汽油机新型电控系统ECU的硬件设计

发布日期:[08-12-30 13:15:11] 浏览人次:[]

了控制的精度和可靠性,虽然市场上功率驱动芯片很多,但发动机的工作条件和性能要求芯片必需集成度高、有自保护、控制精度高、能忍受恶劣工况及与微处理器兼容。图6为喷油器、AKF阀及继电器的驱动芯片电路结构简图,此电路是4通道智能开关,有4个低电平输入和4个DMOS输出,每个通道独立驱动。适用于驱动负载达2A的电磁阀和继电器等。它内部集成了故障诊断接口,可以进行超载、短路和超压等保护。图7为点火驱动芯片电路,它是智能6路功率开关,适用于汽车点火驱动。它由逻辑信号驱动,具有负载短路保护,可以提供故障反馈,输出电流0.5 A。力矩电机采用5-A高-桥功率驱动芯片。氧传感器采用TEMPFET芯片驱动。

图6 喷油驱动芯片电路

图7 点火驱动芯片电路

图8 外围可编程系统

1.4 外围可编程系统
  系统的结构见图8。它是一个高度集成的系统,并且给用户提供可编程能力,能与8位和16位微控器实现无逻辑连接,其总线控制逻辑能对多种型号微处理器产生的控制信号译码。包括40个I/O口,可构造成标准的I/O口、PLD口、锁存的地址输出和特殊功能I/O口。IM EPROM可构造成8位或16位总线。16K SRAM用于微控器SRAM的扩展和存储系统掉电的后备信息。ZPLD使用户能有效地实现各种状态机、逻辑功能、地址译码及功能模块的控制。此系统把所有的外围部分都组织在一起,大大缩小了电路板的空间,使成本降低。

2 设计要点
2.1 系统具有一定的设计冗余度,在设计电路时已考虑到汽车电器功率驱动和传感器信号的增加和改变,使在匹配新机型或车型时电路不用重新设计,只要把预留的电路元器件焊上去。
2.2 系统的抗干扰性要强,发动机的工作环境决定了它随时都可能受到外界的干扰,在电路以及印制电路板设计中必须考虑抗干扰特性,如传感器信号和驱动信号的屏蔽隔离,每个芯片接电容到地、去耦及共模拟地、数字地等。
2.3 在芯片选型时应考虑它本身是否具有安全保护特性、适于工作环境、功耗及散热情况,以保证ECU在恶劣工况下长期工作。
2.4 传感器直接选用现有车型应用的,由于电子市场的国际化,使之供货容易并且价格降低,我们可以撇开传感器的设计部分。
2.5 单片机的型号选择十分重要,一个高速高性能的微控器可以保证控制精确可靠,使软件设计能够考虑更复杂的控制策略。
2.6 功率驱动电路必须高度集成,具有故障反馈和自保护功能,以便于控制器的识别和诊断。

3 结束语
  随着我国排放法规的日益严格,汽车电子控制已成为必然的趋势。新型汽油机电子控制系统ECU的硬件设计融合了最新的电子技术,保证了该系统具有国外90年代初的水平,完全适用于桑塔纳轿车及其它同类车型的电控。

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