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(完整版)汽车ECU电路分析ECU电路解析

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汽车ECU电路分析ECU 电路解析正如在本章开始时我们讲到的,不同厂商的汽车电脑在功能上不是完全相同的,但结构组成和主要功能是基本一样的,因此我们以有代表性的BOSCH MOTRONIC 系统为例进行ECU 的电路分析。

1、BOSCH MOTRONI系C统结构图BOSCH MOTRONIC 系统在电子燃油喷射系统中极具代表性,国内生产的大部分车型采用的都是BOSCH 电子喷射系统。

图5.11 为MOTRONIC 系统框图,在此图中介绍了曲型电子燃油喷射系统的组成,各部分的联系情况,对于更好的了解电脑的工作过程,以至于分析故障与维修都是大有帮助的。

图11 Motronic 系统框图1-燃油箱;2-燃油泵;3-燃油滤清器;4-燃油压力调节器;5-燃油脉动衰减器;6 -电子控制单元;7-分电器;8-喷油嘴;9 -冷起动喷油嘴;10 -节气门;11-节气门开关门;12-空气流量计;13-氧传感器;14-热敏开关;15-水温传感器;16 -辅助空气阀;17-曲轴位置传感器;18-主继电器;19-燃油泵继电器在图11 中,电子控制单元作为电控发动机的核心部分,由一8 位/16 位单片微机、集成电路和相关电子元件组成,英文表示为Electric control unit 简称ECU 。

其作用是接收各种传感器送来的信息,以它们进行运算、处理、判断后再发出指令信号,经输出电路进行功率放大后驱动想应的执行单元,从而实现对发动机的各种工况的控制。

这里提级的ECU 是各种控制单元的统称,ECM/PCM 则是发机控制模组或动力控制模组的缩写,是包含于ECU 范围之内的。

2、BOSCH MOTRONIC1.电3 路分析汽车电子控制单元(ECU ),不论是BOSCH 的MOTRONIC ,福特的EEC IV 、V,通用的P4 、P6 等,其最终的目的只有一个,让发动机工作的更出色,表现为动力更强劲,噪声小,污染低。

这是针对发动机系统而言,其他系统也是一样,每个系统都有自己的目标,这就好像是电视机一样,世界各国生产的电视机,无论是哪个厂家的,都是要以接收电视节目为目的。

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汽车ECU电路分析 ECU电路解析正如在本章开始时我们讲到的,不同厂商的汽车电脑在功能上不是完全相同的,但结构组成和主要功能是基本一样的,因此我们以有代表性的BOSCH MOTRONIC系统为例进行ECU的电路分析。

1、BOSCH MOTRONIC系统结构图BOSCH MOTRONIC系统在电子燃油喷射系统中极具代表性,国内生产的大部分车型采用的都是BOSCH电子喷射系统。

图5.11为MOTRONIC系统框图,在此图中介绍了曲型电子燃油喷射系统的组成,各部分的联系情况,对于更好的了解电脑的工作过程,以至于分析故障与维修都是大有帮助的。

图11Motronic系统框图1-燃油箱;2-燃油泵;3-燃油滤清器;4-燃油压力调节器;5-燃油脉动衰减器;6-电子控制单元;7-分电器;8-喷油嘴;9-冷起动喷油嘴;10-节气门;11-节气门开关门;12-空气流量计;13-氧传感器;14-热敏开关;15-水温传感器;16-辅助空气阀;17-曲轴位置传感器;18-主继电器;19-燃油泵继电器在图11中,电子控制单元作为电控发动机的核心部分,由一8位/16位单片微机、集成电路和相关电子元件组成,英文表示为Electric control unit简称ECU。

其作用是接收各种传感器送来的信息,以它们进行运算、处理、判断后再发出指令信号,经输出电路进行功率放大后驱动想应的执行单元,从而实现对发动机的各种工况的控制。

这里提级的ECU是各种控制单元的统称,ECM/PCM 则是发机控制模组或动力控制模组的缩写,是包含于ECU范围之内的。

2、BOSCH MOTRONIC1.3电路分析汽车电子控制单元(ECU),不论是BOSCH的MOTRONIC,福特的EEC IV、V,通用的P4、P6等,其最终的目的只有一个,让发动机工作的更出色,表现为动力更强劲,噪声小,污染低。

