汽車電子控制技術(shù)第一章

汽車電子控制技術(shù)第一章第1頁，共93頁，編輯于2022年，星期四課題1.1車身計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和原理下一頁返回上一頁第6頁，共93頁，編輯于2022年，星期四二、輸入/輸出接口使用輸入或輸出信號時(shí)，可能要對之進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)可能包括信號放大和信號轉(zhuǎn)換。有些輸入傳感器產(chǎn)生小于1

V的低電壓，這類信號在被發(fā)送到微處理器之前必須被放大。放大過程是由計(jì)算機(jī)內(nèi)部的輸入調(diào)節(jié)芯片中的放大電路完成的，如圖1-4所示。課題1.1車身計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和原理下一頁返回上一頁第7頁，共93頁，編輯于2022年，星期四為了讓計(jì)算機(jī)從傳感器接收信息并向執(zhí)行器發(fā)出命令，必須設(shè)計(jì)接口電路，即輸入接口電路和輸出接口電路。接口被用來保護(hù)計(jì)算機(jī)免于過電位并轉(zhuǎn)化輸入和輸出信號。數(shù)字計(jì)算機(jī)不能直接處理傳感器的模擬信號，必須通過輸入接口把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器持續(xù)地每隔一定時(shí)間掃描模擬信號。例如，如果A/D轉(zhuǎn)換器掃描TPS信號并發(fā)現(xiàn)信號在5

V處，則A/D轉(zhuǎn)換器給該特定的電壓分配一個(gè)數(shù)字值。然后，A/D轉(zhuǎn)換器把該數(shù)字值變成一個(gè)二進(jìn)制碼(圖1-5)。一些執(zhí)行器可能要求模擬信號，輸出接口中的數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器把微處理器輸出的數(shù)字指令轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出。課題1.1車身計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和原理下一頁返回上一頁第8頁，共93頁，編輯于2022年，星期四三、中央處理器

中央處理器(CPU)是計(jì)算機(jī)的“大腦”。CPU由數(shù)千個(gè)放在一塊小的芯片上的晶體管組成。CPU把信息放進(jìn)或從計(jì)算機(jī)內(nèi)存中取出信息。輸入信息在CPU中接受處理并與內(nèi)存中的程序核對。CPU根據(jù)程序指令進(jìn)

行信息運(yùn)算和邏輯判斷。一旦完成了全部的計(jì)算，CPU就會發(fā)出命令，矯正或調(diào)整受控系統(tǒng)的運(yùn)行，如圖1-6所示。課題1.1車身計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和原理下一頁返回上一頁第9頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

程序是一套計(jì)算機(jī)必須遵循的指令。計(jì)算機(jī)所使用的程序用一系列數(shù)字被

“燒”進(jìn)了集成電路(IC)芯片中。這些數(shù)字代表了計(jì)算機(jī)能理解的電壓的不同組合。程序指導(dǎo)微處理器進(jìn)行決策。例如，程序可能在傳感器信息應(yīng)該取回時(shí)通知微處理器，然后告訴微處理器怎樣解釋該信息。最后，程序指導(dǎo)微處理器進(jìn)行繼電器和電磁閥等輸出控制設(shè)備的激活。計(jì)算機(jī)內(nèi)存中儲存著微處理器要引用的程序和其他汽車數(shù)據(jù)。微處理器通過內(nèi)存信息讀寫，執(zhí)行計(jì)算和決策。課題1.1車身計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和原理上一頁下一頁返回第10頁，共93頁，編輯于2022年，星期四

CPU的主要元件如圖1-7所示。所使用的寄存器包括累加器、數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器、程序計(jì)數(shù)器和指令寄存器等。算術(shù)邏輯單元(ALU)執(zhí)行算術(shù)及邏輯的功能。

計(jì)算機(jī)要求一種存儲永久和臨時(shí)數(shù)據(jù)的方法。內(nèi)存包含許多不同的位置。這些位置類似文件柜中的文件夾，其每個(gè)位置包含一塊信息。每個(gè)內(nèi)存位置被分配給一個(gè)地址。該地址可以與文件夾上的字母或數(shù)字排列相比擬。每個(gè)地址用二進(jìn)制碼表示。課題1.1車身計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和原理上一頁下一頁返回第11頁，共93頁，編輯于2022年，星期四

當(dāng)發(fā)動機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，發(fā)動機(jī)的計(jì)算機(jī)從傳感器接收大量的信息。該計(jì)算機(jī)可能不會立即處理全部信息，而是通過指定某內(nèi)存地址，并把信息寫進(jìn)內(nèi)存之中。

當(dāng)需要被存儲的信息時(shí)，微處理器指定存儲信息的地址并請求該信息，內(nèi)存把該信息的一份拷貝發(fā)送到微處理器。課題1.1車身計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和原理上一頁下一頁返回第12頁，共93頁，編輯于2022年，星期四四、計(jì)算機(jī)常用的幾種類型內(nèi)存芯片如下

