學(xué)習(xí)情境一 汽車電腦的檢修

1、汽車總線系統(tǒng)故障診斷與檢修汽車總線系統(tǒng)故障診斷與檢修主講教師：莊彥霞主講教師：莊彥霞研究方向：汽車電子技術(shù)研究方向：汽車電子技術(shù)課程簡(jiǎn)介課程簡(jiǎn)介學(xué)習(xí)內(nèi)容：學(xué)習(xí)內(nèi)容：汽車電腦的檢修（汽車電腦的檢修（6課時(shí)）課時(shí)）動(dòng)力動(dòng)力CAN總線系統(tǒng)工作異常的故障檢修（總線系統(tǒng)工作異常的故障檢修（18課時(shí)）課時(shí)）舒適舒適CAN總線系統(tǒng)工作異常的故障檢修（總線系統(tǒng)工作異常的故障檢修（14課時(shí)）課時(shí)）LIN總線系統(tǒng)工作異常的檢修總線系統(tǒng)工作異常的檢修（4課時(shí)）課時(shí)）MOST總線系統(tǒng)工作異常的檢修總線系統(tǒng)工作異常的檢修（4課時(shí)）課時(shí)）學(xué)習(xí)方法：學(xué)習(xí)方法：課堂聽講課堂聽講 + 課后自學(xué)課后自學(xué)理論學(xué)習(xí)理論學(xué)習(xí) + 實(shí)踐

2、操作實(shí)踐操作考核方式：考核方式：素質(zhì)考核（素質(zhì)考核（10%） +過程考核（過程考核（40%）+期末考核（期末考核（50%）課程簡(jiǎn)介課程簡(jiǎn)介學(xué)習(xí)情境一學(xué)習(xí)情境一 汽車汽車電腦的檢修電腦的檢修l任務(wù)載體：某顧客一輛帕薩特任務(wù)載體：某顧客一輛帕薩特B5B5轎車進(jìn)行全車清潔轎車進(jìn)行全車清潔后，電動(dòng)車窗不能正常升降，而且中控門鎖系統(tǒng)不受后，電動(dòng)車窗不能正常升降，而且中控門鎖系統(tǒng)不受控制，車體進(jìn)入防盜狀態(tài)控制，車體進(jìn)入防盜狀態(tài)l 學(xué)習(xí)單元一學(xué)習(xí)單元一 汽車電腦的結(jié)構(gòu)原理分析汽車電腦的結(jié)構(gòu)原理分析l 學(xué)習(xí)單元二學(xué)習(xí)單元二 汽車電腦的檢測(cè)與匹配汽車電腦的檢測(cè)與匹配學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1.熟悉并理解熟悉并理解

3、汽車電腦的汽車電腦的結(jié)構(gòu)原理；結(jié)構(gòu)原理； 2.學(xué)會(huì)正確使用檢測(cè)工具、設(shè)備對(duì)汽車電腦進(jìn)行檢測(cè)學(xué)會(huì)正確使用檢測(cè)工具、設(shè)備對(duì)汽車電腦進(jìn)行檢測(cè)； 3.掌握汽車電氣元件拆裝安全操作規(guī)程，能夠進(jìn)行汽車電掌握汽車電氣元件拆裝安全操作規(guī)程，能夠進(jìn)行汽車電腦的總成拆裝；腦的總成拆裝； 4. 掌握汽車電腦檢測(cè)與匹配的方法；掌握汽車電腦檢測(cè)與匹配的方法； 5.能進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，制定檢修方案；能進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，制定檢修方案； 6.能按工作流程要求準(zhǔn)確記錄檢測(cè)信息；能按工作流程要求準(zhǔn)確記錄檢測(cè)信息； 7.能注重工作安全和環(huán)保要求，廢舊配件及時(shí)回收，保持能注重工作安全和環(huán)保要求，廢舊配件及時(shí)回收，保持工作環(huán)境的整潔，保證工具

