學習情境一-汽車電腦的檢修2013.3

汽車電腦的檢修一輛桑塔納轎車，正在行駛過程中突然斷火，無法啟動。

學習單元一汽車電腦的結構原理分析學習單元二汽車電腦的檢測與匹配發(fā)動機不起動故障原因分析防盜系統(tǒng)：防盜系統(tǒng)起作用，引起發(fā)動機不噴油、不點火或起動機不運轉。起動系統(tǒng)：起動機不運轉或無力。機械系統(tǒng)：缸壓不足。點火系統(tǒng)：不點火或火花弱，點火時刻不正確。供油系統(tǒng)：無油或供油量不正確。進氣系統(tǒng)：進氣量不正確。汽車電腦的結構原理分析

采集汽車運行的各種工況信息并將其轉換為電信號送給ECU（信號轉換裝置）模擬傳感器——輸出模擬信號，信號的大小隨時間連續(xù)變化數(shù)字傳感器——輸出數(shù)字信號，信號的大小隨時間不連續(xù)變化2.汽車電腦（ECU）一、汽車電子控制系統(tǒng)的組成1.傳感器3.執(zhí)行器接收、計算、分析各傳感器采集的信息，存儲數(shù)據(jù)，并根據(jù)運算結果向執(zhí)行器輸出控制信號（核心）根據(jù)ECU輸出的控制信號執(zhí)行相應的動作，以實現(xiàn)某些預定的功能二.汽車電腦（ECU）的組成組成硬件軟件（1）輸入接口（2）微控制器（單片機）（3）輸出接口1.硬件（1）輸入接口接收傳感器信號，并對傳感器輸入的信號進行預處理（放大、濾波、整形、變換等），使輸入信號變成微控制器可以處理的信號（2）微控制器（單片機）CPU（中央處理器）運算器（運算部件）——實現(xiàn)算術運算和邏輯運算控制器（控制部件）——協(xié)調微控制器各部分的工作①CPU（CentralProcessingUnit）——核心存儲器二.汽車電腦（ECU）的組成1.硬件存儲器（Memory）——用來存儲程序和數(shù)據(jù)輸入輸出端口（I/O口）I/O（Input/Output）端口—數(shù)據(jù)交換和傳遞指令的通道

存儲器的分類只讀存儲器ROM（ReadOnlyMemory）（程序存儲器）隨機存儲器RAM（RandomAccessMemory）（數(shù)據(jù)存儲器）（I）ROM只能讀出不能隨機寫入（II）ROM存儲的信息不會因斷電而丟失（III）ROM存儲程序和原始試驗數(shù)據(jù)（I）RAM可隨時寫入或讀出（II）RAM存儲的信息會因斷電而丟失（III）RAM存儲臨時數(shù)據(jù)（如：故障代碼）存儲器在汽車電控系統(tǒng)中，如何長時間保存RAM中的數(shù)據(jù)？將RAM的電源與后備電源或蓄電池直接相接，不受點火開關控制注意：檢修或更換蓄電池前，要事先讀取故障代碼清除故障碼的方法有哪些？只讀存儲器ROM掩膜ROM——廠家制作時根據(jù)用戶要求寫入內容，用戶不能更改存儲內容按編程方式分可編程ROM（PROM）——出廠時未存儲數(shù)據(jù)，用戶根據(jù)自己需求用編程器寫入內容，但只能寫入一次，寫入后不能更改可擦除可編程ROM（EPROM）——用紫外線照射可擦除存儲內容，用編程器寫入所需內容，可多次寫入電可擦除可編程ROM（EEPROM）——用電擦除，可多次寫入存儲器（2）微控制器（單片機）二.汽車電腦（ECU）的組成1.硬件（2）微控制器（單片機）接收、分析處理、存儲輸入接口輸送的信息并進行計算，存儲臨時數(shù)據(jù)，并根據(jù)運算結果輸出指令單片機的分類按一次處理的二進制位數(shù)分4位（日本）——夏普公司的SM系列等，基本淘汰8位——Intel公司的MCS-51系列等，廣泛應用16位——Intel公司的8096系列、MCS-90系列等，應用32位——Intel公司的IMST414系列等，應用按工藝分雙列直插式(DIP)——體積大、焊接容易貼片式(SMT)——體積小、焊接相對難（2）微控制器（單片機）什么是字節(jié)？符號是什么？位與字節(jié)的關系是什么？（2）微控制器（單片機）例：8051單片機