(1)只讀存儲器(ROM)。用于存儲永久的程序和數(shù)據(jù)。該信息被用來指導(dǎo)計(jì)算機(jī)響應(yīng)輸入數(shù)據(jù)時(shí)怎么做。CPU讀出存儲在ROM中的信息，

但它不能向ROM中寫入或改變信息。ROM是被編程的固定存儲器。該內(nèi)存在計(jì)算機(jī)掉電時(shí)不會丟失。ROM包含公式、標(biāo)定等。課題1.1車身計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和原理上一頁下一頁返回第13頁，共93頁，編輯于2022年，星期四··

(2)隨機(jī)存取存儲器(RAM)。用于存儲由CPU讀寫的臨時(shí)信息。RAM

存儲等待讀取的輸入信息以及等待發(fā)送到輸出設(shè)備的輸出信息。只要電流流經(jīng)內(nèi)存，數(shù)據(jù)就會被保存在RAM中。通過點(diǎn)火開關(guān)與蓄

電池相連的RAM會在開關(guān)切斷時(shí)丟失數(shù)據(jù)。(3)可編程序的只讀存儲器(PROM)。存儲在PROM中的信息是全部計(jì)算機(jī)邏輯的基礎(chǔ)，存儲著特定汽車的控制數(shù)據(jù)和運(yùn)行參數(shù)。許多情況下，在相同廠商的不同車型之間，計(jì)算機(jī)是可互換的，但PROM不可互換，每一型號的車型都對應(yīng)特定的PROMO課題1.1車身計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和原理上一頁下一頁返回第14頁，共93頁，編輯于2022年，星期四··

(4)可擦可編程只讀存儲器(EPROM)o

EPROM與PROM是相似的，其內(nèi)存可被擦除以允許安裝新的數(shù)據(jù)。當(dāng)微電路被紫外線照射時(shí)，紫外線會擦除其內(nèi)存。(5)電可擦除只讀存儲器(EEPROM)。允許用電每次改變一位信

息。有些廠商利用這種類型的內(nèi)存來存儲關(guān)于里程、汽車識別號和選項(xiàng)的信息。EEPROM可以通過數(shù)據(jù)鏈路連接器(DLC)與了家的專門診斷設(shè)備相連接，進(jìn)行重新編程。)課題1.1車身計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和原理上一頁下一頁返回第15頁，共93頁，編輯于2022年，星期四五、信息處理過程以進(jìn)氣溫度(ACT)傳感器的輸入為例，說明計(jì)算機(jī)如何處理信息。如果空氣溫度低，則空氣的密度高;空氣溫度高，則密度小。冷而稠的空氣比較稀、較熱空氣需要更多的燃油。微處理器必須供應(yīng)與空氣溫度和密度有關(guān)的正確量的燃油。課題1.1車身計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和原理上一頁返回第16頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

ACT傳感器被放置在進(jìn)氣歧管里面以監(jiān)測空氣的溫度。該傳感器包含一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻元件，電阻隨著傳感器溫度的增加而減少。當(dāng)

ACT傳感器溫度低時(shí)，它向計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)高的模擬電壓信號，

同時(shí)A/D轉(zhuǎn)換器把該信號轉(zhuǎn)換成一個(gè)數(shù)字信號。當(dāng)微處理器接收該

ACT信號時(shí)，它調(diào)用ROM中的數(shù)據(jù)表。這些表為每個(gè)空氣溫度列出了空氣密度。該密度的空氣信息被中繼到微處理器，并且微處理器操作輸出激勵(lì)器和噴油器以供應(yīng)發(fā)動機(jī)需要的正確量的燃油，如圖1-8所示。課題1.2信號輸入裝置下一頁返回第17頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

車身計(jì)算機(jī)輸入信號可以來自其他計(jì)算機(jī)、駕駛員、技術(shù)員或各

種傳感器。駕駛員按動某個(gè)開關(guān)，提供一個(gè)輸入信號，計(jì)算機(jī)接

收該信號并執(zhí)行特定的功能。例如，駕駛員希望重新設(shè)定在數(shù)字

儀表板上的旅程計(jì)，按下復(fù)原按鈕，該按鈕會提供一個(gè)暫時(shí)的接

地，計(jì)算機(jī)把該接地作為一個(gè)輸入而接收，并把旅程計(jì)設(shè)為“0”。傳感器是車身計(jì)算機(jī)最主要的輸入裝置，它把汽車的運(yùn)行參數(shù)轉(zhuǎn)

