汽車電腦概述.ppt

1、汽車電腦原理與維修 長沙理工大學(xué)汽車技術(shù)培訓(xùn)中心 arthars,課程內(nèi)容,課程內(nèi)容八部分： 1汽車電腦概述 2汽車電腦原理 3汽車電腦檢測技術(shù) 4汽車電腦焊接技術(shù) 5汽車電腦檢修方法 6汽車電腦編碼與匹配 7汽車儀表調(diào)校與安全氣囊修復(fù) 8汽車電腦故障排除,課程概況 汽車電腦（區(qū)別于通用PC)，也就是電子控制技術(shù)是汽車的重要組成部分，其性能的好壞直接影響到汽車的動力性、經(jīng)濟性、可靠性、安全性、排氣凈化及舒適性。,例如： 為使汽車發(fā)動機獲得最高的經(jīng)濟性，需靠點火系統(tǒng)才能在最適當?shù)臅r間點火；, 為使汽車在制動過程中有良好的操縱性能，需采用電子控制防抱死制動裝置（ABS）；, 為保證汽車工作可靠、行

2、駛安全，則有賴于各種其他電子控制系統(tǒng)的正常工作（如EPS,ESP,ASR,ECTS,SRS,TCS,OBD,EFI等等）。,本田“雅閣”2.2EX轎車（96款）ABS控制器,型號： ABS8SV4(L),單片微機，也就是“電腦”,電磁閥驅(qū)動器,接線插口,一、汽車電腦概述,重點： 1發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng) 2車身底盤控制系統(tǒng),任務(wù)一 汽車電子化與發(fā)動機電控技術(shù) 安全、環(huán)保、節(jié)能推動汽車技術(shù)發(fā)展 電子信息技術(shù)發(fā)展（計算機，集成電路）推動汽車技術(shù)集成和智能 汽車電子技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)越性 安全 節(jié)能 環(huán)保 舒適 維修,1 汽車電子技術(shù)的發(fā)展歷程 汽車電子的發(fā)展是在電子技術(shù)進步和汽車工業(yè)需求推動下進行的。其

3、發(fā)展歷程分為四個階段。 第一階段（1950年1970年）：電子技術(shù)開始應(yīng)用到汽車零件的開發(fā)，其特征：晶體管，個別零部件的應(yīng)用； 第二階段（1970年1990年）：電子技術(shù)應(yīng)用于汽車部件的開發(fā)，其特征：微處理器，汽車各大總成部件功能的集成，出現(xiàn)了大量高可靠性、高效率的復(fù)雜電子控制系統(tǒng)。,第三階段（1990年2000年）：車載網(wǎng)絡(luò)階段采用先進的微電子技術(shù)、車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、集成智能功率器件、智能傳感器、大容量非易失存儲器、專用集成電路，形成汽車上的分布式、網(wǎng)絡(luò)化的電子控制系統(tǒng)。車輛通過網(wǎng)絡(luò)連成一個多ECU、多節(jié)點的有機整體，汽車性能更加完善。 技術(shù)特征： 功能多樣化:各種智能化控制功能（自動巡航、自動

4、啟停、自動避撞）。 技術(shù)一體化:機、液、電、磁一體化 系統(tǒng)集成化：各系統(tǒng)綜合集成控制 通信網(wǎng)絡(luò)化：以CAN總線為基礎(chǔ)的整車各大總成信息共享的分布式控制系統(tǒng)，車載移動通信,第四階段（2000年以后）：車際網(wǎng)絡(luò)階段 目前，美國、歐洲、日本在完善汽車之外的交通、通信等平臺設(shè)施，將車際通信和網(wǎng)絡(luò)納入整個國家信息系統(tǒng)，統(tǒng)一進行平臺建設(shè)。例如駕駛員信息系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)、公路自動收費系統(tǒng)、定位導(dǎo)航系統(tǒng)等。 汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢 汽車在滿足安全、節(jié)能、環(huán)保的同時，將進一步滿足人們的生活需要，向舒適、便利、高效、數(shù)字化、信息化、智能化發(fā)展。 汽車將成為開放分布式車上系統(tǒng)控制平臺 車際網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 智能汽車和智能

