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Motronic1.5.4電腦是由上海大眾汽車有限公司與德國博世（BOSCH）公司合作開發的新型電子燃油噴射系統，其形式為D型集中控制式，稱為Motronic（莫特朗尼克）系統，全稱是閉路電子控制多點燃油順序噴射系統，其點火系統與燃油噴射系統復合在一起。Motronic1.5.4已廣泛應用于長安、一汽夏利、桑塔納2000GLi、世紀新秀、奇瑞QQ等車型。因此對Motronic1.5.4電腦的故障分析具有普遍意義。 1 Motronic 1.5.4電腦的CPU——B58468 B58468是BOSCH公司委托Siemens公司生產的8位微控制器。它具有Siemens公司80C537的典型內核，是Siemens公司8位單片機家族中的高端產品，基于工業標準8051結構，性能得到了大幅提高，外圍元件也進行了大幅擴展，以適應更加廣泛的應用要求，并且可以全面兼容Siemens8051/80C51系列微控器。其內部結構如圖1所示。主要性能參數如下：256B片內隨機存儲器；256個直接尋址位；64KB可尋址程序和數據存儲器；帶有12路輸入及可編程參考電壓的 8位A/D轉換器；4個16位定時計數器；強大的比較/捕獲單元（至多21個高速或者脈寬可調的輸出通道、5個捕獲輸入）；外部乘除單元可進行快捷的乘、除、移位等操作；8個用于間接尋址的數據指針；9個端口（56條I／O線，12條輸入線）；2個全雙工串口，自帶波特率信號發生器；4種優先級，14個中斷向量等。 B58468并行端口中的Port7、Port8可輸入模擬信號，也可輸入數字信號。當輸入模擬信號時，用于A/D轉換，該轉換器具有可變內部參考電壓，在參考電壓范圍內的轉換精度為8位。在12MHz時鐘頻率時，指令周期僅為13μｓ，Port7、Port8的數字輸入腳在相鄰腳進行Ａ/Ｄ轉換時，狀態不應跳變；否則影響轉換精度。 80C537有兩個全雙工串口，串口0可工作在四種模式下：模式0（移位寄存器模式）、模式１（8位異步，可變波特率）、模式2（9位異步，固定波特率）、模式3（9位同步，可變波特率）。串口通常用作ECU同診斷設備通訊。 2 點火控制電路 2.1 霍爾式傳感器工作原理 霍爾效應原理如圖2所示。當電流I通過放在磁場中的半導體基片（即霍爾元件）、且電流方向與磁場方向垂直時，在垂直于電流和磁場的半導體基片的橫向側面上將產生一個電壓UH(通常稱之為霍爾電壓)。霍爾電壓的高低與通過的電流和磁感應強度成正比，可用下式表示： 式中，RH為霍爾系數；d為半導體基片厚度；I為電流；B為磁感應強度。 由上式可知，當通過的電流I為一定值時，霍爾電壓UH隨磁感應強度B的大小而變化。 2.2 霍爾效應式點火信號發生器的工作原理 霍爾信號發生器正是利用霍爾現象來產生點火信號,其結構組成如圖3(a)所示，其工作原理分別如圖3(b)、(c)所示。 在與分火頭制成一體的觸發葉輪的四周，均勻分布著與發動機氣缸數相同的缺口，當觸發葉輪由分電器軸帶著轉動,轉到觸發葉輪的本體(沒有缺口的地方)對著裝有霍爾集成塊的地方時(葉片在氣隙內)，通過如圖3(b)所示的霍爾集成塊的磁路被觸發葉輪短路時，霍爾集成塊中沒有磁場通過，不會產生霍爾電壓；當觸發葉輪轉到其缺口對著如圖3(c)所示的裝有霍爾集成塊的地方時(葉片不在氣隙內)，永久磁鐵所產生的磁場在導板的引導下，垂直穿過通電的霍爾集成塊，于是在霍爾集成塊的橫向側面產生一個霍爾電壓UH，但這個霍爾電壓UH是mA級，信號很微弱，還需要進行信號處理，這一任務由集成電路完成。這樣霍爾元件產生的霍爾電壓UH信號，經過放大、脈沖整形，最后以整齊的矩形脈沖(方波)信號Ug輸出，如圖4所示。 