汽车单片机

20150909101教室。汽车单片机与局域网技术‘【一、概念：通过可修改、学习的软件程序控制相关的电子芯片，实现汽车各系统的连接、计算、运行，提高汽车控制安全性、舒适性、经济性、环保等指标和智能化的控制。二、学习的内容：1、程序：运用、安装、使用控制程序：2、电子芯片（ECU）：结构、原理、检修3、连接方式：CAN-BUSLIN(特点与传输方式)4、运行计算的方式：5、检测与维修汽车局域网（专用设备的使用、常见车型的诊断方法：卡罗拉、PASSAT）三、学习的方法：1、以台架、教学车、工具为主载，运用企业维修标准进行讲解。2、讲解方法：笔记、制作PPT（按组进行）3、考核方式：期末考试+平时成绩四：下堂课的任务安排：周一：第一组：ppt的要求：1、计算机的硬件介绍计算机硬件的四大部件：运算器、存储器、控制器、输入与输出设备。CPU:是运算与控制的合成。存储器：硬盘与内存条，RAMROM汽车单片机：输入：传感器输出：执行器运算与控制为:ECU存储器：可读不可写的ROM进行存储。第二组：1、计算机的软件功能软件：软件也称为程序，主要是在硬件的基础上进行运行、计算、控制的一种机械语言。软件的分类：系统软件、应用软件第三组：1、汽车ECU的组成与运行（丰田5A-FE发动机控制单元为例）TOYOTA5A-FEECU的硬件：编码：89661-5230289661是指丰田车的电脑板，52302是指ECU的型号。接线端子，三排，主要用于电源、搭铁完成供电，传感器输入，输出控制执行器。内部的结构：电源稳压系统、电源变压系统、输入转换系统、点火控制系统、喷油控制系统、怠速电机控制系统、诊断系统、故障存储系统等。下节课的内容：发动机单片机内部的结构与模块的功能第三组：1、丰田5A-FE发动机ECU内部结构图（要求每人自己复印一张）第四组：发动机ECU电源的转换（12V5V）第五组：发动机ECU传感器信号的输入与转换(A/D)传感器输入有二种信号1、数字信号：采用1与0的脉冲CPU可识别的信号。比如：曲轴位置传感器2、模拟信号：采用线性或连续式CPU不可识别的信号，比如节气门位置传感器A/D转换器，是把模拟信号转换为CPU可识别的数字信号。第六组：发动机ECU执行器信号的控制(点火、喷油、怠速、诊断)喷油的控制：改变喷油时间而改变喷油量。喷油嘴的控制：由点火开关提供电源，由CPU控制功率管来控制嘴油器的搭铁实现喷油。喷油量=基本喷油量+修正喷油量单片机的控制：1、运行硬件运行（电源）系统程序2、计算：信号输入，比较功能、发出指令3、反馈：执行情况比较、重新计算、再输出、最后诊断。下节课内容：第七组：汽车局域网的组成单片机是指：由电子元件和程序组成，通过传感器输入和执行器控制，完成某个系统的运行、诊断。局域网是指：通过CAN线LIN线把单片机连接起来，形成单片机内信息共享。组成：网关（收集、核对、运行、输出、若有故障，以报文的形式传送）、传输线（CANLIN）单片机诊断口（OBD-II）第八组：汽车局域网的运行CAN:和进行LIN:目前的动力CAN采用的是100KB,舒适CAN采用的是500KB第3章汽车单片机局域网基础动力CAN:发动机单片机+防盗单片机+变速器单片机+ABS/ASR/ESP单片机+安全气囊单片机舒适CAN:音响单片机+空调单片机+主车门单片机+副车门单片机+后左车门单片机+后右车门单片机+座椅单片机+电动后视镜单片机+灯光系统单片机网关：仪表车身控制单元集成化控制：局域网检测所需要的能力：1、单片机检测设备的应用的能力2、单片机的功能3、单片机的位置4、单片机的设定局域网所运行的条件：1、自检：网关是否正常，各单片机是否正常传输（点火锁开至IG档时完成自检）若自检不成功，通过诊断单片机输出报警。2、运行：当起动后，网关进行数据运行检测。下节课内容：第九组CAN的组成、传输方式、特点CAN的组成：由二条麻花线组成。CAN的传输方式：采用低速CAN和高速CAN的频率信号进行数据传输。