【摘 要】我国科技发展水平逐渐提高，电控系统在先进技术的应用下逐渐完善，完善后的电控系统应用于车用发动机，这不仅能够优化汽车性能，而且还会促进企业产业有序发展、优化车用发电机应用效果。本文首先对车用发动机电控系统做了基本介绍，然后分析了ECU电控单元硬件和软件设计。

【关键词】发动机；电控系统；电控单元

车用发电机性能受電控系统影响较大，电控系统又由电控单元构成，因此，从硬件设计和软件设计两方面分析电控单元，能够促进电控单元进一步开发，有利于提升车用发电机质量。本文针对车用发动机电控单元开发这一论题展开分析，具有一定的探究意义，具体分析如下。

一、车用发动机电控系统基本介绍

（一）组成

电喷系统主要由四部分组成，第一部分即供气系统，该系统主要针对汽油燃烧空气量进行测量分析，它由稳压箱、节气门体、空气压力传感器、空气阀以及空气滤清器组成；第二部分即点火系统，这一系统能够在特定时间点燃混合气，组成部分主要有点火模块、火花塞和线圈；第三部分即供油系统，具体包括压力调节器、喷油器、汽油管、汽油滤清器等部分，其中，压力调节器主要对供油系统进行压力调节，同时，喷油量受通电时间影响较大；第四部分即控制系统，该系统主要由温度传感器、凸轮相位传感器、水温传感器、爆震传感器、节气门位置传感器、ECU、压力传感器、氧传感器、转速传感器组成，该系统主要在分析数据信息的基础上，确定点火时间、喷油时间和喷油量。

（二）原理

司机控制进气量时主要借助节气门设备，节气门角度大小主要由传感器进行信息检测，检测完成后，将检测信息传送到电喷传感器，借此控制喷油量，完成混合气的有效融合。车用发动机启动时，喷油量的多少主要由控制系统决定，在此期间，控制系统还受空气流量影响。此外，控制软件还能对传感器信号全面监督，以此分析异常，并对异常现象具体记录，以便为后续故障诊断提供依据。

EPU装置主要负责信号接收、信号转换、系统状态分析和信号输出，七种输入信号包括爆震信号、进气温度信号、节气门开度信号、负荷信号、转速信号、氧传感器信号[1]。

二、ECU电控单元硬件和软件设计

（一）硬件设计

硬件设计过程中所应用到的技术类型为电子设计自动化技术，该技术英文简称为EDA，该技术应用功能丰富，能够大大提升设计效率。硬件设计期间所遵循的设计目标为：独立性，主要针对先进技术有效引进，坚持创造性开发原则；冗余设计，这种设计方式能够促进系统稳定运行；兼容性，设备接口应适用于外国同类产品。

单机片：所选单机片型号为XC1671CI-16F40，应用性能较高、兼容性良好（CI66结构），在汽车领域、工业领域广泛应用。性能指标具体为：76个中断源15个优先级的中断系统，采样率达到48ns；外部存储空间14MB；最多有102个一般的I/O口线。

基本设计：由于系统内部结构较复杂，为了提高系统适用性，存储器适当拓展，Flash内存增加了1兆。CPU晶振内存选为15M，振荡器由两部分组成，第一部分即外接晶振，第二部分为皮尔斯振荡器，振荡器输出15M方波信号，通过片内锁相环（PLL）3倍频后馈送给CPU，形成38M的CPU主时钟。与此同时，复位电路坚持冗杂设计模式，以此增加设计系统稳定性，避免外界干扰。

电源设计：相关元件以及主芯片是主要组成部分；内核电源主要由外围逻辑和内核组成；传感器电源电压为5伏，同样对其进行冗余设计。

输入通道：AD转换器针对输入信号有效处理，完成数字量转换后，再对其进行CPU处理。

输出通道：主要针对点火信号和喷油信号针对性处理，合理控制点火时间、喷油时间以及喷油量，优化设计驱动电路能够为车用发动机奠定良好的硬件基础。

通讯接口：优化设计通讯接口能够实现数据资源共享，受单机片型号影响，仅设计通讯驱动电路即可。CAN收发器和RS2333分别选用TLE6251和MAX231A。

（二）软件设计

模块化分层结构：首先，开发模块化软件，以此丰富软件功能、提升软件清晰性、处理系统错误、优化软件配置。与此同时，还应适当降低耦合度，以此降低模块间的影响，促进模块独立运行。此外，有利于缩短软件开发时间，优化开发质量。然后，软件系统逐层开发。由于系统软件越来越复杂，针对系统软件设计时，应选择适合的软件算法，实施分层的设计原则，以此降低软件设计难度和复杂度，以此提升设计效率。最后，分层编程模型。根据上述软件模块化设计思想，以此为引导构建分层软件模型，模型主要为五层，第一层即物理层（ECU硬件）；第二层为硬件抽象层；第三层为操作（实时）系统层；第四层为应用支持层，又被称为功能子程序层；第五层为应用层，又被称为控制策略层。

控制策略：首先，针对转速信号、模拟量输入信号和凸轮相位信号分别按照相关设计程序予以整合、处理。其次，负荷计算。即针对进气压力全面采集，查表可知质量数值，并存储于内存中。然后，喷油控制。根据车用发动机实际需要应用运转控制、启动控制、断油控制等方式。最后，点火控制。针对影响因素具体分析，以此为基础，选择适合的控制模式，同时，合理控制接通角[2]。

三、结论

综上所述，在了解车用发动机电控系统基本组成和工作原理的基础上，针对电控单元从硬件设计和软件设计两个角度予以分析，这不仅能够促进电控单元开发、优化电控系统，而且有利于提升车用电动机应用性能。此外，我国汽车行业也会得到先进技术支持，这对我国汽车行业持续发展具有重要意义。

作者简介：林伟庆（1979.9-），男，汉族，籍贯：广东省英德市，在职于深圳国创名厨商用设备制造有限公司，研究方向：电器电控开发，电子器件选型，电磁灶，烧烤炉等电控研究开发。

参考文献：

[1]张红光，王道静，刘凯.车用电控发动机点火能量测试系统的开发[N].北京工业大学学报，2011，05：748-752.

[2]内山薫，彭惠民.用于检测空气质量流量的车用空气流量传感器的开发[J].国外内燃机，2015，02：47-50.