電子控制器

控制器是計算機的指揮中心，負責決定執行程序的順序,給出執行指令時機器各部件需要的操作控制命令。由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產生器和操作控制器組成，它是發佈命令的“決策機構”，即完成協調和指揮整個計算機系統的操作。控制器分組合邏輯控制器和微程序控制器，兩種控制器各有長處和短處。組合邏輯控制器設計麻煩，結構複雜，一旦設計完成，就不能再修改或擴充，但它的速度快；微程序控制器設計方便，結構簡單，修改或擴充都方便，修改一條機器指令的功能，只需重編所對應的微程序，若要增加一條機器指令，只需在控制存儲器中增加一段微程序，但是，它是通過執行一段微程。

電子控制器（ECU）是一個微縮了的計算機管理中心，它以信號（數據）採集、計算處理、分析判斷、決定對策作為輸入，然後以發出控制指令、指揮執行器工作作為輸出有時，它還要給傳感器提供穩定電源或是參考電壓。其全部功能是通過各種硬件和軟件的總和來完成的，其核心是以單片機為主體的微型計算機系統。藉助於大規模集成電路，ECU已經可以把複雜而多樣的幾百個元器件全都做在1~2塊多層電路板上，封裝在一個書本那樣大的盒子裏，用鋁製外殼屏蔽起來。如果再採用智能功能器件，則ECU的體積還可以縮小。 ^[1] 

在電路組成方面，SYI-1型多用電子控制器主要由電源變壓器、橋式整流電路、放大電路、可控硅觸發電路、交流輸出電路、電壓反饋電路、電子繼電器和温度接點等幾部分組成；WMK-05型温度控制器主要由交流感温電橋、交流放大器和交流有源信號輸出等四部分組成。

ECU的硬件按功能可區分為輸入信息處理、微處理機系統和輸出信息處理3個部分。

輸入信息處理就是把各種傳感器送來的信號經過整形、放大處理，模擬量還要經過A/D轉換，轉變成計算機能接受的量程合適的數字信號。 ^[1] 

微處理機系統是根據輸入信息和內存的控制策略及數據、圖表等進行分析和運算以產生控制命令。微處理機系統包括微型計算機（CPU）、各種存儲器、輸入/輸出接口（I/O），以及在CPU、存儲器和I/O之間傳遞信息的數據總線、地址總線和控制總線，產生時間節拍脈衝以控制微機操作的計時器等，微機系統的各部分通常全部集中在一塊芯片上，即所謂的單片機。 ^[1] 

輸出信息處理部分就是把微機輸出的只有mA級的各種控制命令生成、放大為可驅動各種執行器的控制信號並輸出。近年來，智能功能器件的出現使輸出信息的處理部分簡單化了，並且還可以放入單片機中，這樣，單片機就可以直接輸出經過處理的控制信號，而ECU也就不需要另外的輸出信息處理部分了。 ^[1] 

車用ECU內存的軟件中，既有和一般的控制用計算機一樣的各種用於計算機自身運行的驅動程序（經過選擇並可以更新），還有為控制汽車及其發動機運行而編制的專用程序。這些專用程序可以説是對發動機上每一個被控對象的受控物理過程的數字化描述，它把各種傳感器隨時採集、輸送過來的各種信息、數據經過分析、計算、比較、邏輯分析，再把得到的結果變換成發給各執行器的驅動器的控制指令，指揮執行器及時動作，完成控制過程。各種用於信號處理的計算公式、邏輯分析方法、數據表格等均可以編成程序存儲在存儲器中，往往有幾十個甚至是上百個公式、圖表、曲線被存入。存儲在“只讀存儲器（ROM）”中的內容一般不再變動，存儲在“電可擦可編程只讀存儲器”中的內容則在匹配調整過程中還可以修改。此外，作為抗電磁干擾的措施之一，通常對輸入數據要採用軟件濾波、或採用傅里葉變換、小波變換等成熟的數據處理方法進行處理，這些處理軟件也要進入ECU內存。 ^[2] 

在軟件設計中還必須考慮的是運行故障的判斷、記載和讀出。當然，進行故障自診斷不能只靠軟件，還需要有硬件電路的幫助，需要有更多的傳感器提供足以判斷故障的信息。 ^[2] 

1.從內存中取出一條指令，並指出下一條指令在內存中位置

2.對指令進行譯碼或測試，併產生相應的操作控制信號，以便啓動規定的動作；

3.指揮並控制CPU、內存和輸入/輸出設備之間數據流動的方向。

ECU不能正常工作的可能原因有兩方面：

ECU的電源線路、搭鐵線路有接觸不良或短路，傳感器信號輸入線路有斷路或短路，傳感器信號輸入端子或執行器控制信號輸出端子所連接的部件異常，導致ECU不能正常工作。 ^[3] 

（1）ECU穩壓電源電路短路或斷路、元器件燒壞等而使ECU電源異常，導致ECU不能正常工作。

（2）ECU內部各傳感器電源電路短路或斷路、元器件燒壞等而使相關傳感器不能產生信號或信號異常。

（3）ECU中的CPU、存儲器、接口電路等芯片或電路燒壞，而使控制系統不能工作或是工作不正常。

（4）執行器的驅動電路斷路、短路或元器件燒壞而使執行器不能工作。 ^[3] 

當故障碼指示為ECU故障，或通過故障分析和相關的檢測步驟，最後懷疑ECU有故障時，一般通過如下方法予以確認。 ^[3] 

（1）測量電源端子電壓。用數字萬用表直流電壓檔，測量ECU各電源端子的電壓（有的ECU電源端子需在點火開關接通時測量），應為蓄電池電壓，如果電壓低或無，則檢查電源電路。

（2）測量傳感器電源端子電壓。一些傳感器電源由ECU內部的電源穩壓電路提供，一般為5V左右。用電壓表測量ECU傳感器電源端子的電壓，若電壓異常或無，則説明ECU內部電路有故障，需予以更換。 ^[3] 

通過對ECU插接器各端子電壓和（或）電阻的測量以及有關部件的檢測，排除了所有線路和部件的故障可能性後，如果故障現象依舊，則需更換ECU。 ^[3] 

用一個新的或已確認性能良好的ECU替代，如果故障現象消失，則説明原來的ECU已損壞，需予以更新。 ^[3]