CAN的特点：低速CAN+高速CAN=5VCAN的传输距离：10KMCAN的传输速度：0-1MB/S第十组……………………LIN的组成传输方式、特点LIN的组成：由单线组成。LIN的传输：通过串行数据发送和接收任务。LIN的特点：数据张的信号电压为12V的频率信号结构简单，但传输速度最高为20KB/S，速度慢，所以只用以小范围之间的数据网络。CAN与LIN线在同一台车上会同时出现。汽车局域网的发展趋势：由传统的电线发展至CAN线、光纤、WIFI(无线)例如特斯拉，就是用WIFI进行数据交换，未来的汽车厂商是由互联网来控制。下节课的内容：局域网的通信十一组：局域网通信的组成通信协议的三要素：（规矩）语法、语义、定时规则一组：局域网通信的运行数据链路层和物理层二组：局域网通信的诊断诊断是通过OBD-II输出，6和14脚节点：分支的单片机称为节点。UADI100即无CAN线也无LIN线，它只是采用K线传输。下节课的内容：三组:CAN的标准CAN执行的标准，SAE主要根据传输的速度来划分：A/B/C三个等级A级：10KB就是目前使用的K线，用于系统诊断B级:100KB就是目前使用的舒适系统，用于中控门锁、电动车窗、空调、音响等系统的传输C级：500KB，就是目前使用的动力系统，用于发动机、ABS等。安全气囊：反应的速度要快，所以对传输要求高。安全传感器在什么时候引爆：四组：CAN的驱动驱动器：常见的驱动模块有二种，一种是82C250另一种是：TJA1050.如何驱动：首先提供VCC基准电压，驱动器内有电流保护与温度保护，160度保护。82C250和TJA1050的区别：相同点：传输速度最高可达1MB,协议均为：ISO11898,最多可连110个节点。不同点：运行的速度不同，82C250比TJA1050要慢。车系的基准车型：大众的基准车型：polo与高尔夫丰田的基准车型：卡罗拉本田的基准车型：思域日产的基准车型：蓝鸟宝马的基准车型：5系CAN线的附属装置：负荷控制：CAN控制模块监测到：用电量大于发电量时，提高发动机转速来提高发电量，确保电瓶不能亏电。自动变速器的车亏电，有否推着或拖着车。不行：由于自动变速器在发动机没有起动时，除P档外挂入任何档均为空档，所以动力无法传至发动机，不能推着或拖着车。于是在私家车上一般配有一条过江龙。便利控制：开门、关门时自动开启或关闭门灯，当车量发生碰撞时，自动开启车门或降下车窗。（水位与水压传感器）安全控制：当车辆发生碰撞时，发动机未熄火，自动切断油泵，防止爆炸。下节课的内容1、CAN的附属装置第五组2、CAN的检修方法：第六组当CAN-BUS出现故障后的诊断接口是：OBD-II，大众车系通过6脚与14脚读取数据。测量工具：专用解码器：如大众采用VAG,丰田采用IT2等，万用表：测量的信号电压和为5V，示波器：用于波形频率的测量。CAN线常见的故障类型：一是汽车电源系统引起的故障；二是汽车多路信息传输系统的链接故障；三是汽车多路信息传输系统的节点故障电源故障：输入为12V工作电压，经单片机转换为5V工作输出电压。下节课的内容：1、CAN典型电源故障的诊断第七组故障现象：以帕萨特1.8T为例，799C电源线中断，会导致中控门锁、电动车窗均不工作。故障检修方法：测量电源电压与搭铁。故障排除方法：30号为常电源12V，15号为点火开关电源，电压不能低于10.5V,否则CAN线瘫痪.2、多路信息传输系统典型链接故障的诊断第八组CANH或CANL某一条传输线被中断。3、节点典型故障的诊断第九组发动机控制单元、安全气囊控制单元、仪表三者的关系？共性是采用500KB的CAN传输，网关（仪表内）下节课内容：具体车型：PASSATB51.8T现象一：调整一边的后视镜开关后，出现左右二边的后视镜均在工作。大网关：当调整左边的后视镜时，右边后视镜根据人体学比例自动调整右边的角度。如何调：假设你去4S店维修一辆帕萨特，故障现象，电动后视镜不工作，4S店诊断完后告之是：仪表故障。