汽车电子技术第5章汽车电脑核心电路原理

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• (2)若有电压变化,则应测量30311的脚10和B58468的脚15. • (3)测量30311的脚10,若无电压变化,则说明30311损坏或
周围元器件损坏。 • (4)测量B58468的脚15,若无电压变化,则说明B58468与
30311之间存在断路。 • (5)用示波器测量B58468脚1、脚2、脚3、脚5的喷油脉型电控燃油喷射系统
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 电控燃油喷射技术在发动机上的应用,全面提高了发动机 的综合性能,与化油器式发动机相比,电控燃油喷射在以 下几个方面有明显的改善和提高:
• (1)提高了发动机的动力和经济性能; • (2)改善了各缸混合气的均匀性; • (3)有害物排放显著减少; • (4)改善了发动机对地理及气候环境的适应性; • (5)提高了发动机高低温起动性能和暖机性能。 • 电控系统使发动机在低排放、低油耗和高功率等方面有
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 2. Motronic1.5.4电脑喷油电路的故障检修
• 给电脑板加电,然后用一个1kΩ的可变电阻和一个4.7Ω的固定电 阻模拟氧传感器信号接到PIN28和PIN10,改变可变电阻器的电 阻,同时测量30311的脚6、脚11有无电压变化。
• (1)若无电压变化,则说明30311的脚6、脚9、脚11、脚7之间 是断路,用万用表检查后即可着手排除故障。
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 5.1.3 Motronic 1.5.4电脑电源电路
• Motronic 1.5.4电脑电源电路采用的芯片是30358
30358芯片的工作原理
芯片30358
30358为M1.5.4电脑内 部提供+5V电源
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 其引脚功能如下: • 脚1:内部电源滤波端24V,判断30358好坏的关键就是1号脚如
否变化,有变化则说明程序运行不正常,应更换或重写 EPROM27C512。 • (6)测量30373脚11、脚13、脚3、脚5的脉宽是否有变化,若 没有变化,则应更换30373;有变化则说明电脑工作正常,是其 他电路及元器件存在故障。
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 四、Motronic3.8.2电脑的喷油控制
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 5.1.2常见的电源芯片
• 玛瑞利电脑采用的电源芯片为:L9170
功能
1、产生稳压电源 2、比较信号稳压 3、为CPU提供复位信号
电源电路部分工作原理
芯片L9170的脚2、脚9、脚10为电源输入脚,当点火开关打开时,来自电脑引脚PIN35的 12V蓄电池电压加到了L8170的2脚和11脚,当L9170的脚9收到来自PIN26的启动信号后,由 脚1输出5V电压供给电脑本身使用,脚3、脚4输出5V电压通过PIN14供给外部传感器(如进 气压力、节气门位置传感器)使用,同时由脚8输出复位信号加到CPU的端子17和74HC273 的端子1,使电脑板复位,同时使74HC273在复位期间清零,以免发生错误的控制动作。
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 2.玛瑞利单点电脑喷油电路的故障检修
• (1)给电脑板通电,用波形发生器输入转速信号, 测量CPU的脚37有无喷油驱动信号输出,如果没有喷 油驱动信号输出,说明电脑板程序执行不正常,可重 写存储器27C512内的程序。
• (2)如果有喷油驱动信号输出,在L9150的脚2外接 感性负载,测量脚2有无喷油控制信号输出,没有输 出说明L9150损坏,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。
• (3)如有正常喷油控制输出,则说明喷油电路不正 常,需检查电脑板外部电路。
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 三、Motronic1.5.4电脑的喷油控制
• 1. Motronic1.5.4电脑的喷油控制原理
油泵驱动相关的电路 打开点火开关后,B58468的PIN67脚输出低电平驱动信号,经B58290两次 驱动后由脚16输出至PIN3,使油泵吸合。
