汽车ECU控制单元

汽车电子控制核心-ECU 1、ECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能 22、汽车电子系统设计、汽车电子系统设计 33、、 ECUECU的检测与评估的检测与评估 1.ECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能 模拟信号模拟信号 输入输入 处理处理 电电 源源 A/D A/D 数字信号数字信号 电源电路电源电路 微微 处处 理理 器器 输输 出出 处处 理理 电磁阀电磁阀 电电 机机 指示灯指示灯 输入输入 ECUECU 输出输出 ECUECU基本组成基本组成 1.ECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能 电源电路电源电路 输出处理电路输出处理电路 微处理器微处理器 输入处理电路输入处理电路 ECUECU的基本体系结构的基本体系结构 车速传感器车速传感器 发动机转速传感器发动机转速传感器 输入轴转速传感器输入轴转速传感器 加速器踏板传感器加速器踏板传感器 离合器位置传感器离合器位置传感器 水温传感器水温传感器 档位档位 选择器杆选择器杆 节气门开关节气门开关 加速器踏板开关加速器踏板开关 空调开关空调开关 制动开关巡航开关制动开关巡航开关 照明开关照明开关 脉冲输脉冲输 入电路入电路 模拟输模拟输 入电路入电路 接接 盘盘 输输 入入 电电 路路 中央处中央处 理机理机 CPUCPU 随机存随机存 储器储器 RAMRAM多多 路路 转转 换换 器器 存储器存储器 ROMROM 步进电机步进电机 驱动电路驱动电路 电磁阀电磁阀 驱动电路驱动电路 指示器指示器 驱动电路驱动电路 起动器起动器 禁止器禁止器 节气门节气门 离合器离合器 变速器变速器 HSAHSA 指示器指示器 起动器起动器 继电器继电器电源电源 1.ECUECU的基本结构与功能的基本结构与功能 汽车电子控制系统：硬件有电子控制单元汽车电子控制系统：硬件有电子控制单元 (ECU(ECU——Electronic Control Unit)Electronic Control Unit)及其接口、及其接口、 执行机构、传感器等；软件存储在执行机构、传感器等；软件存储在ECUECU中，中， 支配电控系统完成数据采集、计算处理、输支配电控系统完成数据采集、计算处理、输 出控制、系统监控与自诊断等。出控制、系统监控与自诊断等。 大部分大部分ECUECU的电路结构大同小异，控制功能的电路结构大同小异，控制功能 的变化则依赖于软件及输入输出模块的变的变化则依赖于软件及输入输出模块的变 化，随控制系统所完成任务的不同而不同。化，随控制系统所完成任务的不同而不同。 1.1 输入处理电路 ECUECU的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信的输入信号主要有三种形式，模拟信号、数字信 号号((包括开关信号包括开关信号))、脉冲信号。、脉冲信号。 模拟信号通过模拟信号通过A/DA/D转换为数字信号提供给微处理器。控转换为数字信号提供给微处理器。控 制系统要求模数信号转换具有较高的分辨率和精度制系统要求模数信号转换具有较高的分辨率和精度 (>10(>10位位))。为了保证测控系统的实时性，采样间隔一般。为了保证测控系统的实时性，采样间隔一般 要求小于要求小于4ms4ms。。 数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。 对超过电源电压、电压在正负之间变化、带有较高的对超过电源电压、电压在正负之间变化、带有较高的 振荡或噪声、带有波动电压等输入信号，输入电路也振荡或噪声、带有波动电压等输入信号，输入电路也 对其进行转换处理。对其进行转换处理。 