《汽車電工電子》 中職配套PPT課件
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模塊一 汽車電子控制系統(tǒng)基礎(chǔ)知識
一、教學(xué)目標(biāo)
1．掌握汽車電控系統(tǒng)的基本組成、類型、功能；
2．了解應(yīng)用在汽車上的電控系統(tǒng)；
3．知道OBD-Ⅱ代碼的規(guī)定；
二、課時分配
本項目共2個課題，安排2課時。
三、教學(xué)重點(diǎn)
通過本模塊的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握汽車電子控制系統(tǒng)的組成和類型；理解汽車電控系統(tǒng)的基本功能和各部分作用；了解應(yīng)用在汽車上的電子控系統(tǒng)。
四、教學(xué)難點(diǎn)
1．掌握OBD-Ⅱ診斷插座主要端子的作用及位置。
2．了解汽車電子控單元的檢測方法。
五、教學(xué)內(nèi)容
課題一 汽車電子控制系統(tǒng)的組成
一、汽車電子控制系統(tǒng)的組成、類型與功能
1．汽車電控系統(tǒng)的基本組成
汽車電子控制系統(tǒng)（簡稱電控系統(tǒng)）是指采用計算機(jī)等電子設(shè)備作為控制裝置的自動控制系統(tǒng)。
電控系統(tǒng)基本組成
桑塔納時代超人電子控制系統(tǒng)
2．電控系統(tǒng)的類型
汽車電子控制系統(tǒng)有兩種基本類型：開環(huán)控制和閉環(huán)控制。
3．汽車電子控制系統(tǒng)的功能
汽車電控系統(tǒng)的功用是提高汽車的整體性能，包括動力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性和排放性能等。
（1）動力系統(tǒng)電子控制（Powertrain Control）
用于實(shí)現(xiàn)低油耗、低污染、減小動力傳動系統(tǒng)的沖擊，提高汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性。
（2）底盤系統(tǒng)的電子控制（Vehicle Control）
用于提高汽車的舒適性、安全性和動力性等。
（3）車身系統(tǒng)的電子控制（Body Control）
用于增強(qiáng)汽車的安全、舒適和方便性。
（4）信息通訊系統(tǒng)的電子控制（Information & Communication）
用于和社會聯(lián)系，以及協(xié)調(diào)整車各部分的電子控制功能。
二、應(yīng)用在汽車上的微機(jī)控制系統(tǒng)
微機(jī)對整車各個系統(tǒng)的控制，按其功能可分為四大部分。在汽車眾多的控制系統(tǒng)中，因發(fā)動機(jī)是汽車的“心臟”，它集中了較多的控制功能，故又稱主控制系統(tǒng)，簡稱為發(fā)動機(jī)ECU。
三、汽車電子控制系統(tǒng)各部分的作用
1．傳感器
傳感器是一種信號轉(zhuǎn)換裝置，它可以將非電信號轉(zhuǎn)換成電信號，并輸入到控制運(yùn)算電路，以使其維持最適當(dāng)?shù)倪\(yùn)作模式。
如圖所示為汽車上的幾個傳感器。
汽車傳感器實(shí)物
2．汽車電子控制單元（ECU）
（1）主要功能
ECU是控制系統(tǒng)的核心，主要有如下功能：
① 接受傳感器或其他裝置的輸入信號，并將輸入信號處理成電腦能夠處理的信號，如模似信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
② 給傳感器提供參考電壓：如2V、5V、9V或12V。
③ 存儲、計算、分析處理信息，存儲運(yùn)行信息和故障信息，分析輸入信息并進(jìn)行相應(yīng)的計算處理。
④ 輸出執(zhí)行命令，把弱信號變?yōu)閺?qiáng)信號的執(zhí)行命令。
⑤ 輸出故障信息。
⑥ 多種控制功能，如點(diǎn)火控制、燃油噴射控制、怠速控制、排放控制、增壓控制等多種功能。
