汽車ECU的內(nèi)部構(gòu)成與功能模塊

1. 常規(guī)功能模塊

① 電源：向ECU內(nèi)的各模塊提供穩(wěn)定的電壓（5V、3V等），且與發(fā)動機艙的12V電池連接；也可用于AD轉(zhuǎn)換器的標準電壓，可實現(xiàn)較高精度。

② 輸入緩沖器：將數(shù)字輸入信號轉(zhuǎn)換為可輸入至微控制器的信號級（信號電平）。

③ AD轉(zhuǎn)換器：將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為可輸入至微控制器的數(shù)字值。

④ 微控制器：通過各種輸入信號算出控制量并輸出。

⑤ EEPROM：即帶電可擦可編程只讀存儲器(Electronically Erasableand Programmable Read Only Memory)，即使發(fā)動機停止后電源不再供電，也能存儲應記憶數(shù)據(jù)的存儲器。

⑥ 輸出驅(qū)動器：依據(jù)微控制器的輸出信號，轉(zhuǎn)換為執(zhí)行器可驅(qū)動的信號形態(tài)，或者增幅電壓。

⑦ 通信驅(qū)動器/接收器：通信驅(qū)動器是將微控制器的輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為滿足通信協(xié)議的通信信號；通信接收器是將其他ECU發(fā)送的信號轉(zhuǎn)換為可輸入至微控制器的信號級。

2. 輸入/輸出

ECU作為與外部通信的接口，為了通過微控制器運算實現(xiàn)符合實際狀態(tài)的最佳控制，需要檢測外部狀態(tài)的輸入手段及實際控制驅(qū)動的輸出手段。近年來為了滿足多種ECU之間密切協(xié)同控制，在ECU中還設(shè)置了通信手段。

3. 微控制器

微控制器的基本構(gòu)成

車載ECU中的微控制器雖然是用于車載，但其基本構(gòu)成與普通的微控制器相同。

為了應對近年來的法規(guī)制度，ROM (ReadOnlyMemory，只讀存儲器)逐漸改變?yōu)殚W存類型，可更改ROM內(nèi)以模塊單位記憶的內(nèi)容。

時序控制器是與時間及時刻相關(guān)的控制裝置。設(shè)定時刻與內(nèi)部時序（計時器的數(shù)值）一致時，具有使既定輸出改變的匹配功能、記憶外部信號的邊緣輸入時刻的捕獲功能。匹配功能用于確定噴油信號輸出正時等。捕捉功能與中斷控制器配合，用于檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號輸出等。

通信接口是與ECU內(nèi)部的輸入/輸出擴展IC及其他ECU進行通信的裝置。近年，為了應對車內(nèi)LAN（LocalAreaNetwork，局域網(wǎng)），內(nèi)置CAN功能的微控制器逐漸增多。

4.ECU及控制器的搭載位置

ECU根據(jù)在車輛內(nèi)搭載的位置不同，其實際采用的形態(tài)也各種各樣。ECU的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要與其搭載環(huán)境相對應。

汽車剛開始電子化時，由于電子元件承受熱、濕度、振動等惡劣環(huán)境的能力較弱，所以將ECU搭載于環(huán)境條件較好的車室內(nèi)。之后，隨著包括電路板在內(nèi)的電子元件的可靠性及安裝技術(shù)的提升，ECU開始逐步搭載于環(huán)境條件較惡劣的發(fā)動機艙內(nèi)，有些甚至直接安裝在發(fā)動機上。從設(shè)計層面考慮，ECU的硬件必須能夠適于安裝在車輛的任何位置，也就是“自由搭載”的概念。

審核編輯：湯梓紅