汽车车身电子技术应用研究

1、汽车车身电子技术应用研究摘要电子控制技术在汽车上的应用越来越广泛，在改善汽车动力性、经济性、安全 性、行驶稳定性和乘坐舒适性等方面发挥着不可替代的作用。汽车电子化被认为是 汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的 重要标志,是用来开发新车型、改进汽车性能最重要的技术措施。本文介绍了汽车电子技术的发展趋势以及面临的挑战。并对最新电子技术在汽 车车身上的应用做了详细介绍，主要研究了汽车安全系统、舒适系统、信息与通讯 系统以及其他方面的电子控制技术。最后例举了五个具有实操性的汽车维修案例。当前对汽车电子产品提出的要求是，在不断增加电子产品复杂程度的情况下改 善产品的性

2、能，并使汽车电子产品更小化、更轻化。因此汽车电子技术的发展目标 是环保、节能、安全和智能化。关键词：电子技术；汽车车身；应用；发展趋势ABSTRACTThe electro niccon trol tech no logyis more and more widely used in cars,play ing an irreplaceable role in the improveme nt of automobile dyn amic,ec onomy,safety, vehicle stability and vehicle ride comfortetc.Electr onic veh

3、icle is con sidered to be the first vehicle revolutio nduri ng the process of automotive engin eeri ng, the exte nt of electrizati on is con sidered to be an importa nt symbol for measuri ng the moder ni zati on of vehicles. Electr onicvehicle tech no logy is also used to develop new cars andimprove

4、 automobile performa nee.The paper in troduce the trend of automobile electro nictech no logyand challe nges it faced as well as detailed in troducti on of the latest electr onic tech no logy used in cars. The paper mainly research auto safety system, Comfort system,telecom mun icati on and in forma

5、tio n system andother electr onic con trol tech no logy .In the end, the paper list five cases of operability automobile repair.The curre nt require for automobile electro nic product is to make it smaller and lighter as well as the improved performanee of the product under more complexity of the el

6、ectro nic product. Therefore, the goal for developme nt of automobile electro nictech no logy is en vir onmen tal protectio nen ergy sav ing, safety and in tellectualizatio n.Keyword: Electro nics tech niq ue;Car carriage;Applicatio n;Developme nt trend1绪论1.1.1课题研究意义11.2国内外发展现状11.2.1汽车电子技术的发展趋势 11.2

7、.2面临的挑战 21.3课题研究的主要内容32安全系统4.2.1 VSC车辆稳定性控制系统 42.1.1 概述42.1.2VSC系统作用 42.1.3 VSC系统的组成42.1.4系统的工作过程52.1.5应用情况52.1.6TRC与 VSC系统元件的比较 52.2预防碰撞安全系统62.2.1 概述62.2.2系统组成62.2.3系统功能72.2.4预防碰撞安全系统的工作条件 72.2.5系统工作过程82.2.6 优点92.2.7 防前方碰撞控制系统（追尾碰撞）和倒车防撞报警系统的对比92.3安全气囊系统102.3.1安全气囊系统的重要性 102.3.2安全气囊系统的作用102.3.3安全气囊

8、系统的基本组成 102.3.4安全气囊系统工作过程102.3.5副气囊锁止功能122.3.6 四种安全气囊的对比132.3.7安全气囊系统不同发展阶段的对比 132.4门锁控制系统142.4.1 概述14242门锁控制系统的基本构成 14243无线门锁遥控系统143舒适系统.173.1 电动座椅与电动后视镜 173.1.1电动座椅173.1.1.1 概述173.1.1.2电动座椅系统的组成 173.1.1.3电动座椅系统的功能 173.1.2电动后视镜 183.1.2.1 概述183.1.2.2电动后视镜的结构 183.1.2.3 记忆储存式电动后视镜 183.2电动车窗和天窗193.2.1

9、电动车窗193.2.1.1 概述193.2.1.2电动车窗的构成 193.2.1.3电动车窗的功能 193.2.1.4防夹电动车窗的工作原理 203.2.1.5三种电动车窗系统功能的对比 203.2.2电动天窗 213.2. 2.1 概述213.2.2.2汽车天窗的作用213.2.2.3汽车电动天窗的结构和控制原理 223.2.2.4天窗的设定（以尼桑天簌轿车为例） 233.3自动空调系统233.3.1 概述233.3.2汽车空调系统的功能233.3.3空调系统的组成243.3.4神经网络控制243.3.5自动空调与手动空调的控制情况的对比 253.4汽车巡航控制系统错误！未定义书签。3.4.