ONON 输输 入入 处处 理理 电电 路路 5V5V 0V0V ONON OFFOFF 5V5V 0V0V 5V5V 0V0V tt 5V5V 0V0V +12V+12V 0V0V OFFOFF 0V0V ++ __ tt 5V5V 0V0V --46V46V 0V0V 输入输入 电压电压 突变突变 正负正负 交替交替 电压电压 噪声噪声 信号信号 电涌电涌 电压电压 输入信号的处理输入信号的处理 电涌：微秒量级的异常大的电流脉冲电涌：微秒量级的异常大的电流脉冲 CPU CPU ClockClock ROMROM ((程序程序)) RAMRAM ((数据数据)) 特殊功能特殊功能 I/OI/O Timer/CounterTimer/Counter A/DA/D PWMPWM InterruptInterrupt SIOSIO 地址总线地址总线 控制总线控制总线 数据总线数据总线 输入端口输入端口 输出端口输出端口 I/OI/O端口端口 单片机典型结构框图单片机典型结构框图 都是计数器，只不过在定时时都是计数器，只不过在定时时 是对微机内部时钟脉冲进行计是对微机内部时钟脉冲进行计 数，作计数器时是对微机外部数，作计数器时是对微机外部 输入的脉冲进行计数输入的脉冲进行计数。。 1.2 微处理器微处理器 AnalogAnalog--DigitalDigital模数转换单元模数转换单元 Pulse Width ModulationPulse Width Modulation，，脉冲宽度脉冲宽度 调制调制。调整脉冲信号的占空比，从。调整脉冲信号的占空比，从 而控制充电电流。而控制充电电流。Serial Interface I/OSerial Interface I/O串行输入输出串行输入输出。。通信使用通信使用33根线完成：地线根线完成：地线、发送、、发送、接接 收。通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收收。通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收 数据数据。。 中断，具有对外部异步事件的处理中断，具有对外部异步事件的处理 能力。能力。 微处理器首先完成传感器信号的微处理器首先完成传感器信号的A/DA/D转换、周转换、周 期脉冲信号测量和其它有关汽车行驶状态信号期脉冲信号测量和其它有关汽车行驶状态信号 的输入处理，然后计算并控制所需的输出值，的输入处理，然后计算并控制所需的输出值， 按要求适时地向执行机构发送控制信号。按要求适时地向执行机构发送控制信号。 过去微处理器多数是过去微处理器多数是88位和位和l 6l 6位的，也有少数位的，也有少数 采用采用3232位的。现在多用位的。现在多用1616位和位和3232位机。位机。 1.2 微处理器微处理器 1.2 微处理器微处理器 1.3 输出处理电路输出处理电路 微处理器输出的信号往往用作控制电磁阀、微处理器输出的信号往往用作控制电磁阀、 指示灯、步进电机等。指示灯、步进电机等。 微处理器输出信号功率小，使用微处理器输出信号功率小，使用+5v+5v的电压，的电压， 汽车上执行机构的电源大多数是蓄电池，需要汽车上执行机构的电源大多数是蓄电池，需要 将微处理器的控制信号通过输出处理电路处理将微处理器的控制信号通过输出处理电路处理 后再驱动执行机构。后再驱动执行机构。 微微 处处 理理 器器 5V5V ONON OFFOFF0V0V 0V0V 14V14V ONON OFFOFF 喷射信号喷射信号 喷射器喷射器 电压波形电压波形 喷射器喷射器 功率放大功率放大 输出功输出功 率驱动率驱动 信号信号 喷射器电弧喷射器电弧 抑制电路抑制电路 ++ BB 燃油喷射驱动电路燃油喷射驱动电路 1.3 输出处理电路输出处理电路 ECUECU一般带有电池和内置电源电路，以保证微处理一般带有电池和内置电源电路，以保证微处理 器及其接口电路工作在器及其接口电路工作在+5v+5v的电压下。即使在发动机的电压下。即使在发动机 启动工况等使汽车蓄电池电压有较大波动时，也能启动工况等使汽车蓄电池电压有较大波动时，也能 提供提供+5v+5v的稳定电压，从而保证系统的正常工作。的稳定电压，从而保证系统的正常工作。 1.4 电源电路 2.1 汽车电子总体设计 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 汽车电子总体设计流程 整体性原则整体性原则：考虑机械设计和电子设计、液压、气动设计：考虑机械设计和电子设计、液压、气动设计 的特点，先进性与可靠性结合。的特点，先进性与可靠性结合。 