8051單片機的信號引腳8位、40引腳的DIP封裝電源引腳（2條）、時鐘引腳（2條）、控制引腳（4條）和I/O引腳（32條）片內128B的RAM，可外擴64KB片內4KB的ROM，可外擴64KB４個I/O口——P0、P1、P2、P3一個位處理器二.汽車電腦（ECU）的組成1.硬件（3）輸出接口（3）輸出接口將微控制器輸出的指令轉變?yōu)榭刂菩盘?，并將其放大，以驅動?zhí)行元件進行工作二.汽車電腦（ECU）的組成2.軟件程序——為實現(xiàn)特定目標或解決特定問題而用計算機語言編寫的指令的集合（代碼段）數(shù)據(jù)——程序處理或計算生成的信息三.汽車電腦（ECU）的功用1、接收傳感器信號，并對傳感器輸入的信號進行預處理，使輸入信號變成微控制器可以處理的信號2、分析處理、存儲傳感器采集的數(shù)據(jù)并進行計算，存儲信息（運行信息和故障信息），并根據(jù)運算結果輸出控制指令3、生成和放大控制信號，以驅動執(zhí)行元件執(zhí)行相應動作5、輸出故障信息4、為傳感器提供參考電壓四.汽車電腦（ECU）的工作原理1.汽車電腦（ECU）對信息的處理——以進氣溫度傳感器為例1-進氣溫度傳感器感知進氣溫度；2-進氣歧管；3-燃油噴射器；4-進氣溫度傳感器；5-向控制器輸入高電壓幅值的模擬信號；6-傳遞控制器的數(shù)字信號四.汽車電腦（ECU）的工作原理1.汽車電腦（ECU）對信息的處理——以進氣溫度傳感器為例四.汽車電腦（ECU）的工作原理接收傳感器數(shù)據(jù)存儲故障代碼、用設定的數(shù)據(jù)或用其他傳感器提供的數(shù)據(jù)替代根據(jù)預先存儲的數(shù)據(jù)和程序傳感器及相關線路有無故障？有無綜合計算、分析、處理傳感器數(shù)據(jù)，確定執(zhí)行器動作相關參數(shù)，向執(zhí)行器輸出控制信號舉例：冷卻液溫度傳感器損壞，發(fā)動機高溫啟動時難啟動，為什么？冷卻液溫度傳感器的預設值為某一低溫時的信號值2.汽車電腦（ECU）的工作過程五、汽車電子控制系統(tǒng)的基本要求1.可靠性要高，具有應急備用功能2.適應汽車運行的惡劣環(huán)境（耐溫范圍寬、防電磁干擾、抗震、防潮、安裝可靠）3.輸入輸出通道要完備、實時性要好4.易于操作和維護（一旦發(fā)生故障，能及時查明原因，迅速排除）5.具有一定的可擴展性（輸入/輸出端口、存儲器可擴展，預留數(shù)據(jù)接口）6.具有較為完善的軟件系統(tǒng)（監(jiān)控、管理、計算、檢測、自診斷、通信、優(yōu)化的控制算法、較高的實時性）學習單元二汽車電腦的檢測與匹配

一.汽車電腦的故障類型1.電腦電源故障（1）原因：（穩(wěn)壓二極管損壞）①車輛供電電壓過高

穩(wěn)壓二極管性能變差損壞5V或更低的電壓降壓并濾除干擾信號（2）檢測拆下電腦板否測限流電阻和電源對地電阻檢查ECU工作電源是否正常換上替代原件、加12V電源檢查發(fā)電機充電方面是否正常，確保電腦不再被燒壞否檢查其它部件故障（3）修復——更換損壞元件2.輸入/輸出部分故障（1）原因——元件或線路燒壞注意：烤漆后不要立即啟動，應充分冷卻后再啟動原因——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)（2）案例——一臺美國雪佛蘭轎車翻新烤漆后，發(fā)動機不能啟動，點火開關打開時間一長，汽油會從排氣管、油底殼等處溢出3.存儲器部分故障解決方法——外擴EPROM/EEPROM損壞，可更換。將空白芯片用編程器燒寫進原有芯片的原始程序，然后替換原有芯片4.特殊故障——元件引腳斷路、粘連或損壞解決方法——逐一修復或更換元件二.汽車電腦檢修的步驟1.確定電腦是否損壞2.根據(jù)故障現(xiàn)象尋找故障點和損壞的元件3.確定元件是否損壞并找到替換元件4.更換元件或修復并測試三.常用的檢修設備1.焊接工具電烙鐵熱風槍2.檢測設備萬用表示波器編程器信號發(fā)生器四.常用的檢修方法1.直觀檢查2.電阻檢測法——線路的通斷、元器件好壞的檢測（電阻、二極管、三極管）3.電壓檢測法——檢測關鍵點的電壓4.波形檢測法5.等效替換法五.汽車電腦的編碼——給控制單元輸入一個代碼1.功用——改變和實現(xiàn)控制單元不同的功能2.說明：（1）每個控制單元都有一個編碼（2）編碼的數(shù)字包括車型的選擇、發(fā)動機及變速器類型的選擇、

使用地區(qū)的選擇（3）通過編碼可以使相同零件編號的控制單元去適應不同的車型、地區(qū)汽車電腦為什么要編碼？3.實現(xiàn)——通過故障診斷儀來完成4.舉例——帕薩特B51.