学习情境一-汽车电脑的检修20132

汽车电脑原理与维修汽车电脑的检修一辆桑塔纳轿车，正在行驶过程中突然断火，无法启动。

学习单元一汽车电脑的结构原理分析学习单元二汽车电脑的检测与匹配课程概况汽车电脑（区别于通用PC)，也就是电子控制技术是汽车的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排气净化及舒适性。

例如：

●

为使汽车发动机获得最高的经济性，需靠点火系统才能在最适当的时间点火；

●

为使汽车在制动过程中有良好的操纵性能，需采用电子控制防抱死制动装置（ABS）；

●

为保证汽车工作可靠、行驶安全，则有赖于各种其他电子控制系统的正常工作（如EPS,ESP,ASR,ECTS,SRS,TCS,OBD,EFI等等）。本田“雅阁”2.2EX轿车（96款）ABS控制器型号：ABS8—SV4(L)单片微机，也就是“电脑”电磁阀驱动器接线插口汽车电脑的结构原理分析

采集汽车运行的各种工况信息并将其转换为电信号送给ECU（信号转换装置）模拟传感器——输出模拟信号，信号的大小随时间连续变化数字传感器——输出数字信号，信号的大小随时间不连续变化2.汽车电脑（ECU）一、汽车电子控制系统的组成1.传感器3.执行器接收、计算、分析各传感器采集的信息，存储数据，并根据运算结果向执行器输出控制信号（核心）根据ECU输出的控制信号执行相应的动作，以实现某些预定的功能二.汽车电脑（ECU）的组成组成硬件软件（1）输入接口（2）微控制器（单片机）（3）输出接口1.硬件（1）输入接口接收传感器信号，并对传感器输入的信号进行预处理（放大、滤波、整形、变换等），使输入信号变成微控制器可以处理的信号（2）微控制器（单片机）CPU（中央处理器）运算器（运算部件）——实现算术运算和逻辑运算控制器（控制部件）——协调微控制器各部分的工作①CPU（CentralProcessingUnit）——核心

存储器二.汽车电脑（ECU）的组成1.硬件存储器（Memory）——用来存储程序和数据

输入输出端口（I/O口）I/O（Input/Output）端口—数据交换和传递指令的通道

存储器的分类只读存储器ROM（ReadOnlyMemory）（程序存储器）随机存储器RAM（RandomAccessMemory）（数据存储器）（I）ROM只能读出不能随机写入（II）ROM存储的信息不会因断电而丢失（III）ROM存储程序和原始试验数据（I）RAM可随时写入或读出（II）RAM存储的信息会因断电而丢失（III）RAM存储临时数据（如：故障代码）

存储器在汽车电控系统中，如何长时间保存RAM中的数据？将RAM的电源与后备电源或蓄电池直接相接，不受点火开关控制注意：检修或更换蓄电池前，要事先读取故障代码清除故障码的方法有哪些？只读存储器ROM掩膜ROM——厂家制作时根据用户要求写入内容，用户不能更改存储内容按编程方式分可编程ROM（PROM）——出厂时未存储数据，用户根据自己需求用编程器写入内容，但只能写入一次，写入后不能更改可擦除可编程ROM（EPROM）——用紫外线照射可擦除存储内容，用编程器写入所需内容，可多次写入电可擦除可编程ROM（EEPROM）——用电擦除，可多次写入

存储器（2）微控制器（单片机）二.汽车电脑（ECU）的组成1.硬件（2）微控制器（单片机）接收、分析处理、存储输入接口输送的信息并进行计算，存储临时数据，并根据运算结果输出指令单片机的分类按一次处理的二进制位数分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，广泛应用16位——Intel公司的8096系列、MCS-90系列等，应用32位——Intel公司的IMST414系列等，应用按工艺分双列直插式(DIP)——体积大、焊接容易贴片式(SMT)——体积小、焊接相对难（2）微控制器（单片机）什么是字节？符号是什么？位与字节的关系是什么？（2）微控制器（单片机）例：8051单片机