这是针对发动机系统而言,其他系统也是一样,每个系统都有自己的目标,这就好像是电视机一样,世界各国生产的电视机,无论是哪个厂家的,都是要以接收电视节目为目的。

ECU电路图(徐重-加说明)

ECU电路图(徐重-加说明)

0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
126 121 132 134
A-VCC1(Sensor power supply1) AD4(Rail press. sensor) AD5(Rail press. sensor) A-GND1(Sensor GND1)
65 A-VCC5(Sensor power supply5) 23 AD10(PTO accel position sensor)
162 AD8(Fuel temp. sensor)
32 AD16(Intake air temp. sensor)
支腿油门开关(闭合时 发动机转速为1900r/min)
. 0.5 50 SW4(Engine stop SW) 发动机停止开关 0.5 81 SW24(AC SW)支腿油 门开关 0.5 66 SW9(Neutral SW) 空档开关 0.5 Power SW . 0.5 77 SW27(Clutch SW) 离合器开关 89 SW21(PTO-SW) 动力输出开关
0.5 55 A-GND5(Sensor GND5) 0.5 155 AD7(Coolant temp. sensor) 0.5 0.5
上车油门踏板(单路信号) 0%----0.85V 100%----4.15V
燃油回油 Fuel temp. 温度传感器 sensor 进气温度 Intake air temp. sensor 传感器
(20A)
1.25 (Ignition#1)TWV1 103 1.25 COMMON1 106 1.25 COMMON1 107 1.25 (Ignition#3)TWV3 104 (Ignition#5)TWV5 105 (Ignition#2)TWV2 137 1.25 1.25

汽车电控单元ECU电路分析共59页文档

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1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事,无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。——培根
文 家 。汉 族 ,东 晋 浔阳 柴桑 人 (今 江西 九江 ) 。曾 做过 几 年小 官, 后辞 官 回家 ,从 此 隐居 ,田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材, 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
汽车电控单元ECU电路分析
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7、翩翩新 来燕,双双入我庐 ,先巢故尚在,相 将还旧居。
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名Hale Waihona Puke ,于我若



9、 陶渊 明( 约 365年 —427年 ),字 元亮, (又 一说名 潜,字 渊明 )号五 柳先生 ,私 谥“靖 节”, 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散

GM公司ECU电路分析

GM公司ECU电路分析

GM公司ECU电路分析前面对BOSCH的Motronic M1.3系统进行了介绍,在此基础上,我们再以GM公司的电子控制单元作为范例,将控制单元的内部分解开来进行更进一步的分析和研究。

GM公司的部分电子控制单元信息及零件号见表2。

表2 GM公司的部分电子控制单元信息及零件号由于各方面的原因,20世纪90年代初期美国汽车在国内曾经红及一时,而后就基本上处于停滞状态,这样不是说美国的汽车工业没有发展,而是国内前些年对于美国汽车的引进实在很少,而目前在修的美国车,基本都是20世纪90年代初期的一些车型,就通用汽车而言,主要就是雪弗莱系列,卡迪拉克等。

通用公司的ECM为GM/Delco公司制造,这里我们以GM公司的编号为1227749的ECM为例进行介绍,此编号电脑在通用汽车ECMS家族中为P4系统,就用于90年代初期的一些车型上。

1988~1990年P4 2.0 Turbo PFI System,1991~1993年P4 4.3 Turbo PFI System。

能够应用在不现排量的汽车上,是因为在2.0排量的汽车上,有些未用到的引脚外部均为空置状态。

同大多数ECMS一样,ECM 内部的元件采用了统一编号,对于分析结构,以至于维修带来了很大的困难,所以这时资料收集的重要性就体现出来了。

这里给出笔者收集的该ECM的线路图,因其中有些芯片仅能从外部引脚连线进行分析其功能,所以对于详尽的了解电路结构产生一定的影响,希望有兴趣的朋友能够完善和充实该部分内容。

