汽车电脑板基础知识

汽车电脑板基础知识

一、电压信号

1.模拟电压信号

模拟电压信号在一定范围内是连续变化的。当使用变阻器控制1个5V灯泡时，变阻器电压可能为0V-5V之间的任意值。如果变阻器电压低，那么流经灯泡的电流小，灯泡微亮，如果变阻器电压是5V，电流增大，灯泡的亮度随之增加。随着变阻器电压下降，灯泡亮度减弱。这是有关模拟电压的例子（图l）。大多数汽车电脑系统中的传感器都产生模拟电压。

注：模拟电压信号在规定范围内是连续变化的。

2.数字电压信号

如果将普通的通/断开关连接到5V灯泡上，且当开关断开时，加在灯泡上的电压是0V。当开关接通时，5V电压信号加到灯泡上，这时灯泡照亮并达到最大亮度。如果开关断开，加在灯泡上的电压回到0V，灯泡随即熄灭。可见，加到灯泡的电压信号不是0V就是5V，或者我们可以说，电压信号不是高电平，就是低电平。这种电压信号称作数字式信号。如果迅速地扳动开关通和断，那么，数字式矩形波电压信号经开关送到灯泡（如图2）。在汽车电脑中，微处理机包括很多微型开关。这些开关每秒钟能够产生很多数字电压信号。这些数字电压信号用来控制各个继电器及系统中的元件号的时间长度以便进行精确的控制（如图3）。

注：数字电压信号不是高电平就是低电平；数字式信号可称作矩形波信号。

3.二进制代码

我们己经说过，数字式信号不是高电平就是低电平。因此，可以对数字式信号赋值。例如，低电平数字信号可规定为0，而高电平数字信号则规定为1。对数字信号赋值称作二进制编码。“二进制”这个词表示两个数，而且在二进制编码系统中，这两个数分别是0和1（图4）；在汽车电脑中，以二进制代码传输信息。状态、数量及文字等都可以用一系列的0和1表示。

很多输入传感器在0V-5V范围内工作。节气门位置传感器（TPS）所能产生的电压为：

关闭节气门——0V-2V

部分开启节气门——2V-4V

大开节气门——4V-5V

电脑对每1个电压可以规定其数值为：

0V-2V——1

2V-4V——2

4V-5V——3

注：二进制代码是对数字式信号的数值贴合。

二、输入的调整

1.放大

有些输入传感器如氧（O2）传感器只产生小于lV的很低的电压信号。相应地产生非常小的电流。因此，这种信号在传输到微处理机之前，必须如以放大或增幅。放大是由电脑内输入调整中的放大电路完成的（图5）。

注：输入信号放大意味着对这些信号增幅，增幅之后才对电脑有用。

2.模/数（A/D）转换

因为输入传感器产生模拟信号而微处理机按数字信号工作，所以必须把模拟信号转换为数字信号。这项工作由电脑输入调整芯片中的转换器来完成（图6）。

A/D转换器以不变的时间间隔对模拟输入信号连续采祥。如果A/D转换器对节气门位置传感器信号采样，采样电压为5V，则A/D转换器首先对采样电压进行量化，然后A/D转换器再将量化结果转变为二进制代码11（图7）。

因此，我们可以理解，A/D转换器对输入传感器信号连续采样，并对采样电压进行量化。然后A/D转换器将量化结果转换为二进制代码。在一些汽车电脑中，输入调整芯片与微处理机合并在一起。

三、微处理机

1.结构

微处理机是电脑中进行运算和判定的芯片。在微处理机中有上千个三极管和工极管，这些三极管起到或通或断的电子开关的作用。微处理机内的元件蚀刻在象手指尖大小的集成电路（IC）板上（图8），载有集成电路的硅片安装在扁平的矩形保护盒内，金属连接插脚从微处理机盒的两侧伸出来。这些插脚把微处理机与电脑中的电路板相连接。

微处理机由各存储器芯片支承，后者存储信息并辅助微处理机进行判定。存储器芯片看上去很像微处理机芯片，稍后我们将说明存储器电路板的功能。

注：微处理机芯片是电脑中进行运算及判定的芯片。

2.程序

程序是一组能为微处理机所接受的指令，程序把微处理机引进判定状态。例如，程序可以通

过微处理机检索传感器发送的信息，然后告诉微处理机如何处理这一信息。最后，程序将指示微处理机触发继电器或电磁线圈等一类的输出控制装置.各种存储器存有程序和其他汽车数据。微处理机借助这些数据进行运算，当微处理机进行运算及判定时，微处理机与存储器按下列方式进行工作：

1.微处理机从存储器读取信息。

2.微处理机将新的信息写进存储器。

3.信息存储

存储器有很多不同的存储单元。存简单元与档案箱内的文件夹相似，而且每个单元有1个信息片。每个存储单元分配1个地址。此地址与文件夹上的文字或数字的排列结构相似。每个地址都以二进制代码书写，由零开始顺序编制。当发动机工作时，电脑接收到大量来自各传感器的信息。电脑不可能立即处理所有这些信息。另外，有些时候，电脑接收到需要做一些判断的传感器的信息。在这种情况下，微处理机把信息通过指定的存储器地址写入存储器，并把信息送到该地址（图9）。

4.信息检索

当需要存储信息时，微处理机指定存储地址，并请求处理信息。当需要处理指定地址的存储信息时，存储器把此信息的拷贝传送到微处理机（图10）。原始在存储信息仍保持在存储器地址内。存储器存储各种工作条件下的怠速空燃比。传感器将发动机和汽车的运行工况通知电脑。微处理机从存储器读取怠速空燃比，并与传感器的输入相比较。在比较之后，微处理机做出必要的决定，并控制喷油器使其提供发动机所需要的空燃比。

汽车电脑板故障浅析

修理高档汽车最让人头痛的，就是汽车的电脑了。修理人员碰到电脑故障时，一是不敢断定就是电脑的问题，且因电脑的价格较高而不敢轻易决定购买更换；二是不容易找到同类的电脑产品来进行代换试验；三是即使找到了同类的电脑产品（比如对一辆同类型的车），也不敢贸昌然将好的电脑板插上去进行试验，因为电脑的损坏往往都是因外部电路有故障而造成的。

让人疑惑的是：当你向某个汽车电工询问某一电路部件的状况时，有相当数量的电工都会以“有电到”或“没电到”来作答，如果修理电工的水平只是停留在“有电到”'或“没电到”的状态上，对于修理汽车的电脑及其控制系统是远远不够的。因为要判断一个部件及其相关线路的故障，你至少必须弄清楚哪儿条线是接长期电源（+BATT）；哪儿条线是接通过点火开关控制的电源（+B）；哪些是接自电脑提供的电源（+5V）；哪条是接地线；哪些是属于信号线，对于信号线还需用数字式万用表的“逻辑”档进行高低电平的测试，或用“频率”档测量运转状态下的信号频率（Hz），当然最好是使用示波器察看信号的波形。

下面结合汽车电脑板修复的经验教训，就汽车电脑的原理与维修方法做一简单总结与介绍，希望能对广大修理技术人员有所裨益。

首先，我们要对汽车电脑的内部结构有一个大致的了解，汽车电脑由如下几部分构成：