汽車電腦板的工作原理及檢修方案

汽車電腦是按照預(yù)定程序自動地對各種傳感器的輸入信號進(jìn)行處理，然后輸出信號給執(zhí)行器，從而控制汽車運(yùn)行的電子設(shè)備。

汽車電腦的分類

目前汽車電腦已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，例如車身電腦、發(fā)動機(jī)電腦、變速器電腦以及ABS電腦等。雖然不同車型上配置的電腦數(shù)量和類型不盡相同，但總的發(fā)展趨勢是用一臺主電腦處理大多數(shù)傳感器的輸入信號，用一些較小的電子控制單元控制其他系統(tǒng)。

汽車電腦的構(gòu)成

汽車電腦的主要部分是單片機(jī)，單片機(jī)是一塊集成了微處理器(CPU)、存儲器以及輸入和輸出接口的電路板。微處理器是單片機(jī)的核心部件，微處理器將輸入模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并根據(jù)存儲的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行對比處理，計(jì)算出輸出值，輸出信號經(jīng)過功率放大后控制執(zhí)行器，例如噴油器和繼電器等。隨著單片機(jī)計(jì)算能力和內(nèi)存容量越來越大，汽車電腦的功能也越來越多。

汽車電腦的工作過程

(1)信號過濾和放大　輸入電路接收傳感器和其他裝置的輸入信號，并對信號進(jìn)行過濾和放大。輸入信號放大的目的是使信號增加到汽車電腦可以識別的程度，某些傳感器，例如氧傳感器，產(chǎn)生一個小于1V的低電壓信號，只能產(chǎn)生極小的電流，這樣的信號送入電腦內(nèi)的微處理器之前必須放大，這個放大作用由電腦中輸入芯片中的放大電路來完成。

(2)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換　由于很多傳感器產(chǎn)生的是模擬信號，而微處理器處理的是數(shù)字信號，所以必須把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，這項(xiàng)工作由電腦輸入芯片中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器完成。模數(shù)轉(zhuǎn)換器以固定的時間間隔不斷對傳感器的模擬輸入信號進(jìn)行掃描，并對模擬信號賦予固定的數(shù)值，然后將這個固定值轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼。在一些汽車電腦中，輸入處理芯片和微處理器制成一體。

(3)微處理器將已經(jīng)預(yù)處理過的信號進(jìn)行運(yùn)算，并將處理后的數(shù)據(jù)送至輸出電路。輸出電路將數(shù)字信號放大，有些還要還原為模擬信號，以驅(qū)動執(zhí)行元件工作。

隨著汽車電子化和自動化程度的提高，汽車電腦將越來越多，這樣必將導(dǎo)致車身線束日益復(fù)雜。為了實(shí)現(xiàn)多個汽車電腦之間的信息快速傳遞、簡化電路以及降低成本，汽車電腦之間要采用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)連成一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。例如變速器需要與發(fā)動機(jī)協(xié)調(diào)配合，根據(jù)車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及動力負(fù)荷等因素自動進(jìn)行換擋，因此變速器電腦需要得到節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、水溫傳感器以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器等信號，這就要實(shí)現(xiàn)變速器電腦與發(fā)動機(jī)電腦之間的信息傳遞，這個工作通常是由CAN總線來完成的。

汽車電腦的特點(diǎn)

(1)汽車需要在不同的道路和氣候條件下行駛，汽車電腦的工作環(huán)境較差，經(jīng)常需要承受振動以及溫度和濕度的變化。汽車電腦的電源電壓變化較大，而且還受到車內(nèi)外電磁波的干擾，因此汽車電腦需要很高的可靠性和對環(huán)境的耐久性。

(2)汽車電腦必須具有足夠的智能化，具有自診斷和檢測能力，能及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的故障，并存儲故障碼，告知維修人員故障可能存在的部位，以便于維修。例如安全氣囊在關(guān)鍵時刻必須要及時、正確、迅速地打開，但在大多數(shù)時候氣囊是處于待命狀態(tài)，因此安全氣囊電腦必須具有自檢能力，不斷確認(rèn)氣囊系統(tǒng)是否正常工作。

(3)除少數(shù)例外，所有汽車電腦都使用5V電源驅(qū)動其傳感器。在電子工業(yè)中，5V電壓幾乎普遍作為傳送信息的標(biāo)準(zhǔn)。這個電壓對傳送可靠性來說已經(jīng)足夠高，而對電腦芯片的安全性來說足夠低，而且使用計(jì)算機(jī)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電壓，對于汽車制造商來說會使電子零部件制造規(guī)范而且成本低。

汽車電腦的檢修

汽車電腦內(nèi)部電路可以分為兩部分，即包括輸入、輸出以及轉(zhuǎn)換電路的常規(guī)電路和微處理器。常規(guī)電路大多采用通用的電子元件，如果損壞一般是可以修復(fù)的。在實(shí)際使用過程中，汽車電腦的故障大多發(fā)生在常規(guī)電路中。如果要維修汽車電腦，首先要確定是電腦故障，以免盲目修理，造成不必要的時間浪費(fèi)和引起其他電路故障。