5、交通系統(tǒng),2汽車電子工業(yè)的類型,汽油機 Bosch公司Jetronic系統(tǒng) 柴油機 汽油機與柴油機的區(qū)別,發(fā)動機電控技術(shù)發(fā)展簡介,三、汽車電子技術(shù)的發(fā)展,1. 主要的汽車電子技術(shù),汽車安全系統(tǒng)中的電子技術(shù),三、汽車電子技術(shù)的發(fā)展,1. 主要的汽車電子技術(shù),汽車輔助電控系統(tǒng)中的電子技術(shù),現(xiàn)代汽車的電子高科技,故障自診斷系統(tǒng)、汽車“黑匣子”、汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng),三、汽車電子技術(shù)的發(fā)展,2. 汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢,重視安全、節(jié)能與環(huán)保是未來汽車發(fā)展的大趨勢,自適應(yīng)的防撞汽車與智能化交通系統(tǒng)將被使用,信息化汽車是一個發(fā)展亮點,汽車電子產(chǎn)品的集成化,三、汽車電子技術(shù)的發(fā)展,3. 汽車電子技術(shù)在汽車裝備中

6、的發(fā)展動向,在汽車上采用的計算機微處理器芯片(CPU)數(shù)量 將會越來越多,車用的傳感器和執(zhí)行器的數(shù)量增多,新的計算機總線將會被廣泛采用,光纖電纜將取代傳統(tǒng)的同軸電線,三、汽車電子技術(shù)的發(fā)展,4. 汽車電子行業(yè)的發(fā)展特點,全球化趨勢,世界汽車電子產(chǎn)品規(guī)模化生產(chǎn)，跨國公司 占據(jù)主導(dǎo)地位,我國汽車電子設(shè)備在汽車上的應(yīng)用逐步加大,提高發(fā)動機的動力性； 提高發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性； 降低排放污染； 改善發(fā)動機的加速和減速性能； 改善發(fā)動機的起動性能； 發(fā)動機故障發(fā)生率大大降低，自診斷與報警系統(tǒng)的應(yīng)用，提高了故障診斷的速度和準確性，縮短汽車因發(fā)動機故障而停駛的時間。,發(fā)動機電控技術(shù),應(yīng)用在發(fā)動機上的電子控制系

7、統(tǒng),發(fā)動機ECU硬件原理,腳踏板 傳感器,標定系統(tǒng),其他ECU,車 速 傳感器,噴油泵 ECU,故障報警,電控EGR,巡航指示,啟動預(yù)熱,機油報警,CAN控制器,CAN控制器,油耗顯示,CAN控制器,電子燃油噴射系統(tǒng)（EFI） 功用：根據(jù)進氣量確定基本噴油量，再根據(jù)其他傳感器（如冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等）信號等對噴油量進行修正，使發(fā)動機在各種運行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣，從而提高發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放性。 電控點火系統(tǒng)（ESA） 功用：是點火提前角控制 。根據(jù)各相關(guān)傳感器信號，判斷發(fā)動機的運行工況和運行條件，選擇最理想的點火提前角點燃混合氣，從而改善發(fā)動機的燃燒過程，以

8、實現(xiàn)提高發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性和降低排放污染的目的。,怠速控制系統(tǒng)（ISC） 功用：是在發(fā)動機怠速工況下，根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度、空調(diào)壓縮機是否工作、變速器是否掛入擋位等，通過怠速控制閥對發(fā)動機的進氣量進行控制，使發(fā)動機隨時以最佳怠速轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。 排放控制系統(tǒng) 功用：主要是對發(fā)動機排放控制裝置的工作實行電子控制。排放控制的項目主要包括：廢氣再循環(huán)（EGR）控制，活性炭罐電磁閥控制，氧傳感器和空燃比閉環(huán)控制等。,進氣控制系統(tǒng) 功用：主要是根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的變化，對發(fā)動機的進氣進行控制，以提高發(fā)動機的充氣效率，從而改善發(fā)動機動力性。 增壓控制系統(tǒng) 功用：是對發(fā)動機進氣增壓裝置的工作進行控制。在裝有廢

