汽車電子控制技術第一章

汽車電子控制技術第一章第1頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理計算機是存儲并處理數(shù)據(jù)的電子設備，也用于控制其他部件的設備。車身計算機在汽車上的使用已十分廣泛，包括溫度控制、照明電路、巡行車速控制、制動防抱死和安全氣囊等。在有些系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向燈、后窗電子除霧器和間歇式刮水器系統(tǒng)等也被包括在車身控制器的功能之中。車身計算機系統(tǒng)主要由信號輸入裝置(傳感器)、車身計算機(BCM)和執(zhí)行器組成。下一頁返回第2頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理一、車身計算機的基本功能

車身計算機是由輸入/輸出(I/0)接口、中央處理器(CPU)和存儲器(又稱“內(nèi)存”)等組成，車身計算機所具有的基本功能如下。(1)輸入:來自輸入設備的電壓信號。該設備可以是一個傳感器或由駕駛員控制的開關;(2)處理:計算機使用輸入的信息并把它與編程指令進行比較。邏輯電路把輸入信號處理成輸出需求;上一頁下一頁返回第3頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理(3)存儲:程序指令存儲在電子內(nèi)存中。有些輸入信號暫時存儲，是為后面的處理做準備;(4)輸出:計算機依據(jù)處理結(jié)果向輸出設備發(fā)出控制指令。這些輸出設備可能是儀表板顯示器或者一個系統(tǒng)執(zhí)行器。一臺計算機的輸出也可用做另一臺計算機的輸入。上一頁下一頁返回第4頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理計算機接收到的電壓信號有模擬信號和數(shù)字信號兩類。許多來自傳感器的輸入是模擬變量。例如，溫度從低到高的連續(xù)變化，溫度傳感器的輸出也是連續(xù)變化。與模擬信號表示法相比，數(shù)字電壓波形是方形的，從一個電位到另一個電位的變化是突然的，如圖1-1所示。數(shù)字電壓由通/斷或高/低電壓所產(chǎn)生，圖1-2是一個最簡單的數(shù)字電壓產(chǎn)生器。電源參考電壓是5V，開關打開時電壓傳感器會讀出5V的高電壓，開關閉合時電壓傳感器的讀數(shù)接近為0V計算機包含一個由晶體振蕩芯片構成的時鐘電路，芯片產(chǎn)生了一系列非常規(guī)則的電壓脈沖，并為每個脈沖發(fā)射一位二進制碼，維持計算機中有秩序的信息流，如圖1-3所示。上一頁下一頁返回第5頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理二、輸入/輸出接口

使用輸入或輸出信號時，可能要對之進行調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)可能包括信號放大和信號轉(zhuǎn)換。有些輸入傳感器產(chǎn)生小于1V的低電壓，這類信號在被發(fā)送到微處理器之前必須被放大。放大過程是由計算機內(nèi)部的輸入調(diào)節(jié)芯片中的放大電路完成的，如圖1-4所示。

上一頁下一頁返回第6頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理為了讓計算機從傳感器接收信息并向執(zhí)行器發(fā)出命令，必須設計接口電路，即輸入接口電路和輸出接口電路。接口被用來保護計算機免于過電位并轉(zhuǎn)化輸入和輸出信號。數(shù)字計算機不能直接處理傳感器的模擬信號，必須通過輸入接口把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器持續(xù)地每隔一定時間掃描模擬信號。例如，如果A/D轉(zhuǎn)換器掃描TPS信號并發(fā)現(xiàn)信號在5V處，則A/D轉(zhuǎn)換器給該特定的電壓分配一個數(shù)字值。然后，A/D轉(zhuǎn)換器把該數(shù)字值變成一個二進制碼(圖1-5)。一些執(zhí)行器可能要求模擬信號，輸出接口中的數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器把微處理器輸出的數(shù)字指令轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出。上一頁下一頁返回第7頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理三、中央處理器