10、1汽车巡航控制系统的应用和发展错误！未定义书签。3.4.2巡航控制系统（CCS）的构成263.4.3巡航控制系统（CCS）的基本工作原理26344汽车巡航控制系统的功能 27345自适应巡航控制系统（ACC）283.4.5.1自适应巡航控制系统的概述 283.4.5.2 自适应巡航控制系统的构成 283.4.5.3自适应巡航控制系统的工作 原理 283.4.5.4自适应巡航控制系统的优点： 294信息与通讯系统314.1汽车导航系统314.1.1 概述314.1.2汽车导航系统的构成314.1.3汽车导航系统的两大基本功能 314.1.4GPS导航系统314.1.5自主导航系统324.1.6带

11、有AV的导航系统 324.1.7新旧导航系统的对比344.1.8各种导航系统的功能的比较 354.2汽车视听设备 364.2.1 概述364.2.2汽车音响系统364.2.2.1音响系统的结构364.2.2.2汽车音响系统的特点374.2.3汽车视频设备 384.2.4汽车视听设备的防盗 395其他系统405.1刮水器和洗涤装置405.1.1 概述405.1.2刮水器405.1.2.1电动风窗刮水器的结构 405.1.2.2间歇式电动刮水器 405.1.2.3刮水器系统新功能405.1.3洗涤装置425.2自动灯光控制系统 425.2.1 概述425.2.2灯光照明与警告灯系统42523自动大

12、灯光束水平控制系统（带有智能 AFS） 43523.1系统作用与工作原理 43523.2系统组成445.2.3.3初始设定控制445.2.3.4 诊断445.2.4智能车灯系统445.2.4.1智能车灯系统的构成 455.2.4.2智能车灯系统的功能455.2.5带智能AF S与无智能AF S的自动大灯光束水平控制系统的对比456故障诊断与检修 476.1 奔驰ML350电动座椅故障检测与排除 476.1.1故障现象：476.1.2故障原因分析476.1.3故障排除486.2帕萨特安全气囊警告灯常亮 486.3 奔驰S280车载电话不工作 496.3.1故障现象496.3.2故障诊断与排除49

13、6.3.3 点评506.4 奔驰 W220 S350无钥匙启动功能失效 506.4.1故障现象：506.4.2故障排除：506.5奥迪A8 D3空调系统左前出风口不定时出热风 516.5.1故障现象 516.5.2检测与维修 516.5.3分析总结52结 论错误！未定义书签。参考文献:54致 谢55V天津工程师范学院 2009届本科生毕业论文1绪论1.1课题研究意义汽车是当今社会最重要的交通工具之一， 是国民经济的支柱产业。随着新兴技术 的不断发展，尤其是计算机技术、电子技术、人工智能及网络通信技术在汽车上的广 泛应用，为汽车向电子化发展创造了必要的条件。 汽车工业与电子工业的结合，使汽 车电

14、子产业得到了飞速发展。目前，西方发达国家的电子产品在轿车整车制造价格中 所占的份量已经达到了 15%20%,预计到2010年将达到2.5%3.5%。汽车电子技 术不仅推动了汽车工业的发展，同时也极大地促进了电子产品市场的发展。自20世纪70年代以来，电子技术开始在汽车上快速发展和广泛应用， 尤其是近 几年各种排放性能、燃油经济性和安全性能等法规的强制性要求，极大促进了电子技 术在汽车领域的应用，使汽车电子化程度不断提高，性能不断加强。现代汽车电子技 术在改善汽车动力性、经济性、安全性、行驶稳定性和乘坐舒适性等方面发挥着不可 替代的作用。汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化

