汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件

第3章汽車電子控制單元實例及檢修3.1發(fā)動機(jī)電子控制單元實例3.2電子控制單元的檢修第3章汽車電子控制單元實例及檢修3.1發(fā)動機(jī)電子控制3.1發(fā)動機(jī)電子控制單元實例

1.瑪瑞利單點電腦結(jié)構(gòu)框圖

瑪瑞利單點電腦是一種典型的集中噴射電腦，該電腦成本低廉且比較簡單實用，目前廣泛應(yīng)用在國產(chǎn)微型車及低檔轎車當(dāng)中。圖3-1為以該電腦為核心的發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的原理圖。3.1發(fā)動機(jī)電子控制單元實例

1.瑪瑞利單點圖3-1發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)原理圖圖3-1發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)原理圖汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件圖3-2為該電腦的內(nèi)部電路原理框圖，從圖中可以看出發(fā)動機(jī)電腦的邏輯電路以CPU為核心，它通過數(shù)據(jù)總線和地址總線把存儲器、總線驅(qū)動器、數(shù)據(jù)鎖存器等外部器件有機(jī)地連成一體，并通過I/O口把傳感器信號接收到CPU內(nèi)部，把執(zhí)行信號送到外部，同時完成與其他設(shè)備(如診斷設(shè)備)的通信功能。圖3-2為該電腦的內(nèi)部電路原理框圖，從圖中可以看出發(fā)動機(jī)圖3-2瑪瑞利單點電腦的內(nèi)部電路框圖圖3-2瑪瑞利單點電腦的內(nèi)部電路框圖2．瑪瑞利單點電腦主要器件的介紹

(1)?CPU。該電腦的CPU使用的單片機(jī)是MC68HC11F1。

MC68HC11F1是Motorola公司生產(chǎn)的高性能的8位單片機(jī)，其內(nèi)部資源如圖3-3所示。2．瑪瑞利單點電腦主要器件的介紹

(1)?CPU。圖3-3MC68HC11F1的結(jié)構(gòu)框圖圖3-3MC68HC11F1的結(jié)構(gòu)框圖①?MC68HC11F1的主要特征如下：

具有MC68HC11CPU；

?512B帶區(qū)域數(shù)據(jù)保護(hù)功能的片內(nèi)EEPROM；

?1024B的片內(nèi)RAM；

增強(qiáng)的16位定時器系統(tǒng)：包括3個輸入捕獲通道，4個輸出比較通道，1個附加通道(可選擇作為第4或第5輸出通道)；

實時中斷電路；

?8位脈沖累加器；

同步外圍設(shè)備接口SPI；①?MC68HC11F1的主要特征如下：

具有異步非歸零碼串行通信接口SCI；

兩種省電模式：STOP、WAIT；

?8通道8位A/D轉(zhuǎn)換器；

看門狗系統(tǒng)；

可達(dá)5MHz的總線時鐘；

兩種封裝形式：68引腳PLCC封裝和80引腳TQFP封裝。異步非歸零碼串行通信接口SCI；

兩種省電模式：ST圖3-4MC68HC11F168引腳PLCC封裝圖圖3-4MC68HC11F168引腳PLCC封裝圖汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件(2)?74HC244。74HC244是帶使能端的三態(tài)總線驅(qū)動器，其引腳圖見圖3-5。在瑪瑞利單點電腦中，74HC244用作空調(diào)、油泵、EVAP電磁閥、怠速馬達(dá)等設(shè)備的狀態(tài)輸入開關(guān)，其輸出端直接與數(shù)據(jù)總線相連。

(3)?74HC273。74HC273是帶復(fù)位端的、8路上升沿有效的D觸發(fā)器，其引腳圖如圖3-6所示。在瑪瑞利單點電腦中，74HC273用作怠速馬達(dá)、主繼電器、故障指示燈、空調(diào)繼電器等驅(qū)動信號的輸出開關(guān)，其輸入端直接與數(shù)據(jù)總線相連。(2)?74HC244。74HC244是帶使能端的三態(tài)圖3-574HC244引腳圖圖3-574HC244引腳圖圖3-674HC273引腳圖圖3-674HC273引腳圖(4)?27C512。27C512是64KB的8位只讀存儲器，其引腳圖如圖3-7所示。在瑪瑞利電腦中，27C512用來存儲電腦的主程序和各種數(shù)據(jù)表格。圖3-727C512引腳圖(4)?27C512。27C512是64KB的8位只

3．瑪瑞利單點電腦的工作原理

瑪瑞利單點電腦的原理框圖參見圖3-2，其工作流程如下：

(1)電源接通后，由電源芯片L9170的引腳8?輸出復(fù)位信號(低電平)至CPU的復(fù)位端17?(見圖3-17電源部分電路)，同時送到74HC273的清零端1使其輸出清零。CPU進(jìn)入啟動狀態(tài)后，先對內(nèi)部硬件進(jìn)行復(fù)位，設(shè)置相應(yīng)的寄存器；然后開始加載程序，將27C512中的主程序讀入到內(nèi)部的RAM中；最后進(jìn)入程序運行狀態(tài)。

(2)主程序先使數(shù)據(jù)總線D2輸出邏輯1(高電位)并送至74HC273的引腳7，經(jīng)74HC273鎖存后從引腳6?輸出高電位的控制信號，使主繼電器接通，從而將12V的電源加到點火線圈及噴油器等外部設(shè)備。3．瑪瑞利單點電腦的工作原理

瑪瑞利單點電腦的原理框(3)?CPU通過PORTE、PORTA口讀入外部傳感器信號及轉(zhuǎn)速信號，然后通過這些信號判斷車輛當(dāng)前的運行工況，并根據(jù)當(dāng)前的工況從PORTD、PORTG口及數(shù)據(jù)總線(通過74HC273鎖存)輸出相應(yīng)的驅(qū)動信號，使相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)入運行狀態(tài)。

(4)?CPU通過PORTA、PORTD、PORTG及數(shù)據(jù)總線(經(jīng)74HC244驅(qū)動)讀入相應(yīng)設(shè)備的狀態(tài)信息，并根據(jù)這些信息對控制信號進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和調(diào)整。邏輯電路和傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成了閉環(huán)控制系統(tǒng)，以通過反饋信號不斷優(yōu)化控制系統(tǒng)，從而使發(fā)動機(jī)處于最佳狀態(tài)。(3)?CPU通過PORTE、PORTA口讀入外部4．瑪瑞利單點電腦點火控制電路分析

1)電路圖

瑪瑞利單點電腦的點火控制電路是典型的直接點火系統(tǒng)，該點火系統(tǒng)是由CPU的A口控制的，具體電路見圖3-8。4．瑪瑞利單點電腦點火控制電路分析

1)電路圖

圖3-8點火電路原理圖圖3-8點火電路原理圖2)工作原理

(1)系統(tǒng)復(fù)位后，主程序?qū)PU的端口A配置成定時器口，來自電腦引腳的轉(zhuǎn)速信號(pin11、pin28)經(jīng)電阻送至芯片L9101的引腳6、7。該信號的波形如圖3-9所示，每個周期由58個小正弦波和一個大正弦波組成。圖3-9轉(zhuǎn)速信號波形2)工作原理

