汽车电子控制器结构原理与维修

汽车电子控制技术的广泛应用是现代汽车技术发展显著的特点之一。具有不同控制功能的汽车电子控制系统均由传感器、控制器和执行器等组成，而控制器是汽车电子控制系统的核心部件。在现代汽车上，用于实现某单项或多项控制功能的电子控制器有多个，控制器的作用根据相关传感器的信号来分析与判断被控对象的工况与状态，并输出控制信号，通过驱动电路控制执行器工作，使被控对象工作在设定的目标范围之内。在现代汽车电子控制系统中，普遍采用了计算机控制技术，汽车控制器的核心部件是单片机。因此，熟悉单片机的组成与工作原理，是熟悉并掌握汽车电子控制系统的基础。而熟悉电子控制器的构成与工作原理，掌握汽车电子控制系统故障检修方法，是现代汽车维修技术人员所必须具备的专业知识和技能。

编写本书主要的目的是使读者能深刻理解汽车电子控制系统的构成与工作原理，并在此基础上熟练掌握汽车电子控制系统及其核心部件——电子控制器的故障检测与维修技术。为此，本书系统而又简明扼要地介绍了单片机的硬件构成及软件基础，读者有了单片机的软硬件基础知识，再去认识与掌握汽车电子控制系统的控制原理以及汽车电子控制器的基本组成、工作原理及检测方法，就会有顺理成章、水到渠成的感觉。本书系统地总结了汽车电子控制器各组成部件的作用与原理，典型汽车电子控制系统的组成与工作原理，各种类型执行器的结构、工作原理、驱动方式及检测方法，这些内容可帮助读者深入地了解汽车电子控制器，以及各种汽车电子控制系统的控制原理。在此基础上，本书介绍了汽车电子控制器的常用故障检测方法，并列出了典型汽车电子控制器的检测方法与检测参数，以使本书能成为读者进行汽车电子控制系统检修操作的实践指导用书。

本书适用于从事汽车维修的技术人员和工人，以及想要学习汽车电子控制系统检测与维修的广大读者，也可作为大学、中专、中职、高职等相关专业学生学习的参考用书。

本书由麻友良、冯臻臻主编，游彩霞、叶海见、袁青、彭小晴、席敏、邵冬明等参加了本书的编写。本书编写过程中，参考了大量相关的书籍资料，从中汲取了许多知识和经验，借此，向这些书籍的作者表示感谢。

由于编者水平所限，书中会有不妥之处，恳请广大读者批评指正。

编者

本书系统而又简明扼要地介绍了单片机的硬件构成与软件的作用，在此基础上，介绍了典型汽车电子控制系统的组成与工作原理，并重点介绍了电子控制器的组成、执行器的类型以及控制器的故障检测方法。本书图文并茂，可帮助读者在掌握与提高计算机知识水平的基础上，深入了解汽车电子控制系统的组成与工作原理，深刻认识电子控制器各组成部分的功用与工作原理，掌握汽车电子控制系统及汽车电子控制器的检修技能。本书适用于从事或准备从事汽车维修的广大读者，同时也可作为大专院校、职业技校学生学习汽车电子控制技术课程的参考用书。

麻友良，武汉科技大学汽车与交通工程学院，教授，从事汽车类专业教学与研究工作30多年，主要研究方向为汽车电子控制技术及电动汽车，承担过汽车电器与电子控制技术、汽车空调技术、工程测试技术、单片机与接口技术、电动汽车概论及动力电池技术等专业课程的理论教学工作。获部级实用型科研成果三等奖。 出版著作多部。

