學習情境一-汽車電腦的檢修20132

汽車電腦原理與維修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(jié)構(gòu)原理分析學習單元二汽車電腦的檢測與匹配課程概況汽車電腦（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：

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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；

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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）；

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為保證汽車工作可靠、行駛安全，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：ABS8—SV4(L)單片微機，也就是“電腦”電磁閥驅(qū)動器接線插口汽車電腦的結(jié)構(gòu)原理分析

采集汽車運行的各種工況信息并將其轉(zhuǎn)換為電信號送給ECU（信號轉(zhuǎn)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(jié)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(shù)運算和邏輯運算控制器（控制部件）——協(xié)調(diào)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(guān)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(nèi)容，用戶不能更改存儲內(nèi)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(nèi)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(nèi)容，用編程器寫入所需內(nèi)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(jié)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(guān)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(nèi)128B的RAM，可外擴64KB片內(nèi)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(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘枺⑵浞糯?，以?qū)動執(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

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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)開始應用到汽車零件的開發(fā)，其特征：晶體管，個別零部件的應用；第二階段（1970年～1990年）：電子技術(shù)應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、高效率的復雜電子控制系統(tǒng)。

第三階段（1990年～2000年）：車載網(wǎng)絡階段采用先進的微電子技術(shù)、車載網(wǎng)絡技術(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)絡化的電子控制系統(tǒng)。車輛通過網(wǎng)絡連成一個多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)絡化：以CAN總線為基礎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、通信等平臺設施，將車際通信和網(wǎng)絡納入整個國家信息系統(tǒng)，統(tǒng)一進行平臺建設。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。⑴汽車將成為開放分布式車上系統(tǒng)控制平臺⑵車際網(wǎng)絡技術(shù)⑶智能汽車和智能交通系統(tǒng)Simos系列

Simos1/2(Siemens)

-空氣流量計G70或進氣壓力傳感器G71 -發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器G28/霍爾傳感器G40 -連續(xù)噴射（1-3-4-2）

-節(jié)流閥體J338（有自適應功能）

-爆震傳感器G61/G66 -無分電器，采用靜態(tài)高壓分配點火線圈

Simos3(Siemens)

-帶EPC系統(tǒng)(Simos3Lwith空氣流量計andSimos3Pwith壓力傳感器)典型汽車電腦控制系統(tǒng)Simos3.3典型汽車電腦控制系統(tǒng)M-Motronic系列(Bosch)

M2.7/M2.9/M3.8.1(只用于VR62V發(fā)動機) 空氣流量計G70,發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器G28/霍爾傳感器G40 節(jié)流閥體J338（有自適應功能）無分電器點火，采用靜態(tài)高壓分配點火線圈

M3.8.2/M3.8.3

(96年7月首用于PassatB5)

80pin16bitECU 雙通道進氣管/可變配氣相位

CANbus系統(tǒng)

M5.9.2：只用于2.0ltr.APK/AQY/AEG發(fā)動機典型汽車電腦控制系統(tǒng)捷達1.6L5V74KW汽油發(fā)動機(M3.8.2)捷達1.6L2VMPI64KW汽油發(fā)動機(SIMOS3P)捷達1.9LSDI柴油發(fā)動機(BOSCHEDC15.5)寶來1.8L/1.8T汽油發(fā)動機(M3.8.5/ME7.5)寶來1.9LTDI74KW柴油發(fā)動機(BOSCHEDC15P)高爾夫1.6L2V75KW汽油發(fā)動機BFQ(SIMOS3.3)附加信號高爾夫2.0L85KW汽油發(fā)動機APK(BOSCHM5.9.2)1.電子控制單元（ElectronicControlUnit）2.傳感器（Sensor）3.執(zhí)行器（Actuator）

Contents

華普發(fā)動機所使用的電子控制系統(tǒng)的型號歐II排放標準——聯(lián)合電子M1.5.4控制系統(tǒng)

JL479Q(1.3L)JL479QA(1.5L)歐III排放標準——聯(lián)合電子M7.9.7控制系統(tǒng)

JL479Q(1.3L)JL479QA(1.5L)JL481Q(1.8L)PartOne

ElectronicControlUnit電控單元

控制指令電控單元發(fā)動機數(shù)據(jù)采集功能診斷功能診斷傳感器

執(zhí)行器電子控制單元ECU(ElectronicControlUnit)傳感器(Sensor)執(zhí)行器(Actuator)電子控制系統(tǒng)的構(gòu)成M7.9.7系統(tǒng)的零件