中央處理器(CPU)是計算機的“大腦”。CPU由數(shù)千個放在一塊小的芯片上的晶體管組成。CPU把信息放進或從計算機內(nèi)存中取出信息。輸入信息在CPU中接受處理并與內(nèi)存中的程序核對。CPU根據(jù)程序指令進行信息運算和邏輯判斷。一旦完成了全部的計算，CPU就會發(fā)出命令，矯正或調(diào)整受控系統(tǒng)的運行，如圖1-6所示。上一頁下一頁返回第8頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理程序是一套計算機必須遵循的指令。計算機所使用的程序用一系列數(shù)字被“燒”進了集成電路(IC)芯片中。這些數(shù)字代表了計算機能理解的電壓的不同組合。程序指導微處理器進行決策。例如，程序可能在傳感器信息應該取回時通知微處理器，然后告訴微處理器怎樣解釋該信息。最后，程序指導微處理器進行繼電器和電磁閥等輸出控制設備的激活。計算機內(nèi)存中儲存著微處理器要引用的程序和其他汽車數(shù)據(jù)。微處理器通過內(nèi)存信息讀寫，執(zhí)行計算和決策。上一頁下一頁返回第9頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理CPU的主要元件如圖1-7所示。所使用的寄存器包括累加器、數(shù)據(jù)計數(shù)器、程序計數(shù)器和指令寄存器等。算術邏輯單元(ALU)執(zhí)行算術及邏輯的功能。

計算機要求一種存儲永久和臨時數(shù)據(jù)的方法。內(nèi)存包含許多不同的位置。這些位置類似文件柜中的文件夾，其每個位置包含一塊信息。每個內(nèi)存位置被分配給一個地址。該地址可以與文件夾上的字母或數(shù)字排列相比擬。每個地址用二進制碼表示。上一頁下一頁返回第10頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理

當發(fā)動機正在運行時，發(fā)動機的計算機從傳感器接收大量的信息。該計算機可能不會立即處理全部信息，而是通過指定某內(nèi)存地址，并把信息寫進內(nèi)存之中。

當需要被存儲的信息時，微處理器指定存儲信息的地址并請求該信息，內(nèi)存把該信息的一份拷貝發(fā)送到微處理器。上一頁下一頁返回第11頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理四、計算機常用的幾種類型內(nèi)存芯片如下(1)只讀存儲器(ROM)。用于存儲永久的程序和數(shù)據(jù)。該信息被用來指導計算機響應輸入數(shù)據(jù)時怎么做。CPU讀出存儲在ROM中的信息，但它不能向ROM中寫入或改變信息。ROM是被編程的固定存儲器。該內(nèi)存在計算機掉電時不會丟失。ROM包含公式、標定等。上一頁下一頁返回第12頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理(2)隨機存取存儲器(RAM)。用于存儲由CPU讀寫的臨時信息。RAM存儲等待讀取的輸入信息以及等待發(fā)送到輸出設備的輸出信息。只要電流流經(jīng)內(nèi)存，數(shù)據(jù)就會被保存在RAM中。通過點火開關與蓄電池相連的RAM會在開關切斷時丟失數(shù)據(jù)。(3)可編程序的只讀存儲器(PROM)。存儲在PROM中的信息是全部計算機邏輯的基礎，存儲著特定汽車的控制數(shù)據(jù)和運行參數(shù)。許多情況下，在相同廠商的不同車型之間，計算機是可互換的，但PROM不可互換，每一型號的車型都對應特定的PROMO上一頁下一頁返回第13頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理(4)可擦可編程只讀存儲器(EPROM)oEPROM與PROM是相似的，其內(nèi)存可被擦除以允許安裝新的數(shù)據(jù)。當微電路被紫外線照射時，紫外線會擦除其內(nèi)存。(5)電可擦除只讀存儲器(EEPROM)。允許用電每次改變一位信息。有些廠商利用這種類型的內(nèi)存來存儲關于里程、汽車識別號和選項的信息。EEPROM可以通過數(shù)據(jù)鏈路連接器(DLC)與了家的專門診斷設備相連接，進行重新編程。)上一頁下一頁返回第14頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理五、信息處理過程以進氣溫度(ACT)傳感器的輸入為例，說明計算機如何處理信息。如果空氣溫度低，則空氣的密度高;空氣溫度高，則密度小。冷而稠的空氣比較稀、較熱空氣需要更多的燃油。微處理器必須供應與空氣溫度和密度有關的正確量的燃油。