章绪论

节汽车电子技术发展概况 001

一、汽车电子技术发展历史 001

二、汽车电子控制技术应用现状 002

三、汽车电子控制技术的展望 006

第二节汽车电子控制系统的基本组成 007

一、传感器 007

二、电子控制器 009

三、执行器 010

第二章单片机的构成与原理

节单片机概述 015

一、单片机的基本概念及特点 015

二、单片机的发展概况 018

三、单片机的发展趋势 019

第二节单片机的硬件构成与工作原理 020

一、单片机的组成部件 020

二、单片机的内部结构与工作原理 022

三、单片机的存储结构 024

四、单片机的I/O接口电路原理 027

五、单片机的时钟、时序与工作方式 029

第三节单片机的软件基础 032

一、单片机指令系统概述 032

二、单片机的寻址方式 034

三、单片机的指令系统 036

四、汇编语言简介 047

五、程序设计简介 050

第四节单片机的中断 053

一、单片机中断概述 053

二、单片机中断系统的硬件结构 054

三、单片机中断控制过程 058

四、单片机中断的应用 059

第五节单片机的定时/计数器 060

一、定时/计数器概述 060

二、定时/计数器的硬件结构 060

三、定时/计数器的工作方式 062

四、定时/计数器的应用 064

第六节单片机的串行接口 066

一、串行通信概述 066

二、单片机串行口的硬件结构 067

三、单片机串行口的工作方式 069

第三章汽车电子控制器的构成与检测

节汽车电子控制器概述 072

一、汽车电子控制器的基本组成 072

二、汽车电子控制器输入信号的形式 073

三、汽车电子控制器输出信号的形式 075

四、汽车电子控制器实例 076

第二节汽车电子控制器输入电路 077

一、数字信号输入电路 077

二、模拟信号输入电路 078

三、传感器电源 078

第三节微处理器 079

一、中央微处理器的构成 079

二、程序存储器的存储原理与类型 080

三、数据存储器的存储原理与类型 081

四、输入/输出接口 082

第四节汽车电子控制器输出电路 083

一、输出电路的构成 083

二、信号转换电路 083

三、执行器驱动电路 084

第五节汽车电子控制器检测方法 085

一、汽车电子控制器检测概述 085

二、汽车ECU故障检测的一般程序 086

三、汽车ECU的动态检测法简介 087

第四章汽车发动机电子控制系统

节发动机电子控制系统概述 089

一、发动机电子控制系统的基本控制功能 089

二、发动机集中控制系统的工作过程 089

三、发动机电子控制系统的功能扩展 090

第二节汽油喷射电子控制系统 092

一、汽油喷射电子控制系统的组成与控制原理 092

二、汽油喷射电子控制器主要部件结构原理 093

三、汽油喷射电子控制系统电路 108

第三节电子点火控制系统 113

一、电子点火控制系统的基本组成与控制原理 113

二、电子点火控制系统主要部件结构原理 113

三、电子点火控制电路 119

第四节发动机怠速控制系统 122

一、发动机怠速控制系统的组成与控制原理 122

二、发动机怠速控制系统主要部件的结构原理 124

三、发动机怠速控制系统电路 125

第五节汽车排放控制系统 127

一、汽车排放控制系统概述 127

二、废气再循环控制系统的基本组成与控制原理 128

三、炭罐通气量控制系统的基本组成与控制原理 129

四、汽车排放控制系统主要部件的结构原理 130

第六节发动机电子控制系统电路分析与ECU故障检测 132

一、发动机电子控制系统电路分析 132

二、发动机电子控制系统ECU故障检测 139

第五章自动变速器电子控制系统

节自动变速器电子控制系统概述 143

一、自动变速器的结构类型 143

二、液力传动自动变速器的组成及特点 144

第二节液力传动自动变速器的控制原理 146

一、自动变速器电子控制系统的组成 146

二、自动变速器换挡控制原理 148

三、自动变速器油压控制原理 150

四、自动变速器变矩器锁止控制原理 152

第三节典型自动变速器电子控制系统电路分析与ECU故障检测 153

一、自动变速器电子控制系统电路分析 153

二、自动变速器电子控制系统ECU故障检测 157

第六章防抱死电子控制系统

节防抱死电子控制系统概述 161

一、防抱死电子控制系统的作用分析 161

二、防抱死电子控制系统的类型 162