(1)系統(tǒng)復(fù)位后，主程序?qū)PU的(2)轉(zhuǎn)速信號經(jīng)L9101內(nèi)部波形整形后由引腳10輸出如圖3-10所示的5V脈沖信號，每個周期由58個窄脈沖和1個寬脈沖組成。該信號送到74HC14D的引腳11經(jīng)反相器取反后由其引腳10送至CPU端口A的引腳35(PA7，驅(qū)動CPU內(nèi)部的脈沖累加器)和引腳42(PA0，定時器的輸入端OC1)，波形如圖3-11所示。圖3-10L9101引腳10的輸出波形(2)轉(zhuǎn)速信號經(jīng)L9101內(nèi)部波形整形后由引腳10輸圖3-1174HC14D引腳10的輸出波形圖3-1174HC14D引腳10的輸出波形(3)?CPU根據(jù)OC1收到的脈沖信號對點火時間做出判斷：CPU一收到寬脈沖(對應(yīng)兩個缺齒)就開始計數(shù)，累計20個連續(xù)窄脈沖后判斷為1缸或4缸的上止點，累計50個窄脈沖出現(xiàn)后判斷為2缸或3缸的上止點。由此CPU計算出1、4缸和2、3缸的基本點火提前角，然后根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等輸入信號，以及根據(jù)存儲器中的點火提前角修正表對基本點火提前角進(jìn)行修正以獲得精確的點火時間。(3)?CPU根據(jù)OC1收到的脈沖信號對點火時間做出判(4)由CPU的引腳38(PA4，OC4)和引腳36(PA6，OC2)分別輸出1、4缸和2、3缸的點火驅(qū)動信號，波形如圖3-12所示。每路信號經(jīng)過兩個三極管以驅(qū)動后送至點火三極管以控制點火線圈進(jìn)行點火。圖3-12點火驅(qū)動信號(4)由CPU的引腳38(PA4，OC4)和引腳36((5)點火成功后，由運算放大器LM2903構(gòu)成的電壓比較器(引腳2為反相端、引腳3為同相端)的引腳1產(chǎn)生的點火確認(rèn)信號如圖3-13所示。該信號送至74HC14D的引腳1經(jīng)反相驅(qū)動后由引腳2送至CPU的引腳41(PA1，IC2)，波形如圖3-14所示。CPU通過點火確認(rèn)信號對點火情況進(jìn)行監(jiān)視。圖3-13LM2903引腳1輸出的點火確認(rèn)信號波形(5)點火成功后，由運算放大器LM2903構(gòu)成的電壓比圖3-1474HC14D輸出端2輸出波形圖3-1474HC14D輸出端2輸出波形3)金杯單點瑪瑞利電腦點火電路正常工作的四個要素

(1)有正常的轉(zhuǎn)速信號送至CPU系統(tǒng)。

(2)?CPU系統(tǒng)能夠進(jìn)行正常的信息處理并輸出相應(yīng)的點火驅(qū)動信號。

(3)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(點火及驅(qū)動電路)能正常工作。

(4)點火反饋信號能正常送到CPU系統(tǒng)。3)金杯單點瑪瑞利電腦點火電路正常工作的四個要素

5．噴油電路分析

1)電路圖

瑪瑞利單點電腦的噴油控制電路主要由CPU的端口G和定時器的OC1(PA5)組成，電路如圖3-15所示。5．噴油電路分析

1)電路圖

瑪瑞利單點電腦的圖3-15噴油控制電路原理圖圖3-15噴油控制電路原理圖2)工作原理

CPU首先根據(jù)點火頻率確定噴油頻率(噴油頻率為點火頻率的一半)，再由CPU的輸出端37輸出噴油驅(qū)動脈沖信號至噴油模塊L9150的引腳5；此信號經(jīng)L9150放大后由其引腳2輸出到噴油器，這就是噴油電路的基本工作原理。

在噴油過程中，CPU還要根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器送來的各種傳感器信號，判斷當(dāng)前的工況，并根據(jù)工況信息調(diào)整噴油驅(qū)動脈沖信號的寬度，從而控制噴油器的噴油量，以滿足發(fā)動機(jī)各種工況的需要。噴油器的噴油量分為基本噴油量和補(bǔ)充噴油量兩部分。2)工作原理

CPU首先根據(jù)點火頻率確定噴油頻率((1)基本噴油量。發(fā)動機(jī)只要一轉(zhuǎn)動就產(chǎn)生發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號和負(fù)荷狀況信號。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號由轉(zhuǎn)速傳感器提供，發(fā)動機(jī)負(fù)荷信號由空氣流量傳感器或進(jìn)氣壓力傳感器所測量的進(jìn)氣量決定。CPU根據(jù)這兩個信號所決定的噴油量稱為基本噴油量。(1)基本噴油量。發(fā)動機(jī)只要一轉(zhuǎn)動就產(chǎn)生發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號(2)補(bǔ)充噴油量。電控汽油噴射系統(tǒng)最終的噴油量是由CPU對各種傳感器送來的信號加以計算后決定的，即供油多少是根據(jù)實際需要確定的。在許多工況下，比如在啟動或大負(fù)荷工況下，除基本噴油量外，還需要有額外的噴油。冷卻液溫度、空氣溫度、節(jié)氣門開度等因素都會影響噴油量的多少。

CPU的引腳21輸出使能(片選)信號至L9150的引腳1來控制噴油電路的啟動和停止；L9150的引腳7、8、9、10分別接至CPU的引腳26、25、27、24，即PG[3:0]，用來反饋噴油脈寬的二進(jìn)制信息，使CPU時刻了解噴油控制是否達(dá)到了控制目標(biāo)。這是個典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過不斷的反饋和控制最終使噴油量與發(fā)動機(jī)的實際工況相一致。(2)補(bǔ)充噴油量。電控汽油噴射系統(tǒng)最終的噴油量是由CP6．怠速控制電路分析

1)電路原理圖

瑪瑞利單點電腦的怠速控制電路由CPU、數(shù)據(jù)鎖存器74HC273、總線驅(qū)動器74HC244及怠速馬達(dá)驅(qū)動電路L9122等器件組成，如圖3-16所示。6．怠速控制電路分析

1)電路原理圖

瑪瑞利單圖3-16怠速控制電路原理圖圖3-16怠速控制電路原理圖2)工作原理

發(fā)動機(jī)啟動后，CPU通過A/D變換器讀入冷卻液溫度傳感器的數(shù)據(jù)，然后將冷卻液溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字控制信號，通過數(shù)據(jù)總線D5、D6、D7輸送至74HC273的引腳14、17、18；控制信號經(jīng)74HC273鎖存后由引腳15、16、19輸出到怠速馬達(dá)驅(qū)動芯片L9122引腳的5、11、4和12，L9122將高低電平的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為電壓信號后由引腳6、7、9、10輸出到ECU的接腳Pin2、Pin20、Pin21、Pin3，以便通過兩組線圈控制怠速馬達(dá)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)角，從而改變空氣旁通道的開度，使怠速狀態(tài)下的進(jìn)氣量發(fā)生變化。2)工作原理

發(fā)動機(jī)啟動后，CPU通過A/D變換器CPU通過讀取進(jìn)氣壓力信號來感知進(jìn)氣量的變化，然后對噴油脈沖寬度做出調(diào)整，進(jìn)而使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化；轉(zhuǎn)速的變化量又通過轉(zhuǎn)速傳感器送回CPU，這樣就形成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。CPU根據(jù)當(dāng)前的冷卻液溫度，通過查找固化在ROM中的怠速表格，可以對發(fā)動機(jī)怠速進(jìn)行有效的控制。

另外，L9122的引腳13、14、15將怠速驅(qū)動電路的工作狀態(tài)送至74HC244的引腳2、4、6，經(jīng)74HC244驅(qū)動后，由引腳18、16、14送到CPU的數(shù)據(jù)總線D0、D1、D2上，這樣CPU可以隨時了解怠速驅(qū)動電路的工作狀態(tài)，以便對其實施有效的控制。CPU通過讀取進(jìn)氣壓力信號來感知進(jìn)氣量的變化，然后對噴油7．其他電路

1)電源電路

電源電路的具體工作原理圖如圖3-17所示圖3-17電源部分工作原理圖7．其他電路

1)電源電路

電源電路的具體工作來自電腦插腳Pin35的12?V蓄電池電壓加到了L9170的引腳2和11。當(dāng)L9170的引腳9收到來自Pin26的啟動信號后，由引腳1輸出5V電壓供給電腦本身使用；而由端口3、引腳4通過Pin14輸出5V電壓給外部傳感器使用；由引腳8輸出復(fù)位信號到CPU的引腳17和74HC273的1，使電腦板復(fù)位，同時使74HC273在復(fù)位期間清零，以避免發(fā)生錯誤的控制動作。來自電腦插腳Pin35的12?V蓄電池電壓加到了L9172)空調(diào)繼電器、油泵繼電器、故障報警燈及主繼電器控制電路

繼電器部分的電路工作原理圖如圖3-18所示。2)空調(diào)繼電器、油泵繼電器、故障報警燈及主繼電器控制電圖3-18繼電器部分電路的工作原理圖圖3-18繼電器部分電路的工作原理圖(1)空調(diào)繼電器控制：CPU通過數(shù)據(jù)總線D3輸出控制信號到74HC273的引腳8，經(jīng)鎖存后由引腳9輸出至CA3262AQ的引腳16，從而控制引腳14變成低電平使空調(diào)繼電器吸合。

(2)油泵繼電器控制：由CPU的引腳39直接產(chǎn)生控制信號加至CA3262AQ的引腳17以控制引腳12變成低電平使油泵繼電器吸合。

(3)故障報警燈：由CPU通過數(shù)據(jù)總線D0輸出控制信號到74HC273的引腳3，經(jīng)鎖存后由引腳2輸出至CA3262AQ的引腳27，以控制引腳4變成低電平，從而使故障燈點亮。