換成電氣信號輸入計(jì)算機(jī)。傳感器類型多種多樣，有簡單開關(guān)，

也有物理的、化學(xué)的測量裝置。課題1.2信號輸入裝置上一頁下一頁返回第18頁，共93頁，編輯于2022年，星期四一、熱敏電阻器熱敏電阻器用于傳感發(fā)動機(jī)冷凍劑或環(huán)境的溫度。它是一種固態(tài)可變電阻器，該電阻器由相對于溫度的變化而改變電阻的半導(dǎo)體材料制成。通過監(jiān)測熱敏電阻器的電阻值，計(jì)算機(jī)可觀察非常小的溫度變化。計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)參考信號經(jīng)一固定電阻器到熱敏電阻器(通常是5V)。隨著電流經(jīng)熱敏電阻器接地，電壓感應(yīng)電路測量熱敏電阻上的電壓降，

如圖1-9所示，其電壓降會隨著熱敏電阻器電阻的改變而改變，計(jì)算機(jī)將該電壓降編譯成一個(gè)溫度值。課題1.2信號輸入裝置上一頁下一頁返回第19頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

熱敏電阻器有兩種類型:負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻器和正溫度系數(shù)

(PTC)熱敏電阻器。NTC熱敏電阻器隨著溫度的增加而減少其電阻，而PTC熱敏電阻器隨著溫度的增加而增加其電阻。NTC較為常用。課題1.2信號輸入裝置上一頁下一頁返回第20頁，共93頁，編輯于2022年，星期四二、惠斯通電橋如圖1-10所示，惠斯通電橋是一種在一個(gè)輸入接線柱和接地之間串并聯(lián)排列的電阻器。通常其中三個(gè)電阻器完全相同，第四個(gè)是傳感電阻器。當(dāng)全部電阻器的電阻相同時(shí)，橋是平衡的，電壓傳感器會指示0V。例如，假設(shè)參考電壓是5

V,電阻器有相同的電阻值，那么每個(gè)電阻器上的電壓降是2.5

V，此時(shí)，電壓表的讀數(shù)為0V。如果傳感電阻器的電阻值發(fā)生變化，則電橋平衡就會發(fā)生改變。該傳感電路會收到一個(gè)與電阻改變量成比例的電壓讀數(shù)。如果利用惠斯通電橋測量溫度，則溫度的變化被傳感電路表示成一個(gè)電壓的變化?；菟雇姌蛞部捎脕?/p>

測量壓力和機(jī)械的應(yīng)變。課題1.2信號輸入裝置上一頁下一頁返回第21頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

惠斯通電橋常用于熱線式空氣流量(MAF)傳感器。該傳感器由熱線式電阻、固定電阻和電子信號處理電路組成。熱線和固定電阻形成了惠斯通電橋，傳感電壓取決于熱敏電阻器的溫度。課題1.2信號輸入裝置上一頁下一頁返回第22頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

三、壓電器件··

壓電器件常用于測量流體、空氣或振動的壓力。例如，發(fā)動機(jī)爆震傳感器，該傳感器測量發(fā)動機(jī)的敲缸、或者振動，并把振動轉(zhuǎn)換成電壓信號。爆震傳感器由壓電器件和一個(gè)與之串聯(lián)的電阻器組成，電阻器用于保護(hù)傳感器免于過電流。壓電器件是一塊薄的附屬于金屬膜片的陶瓷盤。當(dāng)發(fā)動機(jī)發(fā)生敲缸時(shí)，噪聲的振動對膜片陶瓷盤中的壓電晶體上施加壓力，陶瓷盤產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的電壓，電壓產(chǎn)生的范圍從0～1V或更大。每次發(fā)動機(jī)敲缸，傳感器產(chǎn)生電壓尖峰。課題1.2信號輸入裝置上一頁下一頁返回第23頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

四、壓阻器件·

壓阻器件與壓電器件在結(jié)構(gòu)上很類似，但工作原理完全不同。在壓阻器件中的傳感器像一個(gè)可變電阻器。其電阻值隨著施加在晶體上的壓力大小而改變。計(jì)算機(jī)向傳感器電路提供了一個(gè)恒定的參考電壓。傳感器上的電壓降會隨著電阻的變化而變化，因此，控制模塊能通過測量傳感器的電壓降而確定施加在晶體上的壓力。壓阻器件通常用于儀表的傳感器。課題1.2信號輸入裝置上一頁下一頁返回第24頁，共93頁，編輯于2022年，星期四五、電位計(jì)

如圖1-11所示，電位計(jì)是一種可變直流分壓器，由可移動滑動片和一個(gè)線繞電阻器組成。接線柱A是計(jì)算機(jī)提供的恒定的參考電壓(通常為5

V)。如果滑動片位于靠近該接線柱的位置，接線柱B提供給計(jì)算機(jī)的高電壓信號。隨著滑動片朝C接線柱移動，接線柱B的傳感器信號電壓減小。電位計(jì)用于測量線性的或旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動，計(jì)算機(jī)將這些不同的電壓值編譯成不同的運(yùn)動位置。課題1.2信號輸入裝置上一頁下一頁返回第25頁，共93頁，編輯于2022年，星期四六、磁脈沖信號發(fā)生器磁脈沖信號發(fā)生器是利用磁感應(yīng)原理來產(chǎn)生電壓信號，常用于監(jiān)測