15、的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型、改进汽车性能最重要 的技术措施。通过增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化已成为夺取未来汽车市 场重要的有效手段。相关研究表明，目前汽车上70 %的创新来源于汽车电子技术。汽 车电子产品的开发和应用，正是电子信息技术改造传统产业的一大热点，不仅给汽车产 业的发展壮大带来新的生机和活力，也会带动整个信息产业的发展。随着汽车市场的 快速发展和汽车电子价值含量的迅速提高，汽车电子产业将形成巨大经济规模效应，成 为支持汽车工业发展相对独立的新兴支柱产业。汽车电子的发展将不仅颠覆人们对汽车产业的传统认识观念，而且会给经济的发展带来新的经济增长亮

16、点，产生极大的经济 效益。1.2国内外发展现状1.2.1汽车电子技术的发展趋势汽车电子技术的发展目标：环保、节能、安全和智能化。在控制系统的开发上由原来单一功能的控制转变为各种功能的综合控制以及车辆整体系统控制，采用车内局域网完成各控制系统之间必要信息的交换与传输，实现汽车高速的集中控制及故障集 中诊断；为了提高控制系统的可靠性，正在考虑双系统的概念或控制监视功能； 随着 汽车车载电器和电子设备用电功率的持续增加，现有车载供电系统提供的功率也越来越不能满足实际需要，有的公司提出提高汽车电气的供电电压。 这些发展目标正在汽车上变为现实，比如汽车网络技术、稳定系控制系统、整车的综合控制系统、42V

17、供电系统、集成ISA /ISG等这些技术和新型电控系统。20世纪90年代以后，国外开始将研究开发的主要目标转向用电子控制系统提高 汽车乘坐舒适性、转向操作轻便性、行驶稳定性和乘员的安全保护性能等方面的技术 上。从节能和环境保护的角度出发，需要解决多能源汽车和汽车的电磁兼容性。现代汽车电子技术的发展可以分为以下六大类：发动机电子控制、底盘系统电子控制、车身电子控制、电动汽车技术、智能汽车与智能交通（ITS）技术、整车控制技术。汽车车身电子控制技术所涉及的内容很多，如汽车的视野性、方便性、舒适性、 娱乐性、通信功能等。视野控制技术指的是对汽乍照明灯（包括前照灯、铝匙孔照明灯、车门灯和日光 灯）和转

18、向信号灯的电子控制，以及对电动刮水器、洗涤器和除霜器等的电子控制； 方便性除指驾驶员、乘员进出车厢和行李货物装卸方便外，还包括对汽车电动门窗、 电动门锁与点火钥匙锁、电动后视镜、电动车顶 （天窗）等的控制；车身电控设备主要 包括照明系统、自动座椅系统（如存储式座椅）、自动空调系统、自动雨刮和车窗系统、 多媒体系统等。目前车身电控技术呈现如下的发展趋势： 进一步满足用户个性化的需求；先进的 驾驶和乘坐信息系统，如车辆遥控检测、智能型汽车防盗、乘座适应性控制、42伏电子系统、环保设计系统等等。总而言之，随着汽车电子和汽车电子控制产品的比例不断提高，是世界汽车电子技术的发展呈现系统集成化、信息化、网

19、络化、智能化的发展趋势，实现高效率和高 精确行控制，并将汽车和社会有机地联系起来。1.2.2面临的挑战汽车电子产品是在不断面临挑战和解决矛盾的过程中发展起来的。现在，汽车制造商对车用电子产品提出了新要求，他们不希望在汽车上过多的安装那些增加复杂系 和成本的电子系统，如果那样，会使汽车变得累赘，汽车价格越来越昂贵。理想的情 况是，电子装置替代笨重的、效率低的机械装置，而不是对其进行补充。例如，化油 器被更小的、更有效的燃油喷射装置所替代；传统的制动装置某一天也被电子制动装 置替换掉。当前对汽车电子产品提出的要求是，在不断增加电子产品复杂程度的情况下改善 产品的性能。例如，汽车制造商希望使用电子技

