《汽车单片机与车载网络技术》课件第3章.ppt

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1、第3章 汽车电子控制单元实例及检修 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 3.1 发动机电子控制单元实例发动机电子控制单元实例3.2 电子控制单元的检修电子控制单元的检修第3章 汽车电子控制单元实例及检修 3.1 发动机电子控制单元实例发动机电子控制单元实例1.玛瑞利单点电脑结构框图玛瑞利单点电脑结构框图玛瑞利单点电脑是一种典型的集中喷射电脑,该电脑成本低廉且比较简单实用,目前广泛应用在国产微型车及低档轿车当中。图3-1为以该电脑为核心的发动机电控系统的原理图。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-1 发动机电控系统原理图第3章 汽车电子控制单元实例及检修 表 3-1 玛瑞利单点电脑的针脚定

2、义 针脚号 功 能 针脚号 功 能 1 1、4 缸点火线圈初级信号 19 2、3 缸点火线圈初级信号 2 B 相怠速马达控制信号 20 A相怠速马达控制信号 3 D 相怠速马达控制信号 21 C 相怠速马达控制信号 4 主继电器信号 22 燃油蒸汽电磁阀信号 5 空 23 燃油泵继电器控制信号(-)6 报警灯接通信号 24 空调继电器信号 7 空 25 空 8 空调机输入信号 26 点火开关输入 9 空 27 空 10 诊断口 L 连线 28 转速传感器输入(+)11 转速传感器输入(-)29 氧传感器输入(+)12 氧传感器输入(-)30 节流阀电位计信号输入 13 水温传感器输入(-)31

3、 进气温度传感器信号输入 14 压力传感器/节流阀电位计 5 V 电源 32 绝对压力传感器信号输入 15 诊断口 K 连线 33 空 16 水温/空气/压力传感器和节流阀位置传感器接地线 34 发动机主接地线 17 发动机主接地线 35 点火开关+12 V 供电输入 18 喷油器搭铁信号 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-2为该电脑的内部电路原理框图,从图中可以看出发动机电脑的逻辑电路以CPU为核心,它通过数据总线和地址总线把存储器、总线驱动器、数据锁存器等外部器件有机地连成一体,并通过I/O口把传感器信号接收到CPU内部,把执行信号送到外部,同时完成与其他设备(如诊断设备)的通信功

4、能。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-2 玛瑞利单点电脑的内部电路框图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 2玛瑞利单点电脑主要器件的介绍玛瑞利单点电脑主要器件的介绍(1)CPU。该电脑的CPU使用的单片机是MC68HC11F1。MC68HC11F1是Motorola公司生产的高性能的8位单片机,其内部资源如图3-3所示。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-3 MC68HC11F1的结构框图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 MC68HC11F1的主要特征如下:具有MC68HC11 CPU;512 B带区域数据保护功能的片内EEPROM;1024 B的片内RAM;增强的16位定

5、时器系统:包括3个输入捕获通道,4个输出比较通道,1个附加通道(可选择作为第4或第5输出通道);实时中断电路;8位脉冲累加器;同步外围设备接口SPI;第3章 汽车电子控制单元实例及检修 异步非归零码串行通信接口SCI;两种省电模式:STOP、WAIT;8通道8位A/D转换器;看门狗系统;可达5 MHz的总线时钟;两种封装形式:68引脚PLCC封装和80引脚TQFP封装。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-4 MC68HC11F1 68引脚PLCC封装图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 VDD、VSS微控制器主电源的供给引脚。VDD接+5 V,VSS必须接地。RESET外部复位引脚,低

6、电平有效。当输入低电平时可使 CPU 复位,当 COP 看门狗、内部时钟监视失效而触发内部复位时,该引脚输出低电平。XTAL、EXTAL晶振驱动和外部时钟输入。IRQ可屏蔽中断请求输入端。XIRQ不可屏蔽中断请求输入端。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 MODA/LIR、MODB/VSTBY工作模式选择。复位期间,MODA、MODB 引脚的逻辑电平使得 CPU 可选择以下四种模式:单片模式、扩展模式、自举模式、测试模式。工作模式选定后,加载指令寄存器(LIR)引脚提供的指令以开始运行,VSTBY引脚为随机存储器的待机电源引脚。VRL、VRH参考电压引脚。这两个引脚为 A/D 转换提供参考电压