元件的轉(zhuǎn)例如，磁脈沖式車輪傳感器，向計(jì)算機(jī)提供車輪速度信息，控制儀表、巡防抱死制動、速度感應(yīng)式轉(zhuǎn)向和行駛平順性等自動控

制系統(tǒng)。磁脈沖信號發(fā)速行生器也用于監(jiān)測元件的位置，例如，在

發(fā)動機(jī)控制中，計(jì)算機(jī)需要知道曲軸的精確轉(zhuǎn)角位置。課題1.2信號輸入裝置上一頁下一頁返回第26頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

如圖1-12所示，磁脈沖信號發(fā)生器由定時(shí)盤、拾取線圈、永久磁鐵等組成。安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的定時(shí)盤有若干個(gè)凸齒，齒數(shù)由制造商隨應(yīng)用而定。永久磁鐵上的拾取線圈由細(xì)金屬絲纏繞而成。在定時(shí)盤和拾取線圈之間留有很小的空氣隙。隨著定時(shí)盤旋轉(zhuǎn)，拾取線圈輸出正弦交流信號，如圖1-13所示。該脈沖信號經(jīng)放大、整形后送入微處理器。課題1.2信號輸入裝置上一頁下一頁返回第27頁，共93頁，編輯于2022年，星期四七、霍爾效應(yīng)式開關(guān)霍爾效應(yīng)式開關(guān)與磁脈沖信號發(fā)生器功能類似?；魻栃?yīng)式開關(guān)

工作原理:當(dāng)電流經(jīng)過一個(gè)薄的暴露在磁場中的導(dǎo)電材料時(shí)，則在導(dǎo)電材料的另一側(cè)會感應(yīng)出電壓(圖1-14)，稱為霍爾電壓?；魻栃?yīng)式開關(guān)包括永磁鐵、由稼砷晶體組成的半導(dǎo)體層(霍爾層)以及百葉窗輪(圖1-15)。課題1.2信號輸入裝置上一頁下一頁返回第28頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

霍爾層一側(cè)通有穩(wěn)定的直流電，在霍爾層另一側(cè)的兩個(gè)接線柱用于

輸出電壓。百葉窗輪由一系列交替的窗戶和葉片組成，形成一個(gè)改

變磁場強(qiáng)度的磁分流器。永磁鐵安裝在霍爾層對面，與霍爾層之間

留有小的空氣隙。百葉窗輪安裝在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上。隨著輪子的旋轉(zhuǎn)，百葉窗(葉片)會通過該氣隙。當(dāng)百葉窗葉片進(jìn)入氣隙時(shí)，它攔截了磁場，霍爾層因失去磁場而輸出低電位。當(dāng)百葉窗的窗口進(jìn)入氣隙時(shí)，磁場穿過霍爾層，霍爾層輸出高電位。課題1.2信號輸入裝置上一頁下一頁返回第29頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

由于霍爾信號電壓是一個(gè)弱的模擬信號，不能被計(jì)算機(jī)直接利用，因此，在霍爾效應(yīng)式開關(guān)中設(shè)置了一個(gè)施密特觸發(fā)器，將霍爾信號電壓放大、

整形成為數(shù)字化方波信號。該信號最終被發(fā)送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)以此確

定信號的頻率并計(jì)算速度。課題1.2信號輸入裝置返回上一頁第30頁，共93頁，編輯于2022年，星期四八、反饋信號

如果計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)命令信號來打開一個(gè)在自動溫度控制系統(tǒng)中的混合門，則一個(gè)反饋信號可能從執(zhí)行器送回以通知計(jì)算機(jī)任務(wù)被執(zhí)行了。反饋信號會核實(shí)門的位置以及執(zhí)行器的動作(圖1-16)。反饋是為了計(jì)算機(jī)在開關(guān)、繼電器或其他執(zhí)行器啟動時(shí)監(jiān)測其動作。執(zhí)行器狀態(tài)的改變會導(dǎo)致一個(gè)在計(jì)算機(jī)的電壓感應(yīng)電路中的可預(yù)測的變化。如果沒有收到正確的反饋信號，則計(jì)算機(jī)可能設(shè)置一個(gè)故障碼。課題1.3執(zhí)行器下一頁返回第31頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·執(zhí)行器是由車身計(jì)算機(jī)控制，具體執(zhí)行某項(xiàng)控制功能的裝置，包括繼電器、電磁閥和電動機(jī)。隨著控制功能的增加，執(zhí)行器也相應(yīng)增加。車身計(jì)算機(jī)一般是通過控制執(zhí)行器電磁線圈的搭鐵回路來控制執(zhí)行器的。課題1.3執(zhí)行器上一頁下一頁返回第32頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