8051单片机的信号引脚8位、40引脚的DIP封装电源引脚（2条）、时钟引脚（2条）、控制引脚（4条）和I/O引脚（32条）片内128B的RAM，可外扩64KB片内4KB的ROM，可外扩64KB４个I/O口——P0、P1、P2、P3一个位处理器二.汽车电脑（ECU）的组成1.硬件（3）输出接口（3）输出接口将微控制器输出的指令转变为控制信号，并将其放大，以驱动执行元件进行工作二.汽车电脑（ECU）的组成2.软件程序——为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的指令的集合（代码段）数据——程序处理或计算生成的信息

1

汽车电子技术的发展历程

汽车电子的发展是在电子技术进步和汽车工业需求推动下进行的。其发展历程分为四个阶段。第一阶段（1950年～1970年）：电子技术开始应用到汽车零件的开发，其特征：晶体管，个别零部件的应用；第二阶段（1970年～1990年）：电子技术应用于汽车部件的开发，其特征：微处理器，汽车各大总成部件功能的集成，出现了大量高可靠性、高效率的复杂电子控制系统。

第三阶段（1990年～2000年）：车载网络阶段采用先进的微电子技术、车载网络技术、集成智能功率器件、智能传感器、大容量非易失存储器、专用集成电路，形成汽车上的分布式、网络化的电子控制系统。车辆通过网络连成一个多ECU、多节点的有机整体，汽车性能更加完善。技术特征：功能多样化:各种智能化控制功能（自动巡航、自动启停、自动避撞）。技术一体化:机、液、电、磁一体化系统集成化：各系统综合集成控制通信网络化：以CAN总线为基础的整车各大总成信息共享的分布式控制系统，车载移动通信

第四阶段（2000年以后）：车际网络阶段目前，美国、欧洲、日本在完善汽车之外的交通、通信等平台设施，将车际通信和网络纳入整个国家信息系统，统一进行平台建设。例如驾驶员信息系统、智能交通系统、公路自动收费系统、定位导航系统等。汽车电子技术的发展趋势汽车在满足安全、节能、环保的同时，将进一步满足人们的生活需要，向舒适、便利、高效、数字化、信息化、智能化发展。⑴汽车将成为开放分布式车上系统控制平台⑵车际网络技术⑶智能汽车和智能交通系统Simos系列

Simos1/2(Siemens)

-空气流量计G70或进气压力传感器G71 -发动机转速传感器G28/霍尔传感器G40 -连续喷射（1-3-4-2）

-节流阀体J338（有自适应功能）

-爆震传感器G61/G66 -无分电器，采用静态高压分配点火线圈

Simos3(Siemens)

-带EPC系统(Simos3Lwith空气流量计andSimos3Pwith压力传感器)典型汽车电脑控制系统Simos3.3典型汽车电脑控制系统M-Motronic系列(Bosch)

M2.7/M2.9/M3.8.1(只用于VR62V发动机) 空气流量计G70,发动机转速传感器G28/霍尔传感器G40 节流阀体J338（有自适应功能）无分电器点火，采用静态高压分配点火线圈

M3.8.2/M3.8.3

(96年7月首用于PassatB5)

80pin16bitECU 双通道进气管/可变配气相位

CANbus系统

M5.9.2：只用于2.0ltr.APK/AQY/AEG发动机典型汽车电脑控制系统捷达1.6L5V74KW汽油发动机(M3.8.2)捷达1.6L2VMPI64KW汽油发动机(SIMOS3P)捷达1.9LSDI柴油发动机(BOSCHEDC15.5)宝来1.8L/1.8T汽油发动机(M3.8.5/ME7.5)宝来1.9LTDI74KW柴油发动机(BOSCHEDC15P)高尔夫1.6L2V75KW汽油发动机BFQ(SIMOS3.3)附加信号高尔夫2.0L85KW汽油发动机APK(BOSCHM5.9.2)1.电子控制单元（ElectronicControlUnit）2.传感器（Sensor）3.执行器（Actuator）