上一頁下一頁返回第15頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.1車身計算機結(jié)構和原理ACT傳感器被放置在進氣歧管里面以監(jiān)測空氣的溫度。該傳感器包含一個負溫度系數(shù)的熱敏電阻元件，電阻隨著傳感器溫度的增加而減少。當ACT傳感器溫度低時，它向計算機發(fā)送一個高的模擬電壓信號，同時A/D轉(zhuǎn)換器把該信號轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字信號。當微處理器接收該ACT信號時，它調(diào)用ROM中的數(shù)據(jù)表。這些表為每個空氣溫度列出了空氣密度。該密度的空氣信息被中繼到微處理器，并且微處理器操作輸出激勵器和噴油器以供應發(fā)動機需要的正確量的燃油，如圖1-8所示。上一頁返回第16頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.2信號輸入裝置車身計算機輸入信號可以來自其他計算機、駕駛員、技術員或各種傳感器。駕駛員按動某個開關，提供一個輸入信號，計算機接收該信號并執(zhí)行特定的功能。例如，駕駛員希望重新設定在數(shù)字儀表板上的旅程計，按下復原按鈕，該按鈕會提供一個暫時的接地，計算機把該接地作為一個輸入而接收，并把旅程計設為“0”。傳感器是車身計算機最主要的輸入裝置，它把汽車的運行參數(shù)轉(zhuǎn)換成電氣信號輸入計算機。傳感器類型多種多樣，有簡單開關，也有物理的、化學的測量裝置。下一頁返回第17頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.2信號輸入裝置一、熱敏電阻器熱敏電阻器用于傳感發(fā)動機冷凍劑或環(huán)境的溫度。它是一種固態(tài)可變電阻器，該電阻器由相對于溫度的變化而改變電阻的半導體材料制成。通過監(jiān)測熱敏電阻器的電阻值，計算機可觀察非常小的溫度變化。計算機發(fā)送一個參考信號經(jīng)一固定電阻器到熱敏電阻器(通常是5V)。隨著電流經(jīng)熱敏電阻器接地，電壓感應電路測量熱敏電阻上的電壓降，如圖1-9所示，其電壓降會隨著熱敏電阻器電阻的改變而改變，計算機將該電壓降編譯成一個溫度值。

上一頁下一頁返回第18頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.2信號輸入裝置熱敏電阻器有兩種類型:負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻器和正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻器。NTC熱敏電阻器隨著溫度的增加而減少其電阻，而PTC熱敏電阻器隨著溫度的增加而增加其電阻。NTC較為常用。上一頁下一頁返回第19頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.2信號輸入裝置二、惠斯通電橋

如圖1-10所示，惠斯通電橋是一種在一個輸入接線柱和接地之間串并聯(lián)排列的電阻器。通常其中三個電阻器完全相同，第四個是傳感電阻器。當全部電阻器的電阻相同時，橋是平衡的，電壓傳感器會指示0V。例如，假設參考電壓是5V,電阻器有相同的電阻值，那么每個電阻器上的電壓降是2.5V，此時，電壓表的讀數(shù)為0V。如果傳感電阻器的電阻值發(fā)生變化，則電橋平衡就會發(fā)生改變。該傳感電路會收到一個與電阻改變量成比例的電壓讀數(shù)。如果利用惠斯通電橋測量溫度，則溫度的變化被傳感電路表示成一個電壓的變化?；菟雇姌蛞部捎脕頊y量壓力和機械的應變。上一頁下一頁返回第20頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.2信號輸入裝置惠斯通電橋常用于熱線式空氣流量(MAF)傳感器。該傳感器由熱線式電阻、固定電阻和電子信號處理電路組成。熱線和固定電阻形成了惠斯通電橋，傳感電壓取決于熱敏電阻器的溫度。上一頁下一頁返回第21頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.2信號輸入裝置三、壓電器件

壓電器件常用于測量流體、空氣或振動的壓力。例如，發(fā)動機爆震傳感器，該傳感器測量發(fā)動機的敲缸、或者振動，并把振動轉(zhuǎn)換成電壓信號。

爆震傳感器由壓電器件和一個與之串聯(lián)的電阻器組成，電阻器用于保護傳感器免于過電流。壓電器件是一塊薄的附屬于金屬膜片的陶瓷盤。當發(fā)動機發(fā)生敲缸時，噪聲的振動對膜片陶瓷盤中的壓電晶體上施加壓力，陶瓷盤產(chǎn)生一個與壓力成正比的電壓，電壓產(chǎn)生的范圍從0～1V或更大。每次發(fā)動機敲缸，傳感器產(chǎn)生電壓尖峰。上一頁下一頁返回第22頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.2信號輸入裝置四、壓阻器件

