汽车电子控制系统检测诊断汽车电子控制技术(第版)凌永成电子课件共32页34页PPT

1.1.2汽车检测诊断技术的作用 1.汽车检测诊断技术是实施汽车维修制度的重要保证 2.汽车检测诊断技术是提高维修效率、监督维修质量 的重要措施 3.汽车检测诊断技术是确保行车安全的重要手段
1.2 汽车检测诊断技术发展概况
汽车检测诊断技术是现代化生产发展的产物， 它是随着汽车技术的不断完善化、多功能化和自动 化而发展起来的。
1.1 汽车检测诊断概述
1.1.1汽车检测诊断技术及其体系
汽车检测（Automobile Inspection）是指确 定汽车技术状况或工作能力的检查；汽车诊断 （Automobile Diagnosis）是指为确定汽车技术状 况或查明汽车故障部位、原因所进行检查、分析和 判断的过程。 汽车检测诊断技术是汽车检测技术和汽车故障诊 断技术的统称。它是研究汽车检测方法、检测原理、 诊断理论以及在汽车不解体（或仅卸下个别小件） 条件下的检测手段，以确定汽车技术状况及其故障 的一门学科。
汽车检测诊断技术
沈阳大学
凌永成
配套教材信息
教材名称：汽车检测诊断技术 教材主编：凌永成 教材定价：34RMB 出版社：清华大学出版社 出版时间/版次：2009年8月第1版 国际标准书号（ISBN ）： 978-7-302-20268-4 教材所属系列： 普通高等院校汽车工程类规划教材
第1章 汽车检测诊断概论
1.6.2汽车诊断基本方法 汽车诊断是由检查、分析、判断等一系列活动 完成的。为了正确地诊断汽车技术状况或故障，必 须运用现代检测手段（包括外观、气味、振动、声 响、感觉、仪器等）、现代科学技术和丰富的实践 经验进行综合分析和判断。 从完成这些活动的方式来看，现代汽车诊断的 基本方法有如下几种：
1.人工经验诊断法
2.仪器分析诊断法 3.自诊断法

2.5.5发动机断油控制 超速断油与减速断油控制
1.超速断油控制
图2-78 超速断油控制曲线
图2-79 减速断油控制曲线
2.减速断油控制
减速断油控制的三个条件： ①节气门位置传感器信号表示节气门关闭； ②发动机冷却液温度达到正常工作温度； ③发动机转速高于燃油停供转速，燃油停供转速值由ECU根据发动机温度、负荷等参数确定。
2.分组喷射控制
分
组
喷
射
控
（a）控制电路
制
电
路
与
正
时
的
关
系
（b）正时关系
3.顺序喷射控制
（a）控制电路
（b）气缸判别信号
（c）曲轴转速与转角信号
（d）正时关系
图2-74 顺序喷射控制电路与正时的关系
2.5.3发动机起动时喷油量的控制 图2-75 发动机起动时喷油量控制
2.5.4发动机起动后喷油量的控制 发动机起动后喷油量控制
1）压电式爆燃传感器 压电式爆燃传感器主要由套筒、压电元件、惯性配重、塑料壳体和接线插座等组成。
（a）实物照片 图2-81 压电式爆燃传感器
（b）结构
1—套筒底座；2—绝缘垫圈；3—压电元件；4—惯性配重； 5—塑料壳体；6—固定螺栓；7—接线插座；8—电极
不同转速时爆燃传感器输出波形
传感器输出信号与曲轴转角的对应关系
在这种点火系统的分电器中，有的除保留了传统的机械式配电结构外，不再有传统的分电器中的断电器、 离心式和真空式点火提前角调节器。在有些车型的分电器中可装有曲轴位置传感器（Ne信号）和凸轮轴位置 传感器(G信号)。
丰田Camry的3S、5S发动机、红旗CA7220E型轿车都采用了该配电方式。