Contents

华普发动机所使用的电子控制系统的型号欧II排放标准——联合电子M1.5.4控制系统

JL479Q(1.3L)JL479QA(1.5L)欧III排放标准——联合电子M7.9.7控制系统

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

ElectronicControlUnit电控单元

控制指令电控单元发动机数据采集功能诊断功能诊断传感器

执行器电子控制单元ECU(ElectronicControlUnit)传感器(Sensor)执行器(Actuator)电子控制系统的构成M7.9.7系统的零件

Systemaccessory进气压力温度传感器IntakePressureandTemperatureSensor冷却液温度传感器CoolantTemperatureSensor爆震传感器KnockSensor相位传感器PhaseSensor氧传感器OxygenSensor发动机转速传感器SpeedSensor节气门位置传感器ThrottlePositionSensor燃油压力调节器FuelPressureRegulator喷油器FuelInjector点火线圈IgnitionCoil炭罐控制阀CharcoalCanisterPurgeValve电动燃油泵（带支架总成）ElectricFuelPumpandStand

电控单元ECU步进电机StepperM1.5.4系统的零件

Systemaccessory进气压力温度传感器IntakePressureandTemperatureSensor冷却液温度传感器CoolantTemperatureSensor爆震传感器KnockSensor相位传感器PhaseSensor氧传感器OxygenSensor发动机转速传感器SpeedSensor燃油压力调节器FuelPressureRegulator喷油器FuelInjector点火线圈IgnitionCoil炭罐控制阀CharcoalCanisterPurgeValve电动燃油泵（带支架总成）ElectricFuelPumpandStand

节气门位置传感器ThrottlePositionSensor电控单元ECU怠速调节器Regulator,IdleSpeedM7.9.7控制系统结构图

SystemStructure注：M1.5.4控制系统采用怠速调节器负荷计算喷油量计算充量预测计算点火角计算过渡工况控制扭矩控制Lambda控制炭罐控制怠速控制爆震控制…...转速相位氧冷却液温度进气温度进气压力爆震节气门位置点火线圈喷油器炭罐控制阀步进电机电动燃油泵主要功能相关功能函数相关功能函数起动控制故障诊断注：M1.5.4控制系统采用怠速调节器电子控制单元ECU执行器节气门位置传感器DKG冷却液温度传感器TF氧传感器相位传感器PG爆震传感器KS转速传感器DG进气压力温度传感器DS/TF喷油器EV6

电动燃油泵EKP燃油压力调节器DR碳罐控制阀TEV点火线圈ZSK氧传感器LSH怠速调节器EWD3怠速调节器步进电机DLA传感器气油火气油火Installstherequest:安装要求:

Installsinthecockpitortheenginecompartment.

安装在驾驶舱或发动机舱内。2.Therequestearthissturdy,good.Installsthepositiontoavoidthehightemperatureasfaraspossible,thevibrationandtheelectronmagneticinterferenceregion.

要求接地牢靠，良好。安装位置尽量避开高温，振动和电磁干扰区域。M7.9.7控制系统M1.5.4控制系统电子控制单（ECU）M7.9.7系统ECU安装位置图M7.9.7系统ECU针脚图M7.9.7系统ECU针脚定义M7.9.7系统ECU针脚定义M7.9.7系统ECU针脚定义Needlefootdefinition:针脚定义:Powersource:电源：

Continuouslysuppliespowerthroughthe12#needlefootbytheaccumulatorcell;

通过12#针脚由蓄电池连续供电；

Continuouslysuppliespowerthroughthe13#needlefootbytheignitionlock;

通过13#针脚由点火开关连续地供电；

Through44#,45#,the63#needlefootputsthroughbytheaccumulatorcellinthehostrelaytimesuppliespower.

通过44#、45#、63#针脚由蓄电池在主继电器接通时供电。M7.9.7系统ECU针脚定义M7.9.7系统ECU针脚定义

Earth:

接地：

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

71#needlefoot71#针脚

Enginedatadiagnosis"Kline".MayexamineinECUwiththeaidoftheKlinethefaultinformationrecord,theobservationdatastream,Andcarriesonthemovementtesttotheexecutionandsoon.