(4)主繼電器控制：由CPU通過數(shù)據(jù)總線D0輸出控制信號到74HC273的引腳7，經(jīng)鎖存后由引腳6輸出至CA3262AQ的引腳28，以控制引腳2變成低電平，從而使主繼電器吸合。(1)空調(diào)繼電器控制：CPU通過數(shù)據(jù)總線D3輸出控制信3)傳感器電路圖3-19傳感器信號處理電路原理圖3)傳感器電路圖3-19傳感器信號處理電路原理圖 3.2電子控制單元的檢修

1．檢修工具

(1)防靜電手套。日常生活中，每個人身上都存在著靜電，高達(dá)上千伏，因此在測試電腦時要防止人體靜電通過測試點傳到比較弱的微處理器和存儲器電路上，從而造成永久性的損壞。如果有防靜電手套，一端戴在手上，另一端接在電腦的搭鐵端，就可有效的防止此類事故。 3.2電子控制單元的檢修

1．檢修工具

(2)焊接工具。發(fā)動機(jī)電路由很多CMOS芯片組成，因此焊接時也要有防靜電措施，所以必須具有防靜電拆焊臺和防靜電烙鐵?？刹捎眠M(jìn)口的白光焊接設(shè)備，也可采用國產(chǎn)質(zhì)量較好的焊接設(shè)備，如QUICK850、QUICK926等。

(3)大電流多路可調(diào)穩(wěn)壓電源。在維修電腦板時，經(jīng)常需要給電腦板加電測量，因此需要有一個穩(wěn)壓性能好的、帶電流電壓指示的穩(wěn)壓電源。

(4)數(shù)字萬用表。電腦中很多的電路都只能通過極弱的電流，如果用指針式電壓表測量，表內(nèi)線圈的反向電壓可能會損壞電腦，所以應(yīng)用內(nèi)阻大于10kΩ的數(shù)字表測量電路。(2)焊接工具。發(fā)動機(jī)電路由很多CMOS芯片組成，因此(5)信號發(fā)生器。由于電腦必須加上相應(yīng)的傳感器信號才能進(jìn)入工作狀態(tài)，而最基本的傳感器信號是轉(zhuǎn)速信號，且有相當(dāng)多的電腦板需要的轉(zhuǎn)速信號是不規(guī)則的(如瑪瑞利單點電腦的轉(zhuǎn)速信號就是60缺2的不規(guī)則的正弦信號)，另外部分電腦板必須同時加兩路以上的信號(如曲軸、凸輪軸信號等)，因此必須具備一臺兩通道以上的任意波形信號發(fā)生器，如國內(nèi)的SM-59。

(6)數(shù)字示波器。檢修電腦板經(jīng)常需要測量各種波形信號，而信號的頻率范圍跨度很大，低的只有幾赫茲，高的卻可達(dá)到幾十兆赫茲，所以建議采用頻率為40MHz以上的、采樣頻率不低于200Mb/s的示波器，如FLUKE、TEK等品牌。(5)信號發(fā)生器。由于電腦必須加上相應(yīng)的傳感器信號才能(7)編程器。很多電腦板的故障是數(shù)據(jù)故障，經(jīng)常需要重寫EEPROM、EPROM、FLASH等內(nèi)的數(shù)據(jù)，有時更會遇到更換CPU的情況，且更換CPU時必須重寫CPU的EEPROM、EPROM或FLASH。因此，維修時必須具備一臺功能比較全面的編程器。目前，無論在國內(nèi)或在國際市場上，能夠符合上述要求的只有汽車數(shù)據(jù)專家。(7)編程器。很多電腦板的故障是數(shù)據(jù)故障，經(jīng)常需要重寫2．檢修方法

(1)直觀檢查法。檢修人員通過觀察元器件的外觀，從中發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，從而找到故障的部位及原因。比如ECU內(nèi)部引線腐蝕、元件燒蝕等故障即可通過觀察法來排除。

(2)故障再生法。此方法適用于一些間歇性出現(xiàn)的問題，可有意識的讓故障重復(fù)發(fā)生，從而判斷故障發(fā)生的原因。比如，在高溫情況下才出現(xiàn)的故障，可以打開ECU的蓋板，用電吹風(fēng)或熱風(fēng)槍對可疑部位加熱，使故障再現(xiàn)，從而找出故障原因。但是要注意溫度不能調(diào)得太高，以防因溫度過高使本來性能良好的半導(dǎo)體器件損壞。2．檢修方法

(1)直觀檢查法。檢修人員通過觀察元(3)替代檢查法。此方法的基本思路是用一個質(zhì)量可靠的元件(或電路)去替代被懷疑有故障的元件(或電路)。如果替代后工作正常，說明原來的元件(或電路)有問題。

(4)萬用表檢測法。比如，若懷疑ECU的供電不正常，則可用電壓擋對各集成電路的供電電源線、線路中連接蓄電池的主電源線、受點火開關(guān)控制的電源線和內(nèi)部集成穩(wěn)壓器構(gòu)成的穩(wěn)壓電路進(jìn)行測量。再比如，要判斷某一段銅箔線路是否斷路，可采用電阻擋進(jìn)行測量。(3)替代檢查法。此方法的基本思路是用一個質(zhì)量可靠的元(5)示波器檢測法。采用示波器對ECU中關(guān)鍵點的波形進(jìn)行測量，從而判斷其是否正常。

(6)信號注入檢測法。在車輛不工作的狀態(tài)下，人為地利用信號發(fā)生器給電腦提供正常工作所必須的信號，讓電腦進(jìn)入工作狀態(tài)來排除故障。(5)示波器檢測法。采用示波器對ECU中關(guān)鍵點的波形進(jìn)3．瑪瑞利單點電腦主要電路的檢修

1)邏輯電路的檢修

在邏輯電路中，數(shù)據(jù)總線是共用的，這樣很多器件會交連在一起，導(dǎo)致檢修工作相對比較復(fù)雜，因此需根據(jù)具體情況做出準(zhǔn)確的判斷，以縮短檢修時間。

(1)時鐘信號的檢測。時鐘信號是邏輯電路同步工作的基礎(chǔ)，沒有時鐘信號，邏輯電路就會癱瘓。電腦板加電后，用示波器測量CPU的引腳6、7后應(yīng)有如圖3-20所示的正弦波信號。如果沒有波形，說明時鐘電路工作異常，那么再測量CPU的引腳6、7，此時應(yīng)有3V左右的電壓。如果沒有電壓，說明CPU內(nèi)部的時鐘電路已損壞，應(yīng)更換CPU；如有電壓，應(yīng)更換晶振、電容、電阻等器件。3．瑪瑞利單點電腦主要電路的檢修

1)邏輯電路的檢圖3-20時鐘信號波形圖3-20時鐘信號波形(2)復(fù)位信號的檢測。復(fù)位信號是邏輯電路的啟動指令，由L9170產(chǎn)生。電源上電后在引腳8產(chǎn)生一定時間的低電平延遲信號，然后跳到高電平。用示波器測量引腳8應(yīng)能看到明顯的低電平延遲及跳變過程。如果沒有，說明L9170內(nèi)部的復(fù)位電路損壞，應(yīng)更換L9170。

(3)數(shù)據(jù)/地址信號的檢測。在CPU的數(shù)據(jù)/地址線上應(yīng)能測到如圖3-21所示的波形。(2)復(fù)位信號的檢測。復(fù)位信號是邏輯電路的啟動指令，由圖3-21數(shù)據(jù)/地址信號波形圖3-21數(shù)據(jù)/地址信號波形如果測不到正常的地址信號，可先將27C512從插座上拔下，再進(jìn)行測量。這樣可以區(qū)分是27C512發(fā)生故障還是CPU發(fā)生故障。

如果是數(shù)據(jù)信號不正常(影響數(shù)據(jù)信號的因素有74HC244、74HC273、CPU及27C512)，可采用上面的方法首先排除27C512發(fā)生故障的可能；然后再判斷74HC273的正常性，判斷方法如下：將其腳挑起后接地，此時測得的Q0～Q7應(yīng)為低電平，否則更換；挑起CP腳，同時將D0～D7通過10kΩ的電阻接到?+5V的電源(10kΩ的電阻一端接?+5V電源，另一端接觸CP腳，相當(dāng)于給CP腳一個上升沿)，此時測量Q0～Q7應(yīng)為高電位，否則更換74HC273。用類似的方法也可檢查74HC244是否損壞，如果排除了74HC244、74HC273、27C512發(fā)生故障的可能性，請更換CPU。如果測不到正常的地址信號，可先將27C512從插座上拔下2)點火電路的檢修