协调性原则协调性原则：使汽车各子系统满足整车控制水平，并对各：使汽车各子系统满足整车控制水平，并对各 自不同的系统进行优化设计的约束。自不同的系统进行优化设计的约束。 适应性原则适应性原则：对汽车行驶的各种条件和工况能有好的适应：对汽车行驶的各种条件和工况能有好的适应 能力，承受各种干扰；能主动适应条件的变能力，承受各种干扰；能主动适应条件的变 化。化。 可靠性原则可靠性原则：能抵御污染物侵蚀破坏；能耐受负荷突变或：能抵御污染物侵蚀破坏；能耐受负荷突变或 过载；能抵御电磁和环境干扰。过载；能抵御电磁和环境干扰。 低成本原则低成本原则：良好的性价比。：良好的性价比。 1.1. 明确设计要求明确设计要求 2.2. 建立系统需求模型建立系统需求模型 3.3. 建立系统结构模型和控制模型建立系统结构模型和控制模型 4.4. 系统结构设计系统结构设计 5.5. 软件设计软件设计 6.6. 系统调试系统调试 7.7. 反馈设计信息反馈设计信息,,修改模型修改模型 8.8. 系统测试系统测试 2.1 汽车电子总体设计流程汽车电子总体设计流程 包括所要具有包括所要具有 的功能和配的功能和配 置，传感器和置，传感器和 执行机构等输执行机构等输 入输出环节，入输出环节， 控制结构和系控制结构和系 统控制电路的统控制电路的 操作步骤。操作步骤。 1.1. 明确设计要求明确设计要求 2.2. 建立系统需求模型建立系统需求模型 3.3. 建立系统结构模型和控制模型建立系统结构模型和控制模型 4.4. 系统结构设计系统结构设计 5.5. 软件设计软件设计 6.6. 系统调试系统调试 7.7. 反馈设计信息反馈设计信息,,修改模型修改模型 8.8. 系统测试系统测试 2.1 汽车电子总体设计流程汽车电子总体设计流程 在进行系统设在进行系统设 计时，首先根计时，首先根 据需要完成系据需要完成系 统结构的综合统结构的综合 描述，建立详描述，建立详 细的系统需求细的系统需求 模型。模型。 1.1. 明确设计要求明确设计要求 2.2. 建立系统需求模型建立系统需求模型 3.3. 建立系统结构模型和控制模型建立系统结构模型和控制模型 4.4. 系统结构设计系统结构设计 5.5. 软件设计软件设计 6.6. 系统调试系统调试 7.7. 反馈设计信息反馈设计信息,,修改模型修改模型 8.8. 系统测试系统测试 2.1 汽车电子总体设计流程汽车电子总体设计流程 软、硬件设计平软、硬件设计平 行、交叉进行。行、交叉进行。 有的功能既可由有的功能既可由 硬件实现，也可硬件实现，也可 由软件完成。因由软件完成。因 此，需要 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 比此，需要分析比 较两者之间的得较两者之间的得 失，才能最后确失，才能最后确 定。定。 1.1. 明确设计要求明确设计要求 2.2. 建立系统需求模型建立系统需求模型 3.3. 建立系统结构模型和控制模型建立系统结构模型和控制模型 4.4. 系统结构设计系统结构设计 5.5. 软件设计软件设计 6.6. 系统调试系统调试 7.7. 反馈设计信息反馈设计信息,,修改模型修改模型 8.8. 系统测试系统测试 2.1 汽车电子总体设计流程汽车电子总体设计流程 进行系统硬件的进行系统硬件的 总体设计，确定总体设计，确定 输入输出处理方输入输出处理方 法，估计所需法，估计所需 ROMROM和和RAMRAM的的 容量等容量等;;同时还同时还 要考虑到开发时要考虑到开发时 间、费用、间、费用、ECUECU 的结构形式和尺的结构形式和尺 寸等情况。寸等情况。 1.1. 明确设计要求明确设计要求 2.2. 建立系统需求模型建立系统需求模型 3.3. 建立系统结构模型和控制模型建立系统结构模型和控制模型 4.4. 系统结构设计系统结构设计 5.5. 软件设计软件设计 6.6. 系统调试系统调试 7.7. 反馈设计信息反馈设计信息,,修改模型修改模型 8.8. 系统测试系统测试 2.1 汽车电子总体设计流程汽车电子总体设计流程 尽可能采用集成尽可能采用集成 器件代替分离元器件代替分离元 件，以及使用软件，以及使用软 件功能代替硬件件功能代替硬件 功能，这样可以功能，这样可以 使系统的可靠性使系统的可靠性 增加，成本降低增加，成本降低 和灵活性增强。