把仪表插上去，电动后视镜正常，但发动机不能起动。防盗被锁，需要重新匹配钥匙。方法：诊断座：OBDD-II,并且规格16脚为电源，4脚为搭铁。解码器：把汽车单片机的数据读取，进行分析。红盒子、X431修车王、KT600VAGIT2等。解码器如何使用：主机、诊断接头、电缆线组成开机：进入系统：选择汽车诊断、选择汽车公司、选择车型、选择年款（车架码的第十位代表是生产年份）、选择控制单元，进入控制单元。元件自检功能：用于检测控制单元的每个执行器是否正常及准确。读取数据流：就是把控制单元的传感器与执行器的数据全部读取，进行分析。下节课内容：1、使用KT6602使用诊断设备：VAG5053.解码器的使用方法4S店使用的是专用解码器，也就是PC版，例如大众：通常会使用VAG5051\5052\5053\5054功能：1、选择模块：根据车辆的配置，选择单片机。如01为发动机控制单元、02为自动变速器控制单元，一辆车最多有100多块单片机2、自动扫描：根据车辆的配置，自动扫描车辆的单片机数量。3、重置功能：保养归零，可设置车辆的保养时间与里程4、0BD-II扫描功能：采用CAN-BUS传输诊断5、集成控制：对网关的功能进行扩展以及个性化的设计。6、系统设置：诊断线的连接与传输。三、进入系统：例如进入发动机系统：8D0907559B这是控制单元硬件的编号1.8LR45VD02这是装1.8排量4缸5气门的发动机，程序号为D02软件编号：04001，新电脑为00000，需要编码后才能正常使用服务站代码：WSC00000对这辆进行维修站代码的编写。01：读码故障码：调取559B内部的所储存的故障代码。读取的故障码可能是以前存储的故障码、假码、错码之类的，所以先消码。再重新读取。P0123:世界上所有车辆的故障码定位为5位数，P代表是发动机系统，0123厂家自行定义。节气门体故障02读取测量值：测量值是指数据流，运行时，传感器与执行器的状态数据。例如水温传感器、节气门体等。数量流正常，而故障码不能消除，说明节气门体没有设定。进入基本设定：通道号为098（上海大众，一汽大众为060）系统自行设定，最后会显示是否成功。下节课的内容：1、编码功能、输出诊断功能的使用方法（10）输出诊断功能：是指通过VAG5053向执行元件发出控制信号。例如：发动机的喷油嘴控制、电磁阀控制、VVT阀控制等。09年的车辆均有17位车架码，发动机控制单元、仪表、车身控制单元与档风玻璃下方的17码必须一致，否则说明车辆不合法。年审车辆时，用解码器读取车架信息，与行驶证进行对比。比如;仪表的转速表，采用自检可以检查表是否正常以及表是否准确。自检后，表由0转至7000转，再回到0，最后转至3000.温度差在实际的维修中，经常会出现表不准，因此如何判断是表的原因还是传感器故障，通常采用自检功能来判断，自检时，表正常是回到90中间位置。光段测试：自检表的数显功能2、仪表网关与发动机单片机之间的连接与控制（11）仪表网关与发动机单片机之间的连接：有三组CAN-BUS线，一组是动力CAN500KB第二组是舒适单元100KB第三组是诊断系统10KB3、防盗的匹配与设定（1）汽车防盗分为二种防盗第一种为车身防盗：车身防盗是指中控门锁、报警等功能。第二种为发动机防盗在仪表上有一个黄色的防盗指示灯，若点亮，说明非法，发动机停止喷油与点火，若熄灭，说明合法。此时，防盗灯点亮，发动机停止点火、喷油。如何去查找一台车的网关系统：根据电路图，网关系统会有输入CAN\输出CAN以及诊断CAN帕萨特的网关在仪表内，卡罗拉：在车身控制单元帕萨特CAN防盗系统的传输：首先是点火开关的识读线圈产生磁场（无线）后识读钥匙蕊片，通过2条数据线发送至防盗控制单元，再通过CAN线与发动机控制单元进行数据交换，确认是否锁死点火喷油，最后通过K线输出给诊断座。内容一：PASSATB5动力CAN与舒适的CAN的组成（10）内容二：PASSATB5CAN的特点(11内容三：