壓阻器件與壓電器件在結(jié)構上很類似，但工作原理完全不同。在壓阻器件中的傳感器像一個可變電阻器。其電阻值隨著施加在晶體上的壓力大小而改變。計算機向傳感器電路提供了一個恒定的參考電壓。傳感器上的電壓降會隨著電阻的變化而變化，因此，控制模塊能通過測量傳感器的電壓降而確定施加在晶體上的壓力。壓阻器件通常用于儀表的傳感器。上一頁下一頁返回第23頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.2信號輸入裝置五、電位計

如圖1-11所示，電位計是一種可變直流分壓器，由可移動滑動片和一個線繞電阻器組成。接線柱A是計算機提供的恒定的參考電壓(通常為5V)。如果滑動片位于靠近該接線柱的位置，接線柱B提供給計算機的高電壓信號。隨著滑動片朝C接線柱移動，接線柱B的傳感器信號電壓減小。電位計用于測量線性的或旋轉(zhuǎn)的運動，計算機將這些不同的電壓值編譯成不同的運動位置。上一頁下一頁返回第24頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.2信號輸入裝置六、磁脈沖信號發(fā)生器磁脈沖信號發(fā)生器是利用磁感應原理來產(chǎn)生電壓信號，常用于監(jiān)測元件的轉(zhuǎn)例如，磁脈沖式車輪傳感器，向計算機提供車輪速度信息，控制儀表、巡防抱死制動、速度感應式轉(zhuǎn)向和行駛平順性等自動控制系統(tǒng)。磁脈沖信號發(fā)速行生器也用于監(jiān)測元件的位置，例如，在發(fā)動機控制中，計算機需要知道曲軸的精確轉(zhuǎn)角位置。上一頁下一頁返回第25頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.2信號輸入裝置如圖1-12所示，磁脈沖信號發(fā)生器由定時盤、拾取線圈、永久磁鐵等組成。安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的定時盤有若干個凸齒，齒數(shù)由制造商隨應用而定。永久磁鐵上的拾取線圈由細金屬絲纏繞而成。在定時盤和拾取線圈之間留有很小的空氣隙。隨著定時盤旋轉(zhuǎn)，拾取線圈輸出正弦交流信號，如圖1-13所示。該脈沖信號經(jīng)放大、整形后送入微處理器。上一頁下一頁返回第26頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.2信號輸入裝置七、霍爾效應式開關霍爾效應式開關與磁脈沖信號發(fā)生器功能類似。霍爾效應式開關工作原理:當電流經(jīng)過一個薄的暴露在磁場中的導電材料時，則在導電材料的另一側(cè)會感應出電壓(圖1-14)，稱為霍爾電壓。霍爾效應式開關包括永磁鐵、由稼砷晶體組成的半導體層(霍爾層)以及百葉窗輪(圖1-15)。上一頁下一頁返回第27頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.2信號輸入裝置霍爾層一側(cè)通有穩(wěn)定的直流電，在霍爾層另一側(cè)的兩個接線柱用于輸出電壓。百葉窗輪由一系列交替的窗戶和葉片組成，形成一個改變磁場強度的磁分流器。永磁鐵安裝在霍爾層對面，與霍爾層之間留有小的空氣隙。百葉窗輪安裝在一個旋轉(zhuǎn)軸上。隨著輪子的旋轉(zhuǎn)，百葉窗(葉片)會通過該氣隙。當百葉窗葉片進入氣隙時，它攔截了磁場，霍爾層因失去磁場而輸出低電位。當百葉窗的窗口進入氣隙時，磁場穿過霍爾層，霍爾層輸出高電位。上一頁下一頁返回第28頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.2信號輸入裝置由于霍爾信號電壓是一個弱的模擬信號，不能被計算機直接利用，因此，在霍爾效應式開關中設置了一個施密特觸發(fā)器，將霍爾信號電壓放大、整形成為數(shù)字化方波信號。該信號最終被發(fā)送到計算機，計算機以此確定信號的頻率并計算速度。上一頁下一頁返回第29頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.2信號輸入裝置八、反饋信號