和灵活性增强。 汽车汽车ECUECU中微处理器经常要进行大量的中微处理器经常要进行大量的I/OI/O操操 作，而要实现高精度和实时控制，能够同时进行作，而要实现高精度和实时控制，能够同时进行 多种独立的控制操作。多种独立的控制操作。 为此，微处理器必须具有高速计算、高速实时输为此，微处理器必须具有高速计算、高速实时输 入和输出、高速入和输出、高速A/DA/D和和D/AD/A转换、多中断响应等转换、多中断响应等 持性。持性。 综合考虑成本等因素，不应片面地追求微处理器综合考虑成本等因素，不应片面地追求微处理器 的高速和高位数。的高速和高位数。 2.2 微处理器的选择微处理器的选择 I/O I/O 接口数量多；接口数量多； 处理高速度，能力处理高速度，能力 强；强； 具有具有A/DA/D、、D/AD/A功功 能；能； 有处理有处理““死机死机””的能的能 力；力； 有强大的中断处理有强大的中断处理 能力。能力。 按功能分类按功能分类 通用单片机通用单片机 通用可编程通用可编程DSPDSP 专用专用DSPDSP 按位处理能力分类按位处理能力分类 44位机位机 88位机位机 1616位机位机 3232位机位机 2.2 微处理器的选择微处理器的选择 ECUECU本身没有开本身没有开 发编程能力，通过发编程能力，通过 开发工具将应用系开发工具将应用系 统与开发系统联系统与开发系统联系 起来，充分发挥开起来，充分发挥开 发系统的功能，对发系统的功能，对 其进行仿真；其进行仿真； 应用时，把开发应用时，把开发 成功的控制程序固成功的控制程序固 化在程序存储器中。化在程序存储器中。 开始开始 控制流程开始控制流程开始 编写源程序编写源程序 编译编译 检查检查 仿真调试仿真调试 实际系统调试实际系统调试 检查检查 检查检查 固化封装固化封装 结束结束NONO NONO NONO 开始开始 控制流程开始控制流程开始 编写源程序编写源程序 编译编译 检查检查 仿真调试仿真调试 实际系统调试实际系统调试 检查检查 检查检查 固化封装固化封装 结束结束 ECUECU 控制程序控制程序 开发流程开发流程 NONO NONO NONO 2.3 控制程序的设计开发控制程序的设计开发 用流程图给出开用流程图给出开 发步骤，发步骤，并检查确并检查确 认与系统总体设计认与系统总体设计 不存在相抵触的地不存在相抵触的地 方方。。 按流程图编写源按流程图编写源 代码代码，编译成目标，编译成目标 程序。程序。 编程后进行仿真编程后进行仿真 模拟，以检验能否模拟，以检验能否 正确运行正确运行。。 开始开始 控制流程开始控制流程开始 编写源程序编写源程序 编译编译 检查检查 仿真调试仿真调试 实际系统调试实际系统调试 检查检查 检查检查 固化封装固化封装 结结 束束 NONO NONO NONO 开始开始 控制流程开始控制流程开始 编写源程序编写源程序 编译编译 检查检查 仿真调试仿真调试 实际系统调试实际系统调试 检查检查 检查检查 固化封装固化封装 结结 束束 ECUECU 控制程序控制程序 开发流程开发流程 NONO NONO NONO 2.3 控制程序的设计开发控制程序的设计开发 开始开始 控制流程开始控制流程开始 编写源程序编写源程序 编译编译 检查检查 仿真调试仿真调试 实际系统调试实际系统调试 检查检查 检查检查 固化封装固化封装 结束结束 ECUECU 控制程序控制程序 开发流程开发流程 NONO NONO NONO 在实际的电路系在实际的电路系 统中进行硬件和软统中进行硬件和软 件的综合调试。件的综合调试。 系统调试好以系统调试好以 后，就把开发好的后，就把开发好的 程序程序固化在程序存固化在程序存 储器中储器中。。 2.3 控制程序的设计开发控制程序的设计开发 程序组成模块程序组成模块 计算计算 控制控制 检测与诊断检测与诊断 管理管理 监控监控  编程所用语言编程所用语言  汇编语言汇编语言 ASM ASM  高级语言高级语言 控制用高级语言控制用高级语言 CC语言、语言、VBVB、、 VCVC  多任务操作系统多任务操作系统 2.4 ECUECU的控制程序的控制程序 控制器控制器 D/AD/A 转换器转换器 执行执行 机构机构 被控被控 对象对象 反馈反馈 微型计算机微型计算机 给定值给定值 被控参数被控参数 控制模式：开环控制及闭环控制控制模式：开环控制及闭环控制 2.4 ECUECU的控制程序的控制程序 最优控制最优控制 自适应控制自适应控制 滑模控制滑模控制 模糊控制模糊控制 神经网络控制神经网络控制 预测控制预测控制 控制理论：控制理论： PIDPID控制控制 PP--比例比例 II--积分积分 DD--微分微分 PIDPID控制理论是经典的控制理论，控制理论是经典的控制理论， 技术成熟，应用广泛，是实现连续技术成熟，应用广泛，是实现连续 控制最简单的算法。