7、,VRL是低参考电位,一般为 0 V,VRH是高参考电位。正常情况下,VRH至少比 VRL高 3 V。VRL、VRH应该在 VDD、VSS之间,这两个引脚必须外接滤波电容,否则噪声将引起 A/D 转换的严重 失真。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 信号端口分为以下几种:端口 A:它是一个 8 位常规的、带有一个数据寄存器(PORTA)和一个数据方向寄存器(DDRA)的 I/O 口 PA7:0,复位后 16 位定时系统复用端口 A 的引脚。端口 B:它是一个 8 位的输出口。在单片模式下,端口 B 是常规输出口PB7:0;在扩展模式下,端口B是高8位地址总线ADDR15:8。端口 C:它是一个

8、 8 位常规的、带有一个数据寄存器(PORTC)和一个数据方向寄存器(DDRC)的 I/O 口。在单片模式下,端口 C 是常规I/O 口 PC7:0;在扩展模式下,端口 C 是 8 位数据总线 DATA7:0。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 第3章 汽车电子控制单元实例及检修(2)74HC244。74HC244是带使能端的三态总线驱动器,其引脚图见图3-5。在玛瑞利单点电脑中,74HC244用作空调、油泵、EVAP电磁阀、怠速马达等设备的状态输入开关,其输出端直接与数据总线相连。(3)74HC273。74HC273是带复位端的、8路上升沿有效的D触发器,其引脚图如图3-6所示。在玛瑞利单点

9、电脑中,74HC273用作怠速马达、主继电器、故障指示灯、空调继电器等驱动信号的输出开关,其输入端直接与数据总线相连。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-5 74HC244引脚图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-6 74HC273引脚图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修(4)27C512。27C512是64 KB的8位只读存储器,其引脚图如图3-7所示。在玛瑞利电脑中,27C512用来存储电脑的主程序和各种数据表格。图3-7 27C512引脚图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 3玛瑞利单点电脑的工作原理玛瑞利单点电脑的工作原理玛瑞利单点电脑的原理框图参见图3-2,其工作流

10、程如下:(1)电源接通后,由电源芯片L9170的引脚8输出复位信号(低电平)至CPU的复位端17(见图3-17电源部分电路),同时送到74HC273的清零端1使其输出清零。CPU进入启动状态后,先对内部硬件进行复位,设置相应的寄存器;然后开始加载程序,将27C512中的主程序读入到内部的RAM中;最后进入程序运行状态。(2)主程序先使数据总线D2输出逻辑1(高电位)并送至74HC273的引脚7,经74HC273锁存后从引脚6输出高电位的控制信号,使主继电器接通,从而将12 V的电源加到点火线圈及喷油器等外部设备。第3章 汽车电子控制单元实例及检修(3)CPU通过PORT E、PORT A口读入

11、外部传感器信号及转速信号,然后通过这些信号判断车辆当前的运行工况,并根据当前的工况从PORT D、PORT G口及数据总线(通过74HC273锁存)输出相应的驱动信号,使相应的设备进入运行状态。(4)CPU通过PORT A、PORT D、PORT G及数据总线(经74HC244驱动)读入相应设备的状态信息,并根据这些信息对控制信号进行进一步的优化和调整。逻辑电路和传感器及执行机构构成了闭环控制系统,以通过反馈信号不断优化控制系统,从而使发动机处于最佳状态。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 4玛瑞利单点电脑点火控制电路分析玛瑞利单点电脑点火控制电路分析1)电路图玛瑞利单点电脑的点火控制电路是典