2021精选ppt
25
2．防盗系统的检修
桑塔纳2000GSi轿车防盗系统的故障产生的原因及排除方法见下表 所示。
根据V.Ａ.Ｇ1552诊断仪显示的内容按照故障排除方法，检查修理 相关元器件，并利用V.Ａ.Ｇ1552诊断仪来恢复系统功能。
2021精选ppt
26
2021精选ppt
27
（三）故障案例
第六章 汽车电子控制安全系 统的检测与故障诊断
本章主要介绍的内容有：
第一节 电控安全气囊系统的检测 第二节 电控门锁和防盗系统的检测与故障诊断 第三节 汽车音响视听系统的防盗解码
2021精选ppt1 Nhomakorabea第一节 电控安全气囊系统的检测
本节主要介绍的内容有：
一、安全气囊系统检测注意事项 二、安全气囊系统故障自诊断方法 三、电控安全气囊系统的故障诊断方法
故障现象：
一辆捷达前卫Gix乘用车，被水淹过后出现发动机无法起动 的故障。经修理厂检查发现无高压火。拆下发动机ECU，发现已 经进水烧坏。修理厂在换上了一只新的发动机ECU后起动发动机， 第一次起动，发动机运转几秒后随即熄火，再次起动，发动机 毫无着火迹象。检查发现还是无高压火，这时有的修理工认为 新换上的发动机ECU又被烧坏。
2021精选ppt
29
2021精选ppt
30
第三节 汽车音响视听系统的防盗解码
本节主要介绍的内容有：
一、音响防盗系统的功用 二、常用解码方法 三、汽车音响系统解码举例
2021精选ppt
31
一、音响防盗系统的功用
汽车中、高档音响视听系统都具备多种防盗功能，一旦出现音 响视听系统被盗或在使用和维修过程中拆下蓄电池电缆、蓄电池严 重亏电、音响熔断器烧断等使系统非正常断电的现象，音响视听系 统就会锁止。必须按照正确步骤输入正确密码后，系统才能正常工 作。如果多次输入错误密码，将会导致音响被永久锁止。所以一旦 音响被锁，首先要找到音响密码，然后按正确的方法输入密码。

故障诊断仪分为通用型和专用型两种，通用型诊断 仪可以适用于多种车系，例如美国施耐宝（SNAP-ON）公司 生产的Scanner（俗称红盒子）诊断仪，适用于美洲和亚洲 车系，将美洲车系的资料放在一张软件卡上，将亚洲车系 资料放在另一张软件卡上，检测不同车系的车辆时，可以 更换相应的软件卡。通用型诊断仪还有美国欧瓦顿工具公 司生产的OTC诊断仪，适用于美、亚车系，博世公司生产的 KTS500诊断仪，适合于欧洲车系。国产通用诊断仪有金奔 腾、修车王、电眼睛等，适用于美、欧、亚、中车系。 专用诊断仪则只适用于某一汽车公司的车型，这些 诊断仪功能强大，除了常见的功能外，还能够对控制单元 编程、自适应匹配、钥匙码注册和删除、具有专家系统， 有的还具有示波器功能等。但老式诊断仪存在的最大问题 是新车型和新技术不断出现时，诊断仪软件和资料更新比 较麻烦，因此专用诊断仪普遍进行了更新。
1．万用表
在进行电气系统检测时，常使用万用表测量电压、电流 和电阻等电参数。当需要检测汽车电控系统电路时，除非汽 车维修手册有特别说明的情况以外，通常都应使用高阻抗数 字式万用表进行检测，数字万用表的内阻抗应不低于10MΩ， 否则可能导致电控系统的电子部件损坏。 除了普通的数字万用表以外，还有专门用于汽车电控系 统故障检测的多功能数字万用表。多功能数字万用表除了具 有普通数字万用表的功能外，还具有以下功能：检测点火闭 合角；检测传感器和ECU端子动态电压信号；检测喷油器的喷 油脉宽；检测电信号频率以及发动机转速；检测温度等。 提示：当使用万用表检测电阻时，电路应处于断电状态， 否则会损坏万用表。
自诊断系统诊断故障的原理如下：汽车控制系统在正常 工作时，ECU的输入和输出信号都有一个正常的范围，当控制 电路的信号超出正常范围时，ECU中的诊断系统就判定该电路 信号出现故障。电路的异常情况分为3种： （1）值域判定法 当电控单元接收到的输入信号超出规定的 数值范围时，自诊断系统就确认该输入信号出现故障。例如： 某车型水温传感器设计在正常使用温度范围-30℃～120℃内， 输出电压为0．30～4．70V，所以当电控单元检测出信号电压 小于0．15V或大于4．85v时就判定水温传感器信号系统有故 障。 （2）时域判定法 当自诊断系统检测到某一输入信号在一定 的时间内没有发生变化或变化没有达到预先规定的次数时， 就确定该信号出现故障。例如：氧传感器在发动机达到正常 工作温度，电控单元检测到氧传感器的输出信号不变化，或 者在10s钟内变化的次数低于8次，自诊断系统就判定氧传感 器信号系统出现故障。