金杯單點瑪瑞利電腦最常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象是不點火，下面介紹其檢修過程。

(1)首先給電腦正常供電，接腳Pin17接地，然后用任意波信號發(fā)生器產(chǎn)生如圖3-9所示的轉(zhuǎn)速模擬信號加到電腦的接腳Pin11(信號負(fù))和Pin28(信號正)。這樣可以使電腦進(jìn)入工作狀態(tài)。

(2)用示波器測量L9101的引腳10，應(yīng)有如圖3-10所示的脈沖信號，如果測不到信號說明L9101及其附屬電路有故障。此時應(yīng)先檢查L9101周圍的電路，如果沒有問題，再檢查L9101的引腳6、7接到電腦接腳Pin11、Pin28的線路，若仍然沒有問題，應(yīng)更換L9101。2)點火電路的檢修

金杯單點瑪瑞利電腦最常出現(xiàn)的故(3)上述電路若沒有問題，接著測試CPU的引腳42、35。用示波器測量后應(yīng)有如圖3-11所示的波形，如果沒有波形請檢查74HC14D及周圍電路、CPU的引腳42和35至74HC14D的引腳10間的通路、74HC14D的引腳11至L9101的引腳10間的通路。

(4)上述電路若沒有問題，接下來測試CPU的引腳36和引腳38。用示波器測量后應(yīng)有如圖3-12所示的點火驅(qū)動信號，如果測不到，說明CPU系統(tǒng)工作不正常。

(5)如果以上電路都正常，卻仍然不點火，說明點火執(zhí)行器件(每路兩個驅(qū)動三極管和一個點火管)有故障。

注：點火反饋部分的故障一般不會引起不點火，只會造成點火后熄火或點火時間失控。(3)上述電路若沒有問題，接著測試CPU的引腳42、33)噴油控制電路的檢修

根據(jù)噴油控制電路的原理，在有正常點火信號的情況下，首先測量CPU的引腳37有無噴油驅(qū)動信號輸出。如果沒有噴油驅(qū)動信號，說明電腦板程序執(zhí)行不正常，可用數(shù)據(jù)專家重寫CPU及存儲器27C512內(nèi)的程序。如果有噴油驅(qū)動信號輸出，在L9150的引腳2外接感性負(fù)載的情況下，測量引腳2有無噴油控制信號輸出。若沒有輸出，說明L9150已損壞，但也可能是L9150供電不正常，在排除電源問題的情況下可更換L9150；如有正常噴油控制信號輸出，說明噴油電路不正常，請檢查電腦板外部電路。

另外，噴油控制電路的損壞還可能造成加速不良的故障。這種故障一般是程序和數(shù)據(jù)問題，可以用數(shù)據(jù)專家做程序恢復(fù)和數(shù)據(jù)匹配。3)噴油控制電路的檢修

根據(jù)噴油控制電路的原理，在4．Motronic1.5.4電腦故障的檢修

Motronic1.5.4電腦是由上海大眾汽車有限公司與德國BOSCH公司合作開發(fā)的閉環(huán)電子控制多點燃油順序噴射系統(tǒng)，特點是點火系統(tǒng)與噴油系統(tǒng)復(fù)合在一起。Motronic1.5.4電腦各引腳的定義如表3-2所示。4．Motronic1.5.4電腦故障的檢修

Mo汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件1)?Motronic1.5.4電腦不點火故障的檢修

圖3-22為Motronic1.5.4電腦點火部分的電路原理圖。來自電腦插腳Pin49、Pin48的霍爾信號送至30311的引腳3；信號經(jīng)30311整形并驅(qū)動后由30311的引腳1輸送至CPUB58468的引腳36；B58468根據(jù)此信號判斷準(zhǔn)確的點火時刻，并由引腳62輸出點火驅(qū)動信號到B58290的引腳2，以進(jìn)一步增加電流驅(qū)動能力；同時將信號反相后，由B58290的引腳23輸出到點火模塊30023的引腳1；30023的引腳3通過插腳Pin1控制外部點火線圈進(jìn)行點火。1)?Motronic1.5.4電腦不點火故障的檢修圖3-22Motronic1.5.4電腦點火部分的電路原理圖圖3-22Motronic1.5.4電腦點火部分的電路Motronic1.5.4電腦出現(xiàn)不點火故障時，其檢修過程如下：

(1)給Motronic1.5.4電腦正常加電(Pin18、Pin27、Pin37接12V電源，Pin2接地)，用任意波形發(fā)生器模擬轉(zhuǎn)速信號并加至電腦板的Pin48、Pin49腳。

(2)用示波器檢測30311的引腳1，如無方波輸出，檢查30311的引腳3到電腦插腳的通路以及30311的周圍附屬電路；如30311的引腳1有方波輸出，再檢查B58468的引腳36有無方波，沒有則說明30311的引腳1到B58468的引腳36之間有斷路。

(3)檢查B58468的引腳62有無點火驅(qū)動信號，如沒有，用示波器測量27C512的數(shù)據(jù)及地址引腳。此時應(yīng)有數(shù)據(jù)交換信號，若沒有則說明CPU損壞，應(yīng)更換B58468(需重寫B(tài)ootloader程序)；若有信號則需重寫27C512的程序。Motronic1.5.4電腦出現(xiàn)不點火故障時，其檢修2)油泵不吸合故障的檢修

圖3-23為Motronic1.5.4電腦油泵驅(qū)動部分的電路原理圖。打開點火開關(guān)后，B58468的引腳67輸出低電平驅(qū)動信號；此信號經(jīng)B58290兩次驅(qū)動后由引腳16輸出至Pin3使油泵吸合。2)油泵不吸合故障的檢修

圖3-23為Motron圖3-23Motronic1.5.4電腦油泵驅(qū)動部分的電路原理圖圖3-23Motronic1.5.4電腦油泵驅(qū)動部分的油泵不吸合時，可按下列步驟檢修：

(1)首先按照上述方法給電腦板加電，并用任意波形發(fā)生器模擬轉(zhuǎn)速信號加至電腦板的Pin48、Pin49腳。

(2)測量B58468的引腳67，測量結(jié)果應(yīng)為低電平驅(qū)動信號，若沒有則說明CPU損壞，請更換CPU。

(3)若上述電路沒有問題，則測量B58290的引腳16，測量結(jié)果應(yīng)為低電平。如果不是，說明B58290及周圍電路有故障；如果是，表明油泵控制電路工作正常，故障在電腦外部。油泵不吸合時，可按下列步驟檢修：

(1)首先按照上3)空調(diào)繼電器無法吸合故障的檢修

圖3-24為Motronic1.5.4電腦空調(diào)部分的電路原理圖。打開空調(diào)開關(guān)后，由Pin41送來高電平信號至B57965的引腳11，反相后由引腳10輸出至CPU的引腳79；CPU收到空調(diào)開關(guān)信號后由引腳65輸出高電平到B58290的引腳10，再由其引腳15輸出低電平驅(qū)動信號使空調(diào)繼電器吸合。3)空調(diào)繼電器無法吸合故障的檢修

圖3-24為Mo圖3-24Motronic1.5.4電腦空調(diào)部分的電路原理圖圖3-24Motronic1.5.4電腦空調(diào)部分的電路空調(diào)繼電器不吸合時，其檢修過程如下：

(1)給電腦板加電，將Pin41通過10kΩ的電阻連至?+5V電位。

(2)測量B57965的引腳11，結(jié)果應(yīng)為高電位信號。若不是，說明Pin41到B57965的引腳11之間斷路。

(3)測量B57965的引腳10，結(jié)果應(yīng)為低電平。若不是，檢查B57965及其周圍器件。

(4)測量B58468的引腳79，結(jié)果應(yīng)為低電平。若不是，說明B57965的引腳10至B58468的引腳79之間斷路。空調(diào)繼電器不吸合時，其檢修過程如下：

(1)給電腦(5)測量B58468的引腳65，結(jié)果應(yīng)為高電位。若不是，請更換B58468。

(6)再測量B58290的引腳10，結(jié)果應(yīng)為高電位。若不是，說明B58468的引腳65至B58290的引腳10之間斷路。

(7)最后測量B58290的引腳15，結(jié)果應(yīng)為低電平。若不是，說明B58290或其周圍器件損壞；若是則檢查空調(diào)繼電器電路。(5)測量B58468的引腳65，結(jié)果應(yīng)為高電位。若不5．SIEMENS5WPx電腦的故障檢修