12、型的直接点火系统,该点火系统是由CPU的A口控制的,具体电路见图3-8。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-8 点火电路原理图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 2)工作原理工作原理(1)系统复位后,主程序将CPU的端口A配置成定时器口,来自电脑引脚的转速信号(pin 11、pin 28)经电阻送至芯片L9101的引脚6、7。该信号的波形如图3-9所示,每个周期由58个小正弦波和一个大正弦波组成。图3-9 转速信号波形 第3章 汽车电子控制单元实例及检修(2)转速信号经L9101内部波形整形后由引脚10 输出如图3-10所示的5 V脉冲信号,每个周期由58个窄脉冲和1个宽脉冲组成。该信

13、号送到74HC14D的引脚11 经反相器取反后由其引脚10 送至CPU端口A的引脚35(PA7,驱动CPU内部的脉冲累加器)和引脚42(PA0,定时器的输入端OC1),波形如图3-11所示。图3-10 L9101引脚10的输出波形 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-11 74HC14D引脚10的输出波形 第3章 汽车电子控制单元实例及检修(3)CPU根据OC1收到的脉冲信号对点火时间做出判断:CPU一收到宽脉冲(对应两个缺齿)就开始计数,累计20个连续窄脉冲后判断为1缸或4缸的上止点,累计50个窄脉冲出现后判断为2缸或3缸的上止点。由此CPU计算出1、4缸和2、3缸的基本点火提前角,然

14、后根据发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器等输入信号,以及根据存储器中的点火提前角修正表对基本点火提前角进行修正以获得精确的点火时间。第3章 汽车电子控制单元实例及检修(4)由CPU的引脚38(PA4,OC4)和引脚36(PA6,OC2)分别输出1、4缸和2、3缸的点火驱动信号,波形如图3-12所示。每路信号经过两个三极管以驱动后送至点火三极管以控制点火线圈进行点火。图3-12 点火驱动信号 第3章 汽车电子控制单元实例及检修(5)点火成功后,由运算放大器LM2903构成的电压比较器(引脚2 为反相端、引脚3 为同相端)的引脚1产生的点火确认信号如图3-13所示。该信号送至

15、74HC14D的引脚1 经反相驱动后由引脚2 送至CPU的引脚41(PA1,IC2),波形如图3-14所示。CPU通过点火确认信号对点火情况进行监视。图3-13 LM2903引脚1输出的点火确认信号波形 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-14 74HC14D输出端2输出波形 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 3)金杯单点玛瑞利电脑点火电路正常工作的四个要素(1)有正常的转速信号送至CPU系统。(2)CPU系统能够进行正常的信息处理并输出相应的点火驱动信号。(3)执行机构(点火及驱动电路)能正常工作。(4)点火反馈信号能正常送到CPU系统。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 5喷油电路

16、分析喷油电路分析1)电路图玛瑞利单点电脑的喷油控制电路主要由CPU的端口G和定时器的OC1(PA5)组成,电路如图3-15所示。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-15 喷油控制电路原理图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 2)工作原理CPU首先根据点火频率确定喷油频率(喷油频率为点火频率的一半),再由CPU的输出端37输出喷油驱动脉冲信号至喷油模块L9150的引脚5;此信号经L9150放大后由其引脚2输出到喷油器,这就是喷油电路的基本工作原理。在喷油过程中,CPU还要根据A/D转换器送来的各种传感器信号,判断当前的工况,并根据工况信息调整喷油驱动脉冲信号的宽度,从而控制喷油器的喷油量

17、,以满足发动机各种工况的需要。喷油器的喷油量分为基本喷油量和补充喷油量两部分。第3章 汽车电子控制单元实例及检修(1)基本喷油量。发动机只要一转动就产生发动机转速信号和负荷状况信号。发动机转速信号由转速传感器提供,发动机负荷信号由空气流量传感器或进气压力传感器所测量的进气量决定。CPU根据这两个信号所决定的喷油量称为基本喷油量。第3章 汽车电子控制单元实例及检修(2)补充喷油量。电控汽油喷射系统最终的喷油量是由CPU对各种传感器送来的信号加以计算后决定的,即供油多少是根据实际需要确定的。在许多工况下,比如在启动或大负荷工况下,除基本喷油量外,还需要有额外的喷油。冷却液温度、空气温度、节气门开度