1、处理器电路微处理电路见图18所示。

图18微处理器电路微处理器相当于整个控制系统的心脏,从图中我们可以看到,U1(16034980)作为电路的核心器件,是一块定制的基于MOTORLA 68HC11系列的微处理器,内部包含RAM、SCI、SPI、COP看门狗、定期中断定时器等,与我们前面介绍的69HC11几乎是相同的,8.388MHz的石英晶体振荡器为CPU的工作提供了时钟基准。

汽车电控单元(ECU)电路分析共59页

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谢谢!
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ,而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
汽车电控单元(ECU)电路分析
21、没有人陪你走一辈子,所以你要 适应孤 独,没 有人会 帮你一 辈子, 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候,留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运,首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首,因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿. 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ,它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ,以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周恩来

汽车电控单元(ECU)电路分析

汽车电控单元(ECU)电路分析

提问:温度传感器输出电压过低,而其他传感器输出电压过高 时,应首先检查ECU上传感器的搭铁线接触是否良好,传感器 的导线是否有断路处。为什么?
也有少数执行器是通过ECU接通正极电源端来对传感器和执行 器进行控制的。 哪些?如__________。
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(3)ECU一旦进水或受潮怎么办?
• 必须在最短的时间内拆下,擦干净表面浮水, 用塑料口袋封闭,用真空机将内部的水分抽干 净。不要将ECU放入低温烤箱内烘烤,也不要 用热风机烘烤ECU,那样会使水分进入ECU电 路板内部,造成永久性损坏。ECU进水后不得 继续行驶或重新起动,继续行驶或重新起动可 能使进水的ECU内部短路。
造成的。 为什么?
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提醒:
• ECU上喷油器接地线不实,导致喷油器接地电阻增 大,流经喷油器电磁线圈的电流明显减小,从而使 喷油器开阀时间(在触发脉冲加到电磁线圈后,从 脉冲开始到针阀形成最大升程状态的时间)延长, 数据流上显示的喷油脉宽没有改变,但喷油器的实 际喷油量小于正常值,导致混合气偏稀,虽经氧传 感器调节,仍无法满足工作需要,于是汽车在中速 行驶中有时会出现发动机转速丢转,并会留下混合 气浓度和燃油修正控制有关的故障码。
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接通点火开关,+B或+B1与E1的电压:
如果电压为0,则将万用表负极表笔接车身搭铁处,正极表笔接+B或+B1,
接通点火开关;
几种可能?0、12?
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接通点火开关,+B或+B1与E1的电压: 如果电压为0,则将万用表负极表笔接车身搭铁处,正极表笔接+B或+B1,
接通点火开关;
如果电压在10~14V之间,说 明E1搭铁不良(与车身之间 )或电控单元有故障; 如果电压仍为0,说明蓄电池 电源未送到+B ?

ECU组成,工作原理,升级介绍

ECU组成,工作原理,升级介绍

ECU 组成ECU的主要部分是单片机,单片机是一块集成了微处理器(CPU)、存储器以及输入和输出接口的电路板。

微处理器是单片机的核心部件,微处理器将输入模拟信号转化为数字信号,并根据存储的参考数据进行对比处理,计算出输出值,输出信号经过功率放大后控制执行器,例如喷油器和继电器等。

随着单片机计算能力和内存容量越来越大,ECU的功能也越来越多。

ECU的工作过程(1)信号过滤和放大输入电路接收传感器和其他装置的输入信号,并对信号进行过滤和放大。

输入信号放大的目的是使信号增加到ECU可以识别的程度,某些传感器,例如氧传感器,产生一个小于1V的低电压信号,只能产生极小的电流,这样的信号送入电脑内的微处理器之前必须放大,这个放大作用由电脑中输入芯片中的放大电路来完成。