如果計算機發(fā)送一個命令信號來打開一個在自動溫度控制系統(tǒng)中的混合門，則一個反饋信號可能從執(zhí)行器送回以通知計算機任務被執(zhí)行了。反饋信號會核實門的位置以及執(zhí)行器的動作(圖1-16)。反饋是為了計算機在開關、繼電器或其他執(zhí)行器啟動時監(jiān)測其動作。執(zhí)行器狀態(tài)的改變會導致一個在計算機的電壓感應電路中的可預測的變化。如果沒有收到正確的反饋信號，則計算機可能設置一個故障碼。上一頁返回第30頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.3執(zhí)行器執(zhí)行器是由車身計算機控制，具體執(zhí)行某項控制功能的裝置，包括繼電器、電磁閥和電動機。隨著控制功能的增加，執(zhí)行器也相應增加。車身計算機一般是通過控制執(zhí)行器電磁線圈的搭鐵回路來控制執(zhí)行器的。下一頁返回第31頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.3執(zhí)行器一、繼電器

繼電器是一個以小電流控制大電流工作的元件。如圖1-17所示，通常計算機通過控制繼電器線圈接地(小電流)來控制繼電器觸點的動作(大電流)，從而保護了計算機。如圖1-18所示門鎖電動機的控制實例，電動門鎖的電動機運行時需要一個大電流，為了避免計算機直接控制電動機，設計解鎖繼電器，當計算機控制繼電器通電時，從蓄電池電動機的大電流電路被接通，電動機動作。上一頁下一頁返回第32頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.3執(zhí)行器二、電磁閥

電磁閥是汽車上常見的一種執(zhí)行器，計算機能通過電磁閥來控制車門的動作，控制元件的真空、空調(diào)系統(tǒng)風門的移動等。電磁閥的控制通常由計算機經(jīng)過輸出馭動器控制接地來提供。上一頁下一頁返回第33頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.3執(zhí)行器三、電動機

汽車自動控制用電動機有步進電動機和伺服電動機兩類。許多系統(tǒng)采用步進電動機來精確控制被控設備的運動置。如圖1-19所示，步進電動機由2相、4相或更多勵磁繞組的永磁鐵電樞組成，通過把電壓脈沖施加到電動機的電樞繞組，電樞會轉(zhuǎn)動一個指定的度數(shù)。當相同的電壓脈沖被反向施加在繞組上時，電樞會在相反方向旋轉(zhuǎn)相同的度數(shù)。上一頁下一頁返回第34頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.3執(zhí)行器有些控制系統(tǒng)常使用永磁式伺服電動機，如圖1-20所示，它具有一種服從控制信號的要求而動作的職能。在信號到來之前，轉(zhuǎn)子靜止不動;信號到來之后，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動;信號消失時，轉(zhuǎn)子能及時自行停轉(zhuǎn)。伺服電動機可以把電信號變換軸上的轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速，施加在電樞繞組上的電壓的極性決定了電動機旋轉(zhuǎn)的方向。上一頁返回第35頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎一、電子維護注意事項1.維護注意事項

技術員在維修車身計算機系統(tǒng)之前，必須采取一些預防措施。任何系統(tǒng)電路的過載將會導致對BCM的破壞。遵循以下的維護注意事項以防止BCM和電路損壞。(1)不要輕易地將系統(tǒng)電路直接接地或連到電源上;(2)只使用高阻抗萬用表(ioM}或更大)來檢測電路;下一頁返回第36頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎(3)在接通或斷開BCM的電氣連接之前，確保點火開關是斷開的;(4)在接通或斷開傳感器或執(zhí)行器的電氣連接之前，要斷開點火開關;(5)在斷開或連接蓄電池接線柱，在拔出或更換熔斷器時，要斷開點開關;(6)穿戴靜電放電帶，使身體接地，以避免產(chǎn)生靜電放電而損壞電子元件。上一頁下一頁返回第37頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎2.靜電放電

有些制造了家采用一個代碼或符號標示元件和電路，用以警告技術員這些元件對靜電敏感(圖1-21)。靜電可能導致元件失效。

對于那些對靜電敏感的部件，應遵循以下的操作指南，以防止身體靜電損壞電子部件。上一頁下一頁返回第38頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎(1)保持部件良好接地;(2)避免接觸該部件的電氣接線柱;(3)在使用電壓表時，首先連接負極表筆;(4)把部件從包裝中拆卸前，要穿戴靜電放電帶，使身體接地(5)當更換PROM時，要穿戴靜電放電帶，使身體接地。上一頁下一頁返回第39頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎3.靜電干擾