18、等因素都会影响喷油量的多少。CPU的引脚21输出使能(片选)信号至L9150的引脚1来控制喷油电路的启动和停止;L9150的引脚7、8、9、10分别接至CPU的引脚26、25、27、24,即PG3:0,用来反馈喷油脉宽的二进制信息,使CPU时刻了解喷油控制是否达到了控制目标。这是个典型的闭环控制系统,通过不断的反馈和控制最终使喷油量与发动机的实际工况相一致。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 6怠速控制电路分析怠速控制电路分析1)电路原理图玛瑞利单点电脑的怠速控制电路由CPU、数据锁存器74HC273、总线驱动器74HC244及怠速马达驱动电路L9122等器件组成,如图3-16所示。第3章 汽

19、车电子控制单元实例及检修 图3-16 怠速控制电路原理图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 2)工作原理发动机启动后,CPU通过A/D变换器读入冷却液温度传感器的数据,然后将冷却液温度转换成数字控制信号,通过数据总线D5、D6、D7输送至74HC273的引脚14、17、18;控制信号经74HC273锁存后由引脚15、16、19输出到怠速马达驱动芯片L9122引脚的5、11、4和12,L9122将高低电平的数字信号转化为电压信号后由引脚6、7、9、10输出到ECU的接脚Pin2、Pin20、Pin21、Pin3,以便通过两组线圈控制怠速马达的转向和转角,从而改变空气旁通道的开度,使怠速状态下的

20、进气量发生变化。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 CPU通过读取进气压力信号来感知进气量的变化,然后对喷油脉冲宽度做出调整,进而使发动机转速发生变化;转速的变化量又通过转速传感器送回CPU,这样就形成了一个闭环控制系统。CPU根据当前的冷却液温度,通过查找固化在ROM中的怠速表格,可以对发动机怠速进行有效的控制。另外,L9122的引脚13、14、15将怠速驱动电路的工作状态送至74HC244的引脚2、4、6,经74HC244驱动后,由引脚18、16、14送到CPU的数据总线D0、D1、D2上,这样CPU可以随时了解怠速驱动电路的工作状态,以便对其实施有效的控制。第3章 汽车电子控制单元实例及

21、检修 7其他电路其他电路1)电源电路电源电路的具体工作原理图如图3-17所示 图3-17 电源部分工作原理图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 来自电脑插脚Pin35的12V蓄电池电压加到了L9170的引脚2和11。当L9170的引脚9收到来自Pin26的启动信号后,由引脚1输出5 V电压供给电脑本身使用;而由端口3、引脚4通过Pin14输出5 V电压给外部传感器使用;由引脚8输出复位信号到CPU的引脚17和74HC273的1,使电脑板复位,同时使74HC273在复位期间清零,以避免发生错误的控制动作。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 2)空调继电器、油泵继电器、故障报警灯及主继电器空调继

22、电器、油泵继电器、故障报警灯及主继电器控制电路控制电路继电器部分的电路工作原理图如图3-18所示。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-18 继电器部分电路的工作原理图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修(1)空调继电器控制:CPU通过数据总线D3输出控制信号到74HC273的引脚8,经锁存后由引脚9输出至CA3262AQ的引脚16,从而控制引脚14变成低电平使空调继电器吸合。(2)油泵继电器控制:由CPU的引脚39直接产生控制信号加至CA3262AQ的引脚17以控制引脚12变成低电平使油泵继电器吸合。(3)故障报警灯:由CPU通过数据总线D0输出控制信号到74HC273的引脚3,经锁存后

23、由引脚2输出至CA3262AQ的引脚27,以控制引脚4变成低电平,从而使故障灯点亮。(4)主继电器控制:由CPU通过数据总线D0输出控制信号到74HC273的引脚7,经锁存后由引脚6输出至CA3262AQ的引脚28,以控制引脚2变成低电平,从而使主继电器吸合。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 3)传感器电路 图3-19 传感器信号处理电路原理图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 3.2 电子控制单元的检修电子控制单元的检修1检修工具检修工具(1)防静电手套。日常生活中,每个人身上都存在着静电,高达上千伏,因此在测试电脑时要防止人体静电通过测试点传到比较弱的微处理器和存储器电路上,从而造成永