（2）汽車電子控制單元ECU的構(gòu)成
汽車電子控制單元（簡稱ECU）是以微處理器為核心的計算機(jī)控制裝置，如圖所示為帕薩特發(fā)動機(jī)ECU。
發(fā)動機(jī)ECU實(shí)物
ECU組成框圖
① 輸入接口電路
輸入接口電路，主要是完成外部傳感器與微處理器之間的信息傳遞，對傳感器輸入信號進(jìn)行預(yù)處理，使輸入信號變成微處理器可以接受的信號，如圖所示。
輸入接口作用
傳感器信號類型
② 微處理器
微處理器也稱為微型計算機(jī)，由中央處理器CPU、存儲器、輸入/輸出端口（I/O口）、總線等構(gòu)成。輸入信號通過輸入端口進(jìn)入CPU，經(jīng)過CPU的數(shù)據(jù)處理后，把運(yùn)算結(jié)果送到輸出端口，并同時使執(zhí)行器進(jìn)行工作。
③ 輸出回路
微機(jī)輸出的數(shù)字信號電壓很弱不能直接驅(qū)動執(zhí)行器，輸出回路的作用就是將CPU處理的結(jié)果放大，生成能控制執(zhí)行器工作的控制信號。
3．執(zhí)行元件
執(zhí)行元件的任務(wù)是根據(jù)ECU輸出的控制信號執(zhí)行某些相應(yīng)的動作，以實(shí)現(xiàn)某些預(yù)定的功能，如燃油噴射控制中的噴油器和電動油泵、點(diǎn)火控制中的點(diǎn)火線圈、怠速電機(jī)、各種電磁閥、電動機(jī)等，如圖所示汽車上的幾個執(zhí)行器。
汽車上的幾個執(zhí)行器
課題二 汽車電子控制單元
一、汽車電腦及診斷插座
1．汽車電腦的位置
汽車電子控制單元（也稱汽車電腦）是汽車電控系統(tǒng)的中樞，其數(shù)量和所在的位置因車型的不同而不同。
帕薩特發(fā)動機(jī)ECU實(shí)物圖及實(shí)車上的位置
2．故障診斷插座的形式與位置
（1）診斷插座的形式
汽車診斷插座是指汽車電控系統(tǒng)與汽車外的電腦故障診斷儀進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò)的一個接口。
按針數(shù)分：有單針，如奇瑞吉利；雙針，如神龍富康988；多針，如上海奇瑞3針，如奧迪100 2.6E四針，上海大眾波羅16針等；
按插座的形狀分：有長方形的、圓形的、半圓形的、梯形的等。
診斷插座的形狀
（2）診斷插座的位置
汽車電腦診斷插座的位置因車而異。
部分車型的診斷座位置
國內(nèi)主要車型的診斷插座位置
二、車載診斷系統(tǒng)OBD-Ⅱ
1．OBD-Ⅱ簡介
OBD-Ⅱ主要特點(diǎn)：汽車按標(biāo)準(zhǔn)裝用統(tǒng)一的16端子診斷座，并安裝在儀表盤下方，如圖所示。
BD-Ⅱ插座
OBD-Ⅱ主要功能：統(tǒng)一各車種相同故障代碼及意義；具有數(shù)值分析、資料傳輸功能；具有行車記錄器功能；具有記憶和重新顯示故障碼的功能；具有可由儀器直接讀取和消除故障碼的功能。
2．OBD-Ⅱ各端子的含義
BDⅡ診斷座各端子的含義
3．OBD-Ⅱ系統(tǒng)的故障碼簡介
OBDⅡ故障碼由一個英文字母和4個數(shù)字組成：
（1）控制系統(tǒng)代碼
控制系統(tǒng)代碼用一個英文字母表示。P——代表汽車發(fā)動機(jī)和自動變速器系統(tǒng)；B——代表汽車車身控制系統(tǒng)；C——代表汽車底盤控制系統(tǒng)；U——代表未定義。
（2）汽車制造廠代碼
OBDⅡ故障碼中的第一位數(shù)字代表汽車制造廠代碼。0——代表SAE定義的故障代碼；1、2、…9為各廠自行定義的故障碼。
（3）SAE定義的故障碼
OBDⅡ故障碼中的第二位數(shù)字代表SAE定義的故障碼，由SAE（美國汽車工程師學(xué)會）定義，其含義如表所示。
SAE定義的故障范圍代碼
（4）原廠故障代碼
OBDⅡ故障碼中的第三、四位數(shù)字代表原廠代碼，它是指汽車電控系統(tǒng)中各種元件的故障代號，不同代號具有不同含義。
4．診斷插座的電壓測量與接地測量
下面以帕薩特為例來說明OBDⅡ診斷插座的測量方法。
（1）電壓測量