4、和零部件擺放整齊；工作環(huán)境的整潔，保證工具和零部件擺放整齊； 8.能主動(dòng)與學(xué)習(xí)小組成員溝通，與教師和同學(xué)建立良好的能主動(dòng)與學(xué)習(xí)小組成員溝通，與教師和同學(xué)建立良好的人際關(guān)系人際關(guān)系學(xué)習(xí)單元一學(xué)習(xí)單元一 汽車電腦的結(jié)構(gòu)原理分析汽車電腦的結(jié)構(gòu)原理分析 l采集汽車運(yùn)行的各種工況信息并將其轉(zhuǎn)換為電信采集汽車運(yùn)行的各種工況信息并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)送給號(hào)送給ECU（信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置）（信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置）模擬傳感器模擬傳感器輸出模擬信號(hào)，信號(hào)的大小隨時(shí)間輸出模擬信號(hào)，信號(hào)的大小隨時(shí)間連續(xù)變化連續(xù)變化數(shù)字傳感器數(shù)字傳感器輸出數(shù)字信號(hào)，信號(hào)的大小隨時(shí)間輸出數(shù)字信號(hào)，信號(hào)的大小隨時(shí)間不連續(xù)變化不連續(xù)變化 2.汽車電腦（汽車電

5、腦（ECU）一、汽車電子控制系統(tǒng)的組成一、汽車電子控制系統(tǒng)的組成1.傳感器傳感器3.執(zhí)行器執(zhí)行器接收、計(jì)算、分析各傳感器采集的信息，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，接收、計(jì)算、分析各傳感器采集的信息，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果向執(zhí)行器輸出控制信號(hào)并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果向執(zhí)行器輸出控制信號(hào)（核心）（核心）根據(jù)根據(jù)ECU輸出的控制信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)輸出的控制信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)某些預(yù)定的功能某些預(yù)定的功能二二.汽車電腦（汽車電腦（ECU）的組成）的組成組成組成硬件硬件軟件軟件（1）輸入接口輸入接口（2）微控制器（單微控制器（單片機(jī)）片機(jī)）（3）輸出接口輸出接口1.硬件硬件（1）輸入接口輸入接口接收傳感器信號(hào)，并對(duì)傳

6、感器輸入的信號(hào)進(jìn)行預(yù)接收傳感器信號(hào)，并對(duì)傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理處理（放大、濾波、整形、變換等）（放大、濾波、整形、變換等），使輸入信，使輸入信號(hào)變成微控制器可以處理的信號(hào)號(hào)變成微控制器可以處理的信號(hào)（2）微控制器（單片機(jī)）微控制器（單片機(jī)）CPU（中（中央處理央處理器）器）運(yùn)算器（運(yùn)算部件）運(yùn)算器（運(yùn)算部件）實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算控制器（控制部件）控制器（控制部件）協(xié)調(diào)微控制器各部分的工作協(xié)調(diào)微控制器各部分的工作CPU（Central Processing Unit）核心核心存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器二二.汽車電腦（汽車電腦（ECU）的組成）的組成1.硬件硬件存儲(chǔ)器（存儲(chǔ)器（Mem

7、ory）用來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)用來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)輸入輸出端口（輸入輸出端口（I/O口）口）I/O（Input/Output）端口）端口數(shù)據(jù)交換和傳遞指令的通道數(shù)據(jù)交換和傳遞指令的通道 存存 儲(chǔ)儲(chǔ) 器器 的的 分分 類類只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器ROM（Read Only Memory）（程序存儲(chǔ)器）（程序存儲(chǔ)器）隨機(jī)存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM（Random Access Memory）（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）（I）ROM只能讀出不能隨機(jī)寫入只能讀出不能隨機(jī)寫入（II）ROM存儲(chǔ)的信息不會(huì)因斷電而丟失存儲(chǔ)的信息不會(huì)因斷電而丟失（III）ROM存儲(chǔ)程序和原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序和原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)（I）RAM可隨時(shí)寫

8、入或讀出可隨時(shí)寫入或讀出（II）RAM存儲(chǔ)的信息會(huì)因斷電而丟失存儲(chǔ)的信息會(huì)因斷電而丟失（III）RAM存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)（如：故障代碼）存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)（如：故障代碼）在汽車電控系統(tǒng)中，在汽車電控系統(tǒng)中，如何長(zhǎng)時(shí)間保存如何長(zhǎng)時(shí)間保存RAM中的數(shù)據(jù)？中的數(shù)據(jù)？將將RAM的電源與后備電源或蓄電的電源與后備電源或蓄電池直接相接，不受點(diǎn)火開關(guān)控制池直接相接，不受點(diǎn)火開關(guān)控制注意：注意：檢修或更換蓄電池檢修或更換蓄電池前，要事先讀取故障代碼前，要事先讀取故障代碼清除故障碼的清除故障碼的方法有哪些？方法有哪些？（2）微控制器（單片機(jī)）微控制器（單片機(jī)）存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器只只 讀讀 存存 儲(chǔ)儲(chǔ) 器器 ROM掩膜掩膜ROM廠