24、久性的损坏。如果有防静电手套,一端戴在手上,另一端接在电脑的搭铁端,就可有效的防止此类事故。第3章 汽车电子控制单元实例及检修(2)焊接工具。发动机电路由很多CMOS芯片组成,因此焊接时也要有防静电措施,所以必须具有防静电拆焊台和防静电烙铁。可采用进口的白光焊接设备,也可采用国产质量较好的焊接设备,如QUICK850、QUICK926等。(3)大电流多路可调稳压电源。在维修电脑板时,经常需要给电脑板加电测量,因此需要有一个稳压性能好的、带电流电压指示的稳压电源。(4)数字万用表。电脑中很多的电路都只能通过极弱的电流,如果用指针式电压表测量,表内线圈的反向电压可能会损坏电脑,所以应用内阻大于10

25、 k的数字表测量电路。第3章 汽车电子控制单元实例及检修(5)信号发生器。由于电脑必须加上相应的传感器信号才能进入工作状态,而最基本的传感器信号是转速信号,且有相当多的电脑板需要的转速信号是不规则的(如玛瑞利单点电脑的转速信号就是60缺2的不规则的正弦信号),另外部分电脑板必须同时加两路以上的信号(如曲轴、凸轮轴信号等),因此必须具备一台两通道以上的任意波形信号发生器,如国内的SM-59。(6)数字示波器。检修电脑板经常需要测量各种波形信号,而信号的频率范围跨度很大,低的只有几赫兹,高的却可达到几十兆赫兹,所以建议采用频率为40 MHz以上的、采样频率不低于200 Mb/s的示波器,如FLUK

26、E、TEK等品牌。第3章 汽车电子控制单元实例及检修(7)编程器。很多电脑板的故障是数据故障,经常需要重写EEPROM、EPROM、FLASH等内的数据,有时更会遇到更换CPU的情况,且更换CPU时必须重写CPU的EEPROM、EPROM或FLASH。因此,维修时必须具备一台功能比较全面的编程器。目前,无论在国内或在国际市场上,能够符合上述要求的只有汽车数据专家。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 2检修方法检修方法(1)直观检查法。检修人员通过观察元器件的外观,从中发现异常现象,从而找到故障的部位及原因。比如ECU内部引线腐蚀、元件烧蚀等故障即可通过观察法来排除。(2)故障再生法。此方法适用

27、于一些间歇性出现的问题,可有意识的让故障重复发生,从而判断故障发生的原因。比如,在高温情况下才出现的故障,可以打开ECU的盖板,用电吹风或热风枪对可疑部位加热,使故障再现,从而找出故障原因。但是要注意温度不能调得太高,以防因温度过高使本来性能良好的半导体器件损坏。第3章 汽车电子控制单元实例及检修(3)替代检查法。此方法的基本思路是用一个质量可靠的元件(或电路)去替代被怀疑有故障的元件(或电路)。如果替代后工作正常,说明原来的元件(或电路)有问题。(4)万用表检测法。比如,若怀疑ECU的供电不正常,则可用电压挡对各集成电路的供电电源线、线路中连接蓄电池的主电源线、受点火开关控制的电源线和内部集

28、成稳压器构成的稳压电路进行测量。再比如,要判断某一段铜箔线路是否断路,可采用电阻挡进行测量。第3章 汽车电子控制单元实例及检修(5)示波器检测法。采用示波器对ECU中关键点的波形进行测量,从而判断其是否正常。(6)信号注入检测法。在车辆不工作的状态下,人为地利用信号发生器给电脑提供正常工作所必须的信号,让电脑进入工作状态来排除故障。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 3玛瑞利单点电脑主要电路的检修玛瑞利单点电脑主要电路的检修1)逻辑电路的检修逻辑电路的检修在逻辑电路中,数据总线是共用的,这样很多器件会交连在一起,导致检修工作相对比较复杂,因此需根据具体情况做出准确的判断,以缩短检修时间。(1)