20、术把诸如座椅、车门、轮胎等“呆傻 型”零件制造得能完成种种功能（座椅罩能够感觉气温和重量、车门还能用做立体声 扬声器、轮胎能够感觉路面打滑并自动调整等）。使现有汽车的电子产品部件更小、更轻是所面临挑战的另一个方面。ABS、SRS 等部件的电控装置的尺寸越来越小，制造商还在往日益缩小的外壳内塞进更多的元 件，以便增添更多的控制功能，减少线束，提高总体布置的灵活性。在汽车电子产品发展的过程中，需要不断而又及时的应用新技术。 新技术的应用 使电子控制装置变得更小、更有效、更灵活，也可能会增加成本和需要解决新问题。 在汽车上已经使用CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据 通信，多路

21、传输总线在汽车上的使用需进一步提高信号传送速率、容错和抗干扰能力以及降低成本。随着电子产品数量的增多和功能方的增强，来自车内和车外的干扰及互相干扰的 问题是难以估计的，防电磁干扰和电磁兼容已经是汽车电子必须考虑的问题，也必须考虑电子产品其他恶劣的工作环境问题。1.3课题研究的主要内容现代汽车电子技术是提高汽车整体性能的保障，主要应用于发动机电子控制、底盘电子控制、车身电子控制。其中车身电子技术包括汽车安全、 舒适性控制和信息通 讯系统，主要有用于增强汽车的安全、舒适和方便的安全气囊、安全带、中央防盗门 锁、自动空调、电动座椅、电动车窗和后视镜和满足多种用电设备的电源管理系统等。 还有用于和社会

22、连接，以及协调整车各部分的电子控制功能， 将大量计算机、传感器 与交通管理服务系统连接在一起的综合显示系统、驾驶员信息系统、导航系统、计算机网络系统、状态检测与故障诊断系统等。本文主要研究的有如下几个方面：自动空 调系统，安全气囊系统，汽车巡航控制系统，电动车窗和电动天窗，电动座椅与电动后 视镜,预防碰撞安全系统，音响系统，门锁控制系统，信息与通讯系统等。随着汽车技术的不断发展，会有越来越多的车身电子设备应用在汽车上， 以提高 汽车的安全性、舒适性、方便性。442安全系统2.1 VSC车辆稳定性控制系统统计结果表明，在欧洲，涉及严重人身伤害的车祸当中有1/4都是由汽车侧滑所 引起，往往一个转弯

23、就足以危及到乘员的生命。VSC车辆稳定控制系统可以有效避免车辆转弯过程中发生转向过度或转向不足的现象，使车型能尽快修正到原有正常 路径的循迹行驶。在丰田车系中制动系统给安装了VSC控制系统，VSC即VehicleStability Con trol System,含义是车辆稳定控制系统。其作用主要是在车辆转弯时控制 车辆的稳定性。2.1.1概述车辆稳定性控制系统（VSC）的目的是为汽车在转弯事提供良好的循迹稳定性。VSC是通过控制制动器和发动机输出转矩，来保证车辆行驶时的横向稳定型的系统。 相反，防抱死制动系统（ABS）的主要目的是在汽车制动时用来防止车轮抱死的控制系 统，牵引力控制系统（TC

24、S）是为了保证加速时提供良好的车辆稳定性的控制系统。通 常，汽车会随着转向操作稳定地转弯。可是，在无法预料的情况或外部因素下，如 路面状况、车速和紧急避让，车辆会呈现不足转向或过多转向趋势。在这种情况下， 汽车稳定性控制系统会抑制过量不足转向或过多转向，修正到原有正常路径的循迹 行驶，以使车辆稳定。2.1.2VSC系统作用VSC系统在车辆左右转向时检测驾驶员的转向目标，检测车辆的实际行驶方向 侧滑和横摆率，在需要进行调整时，对车辆的单个或几个车轮的制动力进行调节， 以免出现转向不足或转向过度，防止因此而产生事故。2.1.3 VSC系统的组成VSC的控制系统主要由检测车辆运动状态的传感器部分（转