帕薩特的診斷插座上的第16號孔是一個常接電源點(diǎn)，該孔是由蓄電池的正極引出直接引到16號孔上，它不受點(diǎn)火開關(guān)控制，該電源專門用于為外接診斷儀提供工作電源。
測量方法：
①關(guān)掉點(diǎn)火開關(guān)（OFF）。
②選擇數(shù)字式汽車萬用表，打開電源開關(guān)。
③選擇電壓擋至20V的擋位，如下圖所示。
數(shù)字萬用表
④用黑表筆與蓄電池的負(fù)極（或與汽車車身、缸體）相接，用紅表筆與OBDⅡ的第16插孔相接，此時萬用表的讀數(shù)為蓄電池的電壓，若無電壓值或低于蓄電池的電壓值說明診斷插座至蓄電池線斷路或接觸不良。
（2）搭鐵點(diǎn)的測量
帕薩特的OBDⅡ的診斷插座上的第4號插孔為車身搭鐵，5號插孔為信號反饋搭鐵，若搭鐵不良，應(yīng)查明原因，否則會影響ECU的控制功能。
診斷插座常接電源的測量
診斷插座接地點(diǎn)的測量
三、汽車電腦的檢測方法
1．汽車電控系統(tǒng)萬用表檢測的注意事項
① 不能用指針式萬用表測試電腦，應(yīng)使用高阻抗數(shù)字式萬用表，萬用表內(nèi)阻應(yīng)不低于10kΩ。
② 在測試電腦前，首先檢查保險絲、易熔線和接線端子的狀況，在排除這些地方的故障后再進(jìn)行檢查。
③ 在測量電壓時，點(diǎn)火開關(guān)應(yīng)接通（ON），蓄電池電壓應(yīng)不低于11V。
④ 不允許在拆開ECU線束連接器的狀態(tài)下，直接在ECU側(cè)測量各端子電阻，否則會損壞ECU。
⑤ 若要測量各控制線路，應(yīng)先斷開蓄電池負(fù)極搭鐵線，若在蓄電池連接線完好的狀態(tài)下拆開ECU線束連接器，可能會損壞ECU。
⑥ 在檢測時，應(yīng)按維修手冊規(guī)定的狀態(tài)（如“ON”或“OFF”）下測量ECU相應(yīng)端子與搭鐵端子之間的電壓。
⑦ 在拆卸發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)線路之前，應(yīng)首先切斷電源，即將點(diǎn)火開關(guān)斷開（OFF），拆下蓄電池極樁上的接線。
⑧ 連接器上接地端子的符號因車型的不同而不同，應(yīng)注意對照維修手冊辨認(rèn)。
2．端子（或線路）電壓的測量
① 測量兩個端子間電壓或兩條導(dǎo)線間電壓，選擇萬用表的直流20V電壓擋，將紅、黑兩表筆分別與被測導(dǎo)線相接觸即可，如圖所示。
測端子間或線路間電壓
② 測某個端子對地或某條導(dǎo)線對地的電壓，選擇萬用表直流20V電壓擋，將黑表筆與接地線接觸，紅表筆與被測端子或?qū)Ь€接觸如圖所示。
測端子對地或線路對地的電壓
3．檢查端子、觸點(diǎn)或?qū)Ь€等的導(dǎo)通性
導(dǎo)通性是指端子、觸點(diǎn)或?qū)Ь€等是否通電而沒有斷開，可用萬用表電阻擋測量電阻值的方法進(jìn)行，檢查時將萬用表擋位開關(guān)選在200Ω電阻擋，測量前要斷開蓄電池的負(fù)極，如下圖所示。
萬用表檢測導(dǎo)通性
（a）檢查端子間的導(dǎo)通性；
（b）檢查導(dǎo)線間的導(dǎo)通性；
（c）檢查端子與地線、導(dǎo)線與地線間的導(dǎo)通性。
4．ECU的端子測量
（1）臺架上測量
如圖所示為豐田卡羅拉發(fā)動機(jī)臺架上的ECU。
豐田卡羅拉發(fā)動機(jī)ECU
（2）就車測量
在汽車上對ECU端子進(jìn)行測量時，先要通過電路圖查找到所要測量的端子對應(yīng)的導(dǎo)線，然后剝開導(dǎo)線或使用萬用表專用測試針刺入導(dǎo)線內(nèi)即可進(jìn)行，測試結(jié)束后要用絕緣膠布將測量部位包好，如圖所示。
豐田卡羅拉發(fā)動機(jī)ECU端子的測量
（3）ECU單體測量
在確認(rèn)ECU出現(xiàn)故障后，需要把ECU從車上拆下作進(jìn)一步檢測，如圖1所示為離車后的ECU。
六、課后作業(yè)
完成所有課題的學(xué)后測評。
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