29、时钟信号的检测。时钟信号是逻辑电路同步工作的基础,没有时钟信号,逻辑电路就会瘫痪。电脑板加电后,用示波器测量CPU的引脚6、7后应有如图3-20所示的正弦波信号。如果没有波形,说明时钟电路工作异常,那么再测量CPU的引脚6、7,此时应有3 V左右的电压。如果没有电压,说明CPU内部的时钟电路已损坏,应更换CPU;如有电压,应更换晶振、电容、电阻等器件。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-20 时钟信号波形 第3章 汽车电子控制单元实例及检修(2)复位信号的检测。复位信号是逻辑电路的启动指令,由L9170产生。电源上电后在引脚8产生一定时间的低电平延迟信号,然后跳到高电平。用示波器测量引脚

30、8应能看到明显的低电平延迟及跳变过程。如果没有,说明L9170内部的复位电路损坏,应更换L9170。(3)数据/地址信号的检测。在CPU的数据/地址线上应能测到如图3-21所示的波形。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-21 数据/地址信号波形 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 如果测不到正常的地址信号,可先将27C512从插座上拔下,再进行测量。这样可以区分是27C512发生故障还是CPU发生故障。如果是数据信号不正常(影响数据信号的因素有74HC244、74HC273、CPU及27C512),可采用上面的方法首先排除27C512发生故障的可能;然后再判断74HC273的正常性,判断

31、方法如下:将其脚挑起后接地,此时测得的Q0Q7应为低电平,否则更换;挑起CP脚,同时将D0D7通过10 k的电阻接到+5 V的电源(10 k的电阻一端接+5 V电源,另一端接触CP脚,相当于给CP脚一个上升沿),此时测量Q0Q7应为高电位,否则更换74HC273。用类似的方法也可检查74HC244是否损坏,如果排除了74HC244、74HC273、27C512发生故障的可能性,请更换CPU。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 2)点火电路的检修金杯单点玛瑞利电脑最常出现的故障现象是不点火,下面介绍其检修过程。(1)首先给电脑正常供电,接脚Pin17接地,然后用任意波信号发生器产生如图3-9所示

32、的转速模拟信号加到电脑的接脚Pin11(信号负)和Pin28(信号正)。这样可以使电脑进入工作状态。(2)用示波器测量L9101的引脚10,应有如图3-10所示的脉冲信号,如果测不到信号说明L9101及其附属电路有故障。此时应先检查L9101周围的电路,如果没有问题,再检查L9101的引脚6、7接到电脑接脚Pin11、Pin28的线路,若仍然没有问题,应更换L9101。第3章 汽车电子控制单元实例及检修(3)上述电路若没有问题,接着测试CPU的引脚42、35。用示波器测量后应有如图3-11所示的波形,如果没有波形请检查74HC14D及周围电路、CPU的引脚42和35至74HC14D的引脚10间

33、的通路、74HC14D的引脚11至L9101的引脚10间的通路。(4)上述电路若没有问题,接下来测试CPU的引脚36和引脚38。用示波器测量后应有如图3-12所示的点火驱动信号,如果测不到,说明CPU系统工作不正常。(5)如果以上电路都正常,却仍然不点火,说明点火执行器件(每路两个驱动三极管和一个点火管)有故障。注:点火反馈部分的故障一般不会引起不点火,只会造成点火后熄火或点火时间失控。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 3)喷油控制电路的检修根据喷油控制电路的原理,在有正常点火信号的情况下,首先测量CPU的引脚37有无喷油驱动信号输出。如果没有喷油驱动信号,说明电脑板程序执行不正常,可用数据

34、专家重写CPU及存储器27C512内的程序。如果有喷油驱动信号输出,在L9150的引脚2外接感性负载的情况下,测量引脚2有无喷油控制信号输出。若没有输出,说明L9150已损坏,但也可能是L9150供电不正常,在排除电源问题的情况下可更换L9150;如有正常喷油控制信号输出,说明喷油电路不正常,请检查电脑板外部电路。另外,喷油控制电路的损坏还可能造成加速不良的故障。这种故障一般是程序和数据问题,可以用数据专家做程序恢复和数据匹配。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 4Motronic 1.5.4电脑故障的检修电脑故障的检修Motronic 1.5.4电脑是由上海大众汽车有限公司与德国BOSCH公