25、向传感器、车轮传 感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等），控制单元（ECU），以及控制制动力和 牵引力的执行器部分组成。VSC控制单元（ECU）根据来之传感器的信息进行判断 计算处理后，想制动力和牵引力的控制系统发出相应的控制指令，控制适当的控制 力和牵引力，以保证汽车转向操纵时的稳定性。2.1.4系统的工作过程在汽车行驶过程中，VSC车辆稳定控制系统通过不同传感器实时监控驾驶者转 弯方向、车速、油门开度、杀y车力，以及车身倾斜度和侧倾速度，以此判断汽车正 常安全行驶和驾驶者操纵汽车意图的差距。然后通过调整发动机的转速和车轮上面 的刹车力分布，修正过度转向或转向不足，减少事故的发生。车辆在转弯

26、过程中处 于转向过度的情形下，会降低引擎的输出力外，且执行前面外侧轮的煞车作用，来产 生一向外的的力量使车身行驶的方向回复到正常的轨迹；而当车辆在转弯过程中处 于转向不足的情形下，除仍会降低引擎动力输出外，且於后两轮会根据转向不足的 程度施与不同的煞车力，其目的也是要产生回复至正常行驶路径的力量，而使车辆 在转弯的行驶过程中有好的行驶方向稳定性。2.1.5应用情况近年来，欧美等汽车工业发达国家的 VSC装车率在不断的提高。美国政府 甚至宣布，在2010年之前，强制所有汽车制造商在新车上全部安装使用VSC系统，以减少翻车和交通事故死亡率。在德国，已有超过70%的新注册车辆都配备了 VSC。 而丰

27、田也在2005年宣布准备用10年时间使VSC系统成为其车辆的标准配置。广州丰田凯美瑞于2006年6月上市时，其V系列车型装备了 VSC系统。在此 之前，我国的VSC装车率仅有3%，而这3%主要来自豪华车市场。在凯美瑞的带动 下，之后上市的中高级车也都开始考虑增加VSC配置，所以这两年，我国 VSC装车率有了较大幅度的提升。如今，升级上市的09款凯美瑞G系列车型也列装了 VSC 系统，将引领国产中高级轿车在安全性方面走向更高层次。2.1.6TRC与VSC系统元件的比较与TRC系统相比，VSC系统的大部分元件与TRC系统可共用。就传感器部分 而言，增加了用于检测汽车状态的偏转率传感器和G传感器（减

28、速度传感器）。ECU部分增大了运算能力，至于执行器部分，则改进了施加到前轮的液压通道，而信息 部分则增加了 VSC蜂鸣器。类别TRC系统元件VSC系统元件备注执行器TRC液压控制装置V S C液压控 制装置TRC液压控制装置 的油路有部分改动节气门执行器节气门执行器两者相同传感器偏移率传感器VSC专用G传感器VSC专用转向角度传感器VSC专用制动液压传感器VSC专用轮速传感器轮速传感器两者相同节气门开度传感器节气门开度传感器两者相同ECUT R C ECUTRC ECU后者是前者的升级版信息VSC蜂鸣器VSC专用侧滑指示灯侧滑指示灯两者相同2.2预防碰撞安全系统2.2.1概述汽车给人类生活带来

29、种种方便，同时车祸也给人类带来很多阴影。据统计，在所有的道路交通事故中，因车辆碰撞所占比例很大，约占90%。若司机能提前12秒意识到事故危险，并采取相应正确的措施，则绝大多数的交通事故是可以避免的。 因此，研制开发车用预防碰撞安全系统等智能防撞技术，减少司机的负担和判断错 误，对于提高交通安全、降低恶性交通事故的发生率，减少生命财产损失将起到重要作用。预防碰撞安全系统可在发生碰撞之前收缩前座椅安全带的松弛部分，并使 制动控制系统进入制动辅助等状态，以降低对驾驶员和前乘客造成的伤害。2.2.2系统组成毫米波雷达传感器、座椅安全带电动机、座椅安全带搭扣空气囊传感器总成、 距离控制ECU，座椅安全带