一、繼電器·

繼電器是一個(gè)以小電流控制大電流工作的元件。如圖1-17所示，通常計(jì)算機(jī)通過控制繼電器線圈接地(小電流)來控制繼電器觸點(diǎn)的動作(大電流)，從而保護(hù)了計(jì)算機(jī)。如圖1-18所示門鎖電動機(jī)的控制實(shí)例，

電動門鎖的電動機(jī)運(yùn)行時(shí)需要一個(gè)大電流，為了避免計(jì)算機(jī)直接控制電動機(jī)，設(shè)計(jì)解鎖繼電器，當(dāng)計(jì)算機(jī)控制繼電器通電時(shí)，從蓄電池電動機(jī)的大電流電

路被接通，電動機(jī)動作。課題1.3執(zhí)行器上一頁下一頁返回第33頁，共93頁，編輯于2022年，星期四二、電磁閥

電磁閥是汽車上常見的一種執(zhí)行器，計(jì)算機(jī)能通過電磁閥來控制車門的動作，控制元件的真空、空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)門的移動等。電磁閥的控制通常由計(jì)算機(jī)經(jīng)過輸出馭動器控制接地來提供。課題1.3執(zhí)行器上一頁下一頁返回第34頁，共93頁，編輯于2022年，星期四三、電動機(jī)

汽車自動控制用電動機(jī)有步進(jìn)電動機(jī)和伺服電動機(jī)兩類。許多系統(tǒng)采用步進(jìn)電動機(jī)來精確控制被控設(shè)備的運(yùn)動置。如圖1-19所

示，步進(jìn)電動機(jī)由2相、4相或更多勵(lì)磁繞組的永磁鐵電樞組成，通過把電壓脈沖施加到電動機(jī)的電樞繞組，電樞會轉(zhuǎn)動一個(gè)指定的度數(shù)。當(dāng)相同的電壓脈沖被反向施加在繞組上時(shí)，電樞會在相反方向旋轉(zhuǎn)相同的度數(shù)。課題1.3執(zhí)行器返回上一頁第35頁，共93頁，編輯于2022年，星期四· 有些控制系統(tǒng)常使用永磁式伺服電動機(jī)，如圖1-20所示，它具有一種服從控制信號的要求而動作的職能。在信號到來之前，轉(zhuǎn)子靜止不動;信號到來之后，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動;信號消失時(shí)，轉(zhuǎn)子能及時(shí)自行停轉(zhuǎn)。伺服電動機(jī)可以把電信號變換軸上的轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速，施加在電樞繞組上的電壓的極性決定了電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向。課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)返回下一頁第36頁，共93頁，編輯于2022年，星期四一、電子維護(hù)注意事項(xiàng)1.維護(hù)注意事項(xiàng)技術(shù)員在維修車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之前，必須采取一些預(yù)防措施。任何系統(tǒng)電路的過載將會導(dǎo)致對BCM的破壞。遵循以下的維護(hù)注意事項(xiàng)以防止BCM和電路損壞。(1)不要輕易地將系統(tǒng)電路直接接地或連到電源上;(2)只使用高阻抗萬用表(io

M}或更大)來檢測電路;課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁下一頁返回第37頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

(3)在接通或斷開BCM的電氣連接之前，確保點(diǎn)火開關(guān)是斷開的;··

(4)在接通或斷開傳感器或執(zhí)行器的電氣連接之前，要斷開點(diǎn)火開關(guān);(5)在斷開或連接蓄電池接線柱，在拔出或更換熔斷器時(shí)，要斷開點(diǎn)開關(guān);·

(6)穿戴靜電放電帶，使身體接地，以避免產(chǎn)生靜電放電而損壞電子元件。課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁下一頁返回第38頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

2.靜電放電··

有些制造了家采用一個(gè)代碼或符號標(biāo)示元件和電路，用以警告技術(shù)員這些元件對靜電敏感(圖1-21)。靜電可能導(dǎo)致元件失效。對于那些對靜電敏感的部件，應(yīng)遵循以下的操作指南，以防止身體靜電損壞電子部件。課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁下一頁返回第39頁，共93頁，編輯于2022年，星期四(1)保持部件良好接地;(2)避免接觸該部件的電氣接線柱;(3)在使用電壓表時(shí)，首先連接負(fù)極表筆;(4)把部件從包裝中拆卸前，要穿戴靜電放電帶，使身體接地(5)當(dāng)更換PROM時(shí)，要穿戴靜電放電帶，使身體接地。課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁下一頁返回第40頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

3.靜電干擾·· 靜電干擾或射頻干擾可能引起車身計(jì)算機(jī)故障。汽車的高壓線、點(diǎn)火線圈和電動機(jī)都會產(chǎn)生無線電波干擾。在一定的條件下，射頻干擾會觸發(fā)傳感器或執(zhí)行器，因此可能引起系統(tǒng)間歇性故障。BCM良好的接地，會使BCM免于靜電干擾或射頻干擾。有些BCM的接地點(diǎn)多達(dá)5個(gè)。在檢查BCM之前，要核實(shí)BCM的接地是否良好。課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁下一頁返回第41頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

