁端。当微机输出的电平加到晶体管基极后，晶体管导通，执行器工作电流即通过晶体管搭铁，形成回路。在图中微处理器的输出是一系列的电脉冲。当脉冲为高电平时，晶体管导通，喷油器喷油；当脉冲为低电平时，晶体管截止，喷油器停止喷油。微处理器只要控制这一电脉冲的形成，就可以使喷油器按需要的方式控制喷射时刻与喷油量。

图4-58 ECU输出方式

图4-59 输出驱动器图

2.脉宽调制（PWM）信号(www.xing528.com)

PWM信号是ECU常用的输出控制脉冲，如图4-60所示。PWM信号处于高电平（ON）的时间占脉冲全部时间的百分比称为脉宽率（又称占空比），一个脉冲中高电平所占的时间称为脉宽。PWM经常应用的一种方式是获得稳定的平均电压。电控系统常用的电磁阀并不只有“开”、“关”两种状态，当所受诸力平衡时也可以处于某一中间状态。图4-61所示电

图4-60 脉冲信号

图4-61 电磁阀开度

磁力取决于线圈电压的高低，电压越高，电磁力越大。只要调整线圈的电压，就可以移动电磁力与弹簧力的平衡点，而使电磁阀的磁芯稳定在任何中间位置。然而，对于微处理器来说，要输出可控的电压（模拟量）并不容易。微处理器最擅长的是处理数字信号，只要调整PWM的脉宽率（占空比），就可以得到0～12V的任意平均电压，且精度可以很高。当然，当PWM信号用于这类电磁阀时，也是有一定条件的，一是PWM的频率要较高，一般为30～50Hz；二是电磁阀的惯性较大，且只用于反应较慢的场合。这里，如果两个条件都能满足，PWM的脉冲就不会使电磁阀振动，其工作将是平稳的。PWM应用的另一种方式是驱动喷油器。由于喷油器针阀质量轻、惯性小，针阀提升与落座很快，可在一个脉冲内完成，所以PWM信号的脉冲宽度决定了喷油期的长短与喷油量的多少。