控制最简单的算法。 PIDPID控制方法在汽车动力传动控制控制方法在汽车动力传动控制 中得到应用。中得到应用。 2.4 ECUECU的控制程序的控制程序 演示者 演示文稿备注 最大优点就是不需要了解被控对象的 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 模型，只需根据经验进行调节器参数的在线整定。 自适应控制自适应控制 滑模控制滑模控制 模糊控制模糊控制 神经网络控制神经网络控制 预测控制预测控制 控制理论：控制理论： 2.4 ECUECU的控制程序的控制程序 最优控制最优控制 PIDPID控制控制 最优控制法是求解在约束条件最优控制法是求解在约束条件 下的极值问题。下的极值问题。 使得评价控制系统性能的二次使得评价控制系统性能的二次 型目标函数为最小。型目标函数为最小。 最优控制法在汽车悬架控制中最优控制法在汽车悬架控制中 得到应用。得到应用。 控制理论：控制理论： 2.4 ECUECU的控制程序的控制程序 PIDPID控制控制 最优控制最优控制 滑模控制滑模控制 模糊控制模糊控制 神经网络控制神经网络控制 预测控制预测控制 自适应控制自适应控制 随被控对象模型的变化自动变化。随被控对象模型的变化自动变化。 自动测量和分析输入信号及受控对自动测量和分析输入信号及受控对 象特性，计算系统的变化情况。象特性，计算系统的变化情况。 计算出相应的控制或调整策略。计算出相应的控制或调整策略。 优化模型参数，是模型逐步完善。优化模型参数，是模型逐步完善。 在汽车主动悬架上的到应用。在汽车主动悬架上的到应用。 演示者 演示文稿备注 在生活中，所谓自适应是指生物能改变字节的习性以适应新环境的一种特征。 所依据的关于模型和扰动的先验知识比较少，需要在系统的运行过程中去不断地优化模型的参数， 控制理论：控制理论： 2.4 ECUECU的控制程序的控制程序 PIDPID控制控制 最优控制最优控制 自适应控制自适应控制 模糊控制模糊控制 神经网络控制神经网络控制 预测控制预测控制 滑模控制滑模控制 是一种非线性控制系统的控制方法是一种非线性控制系统的控制方法 它根据系统的即时状态、偏差及其它根据系统的即时状态、偏差及其 导数，在不同的控制区域，以理想导数，在不同的控制区域，以理想 开关的方式，切换控制量的大小和开关的方式，切换控制量的大小和 方向，使系统状态在切换线附近区方向，使系统状态在切换线附近区 域来回运动（变更运动方向），即域来回运动（变更运动方向），即 沿切换线上滑动。沿切换线上滑动。 在汽车防抱死制动系统在汽车防抱死制动系统(ABS)(ABS)上应上应 用用 控制理论：控制理论： 2.4 ECUECU的控制程序的控制程序 PIDPID控制控制 最优控制最优控制 自适应控制自适应控制 滑模控制滑模控制 神经网络控制神经网络控制 预测控制预测控制 模糊控制模糊控制 模糊控制是对变工况非线性控制模模糊控制是对变工况非线性控制模 式。模糊控制不依赖于系统的精确式。模糊控制不依赖于系统的精确 数学模型，而对系统参数变化不敏数学模型，而对系统参数变化不敏 感，具有很强的鲁棒性。感，具有很强的鲁棒性。 它的控制算法是基于模糊数学若干它的控制算法是基于模糊数学若干 条控制规则，算法非常简洁。条控制规则，算法非常简洁。 在汽车自动离合器上应用。在汽车自动离合器上应用。 控制理论：控制理论： 2.4 ECUECU的控制程序的控制程序 PIDPID控制控制 最优控制最优控制 自适应控制自适应控制 滑模控制滑模控制 模糊控制模糊控制 预测控制预测控制 神经网络控制神经网络控制 神经网络是仿真人的神经网络，实现神经网络是仿真人的神经网络，实现 人工智能的一种途径。