第二节防抱死电子控制系统的控制原理 164

一、防抱死控制系统的基本组成与控制原理 164

二、制动防抱死电子控制系统主要部件的结构原理 165

第三节典型汽车防抱死电子控制系统电路分析与ECU故障检测 170

一、防抱死电子控制系统电路分析 170

二、防抱死电子控制系统ECU故障检测 174

第七章动力转向电子控制系统

节动力转向电子控制系统概述 176

一、汽车动力转向及动力转向电子控制系统的作用 176

二、电子控制动力转向系统的分类 177

第二节动力转向电子控制系统的控制原理 178

一、液力式动力转向装置的组成与控制原理 178

二、电动式动力转向助力装置的组成与控制原理 181

第三节典型动力转向电子控制系统电路分析ECU故障检测 183

一、液力式动力转向电子控制系统电路分析与ECU故障检测 183

二、电动式动力转向电子控制系统电路分析与ECU故障检测 185

第八章悬架电子控制系统

节悬架电子控制系统概述 188

一、电子控制悬架系统的作用 188

二、电子控制悬架系统的类型 189

第二节悬架电子控制系统的控制原理 190

一、主动悬架电子控制系统的组成与控制原理 190

二、主动悬架电子控制系统控制过程 198

第三节典型悬架电子控制系统电路分析与ECU故障检测 200

一、悬架电子控制系统电路分析 200

二、悬架电子控制系统ECU故障检测 203

第九章安全气囊电子控制系统

节安全气囊电子控制系统概述 206

一、安全气囊的作用 206

二、安全气囊的类型 206

第二节安全气囊控制原理 207

一、安全气囊系统的组成与工作原理 207

二、安全气囊电子控制系统的控制过程 211

第三节典型安全气囊系统电路分析与ECU故障检测 213

一、安全气囊系统电路分析 213

二、安全气囊系统ECU故障检测 215

第十章汽车电子控制器故障自诊断

节汽车电子控制系统故障自诊断概述 217

一、ECU故障自诊断的定义及应用 217

二、ECU故障自诊断功能 217

第二节汽车电子控制器故障自诊断原理 218

一、故障自诊断系统的组成 218

二、故障自诊断原理 219

第三节自诊断系统的标准化与专用故障诊断设备 220

一、自诊断系统的标准化 220

二、汽车电子控制系统故障诊断设备 220

第十一章典型汽车电子控制器的检测参数

节东风本田CR-V ECU检测参数 222

一、发动机ECU检测参数 222

二、ABS ECU检测参数 228

第二节东风日产新天籁轿车ECU检测参数 228

一、发动机ECU检测参数 228

二、自动变速器ECU检测参数 236

第三节北京现代车系电控系统ECU检测参数 238

一、北京现代途胜轿车发动机ECU检测参数 238

二、北京现代御翔轿车发动机ECU检测参数 240

第四节一汽丰田卡罗拉轿车电控系统ECU检测参数 243

一、发动机ECU检测参数 243

二、自动变速器ECU检测参数 246

三、ABS ECU检测参数 247

四、动力转向电子控制系统ECU检测参数 248

第五节广汽丰田凯美瑞轿车电控系统ECU检测参数 249

一、发动机ECU检测参数 249

二、自动变速器ECU检测参数 252

三、ABS ECU检测参数 253

四、空调系统 ECU检测参数 254

第六节其他汽车电控系统ECU检测参数 256

一、奇瑞东方之子轿车发动机ECU检测参数 256

二、长安马自达3轿车发动机ECU检测参数 259

三、中华轿车自动变速器ECU检测参数 263

四、东南菱帅轿车自动变速器ECU检测参数 265

参考文献

本书系统而又简明扼要地介绍了单片机的硬件构成与软件的作用，在此基础上，介绍了典型汽车电子控制系统的组成与工作原理，并重点介绍了电子控制器的组成、执行器的类型以及控制器的故障检测方法。本书图文并茂，可帮助读者在掌握与提高计算机知识水平的基础上，深入了解汽车电子控制系统的组成与工作原理，深刻认识电子控制器各组成部分的功用与工作原理，掌握汽车电子控制系统及汽车电子控制器的检修技能。本书适用于从事或准备从事汽车维修的广大读者，同时也可作为大专院校、职业技校学生学习汽车电子控制技术课程的参考用书。

麻友良，武汉科技大学汽车与交通工程学院，教授，从事汽车类专业教学与研究工作30多年，主要研究方向为汽车电子控制技术及电动汽车，承担过汽车电器与电子控制技术、汽车空调技术、工程测试技术、单片机与接口技术、电动汽车概论及动力电池技术等专业课程的理论教学工作。获部级实用型科研成果三等奖。 出版著作多部。