图17输出回路第13页共16页3执行器执行器根据ecu输出的控制信号执行某项控制功能常用执行器见表1驱动能源应用范畴系统电动机直流电动机电能伺服电动机电能节气门开度步进电动机电能节气门开度电子悬架阻尼与刚度控制控制阀22开关阀液压气动absasreat33开关阀液压气动absasreat比例压力阀液压气动离合器控制cvt金属带夹紧力控制比例流量阀液压气动cvt连续速比控制继电器电能电磁阀驱动电动机驱动电磁铁比例电能电磁离合器比例液压阀开关电能开关电磁阀表13常用执行器第14页共16页复习思考题汽车电子控制技术的发展趋势主要有哪些
第5页/共16页
汽车内部环境的人性化设计方面、无线 网络通 信技术 、防盗 报警系 统和车 载防撞 雷达等 电子装 置，都 得到了 进一步 的开发 和应用 。 以控制器局域网（Controller Area Network，CAN）为 代表的 数据总 线（Data Bus）技术在此期间有了很大的发展。 CAN总 线将各 种汽车 电子装 置连接 成为车 载网络 。
第2页/共16页
1.1 汽车电子控制技术的发展
1.1.1 汽车电子控制技术的发展历程
第一阶段：20世纪60年代中期至70年 代末， 是汽车 电子技 术萌芽 及初级 发展阶 段。 电子收音机、 发电机硅整流器、 电压调节器、 晶体管无触点电子点火， 电子控制燃油喷射等。
第3页/共16页
第二阶段：20世纪70年代末到90年代 中期， 是汽车 电子控 制技术 的大发 展阶段 。 发动机电子控制系统、 自动变速器、 防抱死制动系统、 电控悬架、 电控转向、 电子仪表、 影音娱乐设备等。
图1-6 计算机的组成
第12页/共16页
因此，输出电路中大多采用由大功率晶 体管组 成的输 出驱动 器（图1-7）， 由计算 机输出 信号控 制晶体 管的导 通与截 止，从 而控制 执行器 的搭铁 回路。

(1)前照灯 俗称大灯，有两灯式和四灯式两 种，分别装在车头两侧，用于低能见 度行车时的道路照明和发出超车、会 车信号，功率一般为40～60 W。
第6页/共99页
(2)雾灯
前照灯
有前雾灯和后雾灯两种。
前雾灯用于雨天和雾天道路照
明，保证行车安全。为保证雾
天行驶的汽车向前、后方车辆
或行人提供本车位置信息，交
第9页/共99页
(5)仪表照明灯
装在汽车仪表板和操作面板上，数量较多，且结构形式 多样，用于夜间照亮汽车仪表和工作面板，便于驾驶员获取 行车信息和进行正确操作。
第10页/共99页
此外，汽车常见的照明还有门灯、梳妆灯、行 李箱灯、阅读灯、踏步灯等。
门灯
第11页/共99页
梳妆灯
二、信号灯系统的种类和用途
第30页/共99页
四、前照灯的控制电路 桑塔纳轿车的前照灯控制电路如图所示。从图中可看出：前照灯23由 点火开关3和车灯开关4共同控制。通过变光开关2进行远光、近光的变换。 此外，远光灯还可以由超车开关2控制，夜间行车时作超车信号用。 雾灯开关电路中连接了雾灯继电器8。使用雾灯时，点火开关必须接通 (1挡)，使中间继电器5导通。同时，车灯开关4接通(1或2挡)使雾灯继电器 8导通，此时，可以通过雾灯开关19控制雾灯的通断。图中，雾灯开关置于 1挡则前雾灯亮；置于2挡则前、后雾灯和雾灯指示灯同时点亮。
配光镜用玻璃压制而成，其上由很多特殊的棱镜和透镜构成， 外形一般为圆形或方形(如图)。作用是将反射镜反射的平行光束 折射，使车前附近的路面都有良好而均匀的照明。近年来，已开 始使用塑料配光镜，这种配光镜不仅质量好，而且耐冲击性能也 强。
前照灯灯泡有充气灯泡、卤钨灯泡和新型高压放电氖灯等几 种类型。其中，新型高压放电氖灯(由弧光灯组件、电子控制器和 升压器三大部件组成)亮度最高，其亮度是目前卤素灯泡的3倍左 右，寿命可达卤素气体灯泡的5倍，克服了传统卤钨灯的缺陷。几 万伏的高压使得其亮度大大增强，完全满足了现代汽车夜间高速 行驶的需要。