发动机数据诊断“K线”。借助K线可以查看ECU内的故障信息记录，观察数据流，并对执行器进行动作测试等。M7.9.7系统ECU电路图(a)M7.9.7

ECUM7.9.7系统ECU电路图(b)M7.9.7

ECUM7.9.7系统ECU电路图(c)M7.9.7

ECUM1.5.4系统ECU针脚图M1.5.4系统ECU针脚定义M1.5.4系统ECU针脚定义M1.5.4系统ECU针脚定义M1.5.4系统ECU针脚定义*具体定义，因项目而异M1.5.4系统ECU针脚定义电源：通过18#针脚连续地由蓄电池供电；通过27#针脚在点火开关接通时供电；通过37#针脚由主继电器输出端供电。接地：2#、14#、19#、24#针脚。（10#、30#、48#为传感器地）故障诊断接口：55#针脚，发动机数据K线。借助K线可以调出ECU内的故障信息记录，或手动输入一些指令如清除故障信息记录、令怠速执行器自学习等。

M1.5.4系统ECU电路图

M1.5.4ECUBreakdowndiagnosisconnection:故障诊断接口：故障诊断接口故障灯自诊断系统通讯协议：ISO9141-2所制定的“K线通讯协议”诊断接头形式：16Pin标准诊断接头4#--车身搭铁线；7#--ISO9141-2所制定的资料传输线K；16#--电瓶正极连接线。ECU维修注意事项：

1st,intheserviceprocessdonothavetocapturetheaccumulatorcellpowersourceatwill,inordertoavoidstoresupinECUthefaultinformationloss.1.维修过程中不要随意拔掉蓄电池电源，以免储存在ECU内的故障信息丢失。

2nd,intheserviceprocessdonothavetodisassembleECUatwill,ifcertainlymustdisassemble,thenshouldfirstclosetheignitionlockto"OFF",Andcapturestheaccumulatorcellstake,inordertoavoidsuddenshuttingoffcreatesthedamagetotheECUinteriorelectriccircuit.2.维修过程中不要随意拆卸ECU，若一定要拆卸，则应先关闭点火开关至“OFF”,并拔掉蓄电池桩头，以免突然的切断对ECU内部的电路造成损坏。

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

4th,theprohibitioninstallsanylineontheECUties.4.禁止在ECU的连接线上加装任何线路。传感器7种（Sensor）进气压力温度传感器

(IntakePressureandTemperatureSensor)冷却液温度传感器

(CoolantTemperatureSensor)节气门位置传感器

(ThrottlePositionSensor)发动机转速传感器

(SpeedSensor)相位传感器

(PhaseSensor)爆震传感器

(KnockSensor)氧传感器

(OxygenSensor)PartTwo

发动机管理系统功能

其它功能:

爆震控制及自适应怠速转速调节及自适应怠速稳定

lambda调节及自适应排放控制（二次空气供给/废气再循环/催化器）油箱通风控制可变进气行程控制可变配气相位发动机失火识别主要功能（扭矩控制）：

节气门开度充气压力控制

(涡轮增压发动机喷油时间控制点火时刻控制超速切断控制

三.汽车电脑（ECU）的功用1、接收传感器信号，并对传感器输入的信号进行预处理，使输入信号变成微控制器可以处理的信号2、分析处理、存储传感器采集的数据并进行计算，存储信息（运行信息和故障信息），并根据运算结果输出控制指令3、生成和放大控制信号，以驱动执行元件执行相应动作5、输出故障信息4、为传感器提供参考电压四.汽车电脑（ECU）的工作原理1.汽车电脑（ECU）对信息的处理——以进气温度传感器为例1-进气温度传感器感知进气温度；2-进气歧管；3-燃油喷射器；4-进气温度传感器；5-向控制器输入高电压幅值的模拟信号；6-传递控制器的数字信号四.汽车电脑（ECU）的工作原理1.汽车电脑（ECU）对信息的处理——以进气温度传感器为例四.汽车电脑（ECU）的工作原理接收传感器数据存储故障代码、用设定的数据或用其他传感器提供的数据替代根据预先存储的数据和程序传感器及相关线路有无故障？有无综合计算、分析、处理传感器数据，确定执行器动作相关参数，向执行器输出控制信号举例：冷却液温度传感器损坏，发动机高温启动时难启动，为什么？冷却液温