30、控制ECU，防滑控制ECU、速度传感器、横摆率和减速 传感器、转向角度传感器、制动执行器等。223系统功能（1）探测距离根据车速及天气情况等，汽车自动防撞器的中央处理器会自动处理。正常天气、 恶劣天气效果同等，不受影响。（2）制动性能不改变原车的结构，不影响原车的制动性能。安装了汽车自动防撞器制动性能 比原车制动性能更优越。（3）自动防撞前方障碍物的性能当汽车行驶前方出现障碍物并对本车行驶安全构成威胁时，汽车自动防撞器能 实施自动报警、自动减速、自动制动，最终使汽车与障碍物避免相撞。（4）对后车追尾碰撞的提前预警性能汽车自动防撞器在工作状态下，后刹车灯提前点亮。提醒后车司机注意，同时 本车给后

31、车留出一定的制动距离，以此避免后车追尾。（5）起步、加速、超车性能安装了汽车自动防撞器，不影响原车的起步、加速、超车性能。当汽车自动防 撞器工作避免事故发生后，本车自动恢复到初始状态，不影响原车的起步、加速、 超车性能。（6）开启和关闭性能汽车自动防撞器可根据驾驶人员的需要，开启或关闭。2.2.4预防碰撞安全系统的工作条件预防碰撞安全系统在如下几种情况中工作：不可避免的与车辆前方障碍物或前 方车辆发生碰撞时；突然使用制动器时；当前轮相对后轮失去抓地力时（前轮有滑 动趋势）；当后轮相对于前轮失去抓地力时（后轮有滑动趋势）。毫米波雷达传感器和距离控制 ECU，判定与车辆的前方障碍物或前方车辆发生

32、的碰撞是否是不可避免的。毫米波雷达传感器和距离控制 ECU根据相对车速或者接 近某一个物体的速度进行测定的。防滑控制 ECU判定紧急制动、前轮侧滑趋势和后 轮侧滑趋势。不可避免的碰撞情况如图 2-2-1所示。北可避弟的義嵌悄况前轮滑动后絕蔚动突赭制动2-2-1不可避免发生碰撞的情况示意图2.2.5系统工作过程预防碰撞安全系统包括以下三种工作情况：前轮或后轮侧滑趋势操作，突然制 动操作，预防碰撞安全（不可避免的碰撞）操作。（1）前轮或后轮侧滑趋势操作当车辆以约15km/h或更高的速度行驶时，防滑控制ECU根据转向角度传感器、 横百率和减速传感器以及速度传感器的信号来判定前轮或后轮侧滑趋势状态。防

33、滑 控制ECU相座椅安全带控制ECU输出座椅安全待操作请求信号。座椅安全带控制ECU根据该信号以及座椅安全带搭扣开关信号来判定座椅安全 带电动机的操作状态。然后，它通过操作座椅安全带电动机来收缩座椅安全带中的 松弛部分。座椅安全带在车辆的相关状态都已稳定时，返回至正常状态。（2）突然制动操作当车辆以约15km/h或更高的速度行驶时，防滑控制 ECU根据制动总泵压力 传感器、制动灯开关以及速度传感器的信号来判定突然制动状态。此时，防滑控制 ECU向座椅安全带控制ECU输出座椅安全带操作请求信号。制动辅助控制根据防滑控制ECU的判定进入等待模式。座椅安全带控制 ECU 根据该信号以及座椅安全带搭扣

34、开关信号来判定座椅安全带电动机的操作状态。然 后，它通过操作座椅安全带电动机来收缩座椅安全带中的松弛部分。当制动踏板被松开时，座椅安全带返回至正常状态。（3）预防碰撞操作距离控制ECU根据毫米比雷达传感器、速度传感器、转向角度传感器以及横摆 率和减速传感器的信号来判定是否存在不可避免的碰撞条件。此时，距离控制ECU向座椅安全带控制ECU输出座椅安全带操作请求信号，向防滑控制 ECU输出制动 辅助等待请求信号。座椅安全带控制ECU根据该信号以及座椅安全带搭扣开关信号，来判定座椅安 全带电动机的操作状态，并通过座椅安全带电动机来收缩座椅安全带中的松弛部分。 一旦收到此信号，防滑控制ECU将把知道制

