模块1 车身计算机系统

课程名称汽车车身电器系统课号1,2,3,4授课班级310332/3授课日期教学目的使学生熟悉本课程的内容和学习方法；通过对车身计算机系统的学习，掌握车身计算机系统的组成、原理；掌握并熟练应用既不能传感器的检测教学内容摘要课题1.1车身计算机结构和原理课题1.2信号输入装置课题1.3执行器课题1.4车身计算机系统的诊断基础课题1.5计算机电源电压及接地线路的检测课题1.6执行器检测课题1.7

传感器检测重点难点课后作业教学方法讲授教具PPT任课教师朱颖编制时间汽车车身电气系统第一阶段：从20世纪50年代到20世纪70年代初，主要是开发由分立元件和集成电路组成的汽车电子产品，应用电子装置代替传统的机械部件，如集成电路调节器、电子点火器等；第二阶段：从20世纪70年代中期到20世纪80年代中期，主要是发展专用的独立系统，电子装置被应用在某些机械装置所无法解决的复杂控制功能方面，如电子控制汽油喷射系统、制动防抱死系统等；第三阶段：从20世纪80年代中期到20世纪90年代中期，主要是开发可完成各种功能的综合系统及各种车辆整体系统的微机控制。汽车上的电子装置不仅能自动承载基本控制任务，而且还能处理外部和内部的各种信息，如：发动机控制、自动变速器控制为一体的动力传动系统控制、制动防抱死/防滑转控制系统等；汽车车身电子技术的发展第四阶段：从20世纪90年代中期开始，主要研究发展车辆的智能控制技术，模拟人的思维和行为对车辆进行控制，如汽车自动驾驶系统、汽车自动导航系统等。今后汽车电子技术将集中围绕如下几方面发展：（1）满足用户需求，大幅度提高汽车的性能，使之更舒适、方便、安全、可靠；（2）满足社会需求，保护环境、节省能源、节约资源；（3）实现包括道路在内的交通系统智能化，将汽车和社会有机地联结起来。汽车车身电子技术的发展车身电子技术包括汽车安全、舒适性控制和信息通信系统，主要有用于增强汽车的安全、舒适和方便性的安全气囊、安全带、防盗门锁、自适应空调、巡航控制、停车入位系统等。还有用于和社会联结，以及协调整车各部分的电子控制功能，将大量计算机、传感器与交通管理服务系统联结在一起的综合显示系统、驾驶员信息系统、多媒体、导航系统、计算机网络系统、状态监测与故障诊断系统等。汽车车身电子技术的发展一、汽车车身电气系统的故障特点1、电器设备故障——是指电器设备自身丧失其原有机能，包括电器设备的机械损坏、烧毁、电子元件的击穿、老化、性能减退等电器设备故障一般是可修复的，但对于一些不可拆的电子设备出现故障后只能更换。2、线路故障——包括断路、短路、接线松脱、潮湿及腐蚀等导致的接触不良或绝缘不良等。这一类故障与电器元件无关。检修汽车车身电气系统的常用方法二、检修汽车车身电气系统的常用方法（一）基本检测技术1、三个基本量的测量测电压时，两表笔与被测电路并联；测电流时，必须与被测电路串联；测电阻不要带电测量。2、电容器的简单检查极性的判断：正向漏电阻大于反向漏电电阻值的原理来判断极性。检修汽车车身电气系统的常用方法（二）汽车电路的检修方法1、直观诊断法汽车电路发生故障时，有时会出现冒烟、火花、异响、焦臭、发热等异常现象，可通过人的眼、耳、鼻、身感觉到，从而可直接判断出故障所在部位。2、断路法汽车电路发生搭铁（短路）故障时，可用断路法判断，即怀疑有搭铁故障的电路段断路后，根据电器设备中搭铁故障是否存在，判断电路搭铁的部位和原因。3、短路法汽车电路中出现断路故障，还可以用短路法判断，即用起子或导线将被怀疑有断路故障的电路短接，观察仪表指针变化或电器设备工作状况，从而判断出该电路中是否存在断路故障。检修汽车车身电气系统的常用方法4、试灯法用一只汽车用灯泡作为试灯，检查电路中有无断路故障。5、仪表法观察汽车仪表板上的电流表、水温表、燃油表、机油压力表等指示情况，判断电路中有无故障。