(2)模数(A/D)转换由于很多传感器产生的是模拟信号,而微处理器处理的是数字信号,所以必须把模拟信号转换为数字信号,这项工作由电脑输入芯片中的模数转换器完成。

模数转换器以固定的时间间隔不断对传感器的模拟输入信号进行扫描,并对模拟信号赋予固定的数值,然后将这个固定值转换成二进制码。

在一些ECU中,输入处理芯片和微处理器制成一体。

(3)微处理器将已经预处理过的信号进行运算,并将处理后的数据送至输出电路。

输出电路将数字信号放大,有些还要还原为模拟信号,以驱动执行元件工作。

随着汽车电子化和自动化程度的提高,ECU将越来越多,这样必将导致车身线束曰益复杂。

为了实现多个ECU之间的信息快速传递、简化电路以及降低成本,ECU之间要采用通信网络技术连成一个网络系统。

例如变速器需要与发动机协调配合,根据车速、发动机转速以及动力负荷等因素自动进行换挡,因此变速器电脑需要得到节气门位置传感器、车速传感器、水温传感器以及发动机转速传感器等信号,这就要实现变速器电脑与发动机电脑之间的信息传递,这个工作通常是由CAN总线来完成的。

ECU的特点(1)汽车需要在不同的道路和气候条件下行驶,ECU的工作环境较差,经常需要承受振动以及温度和湿度的变化。

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汽车ECU电路分析ECU电路解析正如在本章开始时我们讲到的,不同厂商的汽车电脑在功能上不是完全相同的,但结构组成和主要功能是基本一样的,因此我们以有代表性的BOSCH MOTRONIC系统为例进行ECU的电路分析。

1、BOSCH MOTRON系统结构图BOSCH MOTRONIC系统在电子燃油喷射系统中极具代表性,国内生产的大部分车型采用的都是BOSCH电子喷射系统。

图5.11为MOTRONIC系统框图,在此图中介绍了曲型电子燃油喷射系统的组成,各部分的联系情况,对于更好的了解电脑的工作过程,以至于分析故障与维修都是大有帮助的。

图11 Motronic系统框图1—燃油箱;2 —燃油泵;3 —燃油滤清器;4 —燃油压力调节器;5 —燃油脉动衰减器;6 —电子控制单元;7 —分电器;8 —喷油嘴;9 —冷起动喷油嘴;10 —节气门;11—节气门开关门;12 —空气流量计;13 —氧传感器;14 —热敏开关;15 —水温传感器;16 —辅助空气阀;17 —曲轴位置传感器;18 —主继电器;19 —燃油泵继电器在图11中,电子控制单元作为电控发动机的核心部分,由一8位/16位单片微机、集成电路和相关电子元件组成,英文表示为Electric control unit简称ECU。

其作用是接收各种传感器送来的信息,以它们进行运算、处理、判断后再发出指令信号,经输出电路进行功率放大后驱动想应的执行单元,从而实现对发动机的各种工况的控制。

这里提级的ECU 是各种控制单元的统称,ECM/PCM 则是发机控制模组或动力控制模组的缩写,是包含于 ECU 范围之内的。

2、BOSCH MOTRONIC1 电路分析汽车电子控制单元(ECU ),不论是BOSCH 的MOTRONIC ,福特的EEC IV 、V ,通用的P4、P6等,其最终的目的只有一个,让发动机工作的更出色, 表现为动力更强劲,噪声小,污染低。

这是针对发动机系统而言,其他系统也是 一样,每个系统都有自己的目标,这就好像是电视机一样,世界各国生产的电视 机,无论是哪个厂家的,都是要以接收电视节目为目的。

基于这样一种认识,我 们可以把ECU 抽样化的分成几个部分,见图12所示rcuucu从图中我们可以看到,ECU 由MCU (微处理器)、输入电路、输出电路、 A/D 转换器及部分组成,各部分功能描述如下:(1 )输入电路从传感器来的信号,首先进入输入回路,对于模拟信号,去除杂波干扰,把 小信号进行放大,把正弦波变成矩形波;对于数字信号,进行缓冲后可直接与 MCU 或I/O 扩展电路连接。

