现在的汽车智能化程度越来越高了,汽车的各种功能基本都是由电子控制系统辅助完成的,比如发动机运行、变速箱挡位切换、制动及制动辅助系统控制、转向控制、车身稳定控制、自动空调系统、汽车防盗系统、无钥匙进入与一键启动,等等。当这些系统发生故障时,还会在仪表盘上显示故障灯,以提示驾驶员注意。在我们维修和保养汽车时,还要用汽车维修电脑调取故障码,查看数据流,以及消除故障码、系统升级与初始化等。
汽车的这些功能的执行都离不开一个东西——电子控制单元,也就是我们俗称的汽车电脑。那么汽车电脑是如何对汽车各系统进行控制的呢?它又是如何监视到故障码的呢?我们常说的汽车电脑自诊断又是怎么回事呢?下面我们就来简单的说说汽车电脑的工作原理,以及它是如何进行自诊断的,故障码又是怎么回事。
汽车电控单元,俗称汽车电脑,它是按照系统内预定的程序,自动地对各种传感器的输入信号进行处理,然后输出信号给执行器,从而控制汽车运行的电子设备。由于汽车电脑工作条件恶劣,环境变化多样,需要承受-40-80°C的温度变化,以及1000Hz以下的振动,所以需要它有稳定的可靠性和对环境的耐久性,并且足够的智能化,具有自诊断和检测能力,能及时发现系统中存在的故障,并存储故障码,告知维修人员故障可能存在的部位,以便于维修。
汽车电脑都是单片机,集运算器、控制器、存储器、输入输出接口这四个基本组成部分于一体。它的存储器分为两个部分,一部分是固件存储器(ROM),汽车各种功能的控制程序就安装在这里,这个部分即使汽车完全断电了,这些程序也不会有任何的改变与丢失;另一部分是临时存储器(RAM),用来存储汽车运行中各种变量和传感器参数,以及汽车运行过程中产生的故障码、自适应学习值、时间、密码,等等,这些参数在汽车断电后就彻底丢失了。
汽车电脑的工作过程包括信号的过滤和放大、模数(A/D)转换、信号运算与输出控制等。具体的过程非常复杂,也就不详细论述了。举一个例子来说一下:发动机控制单元ECU,它在工作过程中接收发动机上各种传感器传递过来的信号,比如节气门位置信号、空气流量计信号、曲轴转速信号、水温信号,氧传感器信号,等等,然后把这些信号转换成电脑可以识别的数字信号,作为ECU内部存储的控制程序运算参数,计算出一个最佳的控制参数,然后把这个控制参数传递给发动机上的执行元件,执行元件按照这个参数来控制发动机的运行,比如喷油器的喷油脉宽、点火系统的点火提前角、可变正时系统的凸轮轴转角控制等。其它系统的电控单元工作过程与此类似,比如自动变速箱控制单元TCU、车身控制单元ECM、ABS控制单元、安全气囊控制单元等。