車載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)（第4版）課件 1-車載網(wǎng)絡(luò)-汽車電子控制單元

車載網(wǎng)絡(luò)—汽車電子控制單元側(cè)重于開發(fā)單獨(dú)性的電子零部件，以改善單個機(jī)械部件的性能。第1階段：20世紀(jì)60年代至70年代側(cè)重于開發(fā)獨(dú)立的控制系統(tǒng)第2階段：20世紀(jì)70年代至90年代汽車電子技術(shù)的發(fā)展：廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)第3階段：20世紀(jì)90年代至今系統(tǒng)類別電子裝置動力控制系統(tǒng)電子點(diǎn)火系統(tǒng)，電子控制燃油噴射系統(tǒng)，廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)，電子控制強(qiáng)制怠速系統(tǒng)，排放控制等安全與底盤電子系統(tǒng)自動變速器，防滑差速器，動力轉(zhuǎn)向，四輪轉(zhuǎn)向，制動防抱死，驅(qū)動防滑，巡航控制，懸架控制，自動安全帶、安全氣囊，雷達(dá)防撞，倒車報警器，防盜系統(tǒng)等、自動前照燈。車身電子系統(tǒng)電動車窗、電動門鎖、電動后視鏡、電動天線、自動空調(diào)、座位調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。信息與通信系統(tǒng)電子聲音復(fù)制，聲控操作，音響，車內(nèi)計(jì)算機(jī)，車載電話，交通控制信息系統(tǒng)，電子儀表顯示，局域網(wǎng)技術(shù)等。汽車電子控制系統(tǒng)汽車電控單元結(jié)構(gòu)

電源電路CAN-BUS系統(tǒng)

模擬量輸入通道組成

電平轉(zhuǎn)換及光電隔離電路數(shù)字量輸入

模擬量輸出

數(shù)字量輸出

電磁閥控制電路控制噴油器的輸出電路

三相步進(jìn)電機(jī)的控制示意圖瑪瑞利單點(diǎn)電腦內(nèi)部電路框圖MC68HC11F1結(jié)構(gòu)框圖

MC68HC11F168-PinPLCC封裝圖點(diǎn)火電路原理圖噴油控制電路原理圖怠速控制電路原理圖

電源部分工作原理圖繼電器部分工作原理圖O

nB

oardD

iagnosticsOBD的定義與作用OBD定義：

OBD指用于排放控制的車載診斷系統(tǒng)，它具有識別可能的故障區(qū)域的能力，用儲存在計(jì)算機(jī)存儲器內(nèi)的故障碼來顯示。－DefinedbyEuropeanUnion:70/220/EEC,aslastamendedby2001/100/ECOBDⅡ系統(tǒng)OBDI系統(tǒng)達(dá)不到日益嚴(yán)格的排放法規(guī)的要求，在美國加州大氣資源委員會(CARB)的倡導(dǎo)之下，美國汽車工程師協(xié)會(SAE)制定了一個更加完善的OBD-Ⅱ系統(tǒng)，并于1996年在美國強(qiáng)制實(shí)施。

（1）排放監(jiān)測功能加強(qiáng)。

（2）通用性好。OBD-Ⅱ系統(tǒng)采用了大量標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容

.①采用標(biāo)準(zhǔn)的OBD-Ⅱ16端子數(shù)據(jù)通信連接器（DLC）②標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議、診斷模式和通用的診斷儀，使診斷儀使用很方便。③統(tǒng)一的故障碼編制方法及含義，使得故障碼的識別和分析更快速。④統(tǒng)一的部件名稱和縮寫，標(biāo)準(zhǔn)的診斷信息數(shù)據(jù)格式，使得各種信息不再混亂。（3）信息量大。故障指示燈(MIL)MIL，即MalfunctionIndicatorLamp

EOBD要求使用一個在ISO2575(1)定義的符號作為MIL。我國采用了EOBD的規(guī)定。故障指示燈(MIL)MIL，即MalfunctionIndicatorLamp1990年修訂的《清潔空氣法》要求自1996年開始，在美國銷售的車輛上必須安裝OBD-II。