同时输入电路还将电源电压转换成适合微机使用的 工作晓以大义。

即输入电路是对信号进行整形同时提供系统各部分所需要的不现 的工作电压。

(2)A/D 转换器输入ECU 的传感器信号有两种:一种是模拟信号,另一种是数字信号。

信 号的形态不同,输入 ECU 内的处理方法也不一样。

数字信号可直接送入微处理 器,模拟信号则要经过 A/D 转换器(模拟 /数字转换器)转换成数字信号才送入 微处理I/O数誓存瞎器 RJOW程序储存器 输入电路躺岀电路ADCcru使动器~执行器 地址总跋 控判遑銭时钳器。

早期的MCU 自身没有A/D 转换器功能,为完成这样的转换,可以通过扩展A/D 转换器来实现。

如奔驰的CIS -E 系统的就是通过A/D0809 这样一个A/D 转换器来实现的。

较新类型的MCU 由于自身具有A/D 转换功能,已不需要进行外部扩展了。

(3)输出电路它是微机与执行器之间的联系电路。

由于微机输出的是数字信号,而且电流很小,一般是不能驱执行器工作的。

经过输出回路后,通过其中功率三极管或功率MOS 管的放大作用,提供足够的驱动电流,大部分的负载工作于开关状态下。

在汽车这个特定的工作环境,大部分的执行器/驱劝器都与线圈有关,从电磁喷油器到电磁阀、各种马达、继电器、包括点火线圈,等等,因此有人夸张的说,汽车的输出电路的任务实质就是驱动线圈工作。

我们不管这样的结论是不是太武断,但这种描述的确比较容易理解。

(4)微处理器(MCU )它是ECU 的核心部分,由中央处理器(CPU )、存储器(ROM-RAM)、输入/输出口(I/O)等组成。

它能根据需要,用内存的程序和数据对各种传感器送来的信号进行比较、运算和修正,并将处理结果以指令的形式送至输出电路。

驱动相关元件,完成控制功能。

图13、图14 为德国宝马汽车所采用的Motronic M1.3 系统电子控制单元的内部原理图。

(3)输出电路它是微机与执行器之间的联系电路。

由于微机输出的是数字信号,而且电流很小,一般是不能驱执行器工作的。

经过输出回路后,通过其中功率三极管或功率MOS 管的放大作用,提供足够的驱动电流,大部分的负载工作于开关状态下。

在汽车这个特定的工作环境,大部分的执行器/驱劝器都与线圈有关,从电磁喷油器到电磁阀、各种马达、继电器、包括点火线圈,等等,因此有人夸张的说,汽车的输出电路的任务实质就是驱动线圈工作。

我们不管这样的结论是不是太武断,但这种描述的确比较容易理解。

(4)微处理器(MCU)它是ECU的核心部分,由中央处理器(CPU )、存储器(ROM —RAM )、输入/输出口(I/O)等组成。

它能根据需要,用内存的程序和数据对各种传感器送来的信号进行比较、运算和修正,并将处理结果以指令的形式送至输出电路。

驱动相关元件,完成控制功能。

图13、图14为德国宝马汽车所采用的Motronic M1.3系统电子控制单元的内部原理图。

图13BMW Motro nic M1.3CMHist£[t1I「-I・IJI L T:l-ll EI-K r n」^"1r—1isIPF I—4t-ii_|rlw-r7s乏汨:.<■»!*述鼻-.77^仃LDEr-:unc-+〔I-需爵EEr-I-■•MM1FL〔□*<171」_!■融星LI-□*ln!3・Es二£一二—二「^-tes.sp-.§S-SBMME-9feFtt-JLJIm-gaonFfrKl黑pmI需一管TK〔r4e?%d3si^-l»us竦A,ssgs^ss*8^^-WMLafrmsa£33■■;二tf・KI理-es>IT-*3^f-aS3〔档壬raEE£!Ez-is*EmXB tDEW岀nM3^uS--〔amul附F勺.鷲6:LrmK场I¥uIrllrl-sm&*3^^-*t.-Fnxu霍Wn3J.33:寅6mu IsH图14 BMW Motro nic M1.33ell Y在BMW MotronicM1.3系统中,其核心器件是SIMENS公司的SAB 80C515 SAB 80C515是一8位单片机,有关详细情况请参阅第三章的第二节。