正常。 • 脚10:来自电脑端口PIN27的+12V电源,受点火开关控制。 • 脚12:+12V。 • 脚11、13、14:+5V。 • 脚15:为CPU内部提供参考电压。
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 5.1.4 Motronic 3.8.2电脑电源
MMotronic 3.8.2电脑采用电源芯片B58491,作为其内部+5V电源供电和CPU等芯 片的复位信号产生电路,由于在该电脑板中B58491只作为电源和复位使用,所以 其功能和电路结构相对比较简单。脚3、脚4为B58491的12V供电端,脚16和脚17为 电脑板内部提供+5V电源,脚7输出复位信号。
POR:上电复位标志。发生上电复位时该设置为1。 PIN:外部复位标志。发生外部复位时该设置为1。 COP:“看门狗”复位。发生“看门狗”复位时该设置为1。 ILOP:非法操作复位标志。发生非法操作码复位时该设置为1。 ILAD:非法地址复位标志。发生非法地址复位时该设置为1。 LVI:低电压极限复位标志。发生低电压极限复位时该设置为1。
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 三、复位的方式
汽车电脑的复位方式
外部复位 芯片内部复位
外部复位:外部复位是指通过外部 电路将逻辑低电平0加到芯片的RST 引脚上一段时间后产生的复位
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 内部复位:内部复位是指芯片内部源引起的复位。复
位时,内部复位源将芯片的RST引脚拉低32个CGMXCLK周 期,以便使外部设备获得同步复位,在释放RST引脚后, 再经过32个周期,才从复位向量处开始执行程序。
了质的飞跃和提高。随着科学技术的进步和发展,电控系 统的控制功能将会进一步拓展,制造和使用成本将进一步 降低,可靠性和使用寿命将进一步提高,电子控制技术将 会使汽车发动机的综合性能迈上新的台阶。
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 二、玛瑞利单点电脑的喷油控制
• 1.玛瑞利单点电脑的喷油控制原理
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),由CPU的脚 37输出喷油驱动脉冲信号至喷油模块L9150 的脚5,经L9150放大后由脚2输出到喷油器, 在喷油过程中,CPU还要根据A/D转换器与 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 脉冲宽度,从而控制喷油器喷射适量的燃 油或中断燃油,以满足发动机各种工况的 需要。
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 5.2燃油喷射系统ECU控制
• 一、燃油喷射系统概述
• 燃油喷射系统以发动机电控单元(ECU)为控制中心,利用 安装在发动机不同部位的各种传感器检测发动机的各种工 作参数。根据这些参数选择ECU中设定的程序,通过控制 喷油器,精确地控制喷油量,使发动机在各种工况下都能 获得最佳空燃比的混合气。
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 二、复位电路的作用
• 复位是微控制器的初始化操作,即使芯片内部各 单元都处于一个确定的“各就各位”的状态,并 且从这个状态开始工作。
复位主要产生效果
1.迅速停止当前正在执行的指令。 2.初始化有关寄存器的控制和状态位。 3.从地址为$FFFE和$FFFF的存储单元中将用户 自己定义的复位向量地址送到程序计数器PC中, 如果这两个单元内容全为1,则转向监控ROM执行 程序。 4.将锁相环输出的T时钟(CGMXCLK)四分频后作 为系统的总线时钟。
内部复位
a.上电复位POR。由VDD引脚上的电压从低到高 正跳变引起的内部复位。 b.“看门狗”COP复位。由“看门狗”计数器溢 出引起的内部复位。 c.低电压极限LVI复位。由于电源电压降低到极 限点时引起的内部复位。 d.非法操作码LOP复位。由于执行不在指令集中 的非法操作码引起的内部复位。 e.非法地址ILAD复位。由于读取操作码时访问 到不在寻址范围内的非法地址引起的内部复位 。
• 电控燃油喷射系统通过ECU的控制程序,实现起动加浓、 暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制怠速 断油、自动怠速控制等功能,满足发动机特殊工况对混合 气的要求,使发动机获得良好的燃油经济性和排放性,提 高了汽车的使用性能。