35、司合作开发的闭环电子控制多点燃油顺序喷射系统,特点是点火系统与喷油系统复合在一起。Motronic 1.5.4电脑各引脚的定义如表3-2所示。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 表 3-2 Motronic 1.5.4 电脑引脚定义 引脚号 功 能 引脚号 功 能 1 点火线圈初级绕组末端 29 空 2 点火线圈接地 3 油泵继电器的“86”接柱 4 怠速控制阀接柱“1”30 进气压力/温度传感器接柱“1”水温传感器接柱“2”爆震传感器接柱“2”5、6 空 3133 空 7 进气压力传感器压力信号输出接柱“4”34 4 缸喷油器 8、9 空 35 3 缸喷油器 10 氧传感器接柱“3”36 空

36、 11 爆震传感器接柱“1”37 点火开关接柱“15”12 5 V 电压 38 空 13 空 39 基础调整量接线 14 喷油器接地 40 空调压缩机 15 空 41 空调开关 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 16 2 缸喷油器 42、43 空 17 1 缸喷油器 44 进气压力/温度传感器接柱“2”18 蓄电池“+”极 45 水温传感器接柱“1”19 爆震传感器屏蔽线 46、47 空 2023 空 48 霍尔传感器搭铁 24 ECU 接地 49 霍尔传感器信号输出 25 空 5052 空 26 怠速控制阀接柱“2”53 节气门位置传感器接柱“2”27 点火开关接柱“15”54 空 28

37、氧传感器接柱“4”55 诊断信号线 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 1)Motronic 1.5.4电脑不点火故障的检修图3-22为Motronic 1.5.4电脑点火部分的电路原理图。来自电脑插脚Pin49、Pin48的霍尔信号送至30311的引脚3;信号经30311整形并驱动后由30311的引脚1输送至CPUB58468的引脚36;B58468根据此信号判断准确的点火时刻,并由引脚62输出点火驱动信号到B58290的引脚2,以进一步增加电流驱动能力;同时将信号反相后,由B58290的引脚23输出到点火模块30023的引脚1;30023的引脚3通过插脚Pin1控制外部点火线圈进行点火。第

38、3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-22 Motronic 1.5.4电脑点火部分的电路原理图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 Motronic 1.5.4电脑出现不点火故障时,其检修过程如下:(1)给Motronic 1.5.4电脑正常加电(Pin18、Pin27、Pin37接12 V电源,Pin2接地),用任意波形发生器模拟转速信号并加至电脑板的Pin48、Pin49脚。(2)用示波器检测30311的引脚1,如无方波输出,检查30311的引脚3到电脑插脚的通路以及30311的周围附属电路;如30311的引脚1有方波输出,再检查B58468的引脚36有无方波,没有则说明30311的引

39、脚1到B58468的引脚36之间有断路。(3)检查B58468的引脚62有无点火驱动信号,如没有,用示波器测量27C512的数据及地址引脚。此时应有数据交换信号,若没有则说明CPU损坏,应更换B58468(需重写Boot loader程序);若有信号则需重写27C512的程序。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 2)油泵不吸合故障的检修图3-23为Motronic 1.5.4电脑油泵驱动部分的电路原理图。打开点火开关后,B58468的引脚67输出低电平驱动信号;此信号经B58290两次驱动后由引脚16输出至Pin3使油泵吸合。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-23 Motronic 1

40、.5.4电脑油泵驱动部分的电路原理图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 油泵不吸合时,可按下列步骤检修:(1)首先按照上述方法给电脑板加电,并用任意波形发生器模拟转速信号加至电脑板的Pin48、Pin49脚。(2)测量B58468的引脚67,测量结果应为低电平驱动信号,若没有则说明CPU损坏,请更换CPU。(3)若上述电路没有问题,则测量B58290的引脚16,测量结果应为低电平。如果不是,说明B58290及周围电路有故障;如果是,表明油泵控制电路工作正常,故障在电脑外部。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 3)空调继电器无法吸合故障的检修图3-24为Motronic 1.5.4电脑空调部分