只读存储器S701作为SAB80C515S700)的扩展程序存储器,构成16K ROM 同样S703作为扩展数据存储器,以此来弥补微处理器本身程序存储器和数据存储器空间不足,这样做的好处是程序可以根据需要进行调整,避免工厂掩膜后ROM内容无法更改的状况。

只读存储器(ROM S701数据线DO~D7ft接与微处理器S700的P0 口连接,数据线以上拉连接到5V电源。

同时P0口还直接连接到数据存储器S703的DO~D7 S702 的BUS口。

S701的高位地址线A8~A14直接同S700的P2 口连接,而低8位地址线A0~A7 并没有直接连接到S700上,而是连接到S702的P3 口。

在这里,S702的这种接法用以实现地址锁存器的功能,解决了P0地址/数据复用的问题。

S700输出的地址信号低8位经过S702锁存,高7位直接输出到S701,同样,对于数据存储器(RAM S703也是一样。

8根数据线每次可守成一个字节数据的传输,15根地址线,可实现2-- 15= 32768字节即32K(32768/102 = 32)的程序存储空间寻址。

实际采用的ROMS片存储容量的大小依据程序的多少而定,对于数据存储器S703来讲,A0~A12计13根地址线,可实现213= 8192字节即8K数据存储空间寻址。

SC作为片选信号,当些线为低电平时,S701被选中,OE作为读、写允许控制线,低电平时有效。

S703的用法与之类似。

OE WF用来决定RAM芯片处在读或写的状态,二者均为低电平有效,CS为芯片选中信号,低电平时有效,S701与S703的片选信号均出自S550 BOSCH 30106专用芯片,S550在完成片选信号输出的同时,已经对芯片的地址进行了译码。

S800、S801 作为开关(数字)信号输入缓冲电路。

与发动机运行状态相关的开关(数字)信号输入到ECU中,包括空调请求信号、停车/空档信号、节气门全闭信号、压缩机运转信号、点火提前角信号等。

经S800、S801 缓冲后送入S702可编程并行口扩展芯片,CPU经数据总线读取外部相关开关量的状态,了解发动机的运行条件,包括负荷、工况等及时对点火和喷油进行调整,以保证发动机的运转处于最佳状态。

发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器、空气流量传感器这几个发动机动转的关键性模拟信号,经阻容元件缓冲后,直接送入CPU勺8路复用模拟/数字信号输入口,在CPU内部直接完成A/D转换,将模拟量转换为数字量后参与运算、处理。

S600作为BOSC的专用芯片,内部零件号为30015,在一个芯片的内部同时完成几个功能,第一、完成发动机转速的运算处理、处理后一方面送CPU另外经17 脚输出,送入仪表,用以显示发机的转速;第二、完成氧传感器信号接口功能,氧传感器作为一个特殊元件,其输出晓以大义的变化反映出比的大小,为使其正常工作,需要专用电路接口,而30015内部集成有这种功能。

同时S600 ( 30015)还完成串行数据转换任务,用来同外部设备(扫描仪)进行连接,读取ECU中储存的故障码,测量车辆运行中主要元件的数据流,MCU 的串行接口无法同诊断设备直接相连接,必须要进行转,把MCU勺串行通信信号转换成为汽车通信的标准格式。

S300作为ECU内部数字电路电源供应电路,输出两路5V直流电压,在保证输出稳压电压的同时,具有软起动功级,RES为控制端。

S220( LM2903为一双比较器,与外围阻容元件一起构成上电复位及电源异常复位电路。

S702 (TA13225为可编程并行I/O接口,前面已经提到的是,配合MCI完成访问外部存储器时低8位地址信号的锁存,同时接收开关(数字)信号的输入,扩展MCI资源。

S450为BOSCH勺功率半导体器件,在此完成怠速电机控制、碳罐净化电磁阀控制、燃油泵继电器控制、发动机故障灯控制等功能。

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