柴油机电控单元硬件结构及功能分析

图8-22示出了柴油机电控单元的硬件布置状况，其内部结构可参见图8-2中彩色图框所表示的范围，按功能可分为以下四个部分：

图8-22 柴油机电控单元的硬件布置状况

1—电控单元插座 2—印制电路板 3—驱动末级 4—微处理器（含ROM）（功能处理器） 5—Flasch EPROM（含特定车型使用程序的辅助存储器） 6—EEPROM 7—微处理器（含ROM）（扩展处理器） 8—Flasch EPROM（用于扩展处理器的程序存储器） 9—大气压力传感器 10—外围辅助芯片（集成5V电源和感应式传感器计值电路）

注：RAM存储器位于印制电路板背面，图中无法表示出来。

（1）电压供应部分

如图8-2中篮色图框所示，电控系统的电压是通过由柴油机电控单元控制的单独的继电器供应的。在点火开关接通的情况下，由一个与电控单元无关的硬件电路将该继电器接通，从而使电控单元进入运行状态。点火开关断开后，该电路使继电器仍继续处于接通状态，因而电控单元依然能够通电。这种停机后电控单元的后运行状态对于其中的某些功能是必要的，例如，安全性检查和EEPROM中实际运行值的存储等。随后，继电器断电，电控单元才与汽车电路断开。电控单元中各模块的电压和系统中传感器的供电电压（5V）都是从电控单元中的蓄电池电压分路出来的，汽车电路对其的电压干扰由硬件来隔离。

（2）输入信息处理部分

如图8-2中黄色图框所示，输入电路将各种传感器传输来的信号经过滤波（过滤掉干扰信号）、整形和放大处理，模拟量还要经过模/数（A/D）转换，转变成计算机能接受目量程合适的数字信号。

（3）微处理器系统

如图8-2中粉红色图框所示，它们根据输入的信息和内存的调节策略以及数据、图表等进行分析和运算而产生控制指令。微处理器系统包括微型处理器（CPU）（即计算机）、各种存储器、输入输出接口（I/O），以及在CPU、存储器和I/O之间传递信息的数据总线、地址总线和控制总线及产生时间节拍脉冲以控制计算机运作的计时器等，微处理器系统的各部分通常全部集中在一块芯片中，即所谓的单片机。(www.xing528.com)

（4）输出信息处理部分

如图8-2中绿色图框所示，统称为终端模块或者驱动末级，它们将计算机输出的只有mA级的各种控制指令调制、放大成可以驱动各种执行器的控制信号并输出，并保障电控单元抗短路和过热的安全性。控制执行器的信号有两种：一种是使执行器实现通断功能的开关信号；另一种是脉冲宽度调制（PWM）信号，它们具有恒定频率的矩形信号和可变的接通持续时间，可使诸如废气再循环阀和增压压力调节器等执行器达到各种任意的位置。

柴油机电控单元的存储器中存储着数据和计算调节策略用的程序。它们根据功能的不同，主要有以下几种型式的存储器：

1）ROM（只读存储器）。ROM是一种读存储器，其中的内容由制造商确定后不再能再改变。

2）EPROM（可擦可编程只读存储器）。存储的内容可在紫外线照射下擦除，而新内容可用专门的编程器写入。

3）EEPROM（电可擦可编程只读存储器）。它是作为不会丢失的写—读存储器被应用的，例如用于存储防盗锁码或故障存储器信息，与Flash-EPROM不同，EEPROM中的每一个存储单元能够单独擦除，例如仅擦除故障存储器，此外它是为多次写循环设计的。

4）Flash-EPROM（快擦写只读存储器，简称闪存）。它是一种可通过电路可擦可编程的只读存储器，由于其所具备的优越性，越来越多地取代传统的EPROM，它还能在维修站用合适的诊断仪重新进行编程。

以上4种ROM类存储器用于存储在切断电源后也不会丢失的长期信息，如控制逻辑软件、计算程序以及控制参数的目标值（如各种脉谱图等）。但是，其中ROM一次存入信息后就不能更改，不如EPROM、Flash-EPROM和EEPROM在修改程序和数据上那样灵活和方便，特别是EEPROM和Flash-EPROM可以直接由微机改写其内容，而目可以只改写部分内容，因此目前得到越来越广泛的应用，甚至有的单片机不加区分地将所有信息都存储在EEP-ROM和Flash-EPROM中，它们均可以在生产线上根据柴油机型号与要求的不同，写入新的程序或选取一部分巳经写入的程序，即具有EOL（Endof Line）功能，这就为多种型号柴油机共用一个型号的电控单元提供了可能。

5）RAM（随机存取存储器）。它是一种写—读存储器，计算机可用它来暂时存取当前的运行和信息数据，如传感器输入的实时信息、计算过程中的数据等，这些信息和数据在柴油机运行中时时被更新，但是点火开关断开后，其中所存储的信息和数据就将全部丢失。