汽车电脑检测和维修专题培训课件

二、单片机的组成
1．中央处理器（CPU）
中央处理器（CPU）是具有译码指令和数据处理能力的电子部件， 是汽车电子控制单元的核心，由运算器（Calculator）、寄存器（ Register）和控制器（Controller）组成。
运算器是计算机的运算部件，用于实现数学运算和逻辑运算。汽车 上各种电控系统（燃油喷射系统EFI、防抱死制动系统ABS、安全气囊系 统SRS、自动变速器ECT控制系统）ECU内部的数据运算与逻辑判断都在 这里进行。
汽车电脑检测和维 修
一、汽车电脑概述
• 分类：
• 1．发动机电控燃油喷射系统 • 2．自动变速箱系统 • 3. 刹车防抱死牵引力控制系统 • 4. 遥控中控防盗系统 • 5. 安全气囊电脑系统 • 6. 空调 车身电脑 倒车雷达等
汽车电脑（区别于通用PC)，单片机电子控制技 术是汽车的重要组成部分，其性能的好坏直接影 响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、 排气净化及舒适性。
以单片机为核心的汽车电子控制装置，各生产厂家所称名称有所不同， 有称微处理机控制装置─—MCU，有称电子控制组件─—ECM，较多的是 称为汽车电子控制单元─—ECU，在汽车修理行业，习惯上称为汽车电脑。
汽车上某一电控系统由传感器、ECU、执行元件组成，图10-9是发动机 电控系统。图中的大方框内是ECU，ECU由输入电路、单片机、输出电路 组成。
存储器按读写操作原理可分为：只读存储器ROM（Read Only Memory）和随机存取储存器RAM（Random Access Memory）。按功能可 分为程序存储器和数据存储器。按构成材料可分为半导体存储器和磁质 存储器。
（1）只读存储器（ROM）
① 掩膜ROM
② 可编程ROM（即PROM）
一、汽车电子控制单元ECU
1．输入电路
输入电路的功能是接收和处理来自ECU外部传感器的信号。如果是脉冲 信号，将对其进行放大和整形处理（如曲轴转速传感器的脉冲信号）， 使其达到单片机对数字信号的要求。如果是模拟信号（如空气流量传感 器、温度传感器的直流缓变信号等），将对其进行模/数（A/D）转换， 转换为数字信号。输入电路将数字信号送至单片机的输入接口。
寄存器用于暂时存储数据或程序指令。
控制器是计算机的指挥控制部件，其功用是按照监控程序和应用程 序使计算机各部分动协助调工作。
2．存储器（Memory）
在单片机或微型计算机中，存储器是用来存储程序指令和数据的部 件。存储器是由许多具有记忆功能的存储电路构成的，每个记忆存储电 路存储1个二进位信息（0或1），称为存储器的存储位（Bit）。每8个 记忆存储电路构成存储器的一个基本单元，存储8位二进制信息，称为 存储字节（Byte）。
继电器进行控制）。
一、什么是单片 机
单片机是将中央处理器CPU（Central Processing Unit）、 存储器（Memory）、定时器/计数器、输入/输出（I/O）接口电 路等主要计算机部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机， 虽然单片机只是一块芯片，但其已经具有微型计算机的组成与功能。 目前，汽车电控系统采用的单片机均为数字式单片机。
③ 可改写ROM（即EROM）
（2）随机存储器（RAM）
3．输入输出（I/O）接口
I/O（Input/Output）接口是CPU与传感器或执行器之间进行数据交 换和下达控制指令的通道。由于传感器和执行器种类繁多，它们的信号 速度、频率、电平、功率和工作时序等都不可能与CPU完全匹配，因此 必须根据CPU的指令，通过I/O接口进行协调和控制。
5．输出回路
输出回路是单片机与执行器之间的中继站，其功用是根据微机发出 的指令，控制执行器动作。微机对采样信号进行分析、比较、运算后， 由预定的程序形成控制指令并通过输出端子输出。下图8-1-2所示为 MCS-51单片机的基本结构。
3．汽车电脑控制系统的应用
发动机电脑控制系统主要包括电控汽油喷射系统、电控汽油点火 系统、发动机怠速控制系统、废气再循环控制系统、汽油机进气控制 系统、气缸变排量控制系统、可变压缩比系统，柴油机电控系统等。
① 电控汽油喷射系统 ② 电控汽油点火系统 ③ 怠速控制 ④ 排放控制 ⑤ 进气控制
汽车电脑控制系统概述
1．汽车电脑控制系统的组成
汽车电脑作为控制系统的核心，在硬件结构上一般可分为三部 分：外部传感器、汽车电脑和执行机构，如图8-2-1所示。汽车电脑 一般被称为ECU（Electronic Control Unit）。ECU主要由输入接口 、微处理器和输出接口组成。
（2）喷油器的驱动方式
喷抽器的驱动方式可分为电流驱动和电压驱动两种方式，如图8-216所示。电流驱动方式只适用于低阻值喷油器，电压驱动方式对高阻值 和低阻值喷油器均可使用。
① 电流驱动方式
在采用电流驱动方式的喷油器控制电路中，不需附加电阻，低阻 喷油器直接与蓄电池连接，通过ECU中的晶体三极管对流过喷油器线 圈的电流进行控制，电路图见图8-2-17。
Baidu Nhomakorabea例如：
● 为使汽车发动机获得最高的经济性，动力性，尾气排放合 格，需靠点火系统在最适当的时间点火；喷油系统在不同工况下满 足要求，冷启动加浓，实现暖车加浓，加速加浓，满负荷加浓，氧 传闭环控制
● 为使汽车实现怠速工况要求；通过对怠速马达进行控制，实 现暖车高怠速，开空调高怠速，用电负荷大怠速提升。
● 为保证汽车工作可靠、行驶安全，则有赖于各种其他电 子控制系统的正常工作（对电子扇，空调压缩机等各种电磁阀和
4．总线（BUS）
总线是微机内部传递信息的电路连线。在单片机内部，CPU、ROM 、RAM与I/O接口之间的信息交换都是通过总线来实现。按传递信息不 同，总线可分为数据总线、地址总线和控制总线三种。
数据总线主要用于传送数据与指令。
地址总线用来传递地址数码。
微机中的器件都与控制总线连接，CPU可通过控制总线随时掌握各 个器件的状态，并根据需要随时向某个器件发出控制指令。
② 电压驱动方式
低阻喷油器采用电压驱动方式时，必须加入附加电阻。因为低阻 喷油器线圈的匝数较少，加入附加电阻，可减小工作时流过线圈的电 流，以防止线圈发热而损坏。附加电阻与喷油器的连接方式有三种。
电压驱动方式中的喷油器驱动电路较简单，但因其回路中的阻抗 大，喷油器的喷油滞后时间长。其中，电压驱动高阻喷油器的喷油滞 后时间最长，电压驱动低阻喷油器次之，电流驱动的喷油器最短。