第四章　電腦控制系統

總目錄

4-1 概述 ( 無內容 )4-2 控制系統的組成4-3 控制系統的核心－電腦4-4 作動器

4-24-2 控制系統的組成控制系統的組成

節目錄

汽油噴射引擎的控制系統，可分成輸入單元、電腦、輸出單元三部分。

4-34-3 控制系統的核心－電控制系統的核心－電腦腦1. 汽車電腦常用的簡稱： ECU ， ECM 。

2. ECU 主電源供應　　 直接電源。　　　　　　　　　　 主要電源。

3. 電腦主要零件的基本功能：　 (1) 中央處理器(CPU)：又稱微處理器，其功能是做

計算及決定。　 (2) 記憶體：係 IC 晶片，其功能是儲存資料或程式。　 (3) 定時器：為 IC 裝置，可產生一定的脈衝頻率，

以 協調電腦的作用。

　 (4) 參考電壓調節器：提供 5V 的電壓給各感知器。節目錄有下一頁

　 (5) 轉換器(Converter)：或稱介面 (Interface) ，可將感 知器的類比信號轉換成為數位信號，以供電腦使 用。或將電腦數位信號轉為類比信號，以供作動 器作用。

　 (6) 放大器：提高感知器輸入信號強度，以供電腦使 用。

　 (7) 輸出驅動器：即功率電晶體，利用電腦輸出的小 電流控制大電壓與電流輸出，使作動器作用。

4-34-3 控制系統的核心－電控制系統的核心－電腦腦

節目錄

4-44-4 作動器作動器1. 作動器的任務包括：混合比控制、怠速控制、汽油　　泵控制、 EGR 控制、 EVAP 控制。

2. ECM 控制電子電路是採用搭鐵端控制，故 ON-Time

　在下方 0V 。

3. ECM 以小電流控制電路的搭鐵側，使電晶體 ON ，　電瓶電壓就能供應電磁線圈。

4. 作動器的種類

電磁線圈式

電動馬達式

繼電器式顯示器

工作週期型

脈波寬度型：噴油嘴直流馬達式步進馬達式

IAC電磁閥EGR電磁閥

節目錄

回首頁

控制系統示意圖控制系統示意圖 (TOYOT(TOYOTA)A)

輸入感知器

空氣流量計

進氣溫度感知器

水溫感知器

電瓶電壓

汽缸判別G2

O2感知器

加速

ACC1

車速感知器

起動開關

空檔開關

檢修接頭

電腦

CPU RAM ROM

輸出作動器

#1#2#3

#4#5#6

VSV

診斷連接器

點火器

汽缸判別G1

BACK

控制系統的輸入單元控制系統的輸入單元空氣流量計

水溫感知器 (EGI)水溫感知器

（風扇）

曲軸角度感知器（分電盤內）

大氣壓力感知器(ATX)

點火開關

冷氣開關

剎車燈開關

進氣溫度感知器

怠速開關含氧感知器

診斷接頭

空檔／離合器開關 (MTX)起動安全開關 (ATX)

動力轉向壓力開關

節氣門感知器

電器負荷（頭燈、後窗除霧器、鼓風機風扇）

速率感知器

引擎控制器

BACK

控制系統的輸出單元控制系統的輸出單元噴油嘴

診斷接頭

電磁閥 (EGR)

電磁閥 (EVAP)迴路開啟繼電器

點火器（分電盤內）

電動冷卻風扇繼電器（冷氣繼電器）

BAC 閥[ 電磁閥 (ISC)]

引擎控制器

BACK

BACK

微電腦構造示意圖微電腦構造示意圖

記憶體

RAM

ROM

I/O

CPU

傳輸網路

ECUECU 電源圖電源圖

100A

EFI

30A白

白 /黑10A

點火開關

引擎控制繼電器

4 2

3 1

紅 /黑白

紅紅

藍 /黑

80

381225

82

ECU

13

26

黑

黑電瓶

20A

BACK

CPUCPU 構造示意圖構造示意圖

控制信號

控制部

CPU

資料

暫存器

演算部(ALU)

BACK

參考電壓調節器作用圖參考電壓調節器作用圖

電腦

1V

5V

感知器

低變化電壓放大器增加信號強度

放大器

5V 12VV REF

參考電壓提供給感知器

電瓶

高信號類比信號轉換為數位信號

轉換器

數位信號供電腦使用

BACK

類比／數位轉換器類比／數位轉換器

5VSignal line

A/DConverter

電腦

中央處理器

BACK

放大器作用示意圖放大器作用示意圖

BACK

含氧感知器

微小類比信號

放大數位信號

輸入轉換器

放大器類比數位

轉換器

參考電壓調節器

微處理器

輸出驅動器

記憶體

記憶體

記憶體

數位信號

輸出驅動器輸出驅動器

電腦

輸出驅動器噴油嘴

怠速轉速控制

ISCV （步進馬達式）

BACK

搭鐵端控制電壓波形圖搭鐵端控制電壓波形圖

12V

0V

OFF-Time

ON-Time

BACK

ECMECM 控制電路搭鐵側電源控制電路搭鐵側電源圖圖

電瓶電壓點火開關

繼電器

電磁線圈

ECM

電磁線圈驅動器

BACK

工作週期工作週期

BACK

頻率： 160Hz

ON

OFF

(b)Duty Cycle=70% 脈波寬度 =

脈波寬度70% 30% 70% 30% 70% 30% 70% 30%

1

160秒

170% 4.4ms

160

ON

OFF40% 60% 40% 60% 40% 60% 40% 60%

週期

(a)Duty Cycle=40% 脈波寬度 =1

40% 2.5ms160

1

160秒

IACIAC 電磁閥電磁閥 (FORD)(FORD)

出口（進汽歧管）

閥體

電磁線圈入口

BACK

EGREGR 電磁閥電磁閥

至 EGR 閥

真空

電磁線圈

閥門彈簧

12V 脈波產生器

電腦

搭鐵開關

BACK

電磁線圈式噴油嘴電磁線圈式噴油嘴汽油進入

電磁線圈回位彈簧

針閥

針尖

插座

BACK

直流馬達式直流馬達式線頭

永久磁鐵

電樞

旁通道 旋轉閥

外殼

BACK

步進馬達式步進馬達式

軸承

閥軸

轉子（永久磁鐵）

閥軸

靜子線圈靜子線圈

閥座

閥門

轉子螺旋桿

(a)

S S NN

SSNNSS

SSSS

SS

SS

SS

NN

NN

NN

NN

N N

NN

N

N

N

NN

N

N

N S S

S

S

SS

S

S

(b)

BACK

汽油泵繼電器的控制汽油泵繼電器的控制

電瓶線圈

汽油泵繼電器

ECM汽油泵馬達

保險絲10A

BACK