它具有记忆经人工智能的一种途径。它具有记忆经 验和识别环境的能力，并能按一定的验和识别环境的能力，并能按一定的 规律改变自己的结构或工作程序。即规律改变自己的结构或工作程序。即 具有比较强的自学习能力。它的学习具有比较强的自学习能力。它的学习 过程是由前向计算过程、误差计算和过程是由前向计算过程、误差计算和 误差反向过程组成。误差反向过程组成。 在汽车四轮转向控制中应用。在汽车四轮转向控制中应用。 控制理论：控制理论： 2.4 ECUECU的控制程序的控制程序 PIDPID控制控制 最优控制最优控制 自适应控制自适应控制 滑模控制滑模控制 模糊控制模糊控制 神经网络控制神经网络控制 预测控制预测控制 基于模型的控制算法，预测模型是在基于模型的控制算法，预测模型是在 对象运行过程中直接获得，只强调功对象运行过程中直接获得，只强调功 能而不强调其结构形式，所以模型的能而不强调其结构形式，所以模型的 形式可以多种类型。预测模型可以像形式可以多种类型。预测模型可以像 系统仿真时一样，任意的制定控制策系统仿真时一样，任意的制定控制策 略，通过不断观察对象在不同控制策略，通过不断观察对象在不同控制策 略下输出的变化进行自动优化。略下输出的变化进行自动优化。 在汽车发动机怠速控制中应用。在汽车发动机怠速控制中应用。 2.5 ECUECU硬件抗干扰设计硬件抗干扰设计 输入系统受干扰，使模拟信号失真，数字信号输入系统受干扰，使模拟信号失真，数字信号 出错。出错。 输出系统受干扰，使各输出信号混乱，不能正输出系统受干扰，使各输出信号混乱，不能正 常反应常反应ECUECU的真实输出。的真实输出。 微处理器受干扰，使三总线上数字信号错乱，微处理器受干扰，使三总线上数字信号错乱， 程序失控、死机程序失控、死机 抗干扰设计中，综合采用硬件和软件措施。硬抗干扰设计中，综合采用硬件和软件措施。硬 件将绝大多数干扰拒之门外，但不可避免有少数件将绝大多数干扰拒之门外，但不可避免有少数 干扰窜入干扰窜入ECUECU中，故软件抗干扰措施也是必不中，故软件抗干扰措施也是必不 可少的。可少的。  数字滤波数字滤波  看门狗；看门狗；  故障陷阱故障陷阱  器件优良；器件优良；  滤波电路；滤波电路；  屏蔽；屏蔽；  布线；布线；  良好接地等。良好接地等。 干扰作用于模拟信号，使干扰作用于模拟信号，使A/DA/D转转 换结果偏离真实值。经过多次采换结果偏离真实值。经过多次采 样后得到一个样后得到一个A/DA/D转换的数据系转换的数据系 列，经过数据分析处理后得到可列，经过数据分析处理后得到可 信度较高的结果。这种从数据系信度较高的结果。这种从数据系 列中提取逼近真值数据的软件算列中提取逼近真值数据的软件算 法，通常称为数字滤波。法，通常称为数字滤波。 采用数字滤波处理方法具有硬件采用数字滤波处理方法具有硬件 的功效，且算法灵活，但需要占的功效，且算法灵活，但需要占 用一定的用一定的CPUCPU机时。机时。 2.5 ECUECU硬件抗干扰设计硬件抗干扰设计  数字滤波数字滤波  看门狗看门狗；；  故障陷阱故障陷阱  器件优良；器件优良；  滤波电路；滤波电路；  屏蔽；屏蔽；  布线；布线；  良好接地等。良好接地等。 又叫又叫WatchDogWatchDog Timer,Timer,是一个定是一个定 时器电路时器电路, , 一般有一个输入一般有一个输入,,叫喂叫喂 狗狗,,一个输出到一个输出到CPUCPU的的RSTRST端。端。 CPUCPU正常工作时正常工作时,,每隔一段时间输每隔一段时间输 出一个信号到喂狗端出一个信号到喂狗端,,给给 WDT WDT 清清 零，如果超过 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的时间不喂零，如果超过规定的时间不喂 狗狗,(,(一般在程序跑飞时一般在程序跑飞时))，，WDT WDT 定定 时超过时超过,,就回给出一个复位信号到就回给出一个复位信号到 CPUCPU，使，使CPUCPU复位。作用就是防复位。作用就是防 止程序发生死循环，或者说程序止程序发生死循环，或者说程序 跑飞。跑飞。 2.5 ECUECU硬件抗干扰设计硬件抗干扰设计  数字滤波数字滤波  看门狗；看门狗；  故障陷阱故障陷阱  器件优良；器件优良；  滤波电路；滤波电路；  屏蔽；屏蔽；  布线；布线；  良好接地等。