1)不點火故障的檢修

SIEMENS5WPx電腦點火部分的電路見圖3-25。凸輪軸位置信號由電腦插腳Pin44送至74HC14D的引腳5，經(jīng)反相后由74HC14D的引腳6輸出至CPU的引腳36；曲軸位置信號由電腦插腳Pin67送至74HC14D的引腳11，反相后由74HC14D的引腳10輸出至CPU的引腳33；CPU根據(jù)凸輪軸位置信號對點火時刻作出判斷，然后由引腳71輸出點火脈沖至916741的引腳4；點火脈沖經(jīng)過驅(qū)動放大后由916741的引腳11輸出，再經(jīng)電腦插腳Pin7送至點火模塊。5．SIEMENS5WPx電腦的故障檢修

1)不圖3-25SIEMENS5WPx電腦點火部分的電路原理圖圖3-25SIEMENS5WPx電腦點火部分的電路原理出現(xiàn)不點火故障時，可按如下方法檢修：

(1)將ECU單元正常加電：Pin1接地，Pin23、Pin38接+12V電位，并用任意波形信號發(fā)生器模擬曲軸信號及凸輪軸信號后分別加至ECU單元的Pin67、Pin44。

(2)檢測CPU的引腳33、36，應(yīng)可測到60缺2的均勻方波信號。如果測不到，檢查74HC14D至ECU插腳之間的連線、74HC14D至CPU之間的連線、74HC14D及其周圍電路。

(3)如果能在CPU的引腳33、36測到60缺2的方波信號，則再測量CPU的引腳71有無點火脈沖輸出。若沒有，說明CPU及邏輯電路部分有問題。出現(xiàn)不點火故障時，可按如下方法檢修：

(1)將EC2)不噴油故障的檢修

SIEMENS5WPx電腦噴油部分的電路見圖3-26。CPU的數(shù)據(jù)總線D0輸出的控制信號經(jīng)74HC377D鎖存后送至100904C的引腳5，使100904C啟動，從而進(jìn)入工作狀態(tài)。噴油信號由CPU的引腳1、2、3、5輸送至100904C的引腳1、3、13、15，經(jīng)驅(qū)動放大后由100904C的引腳2、4、12、14輸出，并經(jīng)電腦的Pin48、Pin46、Pin2、Pin47送至4個噴油嘴控制端。100904C的引腳7、11輸出噴油反饋信號至CPU的引腳21、61。應(yīng)將100904C的引腳9與CPU的引腳10(復(fù)位信號)相連，可避免上電復(fù)位期間噴油嘴發(fā)生誤動作。2)不噴油故障的檢修

SIEMENS5WPx電腦圖3-26SIEMENS5WPx電腦噴油部分的電路原理圖圖3-26SIEMENS5WPx電腦噴油部分的電路原理出現(xiàn)不噴油故障時，可按如下方法檢修：

(1)測量CPU的引腳1、2、3、5有無噴油脈沖，如果沒有，應(yīng)更換CPU。

(2)如波形正常，則在Pin48、Pin46、Pin2、Pin47外部加上感性負(fù)載，然后測量100904C的引腳2、4、12、14有無正常的噴油信號。如果沒有，說明100904C損壞或100904C至CPU之間的通道斷路。出現(xiàn)不噴油故障時，可按如下方法檢修：

(1)測量C第3章汽車電子控制單元實例及檢修3.1發(fā)動機(jī)電子控制單元實例3.2電子控制單元的檢修第3章汽車電子控制單元實例及檢修3.1發(fā)動機(jī)電子控制3.1發(fā)動機(jī)電子控制單元實例

1.瑪瑞利單點電腦結(jié)構(gòu)框圖

瑪瑞利單點電腦是一種典型的集中噴射電腦，該電腦成本低廉且比較簡單實用，目前廣泛應(yīng)用在國產(chǎn)微型車及低檔轎車當(dāng)中。圖3-1為以該電腦為核心的發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的原理圖。3.1發(fā)動機(jī)電子控制單元實例

1.瑪瑞利單點圖3-1發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)原理圖圖3-1發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)原理圖汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件圖3-2為該電腦的內(nèi)部電路原理框圖，從圖中可以看出發(fā)動機(jī)電腦的邏輯電路以CPU為核心，它通過數(shù)據(jù)總線和地址總線把存儲器、總線驅(qū)動器、數(shù)據(jù)鎖存器等外部器件有機(jī)地連成一體，并通過I/O口把傳感器信號接收到CPU內(nèi)部，把執(zhí)行信號送到外部，同時完成與其他設(shè)備(如診斷設(shè)備)的通信功能。圖3-2為該電腦的內(nèi)部電路原理框圖，從圖中可以看出發(fā)動機(jī)圖3-2瑪瑞利單點電腦的內(nèi)部電路框圖圖3-2瑪瑞利單點電腦的內(nèi)部電路框圖2．瑪瑞利單點電腦主要器件的介紹

(1)?CPU。該電腦的CPU使用的單片機(jī)是MC68HC11F1。

MC68HC11F1是Motorola公司生產(chǎn)的高性能的8位單片機(jī)，其內(nèi)部資源如圖3-3所示。2．瑪瑞利單點電腦主要器件的介紹

(1)?CPU。圖3-3MC68HC11F1的結(jié)構(gòu)框圖圖3-3MC68HC11F1的結(jié)構(gòu)框圖①?MC68HC11F1的主要特征如下：

具有MC68HC11CPU；

?512B帶區(qū)域數(shù)據(jù)保護(hù)功能的片內(nèi)EEPROM；

?1024B的片內(nèi)RAM；

增強(qiáng)的16位定時器系統(tǒng)：包括3個輸入捕獲通道，4個輸出比較通道，1個附加通道(可選擇作為第4或第5輸出通道)；

實時中斷電路；

?8位脈沖累加器；

同步外圍設(shè)備接口SPI；①?MC68HC11F1的主要特征如下：

具有異步非歸零碼串行通信接口SCI；

兩種省電模式：STOP、WAIT；

?8通道8位A/D轉(zhuǎn)換器；

看門狗系統(tǒng)；

可達(dá)5MHz的總線時鐘；

兩種封裝形式：68引腳PLCC封裝和80引腳TQFP封裝。異步非歸零碼串行通信接口SCI；

兩種省電模式：ST圖3-4MC68HC11F168引腳PLCC封裝圖圖3-4MC68HC11F168引腳PLCC封裝圖汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件(2)?74HC244。74HC244是帶使能端的三態(tài)總線驅(qū)動器，其引腳圖見圖3-5。在瑪瑞利單點電腦中，74HC244用作空調(diào)、油泵、EVAP電磁閥、怠速馬達(dá)等設(shè)備的狀態(tài)輸入開關(guān)，其輸出端直接與數(shù)據(jù)總線相連。

(3)?74HC273。74HC273是帶復(fù)位端的、8路上升沿有效的D觸發(fā)器，其引腳圖如圖3-6所示。在瑪瑞利單點電腦中，74HC273用作怠速馬達(dá)、主繼電器、故障指示燈、空調(diào)繼電器等驅(qū)動信號的輸出開關(guān)，其輸入端直接與數(shù)據(jù)總線相連。(2)?74HC244。74HC244是帶使能端的三態(tài)圖3-574HC244引腳圖圖3-574HC244引腳圖圖3-674HC273引腳圖圖3-674HC273引腳圖(4)?27C512。27C512是64KB的8位只讀存儲器，其引腳圖如圖3-7所示。在瑪瑞利電腦中，27C512用來存儲電腦的主程序和各種數(shù)據(jù)表格。圖3-727C512引腳圖(4)?27C512。27C512是64KB的8位只

3．瑪瑞利單點電腦的工作原理

瑪瑞利單點電腦的原理框圖參見圖3-2，其工作流程如下：

(1)電源接通后，由電源芯片L9170的引腳8?輸出復(fù)位信號(低電平)至CPU的復(fù)位端17?(見圖3-17電源部分電路)，同時送到74HC273的清零端1使其輸出清零。CPU進(jìn)入啟動狀態(tài)后，先對內(nèi)部硬件進(jìn)行復(fù)位，設(shè)置相應(yīng)的寄存器；然后開始加載程序，將27C512中的主程序讀入到內(nèi)部的RAM中；最后進(jìn)入程序運行狀態(tài)。

