学习情境七其他车身电控技术结构与检修.ppt

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1、学习情境七 其他车身电控技术结构与检修,任务一 汽车防碰撞系统结构与检修,一、任务分析二、相关知识三、任务实施,一、任务分析,汽车防碰撞系统是一种主动安全系统，是一种可向驾驶员预先发出视听报警信号的探测装置，主要解决汽车行驶的安全距离问题。学习掌握汽车防碰撞系统的分类、组成、功用及工作原理，理解其工作过程，才能依据故障现象分析产生故障的可能原因，并进行检查修复。,二、相关知识,汽车防碰撞控制系统功能框图如图7-1所示。其主要功能有以下几方面。,图7-1 汽车防碰撞控制系统功能框图,（1）环境监测功能（2）防碰撞判断功能（3）车辆控制功能 测定汽车行驶安全距离的主要方法：超声波测距、激光雷达测距

2、、电磁波测距、CCD（光电耦合器）摄像元件。,（一）超声波测距,1超声波测距的基本原理,如图7-2所示。,图7-2 超声波测距原理,倒车时，要求对水平方向更大宽度范围内的障碍进行预测，因而接收传感器一般使用长轴在水平方向的椭圆形扬声器，如图7-3所示。,图7-3 超声波传感器及扬声器图,倒车防碰撞超声波测距系统在车上的布置如图7-4所示。,2典型车超声波测距系统的结构原理,图7-4 超声波测距系统在车上的布置图,该车的超声波传感器主要由一个无线电收发机和一个整理器构成，其结构如图7-5（b）所示，既是执行元件，又是传感器；既发射信号，也接收信号。控制单元向4个超声波传感器中的一个发出命令，该传

3、感器即发出超声波，4个传感器都接收超声波的回波。,图7-5 奥迪A6轿车倒车防碰撞超声波传感器,在超声波传感器内，整理器将回波信号转换成数字信号，并将其传递到控制单元。控制单元根据回波的传播时间计算出与障碍物之间的距离。其控制原理如图7-6所示。,图7-6 奥迪A6轿车倒车防碰撞系统控制原理图,当挂上倒挡时，超声波倒车防碰撞系统即开始工作，发出“嘟嘟”的声音，表明该系统状态良好。当车与障碍物相距1.6m时，可听见间歇报警声。离障碍物越近，声音越急促。如距离小于0.2m，则连续发出报警声。报警区域如图7-7所示。报警声间隔及音量用故障检测仪设定。由于超声波在空气中会逐渐衰减，离车较远的障碍物反射

4、强度弱，不易被检出。为了能使障碍物的位置分辨得更清楚，超声波传感器将车后方划分成左、中、右3个检测区，系统带有故障自诊断功能。,图7-7 超声波防碰撞系统报警区域,激光雷达的扫描角和视域如图7-8所示，激光束的视域窄并呈肩形，即水平面上较薄，垂直面上呈肩形；激光束可在较宽的范围内快速扫描，并通过激光束的能量密度消除因车辆颠簸引起的误差。,（二）激光雷达测距,图7-8 扫描式激光雷达的扫描角和视域,采用扫描式激光雷达防碰撞系统的工作流程如图7-9所示。,图7-9 激光雷达防碰撞系统的工作流程,（三）电磁波测距,1电磁波测距防撞系统的组成及工作原理,汽车电磁波测距防撞系统主要由发射机、天线、收发开

5、关、接收机、信号处理与微处理器、控制电路等组成，如图7-10所示。,图7-10 汽车电磁波测距防碰撞系统组成及工作原理,测速测距。对前方l00m内危险目标提供声光报警。兼备汽车黑匣子功能。自动巡航系统（行驶过程中自动保持与前面行驶车辆之间的距离）。紧急情况下启动制动系统。,2汽车电磁波测距系统的功能,三、任务实施,（一）奥迪A6轿车倒车报警装置自诊断,1连接故障阅读仪VAS5051或。,连接打开点火开关，如果显示屏无显示，按电路图检查供电。在运作方式1“快速数据传输”状态下，执行功能00“自动检测”。这时可自动查询车上的所有控制单元。,按1键选择“快速数据传输”输入地址码76进入倒车报警装置的