良好接地等。 英文为英文为TRAPTRAP，捕捉故，捕捉故 障现象，进行特定的处障现象，进行特定的处 理。理。 2.5 ECUECU硬件抗干扰设计硬件抗干扰设计  数字滤波数字滤波  看门狗；看门狗；  故障陷阱故障陷阱  器件优良；器件优良；  滤波电路；滤波电路；  屏蔽；屏蔽；  布线；布线；  良好接地等。良好接地等。 软件抗干扰以软件抗干扰以CPUCPU的开销为代的开销为代 价，如果没有硬件抗干扰措施消价，如果没有硬件抗干扰措施消 除绝大多数干扰。除绝大多数干扰。CPUCPU将为处理将为处理 干扰影响到实时性。干扰影响到实时性。 选用优良的器件，对系统可靠性选用优良的器件，对系统可靠性 有很大的意义。有很大的意义。 继电器、接触器等感性负载生产继电器、接触器等感性负载生产 的反电势可用并联二极管，或外的反电势可用并联二极管，或外 接如接如RCRC电路的办法加以抑制。电路的办法加以抑制。 2.5 ECUECU硬件抗干扰设计硬件抗干扰设计  数字滤波数字滤波  看门狗；看门狗；  故障陷阱故障陷阱  器件优良；器件优良；  滤波电路；滤波电路；  屏蔽；屏蔽；  布线；布线；  良好接地等。良好接地等。 采用集成或分离器件的电阻采用集成或分离器件的电阻//电电 感和电容构成的网络，把叠加感和电容构成的网络，把叠加 在有用信号上的噪声在有用信号上的噪声((干扰信号干扰信号)) 分离出来。抗干扰措施中用得分离出来。抗干扰措施中用得 最多是低通滤波器最多是低通滤波器 注意电容、电感元件的寄生特注意电容、电感元件的寄生特 性，以避免滤波特性偏离预期性，以避免滤波特性偏离预期 值。滤波器对感性负载瞬变噪值。滤波器对感性负载瞬变噪 声干扰有很好的效果，电源输声干扰有很好的效果，电源输 入端接入滤波器后能降低来自入端接入滤波器后能降低来自 供电系统的干扰。供电系统的干扰。 2.5 ECUECU硬件抗干扰设计硬件抗干扰设计  数字滤波数字滤波  看门狗；看门狗；  故障陷阱故障陷阱  器件优良；器件优良；  滤波电路；滤波电路；  屏蔽；屏蔽；  布线；布线；  良好接地等。良好接地等。 用屏蔽物体，吸收或反射外来的干用屏蔽物体，吸收或反射外来的干 扰扰((主要是电磁干扰主要是电磁干扰))，防止其侵入。，防止其侵入。 导体适用于电屏蔽；电磁材料适用导体适用于电屏蔽；电磁材料适用 于电磁屏蔽。于电磁屏蔽。 屏蔽体的类型有金属隔板式、金属屏蔽体的类型有金属隔板式、金属 壳盒式等实心型屏蔽，也有金属网壳盒式等实心型屏蔽，也有金属网 式非实心屏蔽等。式非实心屏蔽等。 2.5 ECUECU硬件抗干扰设计硬件抗干扰设计  数字滤波数字滤波  看门狗；看门狗；  故障陷阱故障陷阱  器件优良；器件优良；  滤波电路；滤波电路；  屏蔽；屏蔽；  布线；布线；  良好接地等。良好接地等。 合理的布线是抗干扰的一项重要合理的布线是抗干扰的一项重要 措施。导线的种类、线径的粗细、措施。导线的种类、线径的粗细、 走线的方式、线间的距离、导线走线的方式、线间的距离、导线 的长短、捆扎或纹合、布线的对的长短、捆扎或纹合、布线的对 称性等都对线路中的电感、电阻称性等都对线路中的电感、电阻 和噪声耦合有直接影响。和噪声耦合有直接影响。 2.5 ECUECU硬件抗干扰设计硬件抗干扰设计  数字滤波数字滤波  看门狗；看门狗；  故障陷阱故障陷阱  器件优良；器件优良；  滤波电路；滤波电路；  屏蔽；屏蔽；  布线；布线；  良好接地等。良好接地等。 接地是系统结构设计、电路设计、接地是系统结构设计、电路设计、 器件组装及现场安装等过程中的器件组装及现场安装等过程中的 一个重要环节，是实时系统中抑一个重要环节，是实时系统中抑 制干扰的重要和有效方法，正确制干扰的重要和有效方法，正确 接地与屏蔽相结合可以解决大部接地与屏蔽相结合可以解决大部 分干扰问题。分干扰问题。 汽车电子系统中大致有系统地、汽车电子系统中大致有系统地、 机壳地机壳地((屏蔽地屏蔽地))、数字地和模拟地、数字地和模拟地 等。等。 