9、家制作時(shí)根據(jù)用戶要求寫入內(nèi)容，廠家制作時(shí)根據(jù)用戶要求寫入內(nèi)容，用戶不能更改存儲(chǔ)內(nèi)容用戶不能更改存儲(chǔ)內(nèi)容按編程方式分按編程方式分可編程可編程ROM（PROM）出廠時(shí)未存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，用戶出廠時(shí)未存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，用戶根據(jù)自己需求用編程器寫入內(nèi)容，但只能寫入一次，根據(jù)自己需求用編程器寫入內(nèi)容，但只能寫入一次，寫入后不能更改寫入后不能更改可擦除可編程可擦除可編程ROM（EPROM）用紫外線照射可擦用紫外線照射可擦除存儲(chǔ)內(nèi)容，用編程器寫入所需內(nèi)容，可多次寫入除存儲(chǔ)內(nèi)容，用編程器寫入所需內(nèi)容，可多次寫入電可擦除可編程電可擦除可編程ROM（EEPROM）用電擦除，可用電擦除，可多次寫入多次寫入存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器（2）微控制器

10、（單片機(jī)）微控制器（單片機(jī)）（2）微控制器（單片機(jī)）微控制器（單片機(jī)）二二.汽車電腦（汽車電腦（ECU）的組成）的組成1.硬件硬件（2）微控制器（單微控制器（單片機(jī)）片機(jī)）接收、分析處理、存儲(chǔ)輸入接口輸送的信息并進(jìn)行接收、分析處理、存儲(chǔ)輸入接口輸送的信息并進(jìn)行計(jì)算，存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果輸出指令計(jì)算，存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果輸出指令單片機(jī)的分類單片機(jī)的分類按一次處理的按一次處理的二進(jìn)制位數(shù)分二進(jìn)制位數(shù)分4位（日本）位（日本）夏普公司的夏普公司的SM系列等，基本淘汰系列等，基本淘汰8位位Intel公司的公司的MCS-51系列等，廣泛應(yīng)用系列等，廣泛應(yīng)用16位位Intel公司的公司的80

11、96系列、系列、MCS-90系列等，系列等，應(yīng)用應(yīng)用32位位Intel公司的公司的IMST414系列等，應(yīng)用系列等，應(yīng)用按工藝分按工藝分雙列直插式雙列直插式(DIP)體積大、焊接容易體積大、焊接容易貼片式貼片式(SMT)體積小、焊接相對(duì)難體積小、焊接相對(duì)難（2）微控制器（單片機(jī)）微控制器（單片機(jī)）什么是字節(jié)？符號(hào)是什么？位與什么是字節(jié)？符號(hào)是什么？位與字節(jié)的關(guān)系是什么？字節(jié)的關(guān)系是什么？二二.汽車電腦（汽車電腦（ECU）的組成）的組成1.硬件硬件（3）輸出接口輸出接口（3）輸出接口輸出接口將微控制器輸出的指令轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘?hào)，并將其放將微控制器輸出的指令轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘?hào)，并將其放大，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件

12、進(jìn)行工作大，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件進(jìn)行工作二二.汽車電腦（汽車電腦（ECU）的組成）的組成2.軟件軟件程序程序?yàn)閷?shí)現(xiàn)特定目標(biāo)或解決特定問題而用計(jì)算機(jī)為實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)或解決特定問題而用計(jì)算機(jī)語言編寫的指令的集合語言編寫的指令的集合（代碼段）（代碼段）數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)程序處理或計(jì)算生成的信息程序處理或計(jì)算生成的信息三三.汽車電腦（汽車電腦（ECU）的功用）的功用1、接收傳感器信號(hào)，并對(duì)傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，使輸入信號(hào)、接收傳感器信號(hào)，并對(duì)傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，使輸入信號(hào)變成微控制器可以處理的信號(hào)變成微控制器可以處理的信號(hào)2、分析處理、存儲(chǔ)傳感器采集的數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算，存儲(chǔ)信息分析處理、存儲(chǔ)傳感器采集的數(shù)據(jù)