靜電干擾或射頻干擾可能引起車身計算機故障。汽車的高壓線、點火線圈和電動機都會產(chǎn)生無線電波干擾。在一定的條件下，射頻干擾會觸發(fā)傳感器或執(zhí)行器，因此可能引起系統(tǒng)間歇性故障。BCM良好的接地，會使BCM免于靜電干擾或射頻干擾。有些BCM的接地點多達5個。在檢查BCM之前，要核實BCM的接地是否良好。上一頁下一頁返回第40頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎二、故障碼

大部分BCM都具有故障自診斷功能，并將故障碼存儲在內(nèi)存中。故障碼可以通過故障診斷儀調(diào)取，在早期系統(tǒng)中，也可以通過故障燈或LED顯示故障碼。不同車型調(diào)取故障碼的方法差別很大，技術員必須根據(jù)維修手冊中的步驟進行操作。上一頁下一頁返回第41頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎故障碼通常不會指明故障元件，只指明系統(tǒng)的電路工作不正常。例如，顯示為F11的代碼，指出空調(diào)高壓側(cè)溫度傳感問題，并不表明傳感器一定是壞的;只是表明在那個電路中有故障，包括接線、連接、傳感器和BCM。為了確定故障點，要遵循維修手冊中的故障診斷步驟進行檢測。上一頁下一頁返回第42頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎有些BCM會把故障碼存儲在內(nèi)存中直到被消除，或超過一定的發(fā)動機啟動次數(shù)后故障不再出現(xiàn)而自動消除。有些計算機會顯示兩套故障碼。第一套故障碼是存儲在內(nèi)存中的所有代碼，包括硬碼和間歇碼。第二套顯示的代碼只有硬碼，硬碼是BCM最近一次檢測電路時檢測到的故障。在第一套中顯示，但沒有顯示在第二套中的代碼是間歇碼。間歇碼是那些在過去曾發(fā)生，但沒有在最近一次BCM電路檢測期間出現(xiàn)的故障碼。

很多間歇碼都是由電氣連接不良引起的，診斷應該從肉眼檢測開始。即使是硬碼，在進行任何測試之前，也要用肉眼檢測該電路。上一頁下一頁返回第43頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎三、肉眼檢查

在檢修BCM控制系統(tǒng)之前，先做徹底地肉眼檢測，并檢測以下事項。(1)傳感器和執(zhí)行器是否有物理損壞;(2)傳感器、執(zhí)行器和控制模塊的電氣連接;(3)接地是否可靠;(4)接線是否有燒壞或破損點，是否與銳邊或熱排氣歧管的接觸等;(5)真空軟管是否有夾緊、刀痕或斷開現(xiàn)象。

進行肉眼檢測可以避免無謂的診斷而浪費時間。尤其要檢查隱藏在其他元件之下的接線和軟管。)上一頁下一頁返回第44頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎四、故障診斷儀

故障診斷儀是一種用來與BCM進行通信的微處理器，可以用于讀取故障碼、執(zhí)行系統(tǒng)運行、執(zhí)行器和傳感器的測試(圖1-22)。進行診斷時，故障診斷儀與汽車的診斷鏈路接頭(DLL)連接，技術員通過故障診斷儀進行被測系統(tǒng)的選擇，按照維修手冊中標明的方法讀取故障碼。上一頁下一頁返回第45頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎技術員通過故障診斷儀可獲得汽車系統(tǒng)的大部分運行信息。有些診斷儀要求使用適配器和卡盤，連接和使用故障診斷儀的典型步驟如下。(1)關閉點火開關;(2)將車型數(shù)據(jù)卡安裝到故障診斷儀中;(3)把故障診斷儀的電源電纜與汽車蓄電池接線柱相連，注意極性;上一頁下一頁返回第46頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎(4)把車型、年份和VIN碼輸入故障診斷儀;(5)為所維修汽車選擇適當?shù)墓收显\斷儀數(shù)據(jù)電纜(適配器);(6)把故障診斷儀電纜連接到數(shù)據(jù)鏈路連接器(DLa)，把點火開關轉(zhuǎn)到運行擋;(7)選擇車身控制模塊，用故障診斷儀讀取故障碼;(8)運行被診斷的系統(tǒng)，用故障診斷儀讀取傳感器和執(zhí)行器的數(shù)據(jù);(9)將傳感器和執(zhí)行器的數(shù)據(jù)與維修手冊中的標準數(shù)據(jù)對比，為故障診斷提供參考。上一頁下一頁返回第47頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎五、卡迪拉克BCM故障碼的讀取