4
四、汽车电子控制系统的类型
按控制器的 控制目标分
降低排放与油 主要指发动机控制系统，变 耗的控制系统 速器控制系统
提高安全与舒 适性的控制系 统
底盘控制系统，安全气囊等
汽车信息系统 电子仪表，车载GPS，电子 地图等
5
第一章
• 第一节 汽车电子控制系统概述
一、汽车电子控制系统的组成 由传感器，控制器，执行器组成。
3
四、汽车电子控制系统的类型
按被控对 象所属的 汽车部位 分
发动机电子 控制系统
底盘电子控 制系统
车身电子控 制系统
点火控制系统
燃油喷射控制系统
怠速控制系统
排放控制系统
制动防抱死控制系统（ABS） 防滑转控制系统（ASR） 悬架电子控制系统
动力转向电子控制系统 巡航控制系统
自动空调 电子仪表 安全气囊 电子防盗
52
2 霍尔式传感器结构及工作原理
结构原理分析：
此传感器为霍尔
效应式传感器，由
永久磁铁、霍尔元
件、信号轮、集成
磁铁
放大电路等组成。
叶轮在转动时“间 断”地阻挡磁场， 使得霍尔元件间断 地产生高低变化的 矩形波信号。
霍尔元件及 放大电路
b)磁路接通时
叶轮 a)磁路截断时
53
2）工作原理
叶片进入气隙，磁场被旁路，霍尔电压为0，输出高电平 叶片离开气隙，磁场穿过霍尔元件，产生霍尔电压，输出 低电平。
类型 可变电阻式 触点开关式 综合式
30
触点开关式节气门位置传感器
31
输出特性
32
综合式节气门位置传感器结构
33
综合式节气门位置传感器输出特性
34

2.油路防盗系统 基本原理与点火控制防盗系统相似，在汽车油路中安装一 套装置来控制供油系统。只要该系统进入工作状态，有人想 要偷车，发动机供油系统将会拒绝提供燃油，起到防盗作用。 3.其他防盗系统 最近有公司开发出一套新型防盗系统，其中既有机械方 式，也有电子方式，还有防砸功能。其车门钥匙锁芯可以无 阻力旋转，当盗贼用一字旋具（平口螺丝刀）或其他坚硬物 体撬锁时，该锁芯可随撬动的物体旋转方向转动，而无法撬 开。 电子静止状态控制，一旦车主打开该系统离开汽车，如 有人想移动该车，车辆会拒绝进入行驶状态。前、后风窗玻 璃和车窗玻璃都由特种玻璃制成，即使用铁锤或铁棒击打， 玻璃也不会出现缝隙和漏洞，令盗贼的手无法伸进车内将车 门打开。
GPS汽车防盗系统属于网络式防盗器，主要靠锁定点火 或起动来达到防盗的目的，同时还可通过GPS（或其他网络 系统）将报警信息和报警车辆所在位置无声地传送到报警中 心。
9.1.2汽车防盗系统的工作原理 1.点火控制防盗系统
这种防盗系统主要采用控制点火装置的模块，对点火系 统进行控制。在车主离开汽车并启动防盗系统后，如有人非 法进入车内，并试图用非法配制的点火钥匙起动车辆，这时 点火电路受控制模块防盗装置的作用，拒绝提供发动机运转 所需的点火功能，同时也可防止点火开关的线路短接，并通 过音响报警装置向车主通报。
9.1.1汽车防盗系统的分类 1.机械式防盗器 ①方向盘锁。 ②变速手柄锁。 2.电子式防盗器 ①服务功能，包括遥控车门、遥控起动、寻车和阻吓等；
②警惕提示功能，触发报警记录（提示曾被人打开过车门）；
③报警提示功能，当有人触动车辆时发出警报；
④防盗功能，当防盗器处于警戒状态时，切断汽车起动电路。
3.网络式防盗器 该类汽车防盗系统分为卫星定位系统（GPS）和利用车 载台（对讲机）通过中央控制中心定位监控系统