Systemaccessory進氣壓力溫度傳感器IntakePressureandTemperatureSensor冷卻液溫度傳感器CoolantTemperatureSensor爆震傳感器KnockSensor相位傳感器PhaseSensor氧傳感器OxygenSensor發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器SpeedSensor節(jié)氣門位置傳感器ThrottlePositionSensor燃油壓力調(diào)節(jié)器FuelPressureRegulator噴油器FuelInjector點火線圈IgnitionCoil炭罐控制閥CharcoalCanisterPurgeValve電動燃油泵（帶支架總成）ElectricFuelPumpandStand

電控單元ECU步進電機StepperM1.5.4系統(tǒng)的零件

Systemaccessory進氣壓力溫度傳感器IntakePressureandTemperatureSensor冷卻液溫度傳感器CoolantTemperatureSensor爆震傳感器KnockSensor相位傳感器PhaseSensor氧傳感器OxygenSensor發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器SpeedSensor燃油壓力調(diào)節(jié)器FuelPressureRegulator噴油器FuelInjector點火線圈IgnitionCoil炭罐控制閥CharcoalCanisterPurgeValve電動燃油泵（帶支架總成）ElectricFuelPumpandStand

節(jié)氣門位置傳感器ThrottlePositionSensor電控單元ECU怠速調(diào)節(jié)器Regulator,IdleSpeedM7.9.7控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

SystemStructure注：M1.5.4控制系統(tǒng)采用怠速調(diào)節(jié)器負荷計算噴油量計算充量預測計算點火角計算過渡工況控制扭矩控制Lambda控制炭罐控制怠速控制爆震控制…...轉(zhuǎn)速相位氧冷卻液溫度進氣溫度進氣壓力爆震節(jié)氣門位置點火線圈噴油器炭罐控制閥步進電機電動燃油泵主要功能相關(guān)功能函數(shù)相關(guān)功能函數(shù)起動控制故障診斷注：M1.5.4控制系統(tǒng)采用怠速調(diào)節(jié)器電子控制單元ECU執(zhí)行器節(jié)氣門位置傳感器DKG冷卻液溫度傳感器TF氧傳感器相位傳感器PG爆震傳感器KS轉(zhuǎn)速傳感器DG進氣壓力溫度傳感器DS/TF噴油器EV6

電動燃油泵EKP燃油壓力調(diào)節(jié)器DR碳罐控制閥TEV點火線圈ZSK氧傳感器LSH怠速調(diào)節(jié)器EWD3怠速調(diào)節(jié)器步進電機DLA傳感器氣油火氣油火Installstherequest:安裝要求:

Installsinthecockpitortheenginecompartment.

安裝在駕駛艙或發(fā)動機艙內(nèi)。2.Therequestearthissturdy,good.Installsthepositiontoavoidthehightemperatureasfaraspossible,thevibrationandtheelectronmagneticinterferenceregion.

要求接地牢靠，良好。安裝位置盡量避開高溫，振動和電磁干擾區(qū)域。M7.9.7控制系統(tǒng)M1.5.4控制系統(tǒng)電子控制單（ECU）M7.9.7系統(tǒng)ECU安裝位置圖M7.9.7系統(tǒng)ECU針腳圖M7.9.7系統(tǒng)ECU針腳定義M7.9.7系統(tǒng)ECU針腳定義M7.9.7系統(tǒng)ECU針腳定義Needlefootdefinition:針腳定義:Powersource:電源：

Continuouslysuppliespowerthroughthe12#needlefootbytheaccumulatorcell;

通過12#針腳由蓄電池連續(xù)供電；

Continuouslysuppliespowerthroughthe13#needlefootbytheignitionlock;

通過13#針腳由點火開關(guān)連續(xù)地供電；

Through44#,45#,the63#needlefootputsthroughbytheaccumulatorcellinthehostrelaytimesuppliespower.