2.3 點火控制電路分析 Motronic1.5.4電腦點火部分電路原理圖如圖5所示，其工作原理如下：來自電腦插腳PIN49、PIN48的霍爾信號送至30311的3腳，信號經30311整形并驅動后由30311的1腳輸出送至CPUB58468的36腳，B58468根據此信號來判斷準確的點火時刻，由62腳輸出點火驅動信號到B58290的2腳(低電平驅動開關集成電路B58290是BOSCH公司委托Infineon公司生產的智能型6通道低電平驅動開關)，B58290的第5、6通道驅動電流可以達到0.5A，并具有電源限制能力；第1～4通道驅動電流為50mA，能自動檢測負載短路；所有輸出端都具有鉗位保護二極管, B58290的引腳功能定義如圖6所示。 B58290進一步增加電流驅動能力、同時將信號倒相后，由B58290的23輸出到點火模塊30023（點火線圈驅動三極管）的1腳；30023的3腳通過插腳PINl控制外部的點火線圈進行點火。 3 油泵繼電器控制電路 其電路原理如圖5所示。打開點火開關后，B58468的67腳輸出低電平驅動信號，經B58290驅動后由22腳輸出至PIN3使油泵吸合。 4 故障實例分析與排除 一輛桑塔納轎車采用Motronic 1.5.4燃油噴射系統，控制單元號為330 907 311A，故障現象為無法啟動、沒有噴油和高壓電。 拆下該控制單元(ECU)，對其進行模擬測試以判斷故障。將控制單元供電，即ECU的18腳、27腳、37腳供12V電壓，2腳接搭鐵。連接工作器件，將1腳(原接點火線圈)、3腳(原接油泵繼電器)、16腳、17腳、34腳、35腳（原接四個噴油器)分別串聯330Ω電阻接至發光二極管負極端，發光二極管的正極端接12V電壓，用來模擬測試噴油、點火、油泵是否工作。 開始供電后，代表油泵的發光二極管點亮了幾秒鐘，隨即熄滅。這表明所接的線無誤，ECU的核心部件CPU(Motronic1.5.4系統的CPU為B58468)已經開始工作，顯示出CPU的供電正常（這里指的CPU供電不包含其他元件的供電，ECU內分為幾路單獨供電），復位電路工作正常，程序存儲器(M27C512)工作正常等。如果油泵沒工作或工作不停，一定要馬上斷電，重新檢查接線，以防止錯誤連接，確認無誤后再繼續檢測。將ECU49腳提供一方波信號，以模擬霍爾傳感器信號。這時，代表噴油器的發光二極管點亮噴油，點火信號均以固定頻率閃亮。又測量12腳(霍爾傳感器的供電)的電壓,若為5V，說明沒問題。如果點不著火，則需查找原因。通過分析，可模擬一個霍爾傳感器5V方波信號，若能得到正確的噴油及點火信號，點不著火的原因應該是ECU沒有收到霍爾傳感器的輸入信號。再檢測霍爾傳感器，若無故障，說明影響信號的只有霍爾傳感器的供電腳了。因為12腳是ECU為外部提供5V電壓的引腳，霍爾傳感器、MAP、TPS都由ECU的12腳供電范疇。為了驗證12腳的供電電壓是否為5V，可將12腳接一發光二極管，再測量其電壓，而此時5V卻變為小于1V的電壓。由此可見，問題就出現在12引腳這個虛假的5V電壓上，因為此引腳的電壓根本無法驅動外圍傳感器。 ECU的5V電源是由BOSCH公司的30358芯片提供，如圖7所示。其3腳為ECU給外部傳感器提供5V電壓，應在加負載后進行測試；15腳為CPU供電，其測量電壓應也為5V；13、14腳為ECU內部其他器件供電，電壓應也為5V；10腳由ECU端子18腳供電，其測量電壓應有12V；12腳由ECU端子27腳提供信號，也應有12V電壓。當發現電壓有異常時，按照連接進行排查就可以了，但要注意千萬不要忽略了短路所造成的影響。如果出現這一問題，更換30358芯片后故障即可排除。 汽車電子技術的發展對汽車電腦維修工程師自身的素質、操作能力、思維能力都有很高的要求，當遇到疑難故障時，首先要參考技術資料，借助檢測儀分析原因，理清思路，避免造成不必要的損失。只有在掌握了扎實的汽車電腦理論的基礎上，再結合正確的故障檢測方法，才能保證快速準確地排除疑難故障。 |