二、故障碼·大部分BCM都具有故障自診斷功能，并將故障碼存儲在內(nèi)存中。故障碼可以通過故障診斷儀調(diào)取，在早期系統(tǒng)中，也可以通過故障燈或LED顯示故障碼。·

不同車型調(diào)取故障碼的方法差別很大，技術(shù)員必須根據(jù)維修手冊中的步驟進(jìn)行操作。課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁下一頁返回第42頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

故障碼通常不會指明故障元件，只指明系統(tǒng)的電路工作不正常。例如，顯示為F11的代碼，指出空調(diào)高壓側(cè)溫度傳感問題，并不表明傳感器一定是

壞的;只是表明在那個(gè)電路中有故障，包括接線、連接、傳感器和BCM。為了確定故障點(diǎn)，要遵循維修手冊中的故障診斷步驟進(jìn)行檢測。課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁下一頁返回第43頁，共93頁，編輯于2022年，星期四有些BCM會把故障碼存儲在內(nèi)存中直到被消除，或超過一定的發(fā)動機(jī)啟動次數(shù)后故障不再出現(xiàn)而自動消除。有些計(jì)算機(jī)會顯示兩套故障碼。第一套故障碼是存儲在內(nèi)存中的所有代碼，包括硬碼和間歇碼。第二套顯示的代碼只有硬碼，硬碼是BCM最近一次檢測電路時(shí)檢測到的故障。在第一套中顯示，但沒有顯示在第二套中的代碼是間歇碼。間歇碼是那些在過去曾發(fā)生，但沒有在最近一次BCM電路檢測期間出現(xiàn)的故障碼。很多間歇碼都是由電氣連接不良引起的，診斷應(yīng)該從肉眼檢測開始。即使是硬碼，在進(jìn)行任何測試之前，也要用肉眼檢測該電路。課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁下一頁返回第44頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

三、肉眼檢查·······

在檢修BCM控制系統(tǒng)之前，先做徹底地肉眼檢測，并檢測以下事項(xiàng)。

(1)傳感器和執(zhí)行器是否有物理損壞;(2)傳感器、執(zhí)行器和控制模塊的電氣連接;(3)接地是否可靠;(4)接線是否有燒壞或破損點(diǎn)，是否與銳邊或熱排氣歧管的接觸等;(5)真空軟管是否有夾緊、刀痕或斷開現(xiàn)象。進(jìn)行肉眼檢測可以避免無謂的診斷而浪費(fèi)時(shí)間。尤其要檢查隱藏在其他元件之下的接線和軟管。)課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁下一頁返回第45頁，共93頁，編輯于2022年，星期四四、故障診斷儀故障診斷儀是一種用來與BCM進(jìn)行通信的微處理器，可以用于讀取故障碼、執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)行、執(zhí)行器和傳感器的測試(圖1-22)。進(jìn)行診斷時(shí)，故障診斷儀與汽車的診斷鏈路接頭(DLL)連接，技術(shù)員通過故障診斷儀進(jìn)行被測系統(tǒng)的選擇，按照維修手冊中標(biāo)明的方法讀取故障碼。課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁下一頁返回第46頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

技術(shù)員通過故障診斷儀可獲得汽車系統(tǒng)的大部分運(yùn)行信息。有些診斷儀要求使用適配器和卡盤，連接和使用故障診斷儀的典型步驟如下?！ぁ?1)關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān);將車型數(shù)據(jù)卡安裝到故障診斷儀中;把故障診斷儀的電源電纜與汽車蓄電池接線柱相連，注意極性;課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁下一頁返回第47頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

(4)把車型、年份和VIN碼輸入故障診斷儀;····(5)為所維修汽車選擇適當(dāng)?shù)墓收显\斷儀數(shù)據(jù)電纜(適配器);把故障診斷儀電纜連接到數(shù)據(jù)鏈路連接器(DLa)，把點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)到運(yùn)行擋;選擇車身控制模塊，用故障診斷儀讀取故障碼;運(yùn)行被診斷的系統(tǒng)，用故障診斷儀讀取傳感器和執(zhí)行器的數(shù)據(jù);(9)將傳感器和執(zhí)行器的數(shù)據(jù)與維修手冊中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)對比，為故障診斷提供參考。課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁下一頁返回第48頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

五、卡迪拉克BCM故障碼的讀取··

許多制造廠家會提供一種不需使用故障診斷儀的讀取故障碼的方法。用來顯示故障碼(DTc)的方法在不同了家以及相同廠家的不同產(chǎn)品之間差異很大。下面以卡迪拉克BCM為例，說明不使用故障診斷儀進(jìn)行故障碼讀取的過

