汽車電子控制單元不能直接識別和處理傳感器發(fā)出的模擬信號，因此必須經(jīng)過相應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號才能輸入電子控制單元。我們來介紹一下模數(shù)轉(zhuǎn)換器的原理。模數(shù)轉(zhuǎn)換器作為模擬信號的輸入。

輸入的模擬信號包括進(jìn)氣空空氣流量、空空氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、電源電壓等。在閉環(huán)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)中，還有從氧傳感器輸入的殘余氧電壓信號。

這些信號分別經(jīng)過相應(yīng)的處理電路處理后，以數(shù)字量的形式發(fā)送到中央處理器，然后由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換。過程如圖1-5所示。

由于上述信號反映了流量、壓力、溫度等物理量，經(jīng)過傳感器和處理電路后，都被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號。

它們通常是變化緩慢的連續(xù)信號，這些信號必須轉(zhuǎn)換成數(shù)字量才能輸入到ECU進(jìn)行處理。例如空氣體流量計(jì)的輸出電壓信號為0~5V，如果與A/D轉(zhuǎn)換器的設(shè)定范圍相同，則直接進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器，不進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換；電源的電壓信號在發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工況下變化很大，有時(shí)會(huì)超過A/D轉(zhuǎn)換器的設(shè)定范圍，因此需要在進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器之前進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。

A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量隨時(shí)間線性變化的鋸齒電壓波轉(zhuǎn)換為脈沖方波，其脈沖計(jì)數(shù)就是這個(gè)物理量的數(shù)值。其轉(zhuǎn)換元件多為ADC-0809芯片，具有8路多路開關(guān)和與微機(jī)兼容的控制邏輯功能。

A/D轉(zhuǎn)換器作用數(shù)字信號的輸入。

控制系統(tǒng)采集的數(shù)字信號主要是來自轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號和活塞上止點(diǎn)的參考信息，都是脈沖信號。這兩個(gè)信號經(jīng)過處理電路處理后，可以通過I/O接口直接發(fā)送給ECU。

由于控制系統(tǒng)中使用的磁電式轉(zhuǎn)速傳感器或發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器的輸出信號的幅值隨轉(zhuǎn)速變化，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，輸出電壓的幅值也隨之增大。這樣，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，電壓信號很弱，需要放大信號，將波形變成整齊的矩形波。因此，在系統(tǒng)中應(yīng)該設(shè)置一個(gè)信號整形電路，將這些脈沖信號整形為規(guī)則的脈沖，然后才能發(fā)送到電子控制單元。