OBD-II法規(guī)的OBD系統(tǒng)的故障燈上多顯示為ServiceEngineSoon和CheckEngine，也常常使用一個發(fā)動機(jī)形狀的燈中間顯示Check字樣來表示CheckEngine

OBD-Ⅱ系統(tǒng)數(shù)據(jù)連接口每一臺具有OBD功能的車上都有一個數(shù)據(jù)連接口(DataLinkConnector)，縮寫為DLC①采用標(biāo)準(zhǔn)的OBD-Ⅱ16端子數(shù)據(jù)通信連接器（DLC）DLC的位置OBD-Ⅱ系統(tǒng)P0301故障系統(tǒng)P-----動力系統(tǒng)B-----車身C-----底盤U------網(wǎng)絡(luò)通訊故障子系統(tǒng)0-----燃油和空氣計(jì)量1-----車身2-----底盤3------點(diǎn)火系統(tǒng)、缺火4-----輔助排放控制5-----車速控制、怠速控制6-----計(jì)算機(jī)輸出電路7------變速器8------變速器故障碼類型0-----SAE通用故障碼1-----制造廠規(guī)定故障碼故障具體部位OBD-Ⅱ系統(tǒng)統(tǒng)一的故障碼編制方法及含義，使得故障碼的識別和分析更快速。掃描工具

OBD-Ⅱ系統(tǒng)OBD系統(tǒng)的診斷功能OBD系統(tǒng)的監(jiān)測范疇決定于法規(guī)要求、發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)的功能以及車輛制造廠和電噴系統(tǒng)供應(yīng)商的要求。德爾福（Delphi）西門子（Simens）博世（Bosch）電裝（Denso）馬瑞利（MagnetiMarelli）OBD-Ⅱ系統(tǒng)汽車自診斷系統(tǒng)對故障的確認(rèn)方法①值域判定法

②時域判定法③功能判定法④邏輯判定法

OBD系統(tǒng)的主要診斷功能綜合部件監(jiān)測氧傳感器診斷催化轉(zhuǎn)化器診斷燃油蒸發(fā)脫附裝置流量診斷失火診斷廢氣再循環(huán)壓力診斷電子節(jié)氣門CAN數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)診斷二次空氣流量診斷進(jìn)氣壓力限值診斷

OBD-Ⅱ系統(tǒng)OBD-Ⅱ隨車診斷系統(tǒng)的監(jiān)測功能1.缺火監(jiān)測器缺火檢測器主要功能是判斷是否缺火、缺火的危害程度以及缺火的氣缸，并關(guān)閉噴油器。它通過測試每個氣缸做功時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，判斷某個缸是否存在缺火。具體是當(dāng)缺火檢測器測試到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速有下降，并根據(jù)曲軸位置信號和凸輪軸位置信號識別是否處于作功行程，判斷是否缺火以及缺火缸。對發(fā)動機(jī)進(jìn)行人為斷火檢測的時間不要超過30s，否則會引起催化轉(zhuǎn)換器的損壞，催化轉(zhuǎn)換器過熱可能引起火災(zāi)，導(dǎo)致更大的損壞。

OBDⅡ隨車診斷系統(tǒng)的監(jiān)測功能2.燃油系統(tǒng)監(jiān)測器

當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)入燃油閉環(huán)控制時，燃油系統(tǒng)監(jiān)測器連續(xù)監(jiān)測短時燃油修正值（short-termfueltrim，縮寫為STFT）和長時燃油修正值（long-termfueltrim，縮寫為LTFT）的變化，如果STFT和LTFT達(dá)到修正極限，存儲故障碼和凍結(jié)幀數(shù)據(jù)，點(diǎn)亮故障燈。如果STFT和LTFT達(dá)到修正極限，說明混合氣空燃比偏離理論控制值14.7：1，混合氣過濃或過稀，將引起排放超標(biāo)，發(fā)動機(jī)性能下降。STFT和LTFT數(shù)值與很多因素有關(guān)，它又是監(jiān)測發(fā)動機(jī)排放的重要參數(shù)，所以PCM在任何一個故障碼存儲的凍結(jié)幀數(shù)據(jù)中都有STFT和LTFT數(shù)值，它成為維修人員分析判斷發(fā)動機(jī)工況和診斷故障的重要信息。