許多制造廠家會提供一種不需使用故障診斷儀的讀取故障碼的方法。用來顯示故障碼(DTc)的方法在不同了家以及相同廠家的不同產(chǎn)品之間差異很大。

下面以卡迪拉克BCM為例，說明不使用故障診斷儀進行故障碼讀取的過程。故障碼讀取的過程可能隨不同車型、不同年份、安裝的不同儀表板而有所不同。卡迪拉克利用車載ECC面板來顯示故障碼，1997年以后生產(chǎn)的車型，采用TechII故障診斷儀讀取。上一頁下一頁返回第48頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎很多卡迪拉克汽車可以通過電子溫度控制面板(ECC)來獲取故障碼以及其他系統(tǒng)的運行信息。由于BCM和發(fā)動控制模塊(ECM)彼此共享信息，因此，BCM和ECM的故障碼都可通過ECC來讀取。在開始診斷時，把點火開關放置在運行擋。同時按下在ECC面板上的“Off'’和“armer”按鈕(圖1-23)，按住這些按鈕直到全部顯示段發(fā)亮。

上一頁下一頁返回第49頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎完成自檢后，計算機會顯示其內(nèi)存中的故障碼。顯示字符“8.8.8”大約1s時間，然后一個“二E”字符出現(xiàn)，這時發(fā)動機故障碼開始顯示。顯示器會根據(jù)碼號大小，從小到大依次顯示全部故障碼。所有與發(fā)動機有關的故障碼會以"E”為前綴。故障碼會被顯示兩次。第一套包括硬碼和間歇碼，第二套只有硬碼，兩套故障碼用字符“.E.E”分隔。上一頁下一頁返回第50頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.4車身計算機系統(tǒng)的診斷基礎當所有“E"碼顯示完畢，計算機開始車身故障碼顯示。車身故障碼通常以"F”為前綴。字符“二F”會在第一套碼之前顯示。第一套碼是存儲在內(nèi)存中的全部故障碼，包括硬碼和間歇碼，即最近100次發(fā)動機啟動中檢測到的碼。當出現(xiàn)字符“.F.F”時，開始顯示第二套碼，第二套碼全部是硬碼。

當顯示了全部碼后，會顯示字符“.7.0",表明系統(tǒng)為接下來的診斷程序做好了準備。在消除BCM故障碼時，一起按下“Off""Lo”和“Hi”按鈕直到出現(xiàn)“F.0.0"。松開按鈕，".7.0”會再次出現(xiàn)。關掉點火開關，至少等待10s，故障碼被清除。上一頁返回第51頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.5計算機電源電壓及接地線路的檢測像其他電氣或電子元件一樣，計算機必須有足夠的供電電壓和良好的接地才能正常工作。在進行檢測前，必須配備檢測車輛的車身計算機接線圖。首先，測量蓄電池電壓，作為參考值;關閉點火開關，檢測計算機電源端子的供電電壓，應為蓄電池電壓，如果在該接線柱上無電壓，則需要檢查計算機的熔斷器和相關的電路;把點火開關撥到運行擋，同時檢查BCM的蓄電池和點火信號端子的電壓，電壓應為蓄電池電壓，如果無電壓，則檢測與這些接線柱連接的熔斷器、熔斷或繼電器。下一頁返回第52頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.5計算機電源電壓及接地線路的檢測車身計算機有多根接地線，接地點通常連接在發(fā)動機機體上或蓄電池負極處，此外，用來把計算機安裝到汽車底盤上的緊固件也可能被用做接地。把點火開關放在運行擋處，在接地線上進行電壓降測試，接地電路上的電壓降不應超過0.2V。

