汽车电脑原理课件.ppt

1、 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫 汽车电脑是按照预定程序自动地对各种传感器的输入信号进行处理，然后输出信号给执行器，从而控制汽车运行的电子设备。目前汽车电脑已经得到了广泛的应用，例如车身电脑、发动机电脑、变速器电脑以及ABS电脑等。虽然不同车型上配置的电脑数量和类型不尽相同，但总的发展趋势是用一台主电脑处理大多数传感器的输入信号，用一些较小的电子控制单元控制其他系统 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training

2、 Base施施 卫卫汽车电脑的构成 汽车电脑的主要部分是单片机，单片机是一块集成了微处理器(CPU)、存储器以及输入和输出接口的电路板。微处理器是单片机的核心部件，微处理器将输入模拟信号转化为数字信号，并根据存储的参考数据进行对比处理，计算出输出值，输出信号经过功率放大后控制执行器，例如喷油器和继电器等。随着单片机计算能力和内存容量越来越大，汽车电脑的功能也越来越多.中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫 汽车发动机控制器汽车发动机控制器(ECU)是汽车中最为复杂且功能最为强大是汽车中最为复杂

3、且功能最为强大的计算机，它包含电源、的计算机，它包含电源、MPU、通信链路、离散输入、通信链路、离散输入、频率输入、模拟输入、开关输出、频率输入、模拟输入、开关输出、PWM 输出和频率输出输出和频率输出等等9大模块。大模块。中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫一、输入处理电路信号：模拟信号 数字信号 脉冲信号 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫(1)信号过滤和放大输入电路接收传感器和其他

4、信号过滤和放大输入电路接收传感器和其他装置的输入信号，并对信号进行过滤和放大。输装置的输入信号，并对信号进行过滤和放大。输入信号放大的目的是使信号增加到汽车电脑可以入信号放大的目的是使信号增加到汽车电脑可以识别的程度，某些传感器，例如氧传感器，产生识别的程度，某些传感器，例如氧传感器，产生一个小于一个小于1V的低电压信号，只能产生极小的电流，的低电压信号，只能产生极小的电流，这样的信号送入电脑内的微处理器之前必须放大，这样的信号送入电脑内的微处理器之前必须放大，这个放大作用由电脑中输入芯片中的放大电路来这个放大作用由电脑中输入芯片中的放大电路来完成。完成。中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基

5、地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫(2)模数模数(A/D)转换由于很多传感器产生的是模转换由于很多传感器产生的是模拟信号，而微处理器处理的是数字信号，所以必拟信号，而微处理器处理的是数字信号，所以必须把模拟信号转换为数字信号，这项工作由电脑须把模拟信号转换为数字信号，这项工作由电脑输入芯片中的模数转换器完成。模数转换器以固输入芯片中的模数转换器完成。模数转换器以固定的时间间隔不断对传感器的模拟输入信号进行定的时间间隔不断对传感器的模拟输入信号进行扫描，并对模拟信号赋予固定的数值，然后将这扫描，并对模拟信号赋予固定的数值，然后将

6、这个固定值转换成二进制码。在一些汽车电脑中，个固定值转换成二进制码。在一些汽车电脑中，输入处理芯片和微处理器制成一体。输入处理芯片和微处理器制成一体。中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫二、微处理器微处理器将已经预处理过的信号进行运算，并将处理后的数微处理器将已经预处理过的信号进行运算，并将处理后的数据送至输出电路据送至输出电路 三、输出处理电路输出电路将数字信号放大，有些还要还原为模拟信号，以驱输出电路将数字信号放大，有些还要还原为模拟信号，以驱动执行元件工作动执行元件工作 四、电源电路电

7、脑都使用电脑都使用5V电源驱动其传感器。在电子工业中，电源驱动其传感器。在电子工业中，5V电压几电压几乎普遍作为传送信息的标准。这个电压对传送可靠性来说已乎普遍作为传送信息的标准。这个电压对传送可靠性来说已经足够高，而对电脑芯片的安全性来说足够低，而且使用计经足够高，而对电脑芯片的安全性来说足够低，而且使用计算机工业标准电压，对于汽车制造商来说会使电子零部件制算机工业标准电压，对于汽车制造商来说会使电子零部件制造规范而且成本低造规范而且成本低 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫 中德诺浩汽