第五章 汽车电脑核心电路原理
汽油发动机电控燃油喷射系统一般由3个子系统组成,分别为空气供给系统、 燃油供给系统和电控系统。空气供给系统的功能是提供、测量和控制燃油燃烧 时所需要的空气量。燃油供给系统的功能是向发动机精确地提供各种工况下所 需要的燃油量。电控系统的功能是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃 油的最佳喷射量。
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 5.1.1 电源与复位
• 一、汽车电脑的供电电源
• 汽车电脑(ECU)系统的电源,对于汽车电脑的稳定运行 有着非常重要的作用。这是因为汽车电脑(ECU)不仅对 电压的稳定度和电流的大小有要求,还有上电复位的要求。 所以电源不仅要提供稳定的电压、充足的电流,而且还要 有很短的电压建立时间。例如,MCS51单片机上电复位的 时间要求是1ms,即如果使用上电复位,则要求电源建立时 间小于1ms。在汽车系统中一般只提供12V的直流电压,而 汽车电脑芯片大都需要5V的电压。汽车电脑的电源电路的 作用就是对汽车所提供的电源进行滤波和稳压,以供给电 脑内部稳定的直流电源。
30382芯片
Motronic3.8.2电脑的喷油控制电路 采用的是30382芯片,30382芯片为 四通道的低电平驱动集成电路,在 M3.8.2型ECU主板上的应用,该电脑 板应用了两块30382芯片,其中一片 作为喷油控制,四路喷油信号从 CPU(SCL4402—V4)的脚25、脚26、脚 27、脚28输出至30328的脚3、脚4、 脚17、脚18,四路信号经过30328驱 动后送至电脑板的PIN73、PIN80、 PIN58和PIN65引脚作为喷油电路的 控制信号;另一片30382芯片用来产 生炭罐电磁阀和油泵继电器电路的 控制信号。
电脑的喷油控制电路原理图
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 5.3点火系统ECU控制
• 电脑控制点火系统能实现最佳点火提前角的控制,从而提 高发动机的动力性,降低燃油消耗量和有害气体的排放量。
电脑控制点火系统
空气流量传感器 节气门位置传感器 曲轴位置传感器 凸轮轴位置传感器 冷却液温度传感器 进气温度传感器 车速传感器 爆震传感器 各种控制开关 电脑ECU 点火控制器
CPU的脚21输出片选信号至L9150的脚1,来控制喷油电路的启动和停止; L9150的脚7~脚10分别接至CPU的脚26、脚25、脚27、脚24,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。
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 四、复位状态寄存器SRSR
复位状态寄存器SRSR是只读存储器,相应位为“1”表示发生相应中断,该 寄存器自动清零,SRSR的地址是$FE01。
复位状态寄存器SRSR各位的含义为:7-POR,6-PIN,5-COP,4-ILOP,3-ILAD, 2-保留,1-LVI。
第五章 汽车电脑核心电路原理
氧传感器信号处理电路
其工作过程如下:来自PIN28和PIN10的氧传感器信号加到30311芯 片的脚6、脚11、和脚7、脚9,经30311方大处理后从脚10输出至 B58468的脚15,由B58468内部A/D转换成数字信号,B58468根据该 信号的大小对混合气的浓度进行调整。
果低于24V那么电源块损坏。 • 脚2:复位电压+5V,为CPU提供外部复位信号。 • 脚3:传感器5V参考电压,通过引脚PIN12供给进气压力、温度、
节气门位置和爆震等传感器。 • 脚4、5、7:12V电压。 • 脚6:主继电器控制信号电压为1.8V。 • 脚8:地。 • 脚9:正常时为5V电压复读信号。CPU利用它检测电源电压是否
点火线圈
火花塞
第五章 汽车电脑核心电路原理
• 空气流量传感器(AFS)和节气门位置传感器(TPS)向ECU提供发动机负荷信号,用于计算确 定点火提前角;曲轴位置传感器(CPS)向ECU提供发动机转速、曲轴转角信号,转速信号 用于计算确定点火提前角,转角信号用于控制点火时刻(点火提前角);凸轮轴位置传感 器(CIS)用于检测活塞上止点位置,识别缸序;冷却液温度信号(CTS)、进气温度信号 (IATS)、车速信号( VSS)、空调开关信号(A/C)以及爆震传感器(DS)信号等,用于修正点火 提前角。
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