(2)主程序先使數(shù)據(jù)總線D2輸出邏輯1(高電位)并送至74HC273的引腳7，經(jīng)74HC273鎖存后從引腳6?輸出高電位的控制信號，使主繼電器接通，從而將12V的電源加到點火線圈及噴油器等外部設(shè)備。3．瑪瑞利單點電腦的工作原理

瑪瑞利單點電腦的原理框(3)?CPU通過PORTE、PORTA口讀入外部傳感器信號及轉(zhuǎn)速信號，然后通過這些信號判斷車輛當(dāng)前的運行工況，并根據(jù)當(dāng)前的工況從PORTD、PORTG口及數(shù)據(jù)總線(通過74HC273鎖存)輸出相應(yīng)的驅(qū)動信號，使相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)入運行狀態(tài)。

(4)?CPU通過PORTA、PORTD、PORTG及數(shù)據(jù)總線(經(jīng)74HC244驅(qū)動)讀入相應(yīng)設(shè)備的狀態(tài)信息，并根據(jù)這些信息對控制信號進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和調(diào)整。邏輯電路和傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成了閉環(huán)控制系統(tǒng)，以通過反饋信號不斷優(yōu)化控制系統(tǒng)，從而使發(fā)動機(jī)處于最佳狀態(tài)。(3)?CPU通過PORTE、PORTA口讀入外部4．瑪瑞利單點電腦點火控制電路分析

1)電路圖

瑪瑞利單點電腦的點火控制電路是典型的直接點火系統(tǒng)，該點火系統(tǒng)是由CPU的A口控制的，具體電路見圖3-8。4．瑪瑞利單點電腦點火控制電路分析

1)電路圖

圖3-8點火電路原理圖圖3-8點火電路原理圖2)工作原理

(1)系統(tǒng)復(fù)位后，主程序?qū)PU的端口A配置成定時器口，來自電腦引腳的轉(zhuǎn)速信號(pin11、pin28)經(jīng)電阻送至芯片L9101的引腳6、7。該信號的波形如圖3-9所示，每個周期由58個小正弦波和一個大正弦波組成。圖3-9轉(zhuǎn)速信號波形2)工作原理

(1)系統(tǒng)復(fù)位后，主程序?qū)PU的(2)轉(zhuǎn)速信號經(jīng)L9101內(nèi)部波形整形后由引腳10輸出如圖3-10所示的5V脈沖信號，每個周期由58個窄脈沖和1個寬脈沖組成。該信號送到74HC14D的引腳11經(jīng)反相器取反后由其引腳10送至CPU端口A的引腳35(PA7，驅(qū)動CPU內(nèi)部的脈沖累加器)和引腳42(PA0，定時器的輸入端OC1)，波形如圖3-11所示。圖3-10L9101引腳10的輸出波形(2)轉(zhuǎn)速信號經(jīng)L9101內(nèi)部波形整形后由引腳10輸圖3-1174HC14D引腳10的輸出波形圖3-1174HC14D引腳10的輸出波形(3)?CPU根據(jù)OC1收到的脈沖信號對點火時間做出判斷：CPU一收到寬脈沖(對應(yīng)兩個缺齒)就開始計數(shù)，累計20個連續(xù)窄脈沖后判斷為1缸或4缸的上止點，累計50個窄脈沖出現(xiàn)后判斷為2缸或3缸的上止點。由此CPU計算出1、4缸和2、3缸的基本點火提前角，然后根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等輸入信號，以及根據(jù)存儲器中的點火提前角修正表對基本點火提前角進(jìn)行修正以獲得精確的點火時間。(3)?CPU根據(jù)OC1收到的脈沖信號對點火時間做出判(4)由CPU的引腳38(PA4，OC4)和引腳36(PA6，OC2)分別輸出1、4缸和2、3缸的點火驅(qū)動信號，波形如圖3-12所示。每路信號經(jīng)過兩個三極管以驅(qū)動后送至點火三極管以控制點火線圈進(jìn)行點火。圖3-12點火驅(qū)動信號(4)由CPU的引腳38(PA4，OC4)和引腳36((5)點火成功后，由運算放大器LM2903構(gòu)成的電壓比較器(引腳2為反相端、引腳3為同相端)的引腳1產(chǎn)生的點火確認(rèn)信號如圖3-13所示。該信號送至74HC14D的引腳1經(jīng)反相驅(qū)動后由引腳2送至CPU的引腳41(PA1，IC2)，波形如圖3-14所示。CPU通過點火確認(rèn)信號對點火情況進(jìn)行監(jiān)視。圖3-13LM2903引腳1輸出的點火確認(rèn)信號波形(5)點火成功后，由運算放大器LM2903構(gòu)成的電壓比圖3-1474HC14D輸出端2輸出波形圖3-1474HC14D輸出端2輸出波形3)金杯單點瑪瑞利電腦點火電路正常工作的四個要素

(1)有正常的轉(zhuǎn)速信號送至CPU系統(tǒng)。

(2)?CPU系統(tǒng)能夠進(jìn)行正常的信息處理并輸出相應(yīng)的點火驅(qū)動信號。

(3)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(點火及驅(qū)動電路)能正常工作。

(4)點火反饋信號能正常送到CPU系統(tǒng)。3)金杯單點瑪瑞利電腦點火電路正常工作的四個要素

5．噴油電路分析

1)電路圖

瑪瑞利單點電腦的噴油控制電路主要由CPU的端口G和定時器的OC1(PA5)組成，電路如圖3-15所示。5．噴油電路分析

1)電路圖

瑪瑞利單點電腦的圖3-15噴油控制電路原理圖圖3-15噴油控制電路原理圖2)工作原理

CPU首先根據(jù)點火頻率確定噴油頻率(噴油頻率為點火頻率的一半)，再由CPU的輸出端37輸出噴油驅(qū)動脈沖信號至噴油模塊L9150的引腳5；此信號經(jīng)L9150放大后由其引腳2輸出到噴油器，這就是噴油電路的基本工作原理。

在噴油過程中，CPU還要根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器送來的各種傳感器信號，判斷當(dāng)前的工況，并根據(jù)工況信息調(diào)整噴油驅(qū)動脈沖信號的寬度，從而控制噴油器的噴油量，以滿足發(fā)動機(jī)各種工況的需要。噴油器的噴油量分為基本噴油量和補(bǔ)充噴油量兩部分。2)工作原理

CPU首先根據(jù)點火頻率確定噴油頻率((1)基本噴油量。發(fā)動機(jī)只要一轉(zhuǎn)動就產(chǎn)生發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號和負(fù)荷狀況信號。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號由轉(zhuǎn)速傳感器提供，發(fā)動機(jī)負(fù)荷信號由空氣流量傳感器或進(jìn)氣壓力傳感器所測量的進(jìn)氣量決定。CPU根據(jù)這兩個信號所決定的噴油量稱為基本噴油量。(1)基本噴油量。發(fā)動機(jī)只要一轉(zhuǎn)動就產(chǎn)生發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號(2)補(bǔ)充噴油量。電控汽油噴射系統(tǒng)最終的噴油量是由CPU對各種傳感器送來的信號加以計算后決定的，即供油多少是根據(jù)實際需要確定的。在許多工況下，比如在啟動或大負(fù)荷工況下，除基本噴油量外，還需要有額外的噴油。冷卻液溫度、空氣溫度、節(jié)氣門開度等因素都會影響噴油量的多少。

CPU的引腳21輸出使能(片選)信號至L9150的引腳1來控制噴油電路的啟動和停止；L9150的引腳7、8、9、10分別接至CPU的引腳26、25、27、24，即PG[3:0]，用來反饋噴油脈寬的二進(jìn)制信息，使CPU時刻了解噴油控制是否達(dá)到了控制目標(biāo)。這是個典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過不斷的反饋和控制最終使噴油量與發(fā)動機(jī)的實際工況相一致。(2)補(bǔ)充噴油量。電控汽油噴射系統(tǒng)最終的噴油量是由CP6．怠速控制電路分析

1)電路原理圖

瑪瑞利單點電腦的怠速控制電路由CPU、數(shù)據(jù)鎖存器74HC273、總線驅(qū)動器74HC244及怠速馬達(dá)驅(qū)動電路L9122等器件組成，如圖3-16所示。6．怠速控制電路分析