6、自诊断选择功能键（02查询故障码；05清除故障码；06结束输出；07给控制单元编制代码；08读取测量数据块；10自适应）并进行相应的操作。,2查询故障码3控制单元编码,任务二 定位导航系统结构与检修,一、任务分析二、相关知识三、任务实施,一、任务分析,学习了解汽车导航的功用、组成、分类、工作原理，掌握其工作过程，才能依据故障现象分析可能的故障原因，进行汽车导航系统的检查维修。,二、相关知识,（一）汽车定位导航系统的分类,汽车定位导航系统的分类见表7-5。,表7-5汽车定位导航系统的分类,汽车GPS导航系统主要由GPS接收天线、GPS接收机、导航ECU、可视显示器及位置检测装置等组成，如图7-1

7、1所示。,（二）汽车GPS卫星导航系统组成,图7-11 汽车GPS卫星导航系统的组成,GPS导航系统在车上的安装位置如图7-12所示。,图7-12 汽车GPS导航系统在车上的布置,其原理框图如图7-13所示。,图7-13 汽车电子导航系统原理框图,（三）汽车GPS导航系统主要部件的结构原理,1地磁导航系统,如图7-14所示。,图7-14 罗盘传感器,惯性导航系统实际上是通过电子陀螺仪测定汽车转弯角速度，来确定汽车行驶方向变化的，因此也叫偏航速率传感器。图7-15所示为其组成框图。,2惯性导航系统,图7-15 陀螺仪传感器组成框图,当汽车的行驶方向发生变化时，则产生复合力，如图7-16所示。,图

8、7-16 陀螺仪检测原理,GPS由卫星定位系统、地面监控系统及用户接收系统3部分组成。（1）卫星定位系统图7-17 卫星定位系统卫星分布图 卫星定位系统如图7-17所示。（2）地面监控系统（3）用户接收系统,3GPS的组成原理,图7-17 卫星定位系统卫星分布图,地图匹配器修正路线，如图7-18所示。,4地面无线电固定电台导航系统 5自律导航6地图匹配器,图7-18 地图匹配器修正路线,7RF调制解调器和RF天线,汽车GPS导航系统一般由两部分组成：一部分由安装在汽车上的GPS接收机和显示设备组成，如图7-19所示；另一部分由计算机控制中心组成，两部分通过定位卫星进行联系。,（四）汽车GPS导

9、航系统功用,图7-19 汽车GPS导航系统车上部件示意图,（五）GPS最新发展趋势,此外汽车GPS导航还具有以下功能。1对目的地进行最佳路线检索 2具有瞬时再检索功能 3为检索方便，应提供丰富的菜单和记录功能 4在适当时间内提供实时语音提示 5扩大十字路口周围建筑物和交通标志功能 6扩展功能 图7-20所示是交通信息通信系统框图。7电子导航系统和娱乐系统部件共用,图7-20 交通信息通信系统框图,三、任务实施,（一）汽车电子导航系统的检修方法,以宝来乘用车导航系统为例介绍汽车导航系统的故障诊断与检修。宝来乘用车的导航系统配备有RDS无线电接收器、5英寸（in）彩色液晶显示屏、带有GPS卫星接收

10、器及导航系统的CD-ROM驱动器，还带有高质量RDS汽车收音机。因此，该系统不但具有卫星导航功能，还兼备收音机的功能。,导航收音机系统装备有电子防盗设备，如果电子防盗保护装置被激活，当收音机和点火开关打开时，发光二极管闪亮；当导航系统接通后，发光二极管熄灭，表明系统已准备好可以使用。导航系统的结构如图7-21所示。,图7-21 宝来乘用车导航系统的结构 1导航天线连接2传感器插座3RGB连接4多孔插头5收音机天线连接,导航系统的故障诊断可以采用VAG155l、VAG1552及VAS5051进行。检测仪的连接如图7-22所示。,1导航系统的故障码读取,图7-22 检测仪的连接,宝来轿车导航系统的