2.5 ECUECU硬件抗干扰设计硬件抗干扰设计 接地技术：接地技术： 在低频电路中，信号的工作频率小于在低频电路中，信号的工作频率小于1MHs1MHs时，时， 它的布线和元器件之间的电感很小，而接地电它的布线和元器件之间的电感很小，而接地电 路形成的环流对干扰影响很大，因而屏蔽线采路形成的环流对干扰影响很大，因而屏蔽线采 用一点接地；用一点接地； 当信号的工作频率大于当信号的工作频率大于10MHz10MHz时，地线阻抗变时，地线阻抗变 得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应用就近得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应用就近 多点接地方法。多点接地方法。 11）单点接地与多点接地的选择）单点接地与多点接地的选择 接地技术接地技术 电路板上既有高速逻辑电路又有线性电电路板上既有高速逻辑电路又有线性电 路，应使它们尽可能分开，两者的地线路，应使它们尽可能分开，两者的地线 也不要相混，分别与电源端地线相连。也不要相混，分别与电源端地线相连。 要尽量加大线性电路的接地面积。要尽量加大线性电路的接地面积。 22）数字、模拟电路地线分开）数字、模拟电路地线分开 接地技术：接地技术： 接地用线细，接地电位则随电流的变化接地用线细，接地电位则随电流的变化 而变化，使微处理器的定时信号电平不而变化，使微处理器的定时信号电平不 平稳，抗干扰性能变坏。平稳，抗干扰性能变坏。 应将地线加粗，使它能通过三倍干印刷应将地线加粗，使它能通过三倍干印刷 电路板上的允许电流。电路板上的允许电流。 33）接地线应尽量加粗）接地线应尽量加粗 接地技术：接地技术： 对于只有数字电路组成的印刷电路板，对于只有数字电路组成的印刷电路板， 将其外围用地线做成闭环回路、大都可将其外围用地线做成闭环回路、大都可 以明显地提高抗干扰能力。以明显地提高抗干扰能力。 44）接地电路形成闭环回路）接地电路形成闭环回路 实验室 17025实验室iso17025实验室认可实验室检查项目微生物实验室标识重点实验室计划 检测：实验室检测： ISOISO SAESAE 工作环境检测：工作环境检测： 实验场检测实验场检测 恶劣条件检测恶劣条件检测 3. ECUECU的检测的检测 发动机周围的温度变化，最高可超过发动机周围的温度变化，最高可超过100100CC。。 ECUECU放置在潮湿空气中时，水分被空调冷却后会很快放置在潮湿空气中时，水分被空调冷却后会很快 凝结在凝结在ECUECU上。上。 汽车的某些部分，振动加速度可能高达汽车的某些部分，振动加速度可能高达20g20g。。 发动机启动时，电压变化非常大，可能会由发动机启动时，电压变化非常大，可能会由12V12V降至降至 8V8V；； 汽油发动机用火花塞点火，点火线圈产生的电压可能汽油发动机用火花塞点火，点火线圈产生的电压可能 会超过会超过20kV20kV，从而在电气导线束和电子设备中产生电，从而在电气导线束和电子设备中产生电 感干扰。感干扰。 电机、线圈、继电器、电磁阀等设备，在工作或开关电机、线圈、继电器、电磁阀等设备，在工作或开关 时产生的电磁或静电感应，通常也会在临近的时产生的电磁或静电感应，通常也会在临近的ECUECU或电或电 气导线周围产生电磁干扰。气导线周围产生电磁干扰。 3. ECUECU的检测的检测 桑塔那 2000Cli ECU 汽车电子控制核心-ECU 幻灯片编号 2 幻灯片编号 3 幻灯片编号 4 幻灯片编号 5 幻灯片编号 6 幻灯片编号 7 幻灯片编号 8 幻灯片编号 9 幻灯片编号 10 幻灯片编号 11 幻灯片编号 12 幻灯片编号 13 幻灯片编号 14 幻灯片编号 15 幻灯片编号 16 幻灯片编号 17 幻灯片编号 18 幻灯片编号 19 幻灯片编号 20 幻灯片编号 21 幻灯片编号 22 幻灯片编号 23 幻灯片编号 24 幻灯片编号 25 幻灯片编号 26 幻灯片编号 27 幻灯片编号 28 幻灯片编号 29 幻灯片编号 30 幻灯片编号 31 幻灯片编号 32 幻灯片编号 33 幻灯片编号 34 幻灯片编号 35 幻灯片编号 36 幻灯片编号 37 幻灯片编号 38 幻灯片编号 39 幻灯片编号 40 幻灯片编号 41 幻灯片编号 42 幻灯片编号 43 幻灯片编号 44 幻灯片编号 45 幻灯片编号 46 幻灯片编号 47 幻灯片编号 48 幻灯片编号 49