TT00501控制单元的输入与输出解析.ppt

TT00501TT00501控制单元的输入控制单元的输入与输出解析与输出解析目录输入信号处理输入信号处理控制单元输出信号控制单元输出信号2输入信号处理控制单元的接线原理传感器电流传感器电流诊断诊断 电位计电位计/压力传感器压力传感器 温度传感器温度传感器 霍尔传感器霍尔传感器 开关开关/霍尔开关霍尔开关/列德开关列德开关电源电源传感器传感器ADµCRAMROM+ 5/12 V+ 5/12 V+输入端输入端控制单元CAN3传感器电源传感器电源许多传感器需要电源 电源可以通过外部供给或直接由控制单元提供 若由控制单元提供，则存在下列特性：–传感器接地传感器接地接地可以直接来自控制单元，以避免由于发动机接地/车身接地的电位差造成传感器信号干扰–5 V稳压稳压以避免传感器信号干扰，且传感器能够在低压范围可靠工作 5V的内部控制单元电压可以作为测量值组来使用 霍尔传感器可以用5V来供电，并且在信号测量过程中可以判定12V方波信号，因为控制单元内的上拉 电阻与12V电源连接–12 V电源电源根据设计结构，可以用12V替代5V来给传感器供电4传感器信号特性传感器信号特性原则上存在下列规则：原则上存在下列规则：–或是测量电流直接流向传感器，或是测量电流从传感器流入控制单元。

两种情况下，通过拔出或插入电阻会都产生电压损失 控制单元内的传感器与电阻组合形成分压器 测量电流会造成电压损失，而分流电压等于控制单元的测量值–连接传感器的开放式信号线可以用5或12V静态电压或0V电压测量 多数情况下，直角信号或脉冲信号也可以被测量6输入信号处理开关输入信号ADμCRAMROMR = 1 kOhm+ 12 V控制单元ABBV上拉 电阻万用表DSO7该连接相当于控制单元与接触开关的连接（门触点、罩壳触电、车后门把手等） 控制单元原理控制单元原理：：–上拉 电阻电阻： 控制单元内的电阻作为分压器预制于传感器或开关前 传感器或开关将通常为5或12V的预压电位计接地 控制单元对开关状态的电压值进行分析（此情况0或12V）–A/D：模拟电压值，无论其可变与否，都在控制单元内进行数字化并处理，然后必要情况下作为模拟值再次模拟化以控制制动器/激励器–μC：微处理器–RAM：Random Access Memory = 读写存储器–ROM：Read Only Memory = 只读存储器由控制单元在上拉 电阻电阻前供给电压根据系统哦不同，电压可以不同：根据系统哦不同，电压可以不同：–5 V 持续电压 –12 V 持续电压–电压脉冲及直角电压每个开关在接通时通常由控制单元的电压来测量。

电流流经每个闭合开关，并由此提高了控制单元的电耗因此，车辆电气中电子设备的设计旨在车辆锁合后，所有处于待机模式的开关（车门和罩壳接触开关、车门锁开关…）都处于 打开 状态，以降低电流耗值脉冲技术中（如果使用）还有扩展故障诊断功能9DSO输入信号处理电位计ADμCRAMROM控制单元下拉电阻R = 10 kOhm+ 12 V220 Ohm10线路原理：线路原理： 为了避免 滑触头电压随电位计电源波动，通常用控制单元来对电源进行稳压 为了能够在整车电源低压状态下使用电位计值，电源电压要始终明显低于整车电压 这同样也适用于所有用来进行信号采集的电阻由于测量仪表的迟缓，电位计的“误差”无法或很难用万用表判定 因此有必要采用DSO进行误差检测对于这种故障类型，可以不必进行故障储存记录！11输入信号处理NTC温度传感器ADμCRAMROM控制单元DSOR = 1 kOhm+ 5 VV万用表DSO_12在写入模式下可以记录NTC的特征线NTC特征线在高温时呈平缓趋势，因此NTC仅适用于低温测量 对于极端高温应采用PTC电阻（如排气温度） 特征线在PTC情况下成水平逆转上拉 电阻电阻与NTC形成分压器。

分流电压为控制单元的测量值 根据温度，电压始终在>0和<5 Volt之间，因为电流回路始终闭合 所有其他电压均不可信，并可能会造成存储单元的故障存储记录遇到错接，正常情况下，发射器的电压不得为0或5V！13断路或对正极短路， 控制单元接线柱的电压始终为5或大于5V，由此故障存储显示断路/对正极短路.... 对地短路 控制单元接线柱的电压始终约为0V，由此故障存储显示接地短路.... 对于正短路和接地短路，哪怕是偶发，均可以通过DSO记录模式的来发现故障（测量波形时，敲拍电缆束或元器件连接部位） 一般温度传感器的工作电压为5V. 通常脉冲电压 脉冲脉冲电压有电压有2个优点：个优点： –节省测量电流–NTC的流经电流在电阻中转换成热能，即电流加热电阻，并由此 干扰测量结果所以脉冲电流可以避免干扰14输入信号处理引起不同电位的开关ADμCRAMROM上拉 电阻+ 12 V矩形信号车门控制单元15车门控制单元给开关导线供给矩形电压 通过将不同电阻接地或直接接地，可以在信号线上产生5种不同的电压可以对控制单元中的不同电平（ +/- 公差）各自分配一个特定动作，如：–开关无动作–手动升起车窗–自动升起车窗–手动落下车窗–自动落下车窗通常，测量值组中的每个开关都存在各自开关状态的显示。