9、氣渦輪增壓裝置的汽車上，ECU根據(jù)檢測到的進氣管壓力，對增加裝置進行控制，從而控制增壓裝置對進氣增壓的強度進行控制。,巡航控制系統(tǒng) 功用：設(shè)定巡航控制模式后，ECU根據(jù)汽車運行工況和運行環(huán)境信息，自動控制發(fā)動機工作，使汽車自動維持一定車速行駛。 警告提示 功用：由ECU控制各種指示和報警裝置，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能及時發(fā)出信號以警告提示 。,自診斷與報警系統(tǒng) 功用：用來提示駕駛員發(fā)動機有故障；同時，系統(tǒng)將故障信息以設(shè)定的數(shù)碼（故障碼）形式儲存在存儲器中，以便幫助維修人員確定故障類型和范圍 。 失效保護系統(tǒng) 功用：主要是當傳感器或傳感器線路發(fā)生故障時，控制系統(tǒng)自動按電腦中預(yù)先設(shè)定的參考信

10、號值工作，以便發(fā)動機能繼續(xù)運轉(zhuǎn)。 應(yīng)急備用系統(tǒng) 功用：是當控制系統(tǒng)電腦發(fā)生故障時，自動啟用備用系統(tǒng)（備用集成電路），按設(shè)定的信號控制發(fā)動機轉(zhuǎn)入強制運轉(zhuǎn)狀態(tài)，以防車輛停駛在路途中。,汽油機電子控制技術(shù),一、汽油機的排放與凈化 二、汽油機對點火系統(tǒng)的要求 三、汽油機燃油噴射系統(tǒng),三、汽車電子技術(shù)的發(fā)展,電控燃油噴射EFI,一、汽油機的排放與凈化,HC(碳氫化合物)的生成機理 燃料不完全燃燒、混合氣過濃過稀、怠速減速暖車HC排放增加。 CO的生成機理 局部缺氧、低溫不完全燃燒、 CO含量取決于空燃比。 NOx(NO2、NO)的生成機理 空氣高溫反應(yīng)、溫度越高、高溫時間越長、氧氣越濃 NOx生成量越多

11、。,影響排放中有害氣體生成的因素 空燃比(A/F) CO：低于理論空燃比14.7濃度大，16附近起數(shù)值低。 HC：17以內(nèi)，隨空燃比增大排放減少；大于17，燃燒不良排放濃度增加。 NOx：15.516排放濃度最大。 點火時刻 CO：點火時刻對CO影響不大，過分推遲沒時間氧化，排放會增加。 HC：推遲點火排氣溫度上升，促進氧化，HC濃度下降。 NOx：點火提前，燃燒溫度增加，排放濃度增加。,排氣凈化的后處理 二次空氣供給裝置 空氣送到各缸排氣門附近，利用排氣高溫，使排放HC和CO再燃燒。 三元催化轉(zhuǎn)換器 是安裝在汽車排氣系統(tǒng)中最重要的機外凈化裝置，它可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體

12、通過氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮氣。 廢氣再循環(huán)(EGR) 用于降低廢氣中的氧化氮(NOX)的排出量 。,二、汽油機對點火系統(tǒng)的要求,發(fā)動機對點火系的要求 三個基本要求 能產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的電壓 影響電壓因素有：電極間隙和形狀、電極溫度和極性、混合氣壓力和溫度、發(fā)動機工況。 火花應(yīng)具有足夠能量 火花能量火花電壓火花電流火花持續(xù)時間 發(fā)動機正常工作所需能量很小，15mJ； 起動、怠速、節(jié)氣門急劇打開，為保證可靠點火，需較高能量， 50 80MJ。,最佳點火提前角/點火時刻 不同發(fā)動機最佳點火提前角不同， 同一發(fā)動機不同工況最佳點火提前角不同。 影響因素： 發(fā)動機轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速

