【摘要】在现代汽车，特别是轿车，大量采用了高新科技，其发展方向是机电一体化。微电子的发展更推动了汽车向电子控制方向发展，使汽车更安全、更经济、操控性更好，把汽车的性能推向一个更高的水平。然而汽车电子控制单元的保养也越来越受到人们的重视。
【关键词】电子控制系统；原理；保养及应用
一、汽车电子控制单元构成与原理
汽车电子控制单元（ECU）中枢电路元件即微型计算机。微机主要由中央处理器（CPU），用于存储程序和数据的内存储器，输入＼输出（I/O）接口和系统总线组成。
1、ECU的组成原理
（1）输入接口
输入接口包括A/D转换器和数字输入缓冲器两个部分其作用是传感器送来的信号变换成微机要求的数字信号。A/D转换器将那些传感器输出为模拟信号的采样信号转换成数字信号；有些传感器输出虽为数字信号，但在这入微机之前必须进行波形整形或滤波处理才能为微机所接受。数字输入缓冲器的作用是对这类数字信号进行加工处理。
（2）输出接口
微机对采样信号进行分析、比较、运算后，由预定的程序形成控制指令通过输出端子输出。但微机端子只能输出微弱的电信号，不能直接驱动执行元件。为此，ECU必须通过输出接口把控制指令进行功率放大、译码、乃至D/A转换，变成可以推动各种执行元件的强信号。
（3）微机
微机是汽车电子控制单元的核心，微机的主要部件是具有译码指令和数据处理能力的中央处理器（CPU）。CPU它由算数逻辑单元（ALU）寄存器和控制器组成。ALU的主要功能是对数据进行算术运算和逻辑运算；寄存器用于暂时存储数据或程序指令；控制器的功能是控制程序指令译码及完成其他相关操作。
2、ECU的功能
可以将汽车微机控制系统功能分为七大类，主要包括发动机控制、变速器控制、行驶与制动转向控制、安全保证及仪表警报、电源系统、舒适性和娱乐通讯。其中发动机控制系统无论总控制目标还是所需采集的参数数据都是最为复杂的。每一个控制系统可以由各自的ECU单独控制，也可几个系统组合起来共用一个ECU实行控制。不同的车型其组合形式和控制功能的分配也不尽相同。有的车型将发动机和自动变速器共用一个ECU；虽然大多数车型的点火控制和怠速控制由发动机ECU来完成，但也有的车型将定速、怠速、加速控制由行驶、制动转向控制系统ECU完成，或者单独由一个独立的ECU来实行控制。从目前的发展趋势看，汽车微机控制系统将会以更快的速度向小型化、集成化、集中化方向发展。
二、汽车电子控制单元保养
汽车通常配备了电子自检系统，某个系统出现了故障，它就能自动提醒司机该及时修理，这样可以防患于未然，用专用仪器可以快速检测出来。另一方面，它要求维修工作者必须具备相应的高科技知识，并且有专用的检测仪器，否则就无从下手。
1、电子控制系统的故障诊断
目前，国产轿车基本上都采用了电子控制系统，一切比较先进的配制，诸如：电子喷射发动机ABS、安全气囊、定速巡航系统等都通过电脑控制。当这些电子装置的某一部分出了故障，仅从外表是看不出来的，因此，汽车制造商为了方便用户的使用和维护，普遍设置了电子故障诊断装置。大致分为两部分：一是警告指示灯，装在仪表板上，向司机发出警告，提示他某一部分已经到了危险界面，必须及时补充或修理；另一部分是已经发生了故障如何去查出它的故障部位，对故障元件的性能、参数进行检测，以便确定它是否需要更换。因此，特别设置了一个故障诊断插座，放在一个隐蔽的部位，只有在检查诊断时才使用它。警告灯的识别汽车在正常行驶时，警告灯亮或是蜂鸣器叫，就是在警告你这部分将要发生故障，需要及时补充或修理，但短时间内汽车仍能行驶。一般情况下，汽车启动时，打开点火开关，各指示警告灯亮，此时电脑控制系统先进行自检，如果各系统正常，警告灯就熄灭；如果某一个警告灯继续亮着则表示此系统有故障。