6、仪器法故障诊断仪检修汽车车身电气系统的常用方法模块1车身计算机系统课题1.1车身计算机结构和原理课题1.2信号输入装置课题1.3执行器课题1.4车身计算机系统的诊断基础课题1.5计算机电源电压及接地线路的检测课题1.6执行器检测车身计算机系统一、车身计算机的基本功能1、组成：输入/输出接口、中央处理器（CPU）和存储器等2、基本功能：课题1.1车身计算机结构和原理输入处理存储输出二、输入/输出接口1、信号放大课题1.1车身计算机结构和原理2、信号转换模拟信号转换成数字信号（A/D）-输入接口电路数字信号转换成模拟信号（D/A）-输出接口电路课题1.1车身计算机结构和原理课题1.1车身计算机结构和原理三、中央处理器1、CPU工作过程2、CPU主要元器件累加器数据计数器程序计算器指令寄存器课题1.1车身计算机结构和原理四、存储器只读存储器（ROM）：用于存储永久的程序和数据。随机存取存储器（RAM）：用于存储由CPU读写的临时信息。可编程的只读存储器（PROM）：是全部计算机逻辑的基础，存储着特定汽车的控制数据和运行参数。可擦可编程只读存储器（EPROM）：与PROM相似，其内存可被擦除以允许安装新的数据。电可擦除只读存储器（EEPROM）：允许用电每次改变一位信息。如：有些厂商用来存储关于里程、汽车识别号和选项的信息。课题1.1车身计算机结构和原理五、信息处理过程以进气温度为例进行。课题1.1车身计算机结构和原理一、热敏电阻器负温度系数（NTC）正温度系数（PTC）——如：进气温度传感器，冷却液温度传感器课题1.2信号输入装置二、惠斯通电桥—是一种在一个输入接线柱和接地之间串并联排列的电阻器。其中三个电阻器完全相同，第四个是传感器电阻器。当全部电阻器的电阻相同时，桥是平衡的，电压传感器指示0V。—常用于热线式空气流量（MAF）传感器。课题1.2信号输入装置三、压电元件—常用于流体、空气或振动的压力。—如：爆震传感器课题1.2信号输入装置四、压阻元件—与压电元件结构相似，但原理不同，压阻元件电阻值随施加在晶体上的压力大小而改变。—常用于仪表的传感器。课题1.2信号输入装置五、电位计—是一种可变直流分压器，由可移动滑动片和一个线绕电阻器组成。—用于测量线性的或旋转的运动。课题1.2信号输入装置六、磁脉冲信号发生器—利用磁感应原理来产生电压信号，常用于监测元件的转速。—如：车轮转速传感器，曲轴位置传感器课题1.2信号输入装置课题1.2信号输入装置课题1.2信号输入装置课题1.2信号输入装置七、霍尔效应式开关1、组成：永磁铁、由镓砷晶体组成的半导体层（霍尔层）以及百叶窗轮。2、工作原理：当电流经过一个薄的暴露在磁场中的导体材料时，则在导体材料的另一侧会感应出电压，称霍尔电压。课题1.2信号输入装置八、反馈信号课题1.2信号输入装置BCM传感器系统功能输出执行器状况数据系统运行状况动作输出命令2143信号反馈原理一、继电器—是一个以小电流控制大电流工作的元件。课题1.3执行器门锁电动机控制实例课题1.3执行器二、电磁阀——可控制车门的动作，控制元件的真空、空调系统风门的移动等。——碳罐电磁阀课题1.3执行器课题1.3执行器三、电动机1、步进电动机——由2相、4相或更多励磁绕组的永磁铁电枢组成，通过把电压脉冲施加到电动机的电枢绕组，电枢会转动一个指定的度数。当相同的电压脉冲被反向施加在绕组上时，电枢会在相反方向旋转相同的度数。2、伺服电动机——具有一种服从控制信号的要求而动作的职能。在信号到来之前，转子静止不动；信号到来之后，转子立即转动；信号消失时，转子能及时自行停转。伺服电动机可以把电信号变换为轴上的转角或转速，施加在点数绕组上的电压的极性决定了电动机旋转的方向。