1)電路原理圖

瑪瑞利單圖3-16怠速控制電路原理圖圖3-16怠速控制電路原理圖2)工作原理

發(fā)動機(jī)啟動后，CPU通過A/D變換器讀入冷卻液溫度傳感器的數(shù)據(jù)，然后將冷卻液溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字控制信號，通過數(shù)據(jù)總線D5、D6、D7輸送至74HC273的引腳14、17、18；控制信號經(jīng)74HC273鎖存后由引腳15、16、19輸出到怠速馬達(dá)驅(qū)動芯片L9122引腳的5、11、4和12，L9122將高低電平的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為電壓信號后由引腳6、7、9、10輸出到ECU的接腳Pin2、Pin20、Pin21、Pin3，以便通過兩組線圈控制怠速馬達(dá)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)角，從而改變空氣旁通道的開度，使怠速狀態(tài)下的進(jìn)氣量發(fā)生變化。2)工作原理

發(fā)動機(jī)啟動后，CPU通過A/D變換器CPU通過讀取進(jìn)氣壓力信號來感知進(jìn)氣量的變化，然后對噴油脈沖寬度做出調(diào)整，進(jìn)而使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化；轉(zhuǎn)速的變化量又通過轉(zhuǎn)速傳感器送回CPU，這樣就形成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。CPU根據(jù)當(dāng)前的冷卻液溫度，通過查找固化在ROM中的怠速表格，可以對發(fā)動機(jī)怠速進(jìn)行有效的控制。

另外，L9122的引腳13、14、15將怠速驅(qū)動電路的工作狀態(tài)送至74HC244的引腳2、4、6，經(jīng)74HC244驅(qū)動后，由引腳18、16、14送到CPU的數(shù)據(jù)總線D0、D1、D2上，這樣CPU可以隨時了解怠速驅(qū)動電路的工作狀態(tài)，以便對其實施有效的控制。CPU通過讀取進(jìn)氣壓力信號來感知進(jìn)氣量的變化，然后對噴油7．其他電路

1)電源電路

電源電路的具體工作原理圖如圖3-17所示圖3-17電源部分工作原理圖7．其他電路

1)電源電路

電源電路的具體工作來自電腦插腳Pin35的12?V蓄電池電壓加到了L9170的引腳2和11。當(dāng)L9170的引腳9收到來自Pin26的啟動信號后，由引腳1輸出5V電壓供給電腦本身使用；而由端口3、引腳4通過Pin14輸出5V電壓給外部傳感器使用；由引腳8輸出復(fù)位信號到CPU的引腳17和74HC273的1，使電腦板復(fù)位，同時使74HC273在復(fù)位期間清零，以避免發(fā)生錯誤的控制動作。來自電腦插腳Pin35的12?V蓄電池電壓加到了L9172)空調(diào)繼電器、油泵繼電器、故障報警燈及主繼電器控制電路

繼電器部分的電路工作原理圖如圖3-18所示。2)空調(diào)繼電器、油泵繼電器、故障報警燈及主繼電器控制電圖3-18繼電器部分電路的工作原理圖圖3-18繼電器部分電路的工作原理圖(1)空調(diào)繼電器控制：CPU通過數(shù)據(jù)總線D3輸出控制信號到74HC273的引腳8，經(jīng)鎖存后由引腳9輸出至CA3262AQ的引腳16，從而控制引腳14變成低電平使空調(diào)繼電器吸合。

(2)油泵繼電器控制：由CPU的引腳39直接產(chǎn)生控制信號加至CA3262AQ的引腳17以控制引腳12變成低電平使油泵繼電器吸合。

(3)故障報警燈：由CPU通過數(shù)據(jù)總線D0輸出控制信號到74HC273的引腳3，經(jīng)鎖存后由引腳2輸出至CA3262AQ的引腳27，以控制引腳4變成低電平，從而使故障燈點亮。

(4)主繼電器控制：由CPU通過數(shù)據(jù)總線D0輸出控制信號到74HC273的引腳7，經(jīng)鎖存后由引腳6輸出至CA3262AQ的引腳28，以控制引腳2變成低電平，從而使主繼電器吸合。(1)空調(diào)繼電器控制：CPU通過數(shù)據(jù)總線D3輸出控制信3)傳感器電路圖3-19傳感器信號處理電路原理圖3)傳感器電路圖3-19傳感器信號處理電路原理圖 3.2電子控制單元的檢修

1．檢修工具

(1)防靜電手套。日常生活中，每個人身上都存在著靜電，高達(dá)上千伏，因此在測試電腦時要防止人體靜電通過測試點傳到比較弱的微處理器和存儲器電路上，從而造成永久性的損壞。如果有防靜電手套，一端戴在手上，另一端接在電腦的搭鐵端，就可有效的防止此類事故。 3.2電子控制單元的檢修

1．檢修工具

(2)焊接工具。發(fā)動機(jī)電路由很多CMOS芯片組成，因此焊接時也要有防靜電措施，所以必須具有防靜電拆焊臺和防靜電烙鐵。可采用進(jìn)口的白光焊接設(shè)備，也可采用國產(chǎn)質(zhì)量較好的焊接設(shè)備，如QUICK850、QUICK926等。

(3)大電流多路可調(diào)穩(wěn)壓電源。在維修電腦板時，經(jīng)常需要給電腦板加電測量，因此需要有一個穩(wěn)壓性能好的、帶電流電壓指示的穩(wěn)壓電源。

(4)數(shù)字萬用表。電腦中很多的電路都只能通過極弱的電流，如果用指針式電壓表測量，表內(nèi)線圈的反向電壓可能會損壞電腦，所以應(yīng)用內(nèi)阻大于10kΩ的數(shù)字表測量電路。(2)焊接工具。發(fā)動機(jī)電路由很多CMOS芯片組成，因此(5)信號發(fā)生器。由于電腦必須加上相應(yīng)的傳感器信號才能進(jìn)入工作狀態(tài)，而最基本的傳感器信號是轉(zhuǎn)速信號，且有相當(dāng)多的電腦板需要的轉(zhuǎn)速信號是不規(guī)則的(如瑪瑞利單點電腦的轉(zhuǎn)速信號就是60缺2的不規(guī)則的正弦信號)，另外部分電腦板必須同時加兩路以上的信號(如曲軸、凸輪軸信號等)，因此必須具備一臺兩通道以上的任意波形信號發(fā)生器，如國內(nèi)的SM-59。

(6)數(shù)字示波器。檢修電腦板經(jīng)常需要測量各種波形信號，而信號的頻率范圍跨度很大，低的只有幾赫茲，高的卻可達(dá)到幾十兆赫茲，所以建議采用頻率為40MHz以上的、采樣頻率不低于200Mb/s的示波器，如FLUKE、TEK等品牌。(5)信號發(fā)生器。由于電腦必須加上相應(yīng)的傳感器信號才能(7)編程器。很多電腦板的故障是數(shù)據(jù)故障，經(jīng)常需要重寫EEPROM、EPROM、FLASH等內(nèi)的數(shù)據(jù)，有時更會遇到更換CPU的情況，且更換CPU時必須重寫CPU的EEPROM、EPROM或FLASH。因此，維修時必須具備一臺功能比較全面的編程器。目前，無論在國內(nèi)或在國際市場上，能夠符合上述要求的只有汽車數(shù)據(jù)專家。(7)編程器。很多電腦板的故障是數(shù)據(jù)故障，經(jīng)常需要重寫2．檢修方法

(1)直觀檢查法。檢修人員通過觀察元器件的外觀，從中發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，從而找到故障的部位及原因。比如ECU內(nèi)部引線腐蝕、元件燒蝕等故障即可通過觀察法來排除。

(2)故障再生法。此方法適用于一些間歇性出現(xiàn)的問題，可有意識的讓故障重復(fù)發(fā)生，從而判斷故障發(fā)生的原因。比如，在高溫情況下才出現(xiàn)的故障，可以打開ECU的蓋板，用電吹風(fēng)或熱風(fēng)槍對可疑部位加熱，使故障再現(xiàn)，從而找出故障原因。但是要注意溫度不能調(diào)得太高，以防因溫度過高使本來性能良好的半導(dǎo)體器件損壞。2．檢修方法

(1)直觀檢查法。檢修人員通過觀察元(3)替代檢查法。此方法的基本思路是用一個質(zhì)量可靠的元件(或電路)去替代被懷疑有故障的元件(或電路)。如果替代后工作正常，說明原來的元件(或電路)有問題。

