汽車電腦原理

汽車電腦是按照預定程序自動地對各種傳感器的輸入信號進行處理，然后輸出信號給執(zhí)行器，從而控制汽車運行的電子設備。

目前汽車電腦已經(jīng)得到了廣泛的應用，例如車身電腦、發(fā)動機電腦、變速器電腦以及ABS電腦等。雖然不同車型上配置的電腦數(shù)量和類型不盡相同，但總的發(fā)展趨勢是用一臺主電腦處理大多數(shù)傳感器的輸入信號，用一些較小的電子控制單元控制其他系統(tǒng)汽車電腦的構(gòu)成汽車電腦的主要部分是單片機，單片機是一塊集成了微處理器(CPU)、存儲器以及輸入和輸出接口的電路板。微處理器是單片機的核心部件，微處理器將輸入模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并根據(jù)存儲的參考數(shù)據(jù)進行對比處理，計算出輸出值，輸出信號經(jīng)過功率放大后控制執(zhí)行器，例如噴油器和繼電器等。隨著單片機計算能力和內(nèi)存容量越來越大，汽車電腦的功能也越來越多.

汽車發(fā)動機控制器(ECU)是汽車中最為復雜且功能最為強大的計算機，它包含電源、MPU、通信鏈路、離散輸入、頻率輸入、模擬輸入、開關(guān)輸出、PWM輸出和頻率輸出等9大模塊。一、輸入處理電路

信號：模擬信號數(shù)字信號脈沖信號(1)信號過濾和放大輸入電路接收傳感器和其他裝置的輸入信號，并對信號進行過濾和放大。輸入信號放大的目的是使信號增加到汽車電腦可以識別的程度，某些傳感器，例如氧傳感器，產(chǎn)生一個小于1V的低電壓信號，只能產(chǎn)生極小的電流，這樣的信號送入電腦內(nèi)的微處理器之前必須放大，這個放大作用由電腦中輸入芯片中的放大電路來完成。

(2)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換由于很多傳感器產(chǎn)生的是模擬信號，而微處理器處理的是數(shù)字信號，所以必須把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，這項工作由電腦輸入芯片中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器完成。模數(shù)轉(zhuǎn)換器以固定的時間間隔不斷對傳感器的模擬輸入信號進行掃描，并對模擬信號賦予固定的數(shù)值，然后將這個固定值轉(zhuǎn)換成二進制碼。在一些汽車電腦中，輸入處理芯片和微處理器制成一體。

二、微處理器

微處理器將已經(jīng)預處理過的信號進行運算，并將處理后的數(shù)據(jù)送至輸出電路

三、輸出處理電路

輸出電路將數(shù)字信號放大，有些還要還原為模擬信號，以驅(qū)動執(zhí)行元件工作

四、電源電路

電腦都使用5V電源驅(qū)動其傳感器。在電子工業(yè)中，5V電壓幾乎普遍作為傳送信息的標準。這個電壓對傳送可靠性來說已經(jīng)足夠高，而對電腦芯片的安全性來說足夠低，而且使用計算機工業(yè)標準電壓，對于汽車制造商來說會使電子零部件制造規(guī)范而且成本低

汽車控制系統(tǒng)設計一、總體設計二、微處理器的選擇三、控制程序匯編語言C語言

汽車電腦的檢修汽車電腦內(nèi)部電路可以分為兩部分，即包括輸入、輸出以及轉(zhuǎn)換電路的常規(guī)電路和微處理器。常規(guī)電路大多采用通用的電子元件，如果損壞一般是可以修復的。在實際使用過程中，汽車電腦的故障大多發(fā)生在常規(guī)電路中。如果要維修汽車電腦，首先要確定是電腦故障，以免盲目修理，造成不必要的時間浪費和引起其他電路故障

(1)確定電腦是否損壞確定電腦損壞的通常方法是在相關(guān)傳感器信號都能正常輸入電腦的情況下，電腦卻不能正確輸出控制信號來驅(qū)動執(zhí)行器。這句話雖然簡單，但這需要很多具體細致的基礎(chǔ)檢查工作。例如發(fā)動機無法起動，經(jīng)過檢查確定起動時噴油器插頭上無頻率電壓，在檢查相關(guān)電路正常而且起動信號可以正常輸入發(fā)動機電腦，但是電腦沒有輸出驅(qū)動信號給噴油器，這樣就可以斷定發(fā)動機電腦內(nèi)部故障。

(2)按照電路尋找損壞元件根據(jù)電路圖或?qū)嶋H線路的走向找到與噴油器連接的相應電腦端子，然后用數(shù)字萬用表的通斷擋從確定的電腦端子開始，沿著電腦的印刷電路查找，直至找到某個三極管。這是因為電腦通常采用大功率三極管放大執(zhí)行信號以驅(qū)動執(zhí)行器，所以此類故障的原因大多是一個起著開關(guān)作用的三極管短路所致。

(3)測量三極管確定三極管的3個極。與印刷線路對應的管腳為三極管的集電極，旁邊較細的印刷線是基極。確認方法是，將發(fā)動機電腦多孔插頭插上，起動發(fā)動機，使用萬用表的電壓擋連接到要確認的印刷線，顯示5V則為基極。用萬用表測試三極管，如果發(fā)現(xiàn)集電極(c)與基極(b)的正反向電阻無窮大，則說明三極管已經(jīng)斷路；如果發(fā)現(xiàn)集電極(c)與發(fā)射極(e)之間的電阻為零，則說明三極管已經(jīng)被擊穿。另外，還需要測量三極管附近相連的其他三極管和二極管。(4)確定替換用的三極管確定三極管的型號大致有以下幾個方法：①型號。查看三極管上的型號，通過三極管對應表確定與之相配的國產(chǎn)三極管。②電阻。三級管的基極一般都串有電阻，基極的電阻值要與原三極管的電阻值相近，不同顏色的電阻阻值不同。因為三極管的基極是靠電流的大小控制的，電腦電壓值固定，因此就需要利用電阻來控制電流。如果電流過大會燒毀三極管，電流過小則不能將其觸發(fā)。③測量。利用萬用表的二極管測量擋測量三極管的屬性。根據(jù)三極管的特性，應該只有1個管腳相對于另外2個管腳單向?qū)?，具備這個屬性則可確定是三極管，只有一對管腳單向?qū)ǖ氖菆鲂埽鄬α硗鈨蓚€管腳導通的管腳是三極管的基極。(5)將替換的三極管焊接到電路板上焊接時要注意焊錫要盡可能少，避免過熱，焊接完成后要用萬用表測量各