11、故障码及含义见表7-6。,2导航系统的检修,查出导航系统的故障码后，按表7-6所列出的故障原因与排除方法进行检修。,表7-6宝来轿车导航系统的故障码及含义,汽车导航仪常见故障有显示屏不显示、导航主机不读盘、电子地图突然出现一片空白等。产生上述故障的原因及检修方法见表7-7。,（二）汽车导航系统常见故障的原因及检修方法,表7-7汽车导航仪常见故障现象、故障原因及检修方法,任务三 电动风窗刮水器结构与检修,一、任务分析二、相关知识三、任务实施 四、知识与能力拓展,一、任务分析,为了提高汽车行驶的安全性及可靠性、减轻驾驶员的劳动强度，现代汽车上都安装有电动刮水器、洗涤器及风窗玻璃除霜装置。学习了解其

12、结构、工作原理、电路控制，才能更好地根据其电路分析故障原因，进行故障诊断与排除。,二、相关知识,电动刮水器的作用是刮除风窗玻璃上的雨水、雪或灰尘，确保驾驶员有良好的视线。,电动刮水器是由电动机5、传动机构和刮水片1组成，如图7-23所示。,（一）电动刮水器的组成,图7-23 电动刮水器的组成1刮水片 2刮水片架 3刮水器臂4蜗轮 5电动机 6摇臂 7拉杆,图7-24所示为美国福特汽车公司采用的永磁式电动刮水器电动机的结构图。为了实现电动机的高、低速挡位工作，该永磁式电动机采用三刷式电动机，其工作原理如图7-25（a）所示。,（二）永磁式电动刮水器的工作原理,图7-24 电动刮水器的电动机结构1

13、平垫圈 2O形圈 3减速器壳 4弹簧 5复位开关顶杆 6输出齿轮和轴 7惰轮和蜗轮8减速器盖 9放在凸轮表面的部分 lO复位开关顶杆的定位板 11长螺钉 12电动机外壳和磁铁总成 13电枢 143个电刷的安装位置和复位开关总成15复位开关顶杆及其与开关联动的销子 16弹簧垫圈 17输出臂,直流电动机工作时，在电枢内的所有线圈中同时产生反电动势，每个小线圈都产生相等的反电动势为，电动势的方向如图7-25（b）所示。当开关S拨到低速挡L时，在两个电刷B1、B3之间有两条并联支路，各有3个线圈，反电动势的方向如图7-25（b）所示。根据电动机的电压平衡式：,1电动刮水器的变速原理,图7-25 永磁式

14、电动机的工作原理,得出,当开关S拨到高速挡H时，在两个电刷B2、B3之间也有两条并联支路，一个支路有2个线圈串联；另一个支路有4个线圈串联，但其中一个线圈的反电动势方向与另3个线圈的反电动势的方向相反，故在电动机电枢绕组上得到总的反电动势为。根据电动机的电压平衡式：,得出,由上式可见，由于反电动势的减小，使电枢的转速上升，重新达到电压平衡，这样永磁式电动刮水器就得到了高、低速不同的工作挡位。,2电动刮水器的自动复位原理,（1）凸轮式自动复位装置,刮水器凸轮式自动复位装置电路如图7-26所示。,图7-26 刮水器凸轮式自动复位装置电路1自动复位开关 2凸轮 3一刮水片4电动机 5刮水器开关,刮水

15、器铜环式自动复位装置电路如图7-27所示。其自动复位开关在减速蜗轮8上。其工作原理如下所述。,（2）铜环式自动复位装置,图7-27 刮水器铜环式自动复位装置电路1电源开关 2熔丝 3、5触点臂 4、6触点 7、9铜环 8蜗轮 10永久磁铁 11电枢,当电源开关接通，刮水器开关位于“I”挡时，电流从蓄电池的正极电源开关熔丝电刷B3电枢绕组电刷B1接线柱接触片接线柱搭铁蓄电池的负极，形成回路，刮水器电动机低速运转。当刮水器开关位于“”挡时，电流从蓄电池的正极电源开关熔丝电刷B3电枢绕组电刷B2接线柱接触片接线柱搭铁蓄电池的负极，形成回路，刮水器电动机高速运转。,当刮水开关位于“0”挡（停止挡）时，

