汽車電腦原理

汽車電腦是按照預(yù)定程序自動(dòng)地對(duì)各種傳感器的輸入信號(hào)進(jìn)行處理，然后輸出信號(hào)給執(zhí)行器，從而控制汽車運(yùn)行的電子設(shè)備。

目前汽車電腦已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，例如車身電腦、發(fā)動(dòng)機(jī)電腦、變速器電腦以及ABS電腦等。雖然不同車型上配置的電腦數(shù)量和類型不盡相同，但總的發(fā)展趨勢(shì)是用一臺(tái)主電腦處理大多數(shù)傳感器的輸入信號(hào)，用一些較小的電子控制單元控制其他系統(tǒng)汽車電腦的構(gòu)成汽車電腦的主要部分是單片機(jī)，單片機(jī)是一塊集成了微處理器(CPU)、存儲(chǔ)器以及輸入和輸出接口的電路板。微處理器是單片機(jī)的核心部件，微處理器將輸入模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)存儲(chǔ)的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比處理，計(jì)算出輸出值，輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)功率放大后控制執(zhí)行器，例如噴油器和繼電器等。隨著單片機(jī)計(jì)算能力和內(nèi)存容量越來(lái)越大，汽車電腦的功能也越來(lái)越多.

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(ECU)是汽車中最為復(fù)雜且功能最為強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，它包含電源、MPU、通信鏈路、離散輸入、頻率輸入、模擬輸入、開(kāi)關(guān)輸出、PWM輸出和頻率輸出等9大模塊。一、輸入處理電路

信號(hào)：模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)脈沖信號(hào)(1)信號(hào)過(guò)濾和放大輸入電路接收傳感器和其他裝置的輸入信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾和放大。輸入信號(hào)放大的目的是使信號(hào)增加到汽車電腦可以識(shí)別的程度，某些傳感器，例如氧傳感器，產(chǎn)生一個(gè)小于1V的低電壓信號(hào)，只能產(chǎn)生極小的電流，這樣的信號(hào)送入電腦內(nèi)的微處理器之前必須放大，這個(gè)放大作用由電腦中輸入芯片中的放大電路來(lái)完成。

(2)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換由于很多傳感器產(chǎn)生的是模擬信號(hào)，而微處理器處理的是數(shù)字信號(hào)，所以必須把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，這項(xiàng)工作由電腦輸入芯片中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器完成。模數(shù)轉(zhuǎn)換器以固定的時(shí)間間隔不斷對(duì)傳感器的模擬輸入信號(hào)進(jìn)行掃描，并對(duì)模擬信號(hào)賦予固定的數(shù)值，然后將這個(gè)固定值轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼。在一些汽車電腦中，輸入處理芯片和微處理器制成一體。

二、微處理器

微處理器將已經(jīng)預(yù)處理過(guò)的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，并將處理后的數(shù)據(jù)送至輸出電路

三、輸出處理電路

輸出電路將數(shù)字信號(hào)放大，有些還要還原為模擬信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件工作

四、電源電路

電腦都使用5V電源驅(qū)動(dòng)其傳感器。在電子工業(yè)中，5V電壓幾乎普遍作為傳送信息的標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)電壓對(duì)傳送可靠性來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠高，而對(duì)電腦芯片的安全性來(lái)說(shuō)足夠低，而且使用計(jì)算機(jī)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電壓，對(duì)于汽車制造商來(lái)說(shuō)會(huì)使電子零部件制造規(guī)范而且成本低

汽車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、總體設(shè)計(jì)二、微處理器的選擇三、控制程序匯編語(yǔ)言C語(yǔ)言

汽車電腦的檢修汽車電腦內(nèi)部電路可以分為兩部分，即包括輸入、輸出以及轉(zhuǎn)換電路的常規(guī)電路和微處理器。常規(guī)電路大多采用通用的電子元件，如果損壞一般是可以修復(fù)的。在實(shí)際使用過(guò)程中，汽車電腦的故障大多發(fā)生在常規(guī)電路中。如果要維修汽車電腦，首先要確定是電腦故障，以免盲目修理，造成不必要的時(shí)間浪費(fèi)和引起其他電路故障

(1)確定電腦是否損壞確定電腦損壞的通常方法是在相關(guān)傳感器信號(hào)都能正常輸入電腦的情況下，電腦卻不能正確輸出控制信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器。這句話雖然簡(jiǎn)單，但這需要很多具體細(xì)致的基礎(chǔ)檢查工作。例如發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)，經(jīng)過(guò)檢查確定起動(dòng)時(shí)噴油器插頭上無(wú)頻率電壓，在檢查相關(guān)電路正常而且起動(dòng)信號(hào)可以正常輸入發(fā)動(dòng)機(jī)電腦，但是電腦沒(méi)有輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給噴油器，這樣就可以斷定發(fā)動(dòng)機(jī)電腦內(nèi)部故障。

(2)按照電路尋找損壞元件根據(jù)電路圖或?qū)嶋H線路的走向找到與噴油器連接的相應(yīng)電腦端子，然后用數(shù)字萬(wàn)用表的通斷擋從確定的電腦端子開(kāi)始，沿著電腦的印刷電路查找，直至找到某個(gè)三極管。這是因?yàn)殡娔X通常采用大功率三極管放大執(zhí)行信號(hào)以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器，所以此類故障的原因大多是一個(gè)起著開(kāi)關(guān)作用的三極管短路所致。

(3)測(cè)量三極管確定三極管的3個(gè)極。與印刷線路對(duì)應(yīng)的管腳為三極管的集電極，旁邊較細(xì)的印刷線是基極。確認(rèn)方法是，將發(fā)動(dòng)機(jī)電腦多孔插頭插上，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使用萬(wàn)用表的電壓擋連接到要確認(rèn)的印刷線，顯示5V則為基極。用萬(wàn)用表測(cè)試三極管，如果發(fā)現(xiàn)集電極(c)與基極(b)的正反向電阻無(wú)窮大，則說(shuō)明三極管已經(jīng)斷路；如果發(fā)現(xiàn)集電極(c)與發(fā)射極(e)之間的電阻為零，則說(shuō)明三極管已經(jīng)被擊穿。另外，還需要測(cè)量三極管附近相連的其他三極管和二極管。(4)確定替換用的三極管確定三極管的型號(hào)大致有以下幾個(gè)方法：①型號(hào)。查看三極管上的型號(hào)，通過(guò)三極管對(duì)應(yīng)表確定與之相配的國(guó)產(chǎn)三極管。②電阻。三級(jí)管的基極一般都串有電阻，基極的電阻值要與原三極管的電阻值相近，不同顏色的電阻阻值不同。因?yàn)槿龢O管的基極是靠電流的大小控制的，電腦電壓值固定，因此就需要利用電阻來(lái)控制電流。如果電流過(guò)大會(huì)燒毀三極管，電流過(guò)小則不能將其觸發(fā)。③測(cè)量。利用萬(wàn)用表的二極管測(cè)量擋測(cè)量三極管的屬性。根據(jù)三極管的特性，應(yīng)該只有1個(gè)管腳相對(duì)于另外2個(gè)管腳單向?qū)ǎ邆溥@個(gè)屬性則可確定是三極管，只有一對(duì)管腳單向?qū)ǖ氖菆?chǎng)效應(yīng)管，相對(duì)另外兩個(gè)管腳導(dǎo)通的管腳是三極管的基極。(5)將替換的三極管焊接到電路板上焊接時(shí)要注意焊錫要盡可能少，避免過(guò)熱，焊接完成后要用萬(wàn)用表測(cè)量各