2、汽车电子控制单元保养
日常维护保养应当注意：
第一，防水，防潮。常见的错误，水洗发动机甚至用高压水枪冲洗发动机仓，导致发动机控制模块失灵或紊乱；贴膜时大量水流进中控导致车身控制模块失灵或紊乱；雨季或严重潮湿环境忽略车辆通风防潮等等，所以平时日常用车时防水防潮对电子控制系统有保护的作用。
第二，随意改装。改装不是不可以，但不能忽视改装给原车“电子控制系统”造成的載荷增大导致电子元件过热、甚至引起自燃，程序无法识别，程序紊乱而影响到“原厂电控程序”的却没有改变或刷写“电子控制模块”程序，都会对电子控制系统有一定的危害。
第三，图便宜找“路边摊”维修保养车辆。现代车辆电子控制系统技术门槛越来越高也越来越“专业化，特定化”，没有经过原厂专门培训，很难弄明白。不同的汽车厂家，不同的原代码和程序编写，“外人”很难入手，更别说改动和改写了。汽车在进行保养维护时要送往专业的4S店进行维修保养，也是对电子控制系统的保护。
三、汽车电子控制单元的合理应用
由于电子技术、计算机技术和信息技术等新技术的发展和应用，汽车电子控制在控制的精度、范围、适应性和智能化等多方面有了较大发展，实现了汽车的全面优化运行。因此，在降低排放污染、减少燃油消耗、提高安全性和舒适性等方面，电子控制汽车有着明显的优势。
1、减少汽车修复时间
汽车电气设备的故障约占汽车总故障的1/3。由于汽车构造比较复杂，零部件比较多，工作环境不可控制（如道路条件，环境的温、湿度），加上人为的因素，所以汽车的可靠性差，无故障间隔时间短；随着电气设备在汽车零部件中比例的增加，电气设备的故障率还会提高。由于电子控制汽车均装有自诊断系统，提高了故障诊断的速度和准确性，从而缩短了汽车的修复时间，带来很好的社会效益和经济效益。
2、节油
汽车发动机采用电子综合优化控制，与传统的化油器式发动机相比，可以节约燃油消耗10%～15%左右。汽车是一个较复杂的多参数控制的机械，而且行驶条件随机变化。对其采用优化控制后，计算机可以对控制对象的有关参数（如温度、气体压力、转速、排气成分）进行适当采样，然后进行数据处理，最终控制汽车的执行机构，这样便可使汽车在最佳工况下工作，以达到节油目的。发动机各部件的优化控制主要有：电子控制点火装置、电子控制汽油喷射和混合气浓度控制装置等，此外还有发动机闭缸控制节油装置、怠速控制、废气再循环控制和爆震控制等优化控制。
3、减少空气污染
用传感器控制的发动机空燃比闭环控制系统，可以保证空燃比处于理论空燃比附近工作。若加装废气再循环和三元催化净化等装置，不但可以节约燃油，而且废气中碳氢化合物（HC）的体积分数可降低40%，氮氧化合物（NOx）的体积分数可降低60%左右。
4、减少交通事故
电子技术在汽车安全方面得到应用后，使整车的安全性能提高。交通事故主要由人的主观因素和客观因素所造成，减少人的主观因素造成事故的电子装置有：防止酒后驾车和驾驶员瞌睡的电子装置、检查人的心理状态和反应时间的电子装置等；减少由于客观原因造成事故的电子装置有：电子控制防滑装置、智能驾驶信息系统、汽车主要参数报警装置和安全气囊等。
【参考文献】
[1] 杨 南. 发动机通用电控单元研究与开发[D]. 中南大学， 2009.
[2] 马春生. 汽车发动机电控系统研究[D]. 长春理工大学， 2007.
[3] 汤富强. 基于动态模拟的发动机ECU故障检测仪研究[D]. 武汉科技大学， 2014.
【作者简介】
吕浩（1997—），男，汉族，黑龙江人，现就读于黑龙江省齐齐哈尔工程学院，主要研究方向：汽车服务工程。