16、如果刮水器的刮水片没有停在规定的位置，由于触点6与铜环9接触，如图7-27（b）所示，则电流经蓄电池正极电源开关熔丝电刷B3电枢绕组电刷B1接线柱接触片接线柱触点臂5触点6铜环9搭铁蓄电池的负极，形成回路，刮水器电动机低速运转，直至蜗轮旋转到如图7-27（a）所示的“特定位置”时，触点臂3、5都经过触点4、6和铜环7接触，电动机被短路（图7-27（a）。,现以如图7-28所示的奥迪轿车电动刮水器与洗涤器为例加以说明。该车刮水器电路由间歇控制器1、刮水器与洗涤器开关2、洗涤器电动机3、刮水器电动机4等组成。,（三）常见车型的电动刮水器与洗涤器电路控制,图7-28 奥迪轿车电动刮水器与洗涤器电路图

17、1刮水器间歇控制器 2刮水器与洗涤器开关 3洗涤器电动机 4刮水器电动机 5熔丝6卸荷继电路 7点火开关 8蓄电池 刮水器开关接柱：Tip点动状态 O空挡I间歇挡 1低速挡 2高速挡 Wa洗涤挡,当刮水器开关位于挡位“1”时，电流由蓄电池正极卸荷继电器熔丝刮水器开关的53a和53接线柱刮水器电动机53接柱搭铁，此时刮水器电动机在低速挡工作。,1低速挡,当刮水器开关位于挡位“2”时，电流由蓄电池正极卸荷继电器熔丝刮水器开关53a和53b接线柱刮水器电动机53b接柱刮水器电动机搭铁，此时刮水器电动机在高速挡工作。,2高速挡,当刮水器开关位于“I”挡时，电源便经熔丝、刮水器开关53a端、刮水器开关内

18、部I挡接入间歇控制器的“I”端。C2被充电，其充电电路为蓄电池正极熔丝刮水器开关53aI挡间歇控制器的“I”端R9R2C2VD2三极管VT的基极、发射极搭铁蓄电池负极。此时，C点的电位为1.6V，B点的电位为5.6V，C2两端有4V的电位差。,3间歇挡,当刮水器开关位于“0”挡时，若此时刮水片没有回到规定位置，则刮水器电动机自动复位开关触点S3与S5相接，电流由蓄电池正极卸荷继电器熔丝刮水器电动机53a、S3、S3和31b间歇控制器的31b、动断触点S2和53e刮水器开关53e“0”挡刮水器电动机53搭铁，电动机仍继续旋转；刮水片到达规定位置时，复位开关中的触点S3与S5断开而与S4接通，电动

19、机被短路，产生制动转矩，刮水器回到规定的位置。,4自动停机复位,当刮水器开关位于“Tip”挡时，刮水器电动机低速工作；松开刮水器开关手柄时，刮水器开关自动跳回“0”挡，刮水器在复位开关的作用下，回到规定的位置。,5点动挡,当刮水器开关位于“Wa”挡时，风窗洗涤器和刮水器同时工作。洗涤器电动机的电路为：蓄电池正极卸荷继电器熔丝刮水器开关53a和53c洗涤器电动机搭铁，于是洗涤器电动机带动水泵运转，将洗涤液喷洒到风窗玻璃上。奥迪轿车的洗涤器由微型永磁直流电动机、离心式水泵、喷嘴、储液罐和水管5部分组成。洗涤器电动机与水泵一体组成电动机与水泵总成，如图7-29所示，这个总成安装在储液罐内。,6风窗洗