程。故障碼讀取的過程可能隨不同車型、不同年份、安裝的不同儀表板而有所不同?？ǖ侠死密囕dECC面板來顯示故障碼，1997年以后生產(chǎn)的車型，采用TechII故障診斷儀讀取。課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁下一頁返回第49頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

很多卡迪拉克汽車可以通過電子溫度控制面板(ECC)來獲取故障碼以及其他系統(tǒng)的運(yùn)行信息。由于BCM和發(fā)動控制模塊(ECM)彼此共享信息，因此，BCM和ECM的故障碼都可通過ECC來讀取。在開始診斷時(shí)，把點(diǎn)火開關(guān)放置在運(yùn)行擋。同時(shí)按下在ECC面板上的“Off"’和

“armer”按鈕(圖1-23)，按住這些按鈕直到全部顯示段發(fā)亮。課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁下一頁返回第50頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

完成自檢后，計(jì)算機(jī)會顯示其內(nèi)存中的故障碼。顯示字符“8.8.8”大約1s時(shí)間，然后一個(gè)“二E”字符出現(xiàn)，這時(shí)發(fā)動機(jī)故障碼開始顯示。顯示器會根據(jù)碼號大小，從小到大依次顯示全部故障碼。所有與發(fā)動機(jī)有關(guān)的故障碼會以"E”為前綴。故障碼會被顯示兩次。第一套包括硬碼和間歇碼，第二套只有硬碼，兩套故障碼用字符“.E.E”分隔。課題1.4車身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)上一頁

返回第51頁，共93頁，編輯于2022年，星期四當(dāng)所有“E"碼顯示完畢，計(jì)算機(jī)開始車身故障碼顯示。車身故障碼通常以

"F”為前綴。字符“二F”會在第一套碼之前顯示。第一套碼是存儲在內(nèi)存中的全部故障碼，包括硬碼和間歇碼，即最近100次發(fā)動機(jī)啟動中檢測到的碼。當(dāng)出現(xiàn)字符“.F.F”時(shí)，開始顯示第二套碼，第二套碼全部是硬碼。

當(dāng)顯示了全部碼后，會顯示字符“.7.0",表明系統(tǒng)為接下來的診斷程序做好了準(zhǔn)備。在消除BCM故障碼時(shí)，一起按下“Off""Lo”和“Hi”按鈕直到出現(xiàn)“F.0.0"。松開按鈕，".7.0”會再次出現(xiàn)。關(guān)掉點(diǎn)火開關(guān)，至少等待10s，故障碼被清除。課題1.5計(jì)算機(jī)電源電壓及接地線路的檢測下一頁返回第52頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

像其他電氣或電子元件一樣，計(jì)算機(jī)必須有足夠的供電電壓和良好的接地才能正常工作。在進(jìn)行檢測前，必須配備檢測車輛的車身計(jì)算機(jī)接線圖。首先，測量蓄電池電壓，作為參考值;關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，檢測計(jì)算機(jī)電源端子的供電電壓，應(yīng)為蓄電池電壓，如果在該接線柱上無電壓，則需要檢查計(jì)算機(jī)的熔斷器和相關(guān)的電路;把點(diǎn)火開關(guān)撥到運(yùn)行擋，同時(shí)檢查BCM的蓄電池和點(diǎn)火信號端子的電壓，電壓應(yīng)為蓄電池電壓，如果無電壓，則檢測與這些接線柱連接的熔斷器、熔斷或繼電器。課題1.5計(jì)算機(jī)電源電壓及接地線路的檢測下一頁上一頁返回第53頁，共93頁，編輯于2022年，星期四車身計(jì)算機(jī)有多根接地線，接地點(diǎn)通常連接在發(fā)動機(jī)機(jī)體上或蓄電池負(fù)極處，此外，用來把計(jì)算機(jī)安裝到汽車底盤上的緊固件也可能被用做接地。把點(diǎn)火開關(guān)放在運(yùn)行擋處，在接地線上進(jìn)行電壓降測試，接地電路上的電壓降不應(yīng)超過0.2

V。許多制造了家為BCM全部傳感器使用了同一個(gè)傳感器接地。接地是否良好非常關(guān)鍵，接地不良會造成所有的傳感器輸出值發(fā)生偏差，由于這些電壓值仍在傳感器的正常運(yùn)行參數(shù)之內(nèi)，因此這種類型的故障可能不會設(shè)置導(dǎo)通故障，也不會產(chǎn)生故障碼。課題1.5計(jì)算機(jī)電源電壓及接地線路的檢測下一頁上一頁返回第54頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