一、电子维护注意事项1、维护注意事项（1）不要轻易地将系统电路直接接地或连到电源上；（2）只使用高阻抗万用表（10MΩ或更大）来检测电路；（3）在接通或断开BCM的电气连接之前，确保点火开关是断开的；（4）在接通或断开传感器或执行器的电气连接之前，要断开点火开关；（5）在断开或连接蓄电池接线柱，在拔出或更换熔断器时，要断开点火开关；（6）穿戴静电放电带，使身体接地，以避免产生静放电而损坏电子元件。课题1.4车身计算机系统的诊断基础2、静电放电防止静电办法：（1）保持部件良好接地；（2）避免接触该部件的电气接线柱；（3）在使用电压表时，首先连接负极表笔；（4）把部件从包装中拆卸前，要穿戴静电放电带，使身体接地；（5）当更换PROM时，要穿戴静电放电带，使身体接地。课题1.4车身计算机系统的诊断基础二、故障码——有些BCM会把故障码存储在内存中直到被消除，或超过一定的发动机启动次数后故障不在出现而自动消除。——有些计算机会显示两套故障码。第一套故障码是存储在内存中的所有代码，包括硬码和间歇码。第二套显示的只有硬码。硬码是BCM最近一次检测电路时检测到的故障。在第一套中显示，但没有显示在第二套中的代码是间歇码。间歇码是在过去曾发生，但没有在最近一次BCM电路检测期间出现故障码。课题1.4车身计算机系统的诊断基础三、肉眼检测（1）传感器和执行器是否有物理损坏；（2）传感器、执行器和控制模块的电器连接；（3）接地是否可靠；（4）接线是否有烧坏或破损点，是否与锐边或热排气歧管的接触等；（5）真空软管是否有夹紧、刀痕或断开现象。课题1.4车身计算机系统的诊断基础四、故障诊断仪——是一种用来与BCM进行通信的微处理器，可以用于读取故障码、执行系统运行、执行器和传感器的测试。课题1.4车身计算机系统的诊断基础连接和使用故障诊断仪的典型步骤：（1）关闭点火开关（2）将车型数据卡安装到故障诊断仪中；（3）把故障诊断仪的电源电缆与汽车蓄电池接线柱相连，注意极性；（4）把车型、年份和VIN码输入故障诊断仪；（5）为所维修汽车选择适当的故障诊断数据电缆；（6）把故障诊断仪电缆连接到数据链路连接器（DLC），把点火开关转到运行档；（7）选择车身控制模块，用故障诊断仪读取故障码；（8）运行被诊断的系统，用故障诊断仪读取传感器和执行器的数据；（9）将传感器和执行器的数据与维修手册中的标准数据对比，为故障诊断提供参考。课题1.4车身计算机系统的诊断基础计算机电源电压的检测：检测蓄电池电压，作为参考电压；关闭点火开关，检测计算机电源端子的供电电压，应为蓄电池电压，如果在该接线柱上无电压，则需检查计算机的熔断器和相关的电路；把点火开关拨到运行挡，同时检查BCM的蓄电池和点火信号端子的电压，电压应为蓄电池电压，如无电压，则检测与这些接线柱连接的熔断器、熔断丝或继电器。课题1.5计算机电源电压及接地线路的检测接地不良产生的故障：造成所有传感器输出值发生偏差；导致电磁干扰，使参考信号出现噪声。计算机接地线路的检测（接地点通常连接在发动机体上或蓄电池负极处）：把点火开关放在运行挡处，在接地线上进行电压降测试，接地电路上的电压不应超过0.2V。课题1.5计算机电源电压及接地线路的检测检测方法：故障诊断仪检测执行器的供电电压和接地情况时，如果线路良好，把该执行器从电路中断开，利用欧姆表测量执行器的电阻，检测执行器本身是否有故障。示波器：能够清晰显示出电路故障；如果执行器存在机械故障，通常也会影响电压波形。课题1.6执行器检测课题1.7传感器检测一、电阻型传感器的检测冷却液温度传感器的检测冷却液温度传感器是一个负温度系数的热敏电阻，其电阻值根据冷却液的变化而变化。冷却液温度越低，其电阻越高；冷却液温度越高，其电阻越小。冷却液温度传感器出现故障，发动机会出现冷车或热车启动困难，油耗增加，排放超标。发动机怠速工况，进入08功能“读测量数据块”，选择03显示组检查冷却液温度传感器，如果显示数据不真实，关闭点火开关，检查传感器插头上端子和发动机控制单元线束插头间的