8、车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫喷喷油油器器喷喷油油驱驱动动电电路路节节气气门门位位置置T TP PS S模模拟拟信信号号调调整整电电路路发发动动机机转转速速及及曲曲轴轴位位置置信信号号E EC CU U主主芯芯片片M MC C6 68 8H HC C9 90 08 8S SR R1 12 2诊诊断断开开关关壁壁面面温温度度C CL LT T蓄蓄电电池池电电压压B BA AT TT T进进气气温温度度M MA AT TC CO O调调整整螺螺钉钉脉脉冲冲整整形形电电路路开开关关量量调调整整点点火火

9、驱驱动动电电路路驱驱动动放放大大点点火火线线圈圈检检查查发发动动机机灯灯通通讯讯接接口口电电路路火火花花塞塞油油泵泵驱驱动动电电路路油油泵泵 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:26-Apr-2004Sheet of File:E:施 卫 发 动 机 fadongji.ddbDrawn By:IN-026msb2-1212-220IN-1272-3192-418IN-2282-582-615IN

10、-312-714lsb2-817IN-42EOC7IN-53ADD-A25IN-64ADD-B24ADD-C23IN-75ALE22ref(-)16ENABLE9START6ref(+)12CLOCK10U?ADC0809EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P10/T1P11/T2P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U

11、?8052G1CLK111D31Q22D42Q53D73Q64D84Q95D135Q126D146Q157D177Q168D188Q19U?74F3778910U?C74F02OC1C111D31Q22D42Q53D73Q64D84Q95D135Q126D146Q157D177Q168D188Q19U?74F373231U?A74F02564U?B74F02D5Q1CK3Q2R4S6U?A4013Vin1GND2+5V3U?LM7805CTY?XTALvddU?CRYSTALU?CAPU?CAP123U?A4011vddvddIEDTWDVddNeY?RES2PortY?CAPPortY?CA

12、PPortPortPortgii P1719P1618P1517P1416P1315 P1214P1113P1012P3711P359P348INT17INT06TXD3rxd2Vcc20RS1X15X24DND10AT89C2051Y?RtVuot1Vcc2GND3PFI4Vbait8rest7wdi6pcd5Y?MAX692APortVCC12v123U?A4011564U?B4011Q?RES2Q?RES2vddQ?RES2Q?RES2Q?ECG2300Vdd8910U?C4011U?10kQ?ECG2300U?1kvddVCCVCCD?vddU?2200U?0.33U?033U?RES

13、2U?100U?OPTOISO 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫汽车控制系统设计汽车控制系统设计一、总体设计二、微处理器的选择三、控制程序 汇编语言 C语言 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫初始化初始化事件发生事件发生转速处理？点火输出？喷油输出？通讯接收？事件处理结束事件处理结束处理处理处理处理NoNoNoNoYesYesYesYes模拟量和开关量的处理模块发动机工况判别模块点火

14、提前角计算模块喷油量计算模块前景程序前景程序背景程序背景程序公用模块 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫汽车电脑的检修 汽车电脑内部电路可以分为两部分，即包括输入、汽车电脑内部电路可以分为两部分，即包括输入、输出以及转换电路的常规电路和微处理器。常规输出以及转换电路的常规电路和微处理器。常规电路大多采用通用的电子元件，如果损坏一般是电路大多采用通用的电子元件，如果损坏一般是可以修复的。在实际使用过程中，汽车电脑的故可以修复的。在实际使用过程中，汽车电脑的故障大多发生在常规电路中。如果要维修

15、汽车电脑，障大多发生在常规电路中。如果要维修汽车电脑，首先要确定是电脑故障，以免盲目修理，造成不首先要确定是电脑故障，以免盲目修理，造成不必要的时间浪费和引起其他电路故障必要的时间浪费和引起其他电路故障 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫(1)确定电脑是否损坏确定电脑损坏的通常方法确定电脑是否损坏确定电脑损坏的通常方法是在相关传感器信号都能正常输入电脑的情况下，是在相关传感器信号都能正常输入电脑的情况下，电脑却不能正确输出控制信号来驱动执行器。这电脑却不能正确输出控制信号来驱动执行器。这句

16、话虽然简单，但这需要很多具体细致的基础检句话虽然简单，但这需要很多具体细致的基础检查工作。例如发动机无法起动，经过检查确定起查工作。例如发动机无法起动，经过检查确定起动时喷油器插头上无频率电压，在检查相关电路动时喷油器插头上无频率电压，在检查相关电路正常而且起动信号可以正常输入发动机电脑，但正常而且起动信号可以正常输入发动机电脑，但是电脑没有输出驱动信号给喷油器，这样就可以是电脑没有输出驱动信号给喷油器，这样就可以断定发动机电脑内部故障断定发动机电脑内部故障。中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施