通過44#、45#、63#針腳由蓄電池在主繼電器接通時供電。M7.9.7系統(tǒng)ECU針腳定義M7.9.7系統(tǒng)ECU針腳定義

Earth:

接地：

3#,17#,35#,36#,51#,53#,61#,80#needlefoot.3#、17#、35#、36#、51#、53#、61#、80#針腳。

71#needlefoot71#針腳

Enginedatadiagnosis"Kline".MayexamineinECUwiththeaidoftheKlinethefaultinformationrecord,theobservationdatastream,Andcarriesonthemovementtesttotheexecutionandsoon.

發(fā)動機數(shù)據(jù)診斷“K線”。借助K線可以查看ECU內(nèi)的故障信息記錄，觀察數(shù)據(jù)流，并對執(zhí)行器進行動作測試等。M7.9.7系統(tǒng)ECU電路圖(a)M7.9.7

ECUM7.9.7系統(tǒng)ECU電路圖(b)M7.9.7

ECUM7.9.7系統(tǒng)ECU電路圖(c)M7.9.7

ECUM1.5.4系統(tǒng)ECU針腳圖M1.5.4系統(tǒng)ECU針腳定義M1.5.4系統(tǒng)ECU針腳定義M1.5.4系統(tǒng)ECU針腳定義M1.5.4系統(tǒng)ECU針腳定義*具體定義，因項目而異M1.5.4系統(tǒng)ECU針腳定義電源：通過18#針腳連續(xù)地由蓄電池供電；通過27#針腳在點火開關(guān)接通時供電；通過37#針腳由主繼電器輸出端供電。接地：2#、14#、19#、24#針腳。（10#、30#、48#為傳感器地）故障診斷接口：55#針腳，發(fā)動機數(shù)據(jù)K線。借助K線可以調(diào)出ECU內(nèi)的故障信息記錄，或手動輸入一些指令如清除故障信息記錄、令怠速執(zhí)行器自學習等。

M1.5.4系統(tǒng)ECU電路圖

M1.5.4ECUBreakdowndiagnosisconnection:故障診斷接口：故障診斷接口故障燈自診斷系統(tǒng)通訊協(xié)議：ISO9141-2所制定的“K線通訊協(xié)議”診斷接頭形式：16Pin標準診斷接頭4#--車身搭鐵線；7#--ISO9141-2所制定的資料傳輸線K；16#--電瓶正極連接線。ECU維修注意事項：

1st,intheserviceprocessdonothavetocapturetheaccumulatorcellpowersourceatwill,inordertoavoidstoresupinECUthefaultinformationloss.1.維修過程中不要隨意拔掉蓄電池電源，以免儲存在ECU內(nèi)的故障信息丟失。

2nd,intheserviceprocessdonothavetodisassembleECUatwill,ifcertainlymustdisassemble,thenshouldfirstclosetheignitionlockto"OFF",Andcapturestheaccumulatorcellstake,inordertoavoidsuddenshuttingoffcreatesthedamagetotheECUinteriorelectriccircuit.2.維修過程中不要隨意拆卸ECU，若一定要拆卸，則應先關(guān)閉點火開關(guān)至“OFF”,并拔掉蓄電池樁頭，以免突然的切斷對ECU內(nèi)部的電路造成損壞。

After3rd,disassemblageECUattentiondepositing,avoidswithotherECUconfusion;3.拆卸后的ECU注意存放，避免與其他ECU混淆；

4th,theprohibitioninstallsanylineontheECUties.4.禁止在ECU的連接線上加裝任何線路。傳感器7種（Sensor）進氣壓力溫度傳感器

(IntakePressureandTemperatureSensor)冷卻液溫度傳感器

(CoolantTemperatureSensor)節(jié)氣門位置傳感器

(ThrottlePositionSensor)發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器

(SpeedSensor)相位傳感器

(PhaseSensor)爆震傳感器

(KnockSensor)氧傳感器

(OxygenSensor)PartTwo

發(fā)動機管理系統(tǒng)功能

其它功能:

爆震控制及自適應怠速轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)及自適應怠速穩(wěn)定

lambda調(diào)節(jié)及自適應排放控制（二次空氣供給/廢氣再循環(huán)/催化器）油箱通風控制可變進氣行程控制可變配氣相位發(fā)動機失火識別主要功能（扭矩控制）：

節(jié)氣門開度充氣壓力控制

(渦輪增壓發(fā)動機噴油時間控制點火時刻控制超速切斷控制

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(jié)果輸出控制指令3、生成和放大控制信號，以驅(qū)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(guān)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(guān)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