OBDⅡ隨車診斷系統(tǒng)的監(jiān)測功能3.綜合部件監(jiān)測器

綜合部件監(jiān)測器監(jiān)測為PCM提供輸入和PCM輸出控制的元件和電路，當(dāng)故障發(fā)生時存儲故障碼，點(diǎn)亮故障燈。一般在發(fā)動機(jī)起動4s后綜合部件監(jiān)測器開始運(yùn)行，一直到點(diǎn)火開關(guān)置于OFF。綜合部件監(jiān)測器可以執(zhí)行正常狀態(tài)監(jiān)測、合理性監(jiān)測和功能監(jiān)測，正常狀態(tài)監(jiān)測就是連續(xù)監(jiān)測輸入信號的變化是否在規(guī)定的范圍，判斷輸入信號電路是否有斷路、短路或搭鐵故障；合理性監(jiān)測就是通過比較相關(guān)信號之間的關(guān)系監(jiān)測輸入信號的合理性，判斷輸入信號電路是否有性能下降的故障；功能監(jiān)測就是監(jiān)測執(zhí)行器驅(qū)動電路的電壓變化，判斷輸出控制的執(zhí)行器或電路是否有故障。

OBDⅡ隨車診斷系統(tǒng)的監(jiān)測功能4.油箱蒸汽排放控制系統(tǒng)監(jiān)測器OBDⅡ系統(tǒng)對加強(qiáng)型油箱蒸汽排放控制系統(tǒng)要求是：三天的蒸發(fā)排放量最大2g，能夠監(jiān)測直徑0.5mm的泄漏，能夠檢測炭罐清污流量。油箱蒸汽排放控制系統(tǒng)監(jiān)測器通過安裝在油箱上的壓力傳感器檢測泄漏，通過清污流量傳感器、怠速的變化、氧傳感器信號的變化等檢測清污流量。

OBDⅡ隨車診斷系統(tǒng)的監(jiān)測功能5.催化轉(zhuǎn)換器效率監(jiān)測器

在催化轉(zhuǎn)換器前后安裝的氧傳感器稱為上游（前）氧傳感器和下游（后）氧傳感器，催化轉(zhuǎn)換器效率監(jiān)測器通過比較兩氧傳感器的轉(zhuǎn)換次數(shù)，判斷催化轉(zhuǎn)換器的效率，如果達(dá)到極限值，存儲故障碼，點(diǎn)亮故障指示燈。氧傳感器的轉(zhuǎn)換次數(shù)就是氧傳感器的信號電壓升至高于0.45V或降至低于0.45V的次數(shù)，即混合氣從濃到稀或從稀到濃的變化次數(shù)。下游氧傳感器的轉(zhuǎn)換次數(shù)與上游氧傳感器的轉(zhuǎn)換次數(shù)之比稱為轉(zhuǎn)化次數(shù)比，比值越小，催化轉(zhuǎn)換器效率越高。

OBDⅡ隨車診斷系統(tǒng)的監(jiān)測功能6.加熱型氧傳感器監(jiān)測器加熱型氧傳感器監(jiān)測器通過測試氧傳感器信號和加熱器驅(qū)動電路監(jiān)測氧傳感器及其加熱器的性能，如果有故障，存儲故障碼和凍結(jié)幀數(shù)據(jù)，點(diǎn)亮故障指示燈。

7.廢氣再循環(huán)系統(tǒng)監(jiān)測器廢氣再循環(huán)系統(tǒng)監(jiān)測器通過進(jìn)氣壓力傳感器、安裝在廢氣循環(huán)管道上的溫度傳感器、氧傳感器監(jiān)測廢氣循環(huán)是否開啟和循環(huán)量的大小，是否與PCM