20、涤,图7-29 洗涤器电动机与水泵1永磁直流电动机 2叶轮 3泵体 4储液罐 5电动机与水泵总成,图7-30所示为LS400轿车后风窗玻璃除霜装置电路图。,（四）风窗玻璃防冰霜装置,图7-30 LS400轿车后风窗玻璃除霜装置电路图1点火开关 2继电器 3后窗除雾器 4左后视镜除雾器 5右后视镜除雾器,三、任务实施,（一）刮水器的检查维护要点,定期检查刮水器刮水片。检查刮水器工作情况时，应先用水润湿风窗玻璃，否则会刮伤玻璃，同时由于刮水片摩擦阻力大，可能会损伤刮水片或烧坏电动机。使用中关闭刮水器开关后，刮水器刮水片应回到风窗玻璃下侧后停止。冬季使用刮水器时，若其刮水片被冰冻住或被雪团卡住，应立

21、即关闭刮水片开关，清除冰块、雪团后方可继续使用，否则会因刮水片阻力过大而烧坏电动机。刮水器电动机多为封闭式，不可随意拆卸。,（二）拆卸和安装刮水装置,1拆下刮水臂,如图7-31箭头所示。,以上海大众POLO轿车为例，讲述刮水装置拆装方法。,图7-31 撬开黑色饰盖,图7-32 松开M8的六角螺母,图7-33 拆下整条水槽密封件 1密封件,图7-34 在风窗玻璃的边缘上将水槽盖拉起1水槽盖,在风窗玻璃的边缘上将水槽盖拉起，如图7-34所示。,旋出M6的六角头螺栓，如图7-35箭头所示，并取下垫圈。,3拆卸带活节杆的刮水器电动机,图7-35 旋出M6的六角头螺栓并取下垫圈,图7-36 将拉杆从曲柄

22、上撬下1拉杆 2固定螺栓（M6）3曲柄 4六角螺母（M8）,将插头接到刮水器电动机上如图7-36。,4安装刮水器电动机,图7-37 对准活节杆的中线 1、2活节杆 3螺母 4刮水器框架,根据图7-37中所示。按如图7-38箭头所示。,5调整驻车位置,图7-38 将橡胶导向件插到轴颈上,图7-39 喷肥皂液的部位 1定位开口,为了能将水槽盖较容易地压入定位开口1（图7-39），可以在这个部位喷上肥皂液。,6安装水槽盖,图7-40 将水槽盖压入到定位开口中的方向 1水槽盖,图7-41 驾驶员侧刮水臂的安装,驾驶员侧（图7-41）和前座乘客侧（图7-42）的A为20mm+10mm（在刮水片末端测量）

23、。如有必要调整刮水片，刮水器臂拧紧力矩：20Nm。拧紧M8六角螺母，压上黑色饰盖。,7装上刮水器臂并调整刮水片的最终位置,图7-42 乘客侧刮水臂的安装,图7-43 将刮水片调到的位置,拆卸。翻起刮水器臂，将刮水片调到如图7-43所示的位置，拔下刮水片。,8拆卸和安装刮水器橡皮条,安装。将刮水片推到刮水器臂的轴上，如图7-44箭头所示。,图7-44 将刮水片推到刮水臂的轴上,表7-8刮水器及洗涤器故障的原因及检修方法,（三）刮水器及洗涤器常见故障的原因及检修方法（表7-8）,表7-8 刮水器及洗涤器故障的原因及检修方法 续表,表7-8 刮水器及洗涤器故障的原因及检修方法 续表,四、知识与能力拓展,（一）车窗清洗装置喷嘴的调整,预先调整好的喷嘴（扇形喷嘴）如图7-45所示。如果两个喷射区域高度不同，可以在调节装置1上用手向上或向下调整喷射水流，如图7-46所示。,图7-45 预先调整好的喷嘴（扇形喷嘴）,图7-46 用手向上或向下调整喷射水流1调节装置,1试述雷达防碰撞系统的组成及工作原理。2举例说明汽车GPS导航系统的组成及工作原理。3对照电路讲述电动刮水器的高速挡、低速挡、间歇挡和自动复位挡的工作过程。4电动刮水器、洗涤器的常见故障有哪些？分析其故障原因及排除方法。5汽车定位和导航通信系统在使用时应注意哪些事项?,练习思考题,