41、的电路原理图。打开空调开关后,由Pin41送来高电平信号至B57965的引脚11,反相后由引脚10输出至CPU的引脚79;CPU收到空调开关信号后由引脚65输出高电平到B58290的引脚10,再由其引脚15输出低电平驱动信号使空调继电器吸合。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-24 Motronic 1.5.4电脑空调部分的电路原理图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 空调继电器不吸合时,其检修过程如下:(1)给电脑板加电,将Pin41通过10 k的电阻连至+5 V电位。(2)测量B57965的引脚11,结果应为高电位信号。若不是,说明Pin41到B57965的引脚11之间断路。(3)

42、测量B57965的引脚10,结果应为低电平。若不是,检查B57965及其周围器件。(4)测量B58468的引脚79,结果应为低电平。若不是,说明B57965的引脚10至B58468的引脚79之间断路。第3章 汽车电子控制单元实例及检修(5)测量B58468的引脚65,结果应为高电位。若不是,请更换B58468。(6)再测量B58290的引脚10,结果应为高电位。若不是,说明B58468的引脚65至B58290的引脚10之间断路。(7)最后测量B58290的引脚15,结果应为低电平。若不是,说明B58290或其周围器件损坏;若是则检查空调继电器电路。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 5SIEM

43、ENS 5WPx电脑的故障检修电脑的故障检修1)不点火故障的检修SIEMENS 5WPx电脑点火部分的电路见图3-25。凸轮轴位置信号由电脑插脚Pin44送至74HC14D的引脚5,经反相后由74HC14D的引脚6输出至CPU的引脚36;曲轴位置信号由电脑插脚Pin67送至74HC14D的引脚11,反相后由74HC14D的引脚10输出至CPU的引脚33;CPU根据凸轮轴位置信号对点火时刻作出判断,然后由引脚71输出点火脉冲至916741的引脚4;点火脉冲经过驱动放大后由916741的引脚11输出,再经电脑插脚Pin7送至点火模块。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-25 SIEMENS

44、5WPx电脑点火部分的电路原理图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 出现不点火故障时,可按如下方法检修:(1)将ECU单元正常加电:Pin1接地,Pin23、Pin38接+12 V电位,并用任意波形信号发生器模拟曲轴信号及凸轮轴信号后分别加至ECU单元的Pin67、Pin44。(2)检测CPU的引脚33、36,应可测到60缺2的均匀方波信号。如果测不到,检查74HC14D至ECU插脚之间的连线、74HC14D至CPU之间的连线、74HC14D及其周围电路。(3)如果能在CPU的引脚33、36测到60缺2的方波信号,则再测量CPU的引脚71有无点火脉冲输出。若没有,说明CPU及逻辑电路部分有问

45、题。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 2)不喷油故障的检修SIEMENS 5WPx电脑喷油部分的电路见图3-26。CPU的数据总线D0输出的控制信号经74HC377D锁存后送至100904C的引脚5,使100904C启动,从而进入工作状态。喷油信号由CPU的引脚1、2、3、5输送至100904C的引脚1、3、13、15,经驱动放大后由100904C的引脚2、4、12、14输出,并经电脑的Pin48、Pin46、Pin2、Pin47送至4个喷油嘴控制端。100904C的引脚7、11输出喷油反馈信号至CPU的引脚21、61。应将100904C的引脚9与CPU的引脚10(复位信号)相连,可避免上电复位期间喷油嘴发生误动作。第3章 汽车电子控制单元实例及检修 图3-26 SIEMENS 5WPx电脑喷油部分的电路原理图 第3章 汽车电子控制单元实例及检修 出现不喷油故障时,可按如下方法检修:(1)测量CPU的引脚1、2、3、5有无喷油脉冲,如果没有,应更换CPU。(2)如波形正常,则在Pin48、Pin46、Pin2、Pin47外部加上感性负载,然后测量100904C的引脚2、4、12、14有无正常的喷油信号。如果没有,说明100904C损坏或100904C至CPU之间的通道断路。

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