17、卫卫(2)按照电路寻找损坏元件根据电路图或实际线按照电路寻找损坏元件根据电路图或实际线路的走向找到与喷油器连接的相应电脑端子，然路的走向找到与喷油器连接的相应电脑端子，然后用数字万用表的通断挡从确定的电脑端子开始，后用数字万用表的通断挡从确定的电脑端子开始，沿着电脑的印刷电路查找，直至找到某个三极管。沿着电脑的印刷电路查找，直至找到某个三极管。这是因为电脑通常采用大功率三极管放大执行信这是因为电脑通常采用大功率三极管放大执行信号以驱动执行器，所以此类故障的原因大多是一号以驱动执行器，所以此类故障的原因大多是一个起着开关作用的三极管短路所致。个起着开关作用的三极管短路所致。中德诺浩汽车实训基地中

18、德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫(3)测量三极管确定三极管的测量三极管确定三极管的3个极。与印刷线个极。与印刷线路对应的管脚为三极管的集电极，旁边较细的印路对应的管脚为三极管的集电极，旁边较细的印刷线是基极。确认方法是，将发动机电脑多孔插刷线是基极。确认方法是，将发动机电脑多孔插头插上，起动发动机，使用万用表的电压挡连接头插上，起动发动机，使用万用表的电压挡连接到要确认的印刷线，显示到要确认的印刷线，显示5V则为基极。用万用表则为基极。用万用表测试三极管，如果发现集电极测试三极管，如果发现集电极(c)与基极与

19、基极(b)的正反的正反向电阻无穷大，则说明三极管已经断路；如果发向电阻无穷大，则说明三极管已经断路；如果发现集电极现集电极(c)与发射极与发射极(e)之间的电阻为零，则说明之间的电阻为零，则说明三极管已经被击穿。另外，还需要测量三极管附三极管已经被击穿。另外，还需要测量三极管附近相连的其他三极管和二极管。近相连的其他三极管和二极管。中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫(4)确定替换用的三极管确定三极管的型号大致确定替换用的三极管确定三极管的型号大致有以下几个方法：有以下几个方法：型号。查看三

20、极管上的型号，型号。查看三极管上的型号，通过三极管对应表确定与之相配的国产三极管。通过三极管对应表确定与之相配的国产三极管。电阻。三级管的基极一般都串有电阻，基极的电阻。三级管的基极一般都串有电阻，基极的电阻值要与原三极管的电阻值相近，不同颜色的电阻值要与原三极管的电阻值相近，不同颜色的电阻阻值不同。因为三极管的基极是靠电流的大电阻阻值不同。因为三极管的基极是靠电流的大小控制的，电脑电压值固定，因此就需要利用电小控制的，电脑电压值固定，因此就需要利用电阻来控制电流。如果电流过大会烧毁三极管，电阻来控制电流。如果电流过大会烧毁三极管，电流过小则不能将其触发。流过小则不能将其触发。测量。利用万用表

21、的测量。利用万用表的二极管测量挡测量三极管的属性。根据三极管的二极管测量挡测量三极管的属性。根据三极管的特性，应该只有特性，应该只有1个管脚相对于另外个管脚相对于另外2个管脚单向个管脚单向导通，具备这个属性则可确定是三极管，只有一导通，具备这个属性则可确定是三极管，只有一对管脚单向导通的是场效应管，相对另外两个管对管脚单向导通的是场效应管，相对另外两个管脚导通的管脚是三极管的基极。脚导通的管脚是三极管的基极。中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫(5)将替换的三极管焊接到电路板上焊接时要注将替

22、换的三极管焊接到电路板上焊接时要注意焊锡要尽可能少，避免过热，焊接完成后要用意焊锡要尽可能少，避免过热，焊接完成后要用万用表测量各管脚应不相互连通。万用表测量各管脚应不相互连通。(6)测试维修效果将电脑板在裸露的情况下连接测试维修效果将电脑板在裸露的情况下连接到车体线束中，起动发动机检查相应功能是否正到车体线束中，起动发动机检查相应功能是否正常，同时用手触摸三极管，有些热是正常的，如常，同时用手触摸三极管，有些热是正常的，如果烫手就有问题了。观察故障灯是否点亮，并进果烫手就有问题了。观察故障灯是否点亮，并进行一定里程的路试。行一定里程的路试。中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-G

23、erman Know-How Automobile Training Base施施 卫卫电路实例 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-H

24、ow Automobile Training Base施施 卫卫 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Tr

25、aining Base施施 卫卫 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫 中德诺浩汽车实训基地中德诺浩汽车实训基地Sino-German Know-How Automobile Training Base施施 卫卫