許多制造了家為BCM全部傳感器使用了同一個傳感器接地。接地是否良好非常關鍵，接地不良會造成所有的傳感器輸出值發(fā)生偏差，由于這些電壓值仍在傳感器的正常運行參數(shù)之內(nèi)，因此這種類型的故障可能不會設置導通故障，也不會產(chǎn)生故障碼。上一頁下一頁返回第53頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.5計算機電源電壓及接地線路的檢測但BCM基于錯誤的信息會導致BCM決策偏離正常值，引發(fā)系統(tǒng)運行問題。如圖1-24所示，以一個溫度感應電路為例。圖(a)顯示了由帶10kΩ熱敏電阻器的BCM所感應出的正常電壓。圖(b)顯示了由仍舊帶10kΩ熱敏電阻器，但在傳感器的回流電路中有附加的200電阻的BCM所感應出的電壓，電壓偏離了25mmV。由于該200的電阻也影響著其他共享該接地電路的全部傳感器，所以它們也會偏離25mmV。上一頁下一頁返回第54頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.5計算機電源電壓及接地線路的檢測不良的接地通常會導致電磁干擾(EMI，使參考信號出現(xiàn)噪聲?？梢允褂檬静ㄆ鳈z查噪聲。把示波器連接到傳感器的5V信號端子和傳感器接地端子之間，良好的波形應該是平直的(圖1-25)如果波形有噪聲，把示波器的負極表筆移到一個已知的良好接地，噪聲消失了，則說明該傳感器的接地電路存在故障或者有電阻;如果噪聲仍然存在，則說明電源電路存在故障，或者在電路中另有電磁干擾，如交流發(fā)電機等。上一頁返回第55頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.6執(zhí)行器檢測本節(jié)介紹了執(zhí)行器檢測的一些基本方法。大多數(shù)計算機系統(tǒng)允許通過故障診斷儀來檢測執(zhí)行器。技術員采用激活選中的執(zhí)行器來測試它們的運行情況。

采用其他方法檢測時，一定要遵循制造了家的步驟。有些執(zhí)行器的工作電壓為5～7V，因此不要直接連接12V的電源。檢測執(zhí)行器的供電電壓和接地情況時，如果線路良好，把該執(zhí)行器從電路中斷開，利用歐姆表測量執(zhí)行器的電阻，檢測執(zhí)行器本身是否有故障。下一頁返回第56頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.6執(zhí)行器檢測大多數(shù)的執(zhí)行器是一種電磁設備，可以通過在示波器上觀察執(zhí)行器的動作。示波器能夠清晰顯示出電路故障;如果執(zhí)行器存在機械故障，通常也會影響它的電壓波形。

如圖1-26所示，以電磁閥的檢測為例，計算機通過控制信號的脈沖寬度進而控制了電磁閥的動作?？刂菩盘栵@示電磁閥的打開和關掉，電壓尖峰脈沖是由電磁閥線圈的自感引起的。一個有故障的電磁閥，其波形常會出現(xiàn)噪聲、毛刺或圓角。有些執(zhí)行器是由脈寬調(diào)制信號所控制的，通過改變信號的脈寬、信號的頻率和電壓電平控制設備運行。上一頁返回第57頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.7傳感器檢測一、電阻型傳感器的檢測

電位器用于測量線性或旋轉(zhuǎn)的運動，輸入計算機的電壓應隨著傳感器電阻值的改變而平穩(wěn)地變化。在不破壞導線絕緣層的情況下檢測電壓信號，需要一系列的跨接線，如圖1-27所示。

用歐姆表測量電阻值的變化。把傳感器從系統(tǒng)斷開，用歐姆表的表筆與參考接線柱和接地接線柱相連，測試結(jié)果與標準進行核對，測試結(jié)果良好時，則把表筆連接在參考接線柱和反饋接線柱之間，電阻應隨著滑動片位置的變化而平穩(wěn)和連續(xù)地變化(圖1-28)下一頁返回第58頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.7傳感器檢測如圖1-29所示是利用示波器檢測電位計和熱敏電阻，傳感器波形是一個隨著電壓增加而上升的直流信號。大多數(shù)在計算機中電位計參考電壓是5V，因此，這些傳感器的輸出的電壓為5V,電壓應是平穩(wěn)變化的。如果信號中有毛刺出現(xiàn)，傳感器可能損壞。上一頁下一頁返回第59頁，課件共93頁，創(chuàng)作于2023年2月課題1.7傳感器檢測二、磁脈沖信號發(fā)生器的檢測

磁脈沖信號發(fā)生器常采用汽車速度和單個車輪速度的信息。

檢測磁脈沖信號發(fā)生器時，把它從系統(tǒng)斷開，利用歐姆表檢測線圈的電阻值，與標準值進行比較。用電壓表交流擋的最低量程檢測傳感器輸出信號，旋轉(zhuǎn)傳動軸，觀察電壓信號變化，電壓信號應隨著轉(zhuǎn)速的變化而變化。也可以用示波器來檢測磁脈沖信號發(fā)生器。將示波器的表筆接在傳感器的兩個接線柱上，轉(zhuǎn)速一定時，信號波形應是正弦波;當轉(zhuǎn)速變化時，交流信號的波幅和頻率應隨著變化，如圖