35、动辅助系统模式切换到等待模式。防制动辅助处于等待模式且制动灯开关 ON信号被输入到防滑控制ECU中时， 此ECU根据制动总泵压力传感器信号操作制动辅助装置。如果没有发生碰撞，座椅 安全带和制动辅助装置将返回正常状态。2.2.6优点（1）安装了汽车自动防撞器制动性能比未安装前的制动性能更好。（2）可以有效地防止撞车，提高了行驶安全性。（3）智能化的处理器，识别处理指令的速度远远高度人脑的反应速度，所以适用于 各种汽车的安装。2.2.7防前方碰撞控制系统（追尾碰撞）和倒车防撞报警系统的对比项目7类防前方碰撞控制系 三统倒车防撞报警系统传感器类型红外线激光传感器超声波传感器传感器安装位置汽车前端下部

36、汽车后端下部工作原理红外线激光传感器 以脉冲形式发射红外线 激光，在车前形成控制 区，利用透镜聚焦障碍物 反射的激光，测算障碍物 距离，判断是否有碰撞危 险根据超声波发射与接受的时 间差可以检测障碍物与汽车的距 离。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 方划分为左、中、右三个检测区。2.3安全气囊系统2.3.1安全气囊系统的重要性安全气囊系统（SRS）是由两大部分组成的：一是座椅安全带收紧装置，二是安 全气囊。当车辆发生碰撞时，安全带将人员收紧在座椅上，从而达到定位保护作用。 此时，若安全气囊膨开将加大定位保护作用，防止乘员头部、胸部和腹部碰撞伤害， 从而起到了保护乘员的作用

37、。现代的公路，特别是高速公路，其路面质量很好，所以在这些路面上行驶的汽 车其平均车速都在80km/h以上，车辆一旦发生碰撞，由冲击惯性造成的伤亡事故非 常的严重。因此，现代的轿车、旅行车及越野车等，为了保护乘员，必须配置安全 气囊系统。2.3.2安全气囊系统的作用汽车的碰撞过程分为两个阶段：第一阶段为无人参与的车辆与车辆或车辆与障 碍物之间发生碰撞。在碰撞的第一阶段必然会引起车辆减速，此时车内人员由于惯 性作用必定以一定的加速度向车辆行驶方向急速运动。若此加速度足够大，则必然 会造成车内人员与车内构件的碰撞，称为碰撞的第二阶段。在碰撞的第一阶段与第 二阶段之间，安全气囊膨开，迅速的在车内人员与

38、车内构件间产生一个充满气体的 气垫，并通过气囊阻尼排气等过程吸收乘员的动能，使碰撞的第二阶段得以减缓， 从而减轻了碰撞对乘员所产生的伤害程度。正面气囊的主要作用是保护驾驶员和乘 员的面部和胸部，而侧面气囊主要是保护驾驶员和乘员的头部和腰部。2.3.3安全气囊系统的基本组成安全气囊系统主要由碰撞传感器、安全气囊系统报警灯、带防护碰撞传感器的SRS控制单元（ECU）和气囊组件四部分组成。2.3.4安全气囊系统工作过程（1）系统工作安全气囊系统作为一种电子控制的系统，在汽车发生正面或侧面碰撞事故时， 前碰撞传感器与防护碰撞传感器检测到汽车所受到的冲击力（减速度）强度，经过 安全气囊系统电子控制单元（

39、ECU）判定，所强度超过限定值，则立即接通充气元 件中的引爆管电路，点燃引爆管内的点火介质，火焰引燃点火药粉和气体发生剂， 迅速产生大量气体，在约3040ms的极短时间内向气囊充气，使气囊急速膨胀并从 转向盘或前座乘员仪表板中弹出，从而在驾驶员和乘员与车身间形成一道隔离屏障， 然后，气体迅速气囊的泄气孔开始泄气，由于气囊随之而变软便起到缓冲作用。通 过各种试验和实际使用证明，装有安全气囊的汽车在发生碰撞事故时，乘员所受到 的伤害程度大为减轻。有些车辆的安全气囊系统，还可在引爆并膨开安全气囊的同 时，通过电子或机械式安全带收紧装置收紧安全带，这样能够有效地降低二次碰撞 对驾驶员和乘员带来的伤害。