(4)萬用表檢測法。比如，若懷疑ECU的供電不正常，則可用電壓擋對各集成電路的供電電源線、線路中連接蓄電池的主電源線、受點火開關(guān)控制的電源線和內(nèi)部集成穩(wěn)壓器構(gòu)成的穩(wěn)壓電路進(jìn)行測量。再比如，要判斷某一段銅箔線路是否斷路，可采用電阻擋進(jìn)行測量。(3)替代檢查法。此方法的基本思路是用一個質(zhì)量可靠的元(5)示波器檢測法。采用示波器對ECU中關(guān)鍵點的波形進(jìn)行測量，從而判斷其是否正常。

(6)信號注入檢測法。在車輛不工作的狀態(tài)下，人為地利用信號發(fā)生器給電腦提供正常工作所必須的信號，讓電腦進(jìn)入工作狀態(tài)來排除故障。(5)示波器檢測法。采用示波器對ECU中關(guān)鍵點的波形進(jìn)3．瑪瑞利單點電腦主要電路的檢修

1)邏輯電路的檢修

在邏輯電路中，數(shù)據(jù)總線是共用的，這樣很多器件會交連在一起，導(dǎo)致檢修工作相對比較復(fù)雜，因此需根據(jù)具體情況做出準(zhǔn)確的判斷，以縮短檢修時間。

(1)時鐘信號的檢測。時鐘信號是邏輯電路同步工作的基礎(chǔ)，沒有時鐘信號，邏輯電路就會癱瘓。電腦板加電后，用示波器測量CPU的引腳6、7后應(yīng)有如圖3-20所示的正弦波信號。如果沒有波形，說明時鐘電路工作異常，那么再測量CPU的引腳6、7，此時應(yīng)有3V左右的電壓。如果沒有電壓，說明CPU內(nèi)部的時鐘電路已損壞，應(yīng)更換CPU；如有電壓，應(yīng)更換晶振、電容、電阻等器件。3．瑪瑞利單點電腦主要電路的檢修

1)邏輯電路的檢圖3-20時鐘信號波形圖3-20時鐘信號波形(2)復(fù)位信號的檢測。復(fù)位信號是邏輯電路的啟動指令，由L9170產(chǎn)生。電源上電后在引腳8產(chǎn)生一定時間的低電平延遲信號，然后跳到高電平。用示波器測量引腳8應(yīng)能看到明顯的低電平延遲及跳變過程。如果沒有，說明L9170內(nèi)部的復(fù)位電路損壞，應(yīng)更換L9170。

(3)數(shù)據(jù)/地址信號的檢測。在CPU的數(shù)據(jù)/地址線上應(yīng)能測到如圖3-21所示的波形。(2)復(fù)位信號的檢測。復(fù)位信號是邏輯電路的啟動指令，由圖3-21數(shù)據(jù)/地址信號波形圖3-21數(shù)據(jù)/地址信號波形如果測不到正常的地址信號，可先將27C512從插座上拔下，再進(jìn)行測量。這樣可以區(qū)分是27C512發(fā)生故障還是CPU發(fā)生故障。

如果是數(shù)據(jù)信號不正常(影響數(shù)據(jù)信號的因素有74HC244、74HC273、CPU及27C512)，可采用上面的方法首先排除27C512發(fā)生故障的可能；然后再判斷74HC273的正常性，判斷方法如下：將其腳挑起后接地，此時測得的Q0～Q7應(yīng)為低電平，否則更換；挑起CP腳，同時將D0～D7通過10kΩ的電阻接到?+5V的電源(10kΩ的電阻一端接?+5V電源，另一端接觸CP腳，相當(dāng)于給CP腳一個上升沿)，此時測量Q0～Q7應(yīng)為高電位，否則更換74HC273。用類似的方法也可檢查74HC244是否損壞，如果排除了74HC244、74HC273、27C512發(fā)生故障的可能性，請更換CPU。如果測不到正常的地址信號，可先將27C512從插座上拔下2)點火電路的檢修

金杯單點瑪瑞利電腦最常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象是不點火，下面介紹其檢修過程。

(1)首先給電腦正常供電，接腳Pin17接地，然后用任意波信號發(fā)生器產(chǎn)生如圖3-9所示的轉(zhuǎn)速模擬信號加到電腦的接腳Pin11(信號負(fù))和Pin28(信號正)。這樣可以使電腦進(jìn)入工作狀態(tài)。

(2)用示波器測量L9101的引腳10，應(yīng)有如圖3-10所示的脈沖信號，如果測不到信號說明L9101及其附屬電路有故障。此時應(yīng)先檢查L9101周圍的電路，如果沒有問題，再檢查L9101的引腳6、7接到電腦接腳Pin11、Pin28的線路，若仍然沒有問題，應(yīng)更換L9101。2)點火電路的檢修

金杯單點瑪瑞利電腦最常出現(xiàn)的故(3)上述電路若沒有問題，接著測試CPU的引腳42、35。用示波器測量后應(yīng)有如圖3-11所示的波形，如果沒有波形請檢查74HC14D及周圍電路、CPU的引腳42和35至74HC14D的引腳10間的通路、74HC14D的引腳11至L9101的引腳10間的通路。

(4)上述電路若沒有問題，接下來測試CPU的引腳36和引腳38。用示波器測量后應(yīng)有如圖3-12所示的點火驅(qū)動信號，如果測不到，說明CPU系統(tǒng)工作不正常。

(5)如果以上電路都正常，卻仍然不點火，說明點火執(zhí)行器件(每路兩個驅(qū)動三極管和一個點火管)有故障。

注：點火反饋部分的故障一般不會引起不點火，只會造成點火后熄火或點火時間失控。(3)上述電路若沒有問題，接著測試CPU的引腳42、33)噴油控制電路的檢修

根據(jù)噴油控制電路的原理，在有正常點火信號的情況下，首先測量CPU的引腳37有無噴油驅(qū)動信號輸出。如果沒有噴油驅(qū)動信號，說明電腦板程序執(zhí)行不正常，可用數(shù)據(jù)專家重寫CPU及存儲器27C512內(nèi)的程序。如果有噴油驅(qū)動信號輸出，在L9150的引腳2外接感性負(fù)載的情況下，測量引腳2有無噴油控制信號輸出。若沒有輸出，說明L9150已損壞，但也可能是L9150供電不正常，在排除電源問題的情況下可更換L9150；如有正常噴油控制信號輸出，說明噴油電路不正常，請檢查電腦板外部電路。

另外，噴油控制電路的損壞還可能造成加速不良的故障。這種故障一般是程序和數(shù)據(jù)問題，可以用數(shù)據(jù)專家做程序恢復(fù)和數(shù)據(jù)匹配。3)噴油控制電路的檢修

根據(jù)噴油控制電路的原理，在4．Motronic1.5.4電腦故障的檢修

Motronic1.5.4電腦是由上海大眾汽車有限公司與德國BOSCH公司合作開發(fā)的閉環(huán)電子控制多點燃油順序噴射系統(tǒng)，特點是點火系統(tǒng)與噴油系統(tǒng)復(fù)合在一起。Motronic1.5.4電腦各引腳的定義如表3-2所示。4．Motronic1.5.4電腦故障的檢修

Mo汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第二版)第3章汽車電子控制單元實例及檢修課件1)?Motronic1.5.4電腦不點火故障的檢修

圖3-22為Motronic1.5.4電腦點火部分的電路原理圖。來自電腦插腳Pin49、Pin48的霍爾信號送至30311的引腳3；信號經(jīng)30311整形并驅(qū)動后由30311的引腳1輸送至CPUB58468的引腳36；B58468根據(jù)此信號判斷準(zhǔn)確的點火時刻，并由引腳62輸出點火驅(qū)動信號到B58290的引腳2，以進(jìn)一步增加電流驅(qū)動能力；同時將信號反相后，由B58290的引腳23輸出到點火模塊30023的引腳1；30023的引腳3通過插腳Pin1控制外部點火線圈進(jìn)行點火。1)?Motronic1.5.4電腦不點火故障的檢修圖3-22Motronic1.5.4電腦點火部分的電路原理圖圖3-22Motronic1.5.4電腦點火部分的電路Motronic1.5.4電腦出現(xiàn)不點火故障時，其檢修過程如下：

(1)給Motronic1.5.4電腦正常加電(Pin18、Pin27、Pin37接12V電源，Pin2接地)，用任意波形發(fā)生器模擬轉(zhuǎn)速信號并加至電腦板的Pin48、Pin49腳。

(2)用示波器檢測30311的引腳1，如無方波輸出，檢查30311的引腳3到電腦插腳的通路以及30311的周圍附屬電路；如30311的引