c.大规模集成电路：元件超过10万个
d.超大规模集成电路：
分类：
a.模拟型集成电路：宽带放大器，模 拟乘法器，函数发生器等
b.数字型集成电路：门电路（小规 模），存储器、微处理器和微控制器 （大规模到超大规模）
c.组合型集成电路：在同一芯片上既 有模拟电路又有数字电路
二、自动控制基础知识
（一）自动控制系统组成：三大部分
四）集成电路（IC）：产生前多为分立元件（元件+ 导线）体积大，可靠性差。60年代初，美国一家 仪器公司首创把电子元器件及导线制作在一小片 硅片上并封装起来。
优点：结构紧凑，可靠性高，成本低，功耗小， 响 应速度快。
发展：a.小规模集成电路：每块芯片上的元气 件数量
一般不超过100个
b.中规模集成电路
汽车电子控制技术
❖ 第一章 ❖ 第二章 ❖ 第三章 ❖ 第四章 ❖ 第五章 ❖ 第六章 ❖ 第七章 ❖ 第八章
概 述（基础知识） 发动机电子控制技术 电子控制自动变速系统 汽车电子防抱死制动系统 电子控制安全气囊 电子控制悬架系统 车上网络技术 汽车电控系统设计
第一章 概 述
第一节 汽车电子技术的发展历史和现状 一、汽车电子技术的发展历史：传统汽车主要由机
2. 反馈自适应控制：如果过程特性的变 化不能直接观测到，则根据系统的输 入、输出信号等参数依据自适应算法 计算出输入控制器的参数，使之适应 过程。
（六）模糊控制：不需要预先知道过程的精确数学
模型在控制过程中，首先把由各种传感器测出的 精确量转化成为适于模糊运算的模糊量，然后将 这些量在模糊控制器中加以运算，最后再将运算 结果中的模糊量转化为精确量，以便对执行器进 行具体的操作控制。
测发动机转速信号转子上有凸齿发动机运转带动信号转子转动信号转子与线圈之间的气隙发生变化通过线圈的磁通量变化便会在线圈两端产生感应电压并以脉冲形式输通常将该传感器装在分点器内分电器内的信号转子与分电器同轴旋转分电器轴又由凸轮轴驱动转子上有凸齿通常凸齿数与汽缸数相等分电器内还设有感应线圈和磁铁组成的定子旋转过程中转子凸齿正对定子磁极时磁通量变化率为零是输出负脉冲的零点将该点作为活塞到达上止点的基准信号

过不断调节制动压力，使车轮始终处于滚动状态，从而保持车辆稳定性和转向能力。
电子稳定程序（ESP）
电子稳定程序的组成
由轮速传感器、转向传感器、纵向加速度传感器和横向加速度传感器等组成。这些传感器用于检测车辆的运行状 态和驾驶者的意图，电子控制单元根据这些信息计算出最佳的制动力和发动机扭矩，并控制相应的执行器。
02
学生应具备汽车电子控制系统设计、开发和应用的能力，能够
根据实际需求进行系统分析和优化。
素质目标
03
培养学生的创新意识、团队协作和沟通能力，提高学生的职业
素养和综合素质。
02
汽车电子控制系统概统定义
指通过电子电路和电子装置对汽车各 个系统进行控制的一套完整的系统。
防抱死制动系统（ABS）
防抱死制动系统的组成
由轮速传感器、制动压力调节器和电子控制单元组成。轮速传感器用于检测车轮转速， 制动压力调节器用于控制制动液压，电子控制单元负责接收传感器信号并计算最佳制动
压力。
防抱死制动系统的功能
防抱死制动系统的主要功能是在制动过程中自动调节制动压力，防止车轮抱死。在紧急 制动或路面湿滑的情况下，如果车轮抱死，会导致车辆失控或侧滑。防抱死制动系统通
车载娱乐系统
总结词
介绍车载娱乐系统的组成、工作原理及特点。
详细描述
车载娱乐系统由音响、导航、多媒体播放器等组成，能够提供音乐 、广播、电影等多种娱乐功能，满足驾乘人员的休闲需求。
总结词
分析车载娱乐系统在汽车中的重要性和应用情况。
车载娱乐系统
• 详细描述：车载娱乐系统是汽车休闲配置中的重要组成部 分，其性能优劣直接影响到驾乘人员的休闲体验。随着消 费者对汽车休闲娱乐性能需求的提高，车载娱乐系统的应 用越来越广泛。