但BCM基于錯(cuò)誤的信息會導(dǎo)致BCM決策偏離正常值，引發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行問題。如圖1-24所示，以一個(gè)溫度感應(yīng)電路為例。圖(a)顯示了由帶10

kΩ熱敏電阻器的BCM所感應(yīng)出的正常電壓。圖(b)顯示了由仍舊帶10

kΩ熱敏電阻器，但在傳感器的回流電路中有附加的200電阻的BCM所感應(yīng)出的電壓，電壓偏離了25

mmV。由于該200的電阻也影響著其他共享該接地電路的全部傳感器，所以它們也會偏離25

mmV。課題1.5計(jì)算機(jī)電源電壓及接地線路的檢測上一頁

返回第55頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

不良的接地通常會導(dǎo)致電磁干擾(EMI，使參考信號出現(xiàn)噪聲。可以使用示波器檢查噪聲。把示波器連接到傳感器的5

V信號端子和傳感器接地端子之間，良好的波形應(yīng)該是平直的(圖1-25)如果波形有噪聲，把示波器的負(fù)極表筆移到一個(gè)已知的良好接地，噪聲消失了，則說明該傳

感器的接地電路存在故障或者有電阻;如果噪聲仍然存在，則說明

電源電路存在故障，或者在電路中另有電磁干擾，如交流發(fā)電機(jī)等。課題1.6執(zhí)行器檢測下一頁返回第56頁，共93頁，編輯于2022年，星期四本節(jié)介紹了執(zhí)行器檢測的一些基本方法。大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)允許通過故障診斷儀來檢測執(zhí)行器。技術(shù)員采用激活選中的執(zhí)行器來測試它們的運(yùn)行情況。

采用其他方法檢測時(shí)，一定要遵循制造了家的步驟。有些執(zhí)行器的工作電壓為5～7

V，因此不要直接連接12

V的電源。檢測執(zhí)行器的供電電壓和接地情況時(shí)，如果線路良好，把該執(zhí)行器從電路中斷開，利用歐姆表測量執(zhí)行器的電阻，檢測執(zhí)行器本身是否有故障。課題1.6執(zhí)行器檢測返回上一頁第57頁，共93頁，編輯于2022年，星期四大多數(shù)的執(zhí)行器是一種電磁設(shè)備，可以通過在示波器上觀察執(zhí)行器的動作。示波器能夠清晰顯示出電路故障;如果執(zhí)行器存在機(jī)械故障，通常也會

影響它的電壓波形。

如圖1-26所示，以電磁閥的檢測為例，計(jì)算機(jī)通過控制信號的脈沖寬度進(jìn)而控制了電磁閥的動作。控制信號顯示電磁閥的打開和關(guān)掉，電壓尖峰脈沖是由電磁閥線圈的自感引起的。一個(gè)有故障的電磁閥，其波形常會出現(xiàn)噪聲、毛刺或圓角。有些執(zhí)行器是由脈寬調(diào)制信號所控制的，通過改變信號的脈寬、信號的頻率和電壓電平控制設(shè)備運(yùn)行。課題1.7傳感器檢測下一頁返回第58頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

一、電阻型傳感器的檢測··

電位器用于測量線性或旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動，輸入計(jì)算機(jī)的電壓應(yīng)隨著傳感器電阻值的改變而平穩(wěn)地變化。在不破壞導(dǎo)線絕緣層的情況下檢測電壓信號，需要一系列的跨接線，如圖1-27所示。用歐姆表測量電阻值的變化。把傳感器從系統(tǒng)斷開，用歐姆表的表筆與參考接線柱和接地接線柱相連，測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行核對，測試結(jié)果良好時(shí)，則把表筆連接在參考接線柱和反饋接線柱之間，電阻應(yīng)隨著滑動片位置的變化而平穩(wěn)和連續(xù)地變化(圖1-28)課題1.7傳感器檢測上一頁返回下一頁第60頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

二、磁脈沖信號發(fā)生器的檢測磁脈沖信號發(fā)生器常采用汽車速度和單個(gè)車輪速度的信息。

檢測磁脈沖信號發(fā)生器時(shí)，把它從系統(tǒng)斷開，利用歐姆表檢測線圈的電阻值，與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。用電壓表交流擋的最低量程檢測傳感器輸出信號，旋轉(zhuǎn)傳動軸，觀察電壓信號變化，電壓信號應(yīng)隨著轉(zhuǎn)速的變化而變化。也可以用示波器來檢測磁脈沖信號發(fā)生器。將示波器的表筆接在傳感器的兩個(gè)接線柱上，轉(zhuǎn)速一定時(shí)，信號波形應(yīng)是正弦波;當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，交流信號的波幅和頻率應(yīng)隨著變化，如圖1-30所示。課題1.7傳感器檢測上一頁返回下一頁第61頁，共93頁，編輯于2022年，星期四·

三、霍爾效應(yīng)式開關(guān)的檢測··

利用數(shù)字式萬用表檢查霍爾效應(yīng)式開關(guān)的供電電壓和接地是否正常，利用示波器檢測傳感器信號輸出是否正常。把示波器的正表筆連到信號線，負(fù)表筆搭鐵，隨著旋轉(zhuǎn)軸