13、越高，最佳提前角越大。 負荷：同一轉(zhuǎn)速下，負荷增大，混合氣增多，燃燒速度加快，點火最佳提前角減小。 空燃比：A/F=11.7時，燃燒速度最快，最佳提前角最小；混合氣變稀和變濃，燃燒速度都變慢，最佳提前都增大。 進氣壓力：進氣壓力小?；旌蠚忪F化和擾流變壞，燃燒速度都變慢，最佳提前角增大。 冷卻液溫度：溫度低，為盡快暖機增加提前角；溫度高為減少NOx、HC的排放適當減小提前角。,燃油噴射系統(tǒng) 2)按噴油實現(xiàn)的方式分類 (1)機械式燃油噴射系統(tǒng)(K系統(tǒng)) 如：K-Jectronic (2)機電混合式燃油噴射系統(tǒng)(KE系統(tǒng)) 如：KE-Jectronic (3)電子控制式燃油噴射系統(tǒng)(E系統(tǒng)) EFI

14、 由ECU控制 ECUElectronic Control Unit 3) 按噴油器數(shù)目分類 （1）單點噴射(SPI Single-Point Injection) （2）多點噴射(MPI Multi-Point Injection),同時噴射 順序噴射 分組噴射,4) 按噴油器的噴射方式分類 (1) 連續(xù)噴射 (2) 間歇噴射 間歇噴射又可分為： 同時噴射； 分組噴射； 順序噴射,5) 按噴油器的噴射部位分類 (1) 缸內(nèi)噴射 (2) 缸外噴射 由于缸外噴射方式汽油的噴油壓力(0.1到0.5MPa)不高，且結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，故目前應(yīng)用較為廣泛。 6) 按空氣量的檢測方式分類 （1）直接檢測

15、方式，稱為質(zhì)量-流量(Mass-Flow)方式(如K型、KE型、L型、LH型等) L型EFI系統(tǒng)是用空氣流量計直接測量發(fā)動機吸入的空氣量 常用的空氣流量計有以下幾種： 葉片式空氣流量計(測量體積流量)或稱為翼板式空氣流量計； 卡門旋渦式空氣流量計(測量體積流量)； 熱線式空氣流量計(測量質(zhì)量流量)； 熱膜式空氣流量計(測量質(zhì)量流量)。,（2）間接檢測方式，又可分為: 速度-密度(Speed-Density)方式(如D型) 節(jié)氣門-速度(Throttle-Speed)方式。 D型EFI系統(tǒng)是通過檢測進氣歧管的壓力(真空度)和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，推算發(fā)動機吸入的空氣量，并計算燃油流量的速度。,L型通過空

16、氣流量計直接測量發(fā)動機的進氣量，比用進氣管絕對壓力間接測量發(fā)動機進氣量的方法精度高、穩(wěn)定性好。,電控汽油噴射系統(tǒng)的基本組成和工作原理 1.電控汽油噴射系統(tǒng)的基本組成和功能 組成：由進氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng) 1) 進氣系統(tǒng)（又稱空氣供給系統(tǒng)） 功能：提供、測量和控制燃油燃燒時所需要的空氣量， (以L型系統(tǒng)為例)。,2) 燃油系統(tǒng) 功能：向發(fā)動機精確提供各種工況下所需要的燃油量。,組成：油箱、電動燃油泵、過濾器、燃油脈動阻尼器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器、冷啟動噴油器及供油總管等,2.電控汽油噴射系統(tǒng)的工作原理,噴油量由噴油器噴孔的橫斷面面積，汽油的噴射壓力和噴油持續(xù)時間來決定。 噴孔的橫斷面