13、并進(jìn)行計(jì)算，存儲(chǔ)信息（運(yùn)行（運(yùn)行信息和故障信息），信息和故障信息），并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果輸出控制指令并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果輸出控制指令3、生成和放大控制信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作、生成和放大控制信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作5、輸出故障信息輸出故障信息4、為傳感器提供參考電壓、為傳感器提供參考電壓四四.汽車電腦（汽車電腦（ECU）的工作原理）的工作原理1.汽車電腦（汽車電腦（ECU）對(duì)信息的處理）對(duì)信息的處理以進(jìn)氣溫度傳感器為例以進(jìn)氣溫度傳感器為例 1-1-進(jìn)氣溫度傳感器感知進(jìn)氣溫度；進(jìn)氣溫度傳感器感知進(jìn)氣溫度；2-2-進(jìn)氣歧管；進(jìn)氣歧管；3-3-燃油噴射燃油噴射器；器；4-4-進(jìn)氣溫度傳感器；進(jìn)氣

14、溫度傳感器；5-5-向控制器輸入高電壓幅值的模擬向控制器輸入高電壓幅值的模擬信號(hào)；信號(hào)；6-6-傳遞控制器的數(shù)字信號(hào)傳遞控制器的數(shù)字信號(hào)四四.汽車電腦（汽車電腦（ECU）的工作原理）的工作原理1.汽車電腦（汽車電腦（ECU）對(duì)信息的處理）對(duì)信息的處理以進(jìn)氣溫度傳感器為例以進(jìn)氣溫度傳感器為例四四.汽車電腦（汽車電腦（ECU）的工作原理）的工作原理接收傳感器數(shù)據(jù)接收傳感器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)故障代碼、用設(shè)定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)故障代碼、用設(shè)定的數(shù)據(jù)或用其他傳感器提供的數(shù)據(jù)替代或用其他傳感器提供的數(shù)據(jù)替代根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和程序的數(shù)據(jù)和程序傳感器及相關(guān)傳感器及相關(guān)線路有無故障？線路有無故障？有有無無綜合計(jì)算、

15、分析、處理傳感器數(shù)據(jù)，綜合計(jì)算、分析、處理傳感器數(shù)據(jù)，確定執(zhí)行器動(dòng)作相關(guān)參數(shù)，向執(zhí)行確定執(zhí)行器動(dòng)作相關(guān)參數(shù)，向執(zhí)行器輸出控制信號(hào)器輸出控制信號(hào)舉例：舉例：冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器損壞，發(fā)動(dòng)機(jī)高溫啟動(dòng)時(shí)損壞，發(fā)動(dòng)機(jī)高溫啟動(dòng)時(shí)難啟動(dòng)，為什么？難啟動(dòng)，為什么？冷卻液溫度傳感器的冷卻液溫度傳感器的預(yù)設(shè)值為某一低溫時(shí)預(yù)設(shè)值為某一低溫時(shí)的信號(hào)值的信號(hào)值2.汽車電腦（汽車電腦（ECU）的工作過程）的工作過程學(xué)習(xí)單元二學(xué)習(xí)單元二 汽車電腦的檢測(cè)與匹配汽車電腦的檢測(cè)與匹配 一一.汽車電腦的故障類型汽車電腦的故障類型1.1.電腦電源故障電腦電源故障（1 1）原因：（穩(wěn)壓二極管損壞）原因：（穩(wěn)壓二極管損壞）

16、車輛供電電壓過高車輛供電電壓過高 穩(wěn)壓二極管性能變差損壞穩(wěn)壓二極管性能變差損壞5V5V或更低的電壓或更低的電壓降壓并濾除干擾信號(hào)降壓并濾除干擾信號(hào)（2 2）檢測(cè)）檢測(cè)拆下電腦板拆下電腦板是是測(cè)限流電阻和電源對(duì)地電阻測(cè)限流電阻和電源對(duì)地電阻檢查檢查ECU工作電源是否正常工作電源是否正常不正常不正常換上替代原件、加換上替代原件、加12V電源電源檢查發(fā)電機(jī)充電方面是否正常，確保電腦不再被燒壞檢查發(fā)電機(jī)充電方面是否正常，確保電腦不再被燒壞否否檢查其它部件故障檢查其它部件故障（3 3）修復(fù)）修復(fù)更換損壞元件更換損壞元件2.2.輸入輸入/ /輸出部分故障輸出部分故障（1 1）原因）原因元件或線路燒壞元件或