40、从汽车发生碰撞的瞬间开始到气囊泄气收缩的整个过 程仅为120ms。（2）SRS前安全气囊展开条件SRS前安全气囊系统的设计，对下图所示中箭头之间的阴影区域内产生的正面 撞击能够做出反应。如果撞击的强度大于设计的门限值，SRS钱安全气囊将展开。此门限值大约相当于以2025km/h的速度与不移动或不变形的固定障碍物直接撞 击。如果撞击的严重强度低于上述的门限值，SRS前安全气囊可能不展开。如果车辆发生侧面或后面碰撞、 翻转或发生低速正面碰撞，在这些情况下，SRS 前安全气囊不展开。（3）SRS侧面与帘式安全气囊展开条件 侧面安全气囊+帘式安全气囊（只是前边有）SRS侧面安全气囊和帘式安全气囊被设计

41、成当车辆受到侧面碰撞时能展开； 当车辆收到来自对角线方向或图中左方的侧面碰撞时，但是不是车厢处，SRS侧面安全气囊和帘式安全气囊可能不会展开；如图10-1-6 侧面安全气囊+帘式安全气囊（前面+后面）SRS安全气囊和帘式安全气囊被设计成当车厢受到侧面碰撞或后侧碰撞时能展 开；当车辆受到来自对角线方向或图中左侧的侧面碰撞时，但不是车厢处，SRS则面安全气囊和帘式安全气囊可能不会展开。如图 2-3-1所示“価簣命勺直亠帘式安全气駅只有在炖面）:刖爾空个兀聃亠帘式住&宅n前面-后血）2-3-1侧面碰撞位置图2.3.5副气囊锁止功能众所周知，驾驶室里最危险的位置就是副驾驶位，因为车辆一旦出现事

42、故，司 机本能的反映自我保护，方向盘向左调整，腾出的都是副驾驶位，一旦直接碰撞， 后果是很严重的。因此后座是相对比较安全的位置。前排的安全气囊对于成人来说 是一个有效的保护措施，但是对于儿童来说是非常危险的，甚至是致命杀手。安全 气囊是根据保护成人的标准制定设计的，在张开时的冲力对于成年人来说是可以忍 受的，打开状态受力是在胸部位置。若儿童坐在装有安全气囊的副驾驶位置，安全 气囊打开时，会在释放气体时产生很大的力。无论碰撞激烈还是缓和，气囊都会以 大约300kM/h的速度打开，并且由于儿童身高原因乘坐位置比较靠下， 气囊打开状态 受力部位就是脖子或者面部，容易造成窒息和颈椎骨折等严重问题，因此

43、一般专家 都会建议把儿童安全座椅安装在后排座位上。综上原因，副驾驶位安全气囊锁止功 能也就应运而生了。副气囊锁止功能是用户可以通过手动控制关闭副驾驶座位上的气囊，使汽车即 使在发生碰撞事故时气囊也不会弹出的功能。这个功能的意义就是在于保护副驾驶 位上的儿童。配备了气囊锁闭装置的车，如果家长一定要将儿童座椅安装在前排的 话，就要用点火钥匙关闭副安全气囊，此操作并不影响其他气囊和侧气帘的使用， 在解锁后，这个安全气囊仍可正常使用。这样家长就不用担心安全气囊对孩子的潜 在威胁了。2.3.6四种安全气囊的对比种类 项目、驾驶员安全气囊前乘客安全气囊侧面安全气囊帘式安全气囊触发条件止面碰撞止面碰撞侧面碰

44、撞侧面碰撞安装位置方向盘内乘客的仪表板中B柱，车门，座椅等汽车顶、顶棚侧面传感器前安全气囊传感器前乘客安 全气囊传感器侧面安全气囊传感器帘式安全气囊传感器作用减少正面 碰撞中驾驶员 的头部和胸部 受到的伤害减少正面 碰撞屮前乘客 的头部和胸部 受到的伤害减少侧面 碰撞和翻滚中 乘客头部和腰 部受到的伤害减少侧面 碰撞和翻滚中 乘客头部受到 的伤害237安全气囊系