17、面積和噴油壓力都是恒定的，汽油的噴射量只取決于噴油持續(xù)時間。 噴油持續(xù)時間由ECU根據(jù)發(fā)動機的各種參數(shù)確定,ECU通過輸出噴油脈沖信號的長短控制噴油時間,即噴油量大小。,車身底盤控制系統(tǒng),第一節(jié) 電子控制自動變速器,一、概述 汽車自動變速器的研究和應(yīng)用可以追溯到20世紀30年代。自動變速器采用電子控制系統(tǒng)始于60年代中期。電子控制變速器的真正飛躍發(fā)展在1982年，豐田公司將微機技術(shù)應(yīng)用于電子控制變速器系統(tǒng)，實現(xiàn)了自動變速器的智能控制。 自動變速器種類很多，主要有液力自動變速器（AT）、電控機械式自動變速器（AMT）、無級自動變速器（CVT）。液力自動變速器是將發(fā)動機的機械能平穩(wěn)地傳給車輪的一種

18、液力機械裝置，以其良好的乘坐舒適性、方便的操縱性、優(yōu)越的動力性、良好的安全性奠定了在汽車工業(yè)的主導(dǎo)地位。通常AT均由液力變矩器、輔助變速器與自動換擋控制系統(tǒng)這三大部分組成。,下一頁,返回,第一節(jié) 電子控制自動變速器,AMT既具有液力自動變速器的優(yōu)點，又保留了原手動變速器齒輪傳動的效率高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、易制造的長處。它綜合了二者優(yōu)點，是非常適合我國國情的機電一體化高新技術(shù)產(chǎn)品。它的缺點是非動力換擋，這可以通過電控軟件方面來得到一定彌補。 駕駛靈活、低油耗的低噪聲要求變速器擋位越多越好，這種思想的進一步延伸，就是無級變速。無級變速傳動CVT指無級控制速比變化的變速器。它能提高汽車的動力性、燃料

19、經(jīng)濟性、駕駛舒適性、行駛平順性。電控的CVT可實現(xiàn)動力傳動系統(tǒng)的綜合控制，充分發(fā)揮發(fā)動機特性。,上一頁,下一頁,返回,三、汽車電子技術(shù)的發(fā)展,電控自動變速器ISC,第二節(jié) 汽車制動系防抱死電子控制系統(tǒng),一、汽車制動系的概述和防抱死裝置 常規(guī)的汽車制動器，無論是盤式的還是鼓式的，都是用氣壓或油壓作為制動動力。汽車的制動過程，實際上是以制動力驅(qū)動制動蹄片，與安裝于輪轂內(nèi)同車輪一起旋轉(zhuǎn)的盤式制動裝置摩擦，對旋轉(zhuǎn)著的車輪施加摩擦力的過程。此外還有在制動力作用下，輪速減緩后產(chǎn)生的輪胎與路面的滑移摩擦過程。汽車通過這些摩擦過程，將自身動能轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉，才能平穩(wěn)地停下來。,下一頁,返回,第四節(jié) 汽車制動系防抱死電子控制系統(tǒng),汽車防抱死制動系統(tǒng)ABS（Anti-lock Braking System）可以在汽車制動過程中自動控制和調(diào)節(jié)制動力的大小。當車輪將要抱死降低制動力，而當車輪不會抱死時，又增加制動力，如此反復(fù)動作，防止車輪抱死，進而消除制動過程中的側(cè)滑、跑偏、喪失轉(zhuǎn)向能力等非穩(wěn)定狀態(tài)，以獲得良好的制動性能、操作性能和穩(wěn)定性能。 二、ABS裝置的發(fā)展史和分類 ABS剎車防抱死系統(tǒng)的歷史可以追溯到上世紀20年代，30年代，機械式ABS開始應(yīng)用于火車和飛機上。,上一頁,下