17、線路燒壞注意：烤漆后不要立即啟動(dòng)，注意：烤漆后不要立即啟動(dòng)，應(yīng)充分冷卻后再啟動(dòng)應(yīng)充分冷卻后再啟動(dòng)原因原因輸出電路中的一只大功率三極管被擊穿，輸出電路中的一只大功率三極管被擊穿，噴油器一直通電即處于常開狀態(tài)噴油器一直通電即處于常開狀態(tài)（2）案例）案例一臺(tái)美國(guó)雪佛蘭轎車翻新一臺(tái)美國(guó)雪佛蘭轎車翻新烤漆后，發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，點(diǎn)火開關(guān)打開時(shí)間烤漆后，發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，點(diǎn)火開關(guān)打開時(shí)間一長(zhǎng)，汽油會(huì)從排氣管、油底殼等處溢出一長(zhǎng)，汽油會(huì)從排氣管、油底殼等處溢出3.3.存儲(chǔ)器部分故障存儲(chǔ)器部分故障解決方法解決方法外擴(kuò)外擴(kuò)EPROM/EEPROMEPROM/EEPROM損壞，可更換。將空白芯片用編程器燒損壞，可更換。

18、將空白芯片用編程器燒寫進(jìn)原有芯片的原始程序，然后替換原有芯片寫進(jìn)原有芯片的原始程序，然后替換原有芯片4.4.特殊故障特殊故障元件引腳斷路、粘連或損壞元件引腳斷路、粘連或損壞解決方法解決方法逐一修復(fù)或更換元件逐一修復(fù)或更換元件二二.汽車電腦檢修的步驟汽車電腦檢修的步驟1.1.確定電腦是否損壞確定電腦是否損壞首先要對(duì)汽車電腦的外圍電路進(jìn)行檢查首先要對(duì)汽車電腦的外圍電路進(jìn)行檢查2.2.根據(jù)故障現(xiàn)象尋找故障點(diǎn)和損壞的元件根據(jù)故障現(xiàn)象尋找故障點(diǎn)和損壞的元件3.3.確定元件是否損壞并找到替換元件確定元件是否損壞并找到替換元件4.4.更換元件或修復(fù)并測(cè)試更換元件或修復(fù)并測(cè)試三三.常用的檢修設(shè)備常用的檢修設(shè)備

19、1.1.焊接工具焊接工具電烙鐵電烙鐵熱風(fēng)槍熱風(fēng)槍2.2.檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)設(shè)備萬用表萬用表示波器示波器三三.常用的檢修設(shè)備常用的檢修設(shè)備編程器編程器信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器四四.常用的檢修方法常用的檢修方法1.1.直觀檢查直觀檢查2.2.電阻檢測(cè)法電阻檢測(cè)法線路的通斷、元器件好壞的檢測(cè)（電阻、二極管、線路的通斷、元器件好壞的檢測(cè)（電阻、二極管、三極管）三極管）3.3.電壓檢測(cè)法電壓檢測(cè)法檢測(cè)關(guān)鍵點(diǎn)的電壓檢測(cè)關(guān)鍵點(diǎn)的電壓4.4.波形檢測(cè)法波形檢測(cè)法5.5.等效替換法等效替換法五五.汽車電腦的編碼汽車電腦的編碼給控制單元輸入一個(gè)代碼給控制單元輸入一個(gè)代碼1.1.說明：說明：（1）每輛車上每個(gè)控制單元都有編碼

20、，每個(gè)控制單元可能有多個(gè)編碼）每輛車上每個(gè)控制單元都有編碼，每個(gè)控制單元可能有多個(gè)編碼（2）編碼的數(shù)字包括車型、發(fā)動(dòng)機(jī)及變速器類型、編碼的數(shù)字包括車型、發(fā)動(dòng)機(jī)及變速器類型、 使用地區(qū)的選擇使用地區(qū)的選擇 （3）通過編碼可以改變控制單元調(diào)用的控制程序，使相同零件編號(hào)的控通過編碼可以改變控制單元調(diào)用的控制程序，使相同零件編號(hào)的控制單元去適應(yīng)不同的車型、地區(qū)制單元去適應(yīng)不同的車型、地區(qū)汽車電腦為什么要編碼？汽車電腦為什么要編碼？3.3.實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)通過故障診斷儀來完成通過故障診斷儀來完成2.2.功用功用使控制單元適應(yīng)本車系統(tǒng)及行駛地區(qū)條件使控制單元適應(yīng)本車系統(tǒng)及行駛地區(qū)條件（4）控制單元）控制單元編碼在車輛出廠前已經(jīng)設(shè)定好編碼在車輛出廠前已經(jīng)設(shè)定好4.4.舉例舉例帕薩特帕薩特B5 1.8TB5 1.8T控制單元編碼控制單元編碼代碼組成：歐盟成員（代碼組成：歐盟成員（04）、