因此，只有在偶发故障或测量值不可靠的情况下才需要对开关或线路进行检查16输入信号处理电感传感器ADμCRAMROM控制单元DSO17电感式传感器被用作某些发动机转速传感器或旧款车辆ABS速度传感器电感传感器由一个永磁铁和一个感应线圈构成 经过传感器的齿扇会引起线圈内磁场强度的不断变动，造成感应电压变化 这会产生交流电压信号，其频率与转速相关 振幅大小取决于气隙和转速连接传感器的导线根据信号的敏感性要求而要求屏蔽用用万用表进行检查万用表进行检查只能做以下情况：只能做以下情况：–电阻测量–转速情况下的交流电压测量大多数情况下建议采用DSO进行检测用DSO可以对信号图进行分析 对于某些故障还建议对传感轮满转一周的信号进行记录和评估18DSO输入信号处理霍尔传感器R = 1 kOhm+ 12 VV-S+12 V控制单元19霍尔传感器通常适用于低电压信号的应用场合传感器通过上拉 电阻电阻降低控制单元预压的电位 霍尔传感器的工作原理一般是通过电子开关（三极管开关）将一个由控制单元预压的电位接地 人们通常错误地认为，正电压来自传感器的转速传感器 霍尔传感器送出电的情况极为罕见！因此，为了便于理解，在霍尔传感器上标出三极管开关符号作为替代线路。

供电电源和信号电源可能因系统而完全不同！例：例：一个传感器可能用5V供电，而信号电压则为12V霍尔开关：霍尔开关：原则上霍尔开关与霍尔传感器的工作原理相同20输入信号处理ABS/ESP 控制单元的主动车轮传感器DSOR = 47 Ohm+_12 V+_控制单元21以根据霍尔原理工作的传感器为例：主动车轮传感器主动车轮传感器传感器为2极，并由带电控制单元供电 因此，传感器在车轮静态时也可进行诊断更换磁极时，传感器的内置电阻发生变化，并产生2种不同的电流强度 通过不同的电流，上拉 电阻的压降值会发生变化22控制单元输出信号控制单元的接线原理ADµCRAMROM控制单元输出输出端子端子电源正极电源正极电源负极电源负极输出输出喷油阀喷油阀++磁阀磁阀白炽灯白炽灯( ) ( ) 工作工作电流电流23线路图中的功率、正和负连接通常可以通过较大的电缆截面来识别控制单元的电源可以通过电源接线或独立接线来实现连接 对于新的控制单元，执行器通常由抗短路的输出端子控制（对于一些老车型上的控制单元，检测输出电路如果误操作短路可能烧控制单元） 对于新的亮度控制和电压限制的应用情况，可以利用PWM信号来控制白炽灯。

根据用途的不同，可以对磁阀进行接通、脉冲连接或通过PWM信号控制 PWM：正极范围调制24控制单元输出信号R = 约60–140 Ohm控制单元………………….mA +12 VoltμC通过控制单元的继电器控制25继电器通常被控制单元用来控制负极在无控制的状态下，则通过控制单元输出端继电器的线圈供给电压 控制单元可以利用此进行自我诊断参见“磁阀”）根据型号和安装结构的不同，电阻范围约为 60-140 Ohm 此情况下，流经控制单元输出级的电流为200 mA26控制单元输出信号通过控制单元的继电器控制：注意事项测试灯12 V, 3 Watt!!!控制单元??? A μC??? A + 12 V27一个12 V/3 Watt - 测试灯，通过其PTC表现，热电流为250 mA冷电流约高出10倍!这就意味着，接通瞬间流经控制单元输出级的电流约为2.5A 不过出于经济考虑，采用晶体管设计来带动继电器（此时为200mA） 注意：注意： 测试灯可能损坏控制单元！测试灯可能损坏控制单元！28控制单元输出信号电磁阀控制控制单元+ 12 VN….μCDSO29在无控制的状态下，则通过控制单元输出端磁阀的线圈供给电压。

控制单元可以利用此进行自我诊断磁阀多数情况下被控制单元用来控制负极根据用途的不同可以对其进行接通、脉冲连接或通过PWM信号进行控制宜采用DSO以避免测量时错误注释！30控制单元输出信号用电器的功率控制：限制电流大小+12 V控制单元R = 470 OhmDSODSOf =1tt =1f31f =频率t =DSO X轴的信号周期–可以用三分律来计算有效电压–利用PWM信号来控制或调整用电器–控制：仪表和标记符号照明...–调整：按需调整的燃料泵、散热器风扇...–利用PWM-调制可以对能耗元件的电压进行稳压，由此可以在电压升高或降低的情况下，相应缩小或增大脉冲范围根据频率、PWM信号调制以及使用的万用表采样率，数字万用表测出的有效电压测量结果不正确！32控制单元输出信号用电器的功率控制：占空比ADμCRAMROM上拉 电阻+ 12 V矩形信号车门控制单元CAN-Bus (Kl. 58d)DSO33多数照明由LED构成LED由控制单元根据亮度进行PWM调制本例中，照明的输入信号通过CAN总线来实现34工作表工作表信号信号元件元件05霍尔传感器G4006NTC元件G1709开关信号车窗开关10电磁传感器G4715占空比信号L935结束！结束！。