汽车电工与电子基础（第3版）：学习任务八-汽车微机控制系统认知

汽车电工与电子基础（第3版）

全国中等职业学校课程改革规划新教材

直流电路认知正弦交流电认知磁路与变压器认知汽车电气元件认知学习任务一学习任务二学习任务三学习任务四常用半导体元件应用数字电路基本知识认知新能源汽车电路认知汽车微机控制系统认知学习任务五学习任务六学习任务七学习任务八

学习任务八

活塞连杆组故障诊断与修复汽车微机控制系统认知

任务要求

完成本学习任务后，你应该能：1．理解微机控制系统的基础知识；2．掌握基微机控制系统的结构与功能；

任务概述

汽车微机控制系统已经应用到汽车的各个方面，在发动机台架上学习微机控制点火系统性能测试方法。1.了解汽车微机控制系统的主要控制内容；2.理解传感器、电控单元、执行器的功能；3.掌握微机控制系统的组成。

主要学习任务建议学时4

学时

（一）汽车微机控制系统概述

汽车产业已经成为当今世界社会与经济发展的支柱产业，汽车产业的发展在很大程度上得益于汽车技术的进步。汽车产生的早期阶段，由于汽车产品本身尚处于不完善和成熟的阶段，可挖掘的潜力很大，因此该阶段汽车产业追求的是产品数量和质量的不断提高，以及汽车性能的逐步完善。此时的汽车控制技术仅仅建立在简单机械控制和简单电气系统控制的基础上，控制的目的仅仅是实现不同工作状况和环境条件下发动机的正常、稳定工作和性能的基本发挥。一、理论知识准备

（一）汽车微机控制系统概述

汽车技术的进步得益于汽车微机控制技术的飞速发展。汽车经过几十年的发展，传统机械装置，其功能已经相当完善，性能成熟，潜力基本挖尽。如果不在原理和结构上产生根本性的重大变化，仅仅在提高机械系统性能上做文章则已走到尽头。到20世纪70年代以后，随着电子技术的迅速发展，特别是计算技术和大规模集成电路的迅速发展，使汽车技术的发展找到了新的出路。据估计：从20世纪70年代开始至21世纪初，车辆的综合性能提高了一倍多，其中70%来自于车辆电子控制技术的进步，特别是汽车微机控制系统的进步。一、理论知识准备

（一）汽车微机控制系统概述

汽车微机控制系统首先应用在汽油发动机的控制上，目前汽车微机控制系统已应用到汽车的各个方面，主要有：汽油发动机控制系统；柴油发动机控制系统；汽车制动控制系统（ABS）；驱动防滑控制系统；自动变速控制系统；学习任务八汽车微机控制系统认知行驶与安全控制系统（包括：电控悬架系统；巡航控制与导航控制；安全气囊；防撞控制系统；电控中央门锁与防盗系统等）；舒适与方便性控制系统（主要有：电控制自动空调；座椅控制等）。一、理论知识准备

（二）汽车微机控制系统的基本组成

汽车微机控制系统包括硬件和软件两部分，基本组成如图8-1所示，硬件有电子控制单元（ElectronicControlUnit，ECU）及其接口、传感器、执行机构（执行器）；软件则存储在ECU中支配电子控制系统完成实时测控功能，包括各种数据采集、计算处理、输出控制、系统监控与自诊断等。一、理论知识准备图8-1汽车微机控制系统的基本组成

（二）汽车微机控制系统的基本组成1.电子控制单元电子控制单元（ECU）是整个控制系统的核心，使用了从普通电路到大规模集成电路等各种器件。随着汽车电子化程度的不断提高和微电子技术的迅速发展，ECU的控制功能也在不断增强，并由单一控制发展到集中控制。电子控制单元的基本工作原理及功能是：汽车运行时，各传感器不断检测汽车运行的工况信息，并将这些信息实时地通过输入接口传给ECU。ECU接到这些信息后，根据内部预编的控制程序，进行相应的决策和处理，并通过其输出接口输出控制信号给相应的执行器，执行器收到信号后，执行相应的动作，实现某种预定的功能。一、理论知识准备

（二）汽车微机控制系统的基本组成2.传感器（1）传感器的功能：就是根据规定的被测量值的大小，定量提供有用的电输出信号的部件，也即传感器把光、时间、电、温度、压力及气体等的物理、化学量转换成信号的变换器。传感器作为汽车电控系统的关键部件，它直接影响汽车的技术性能的发挥。目前，普通汽车上装有10～20只传感器，高级豪华轿车则更多，这些传感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统中。一、理论知识准备

（二）汽车微机控制系统的基本组成2.传感器（2）车用主要传感器的种类与检测对象见表8-1。一、理论知识准备

（二）汽车微机控制系统的基本组成3.执行器（1）执行器（执行元件）的功能：就是根据电子控制单元（ECU）输出的控制信号执行某种相应的动作，以实现某种预定的功能。如燃油喷射控制中的喷油器和电动油泵、点火控制中的点火线圈、怠速控制中的步进电动机、自动变速器控制中控制换挡的电磁阀等都是执行器。（2）各种控制系统中执行器的使用情况见表8-2。一、理论知识准备

（二）汽车微机控制系统的基本组成3.执行器一、理论知识准备

（一）汽车微机控制系统的基本组成汽车实验台架、解码仪、连接线。（二）技术要求及注意事项（1）熟知汽车实训室管理规章制度。（2）在指导教师的指导下完成实践操作。（三）操作步骤通过实训，测试时代超人AJR型发动机点火系统的性能，能够分析其结构和工作原理。二、实践操作

（三）操作步骤1.实验步骤（1）从专用工具箱中拿出解码仪及线束。（2）把测试总线装在解码仪主体上。（3）把16针测试线与测试总线相连，并固定好。（4）关闭点火开关，把16针测试线与时代超人发动机测试插头相连。（5）打开点火开关，解码仪由发动机测试插头提供电源，进入解码仪欢迎菜单，选择测试卡。（6）进入测试程序，选择发动机程序进行检测。（7）读取数据流，参考标准数据进行对比，判断各种传感器的工作状态好坏。（8）观察点火提前角随发动机转速和负荷变化的情况。二、实践操作

（三）操作步骤2.情况记录实验数据、现象记录见表8-3。二、实践操作

ECU及其控制线路的故障可用该车型的电脑检测仪或通用于各车型的汽车电脑解码器来检查。如果没有这些仪器，则可利用万用表测量单元一侧插座上各引脚的电压或工作电阻，据以判断电控单元及其控制线路无故障。用这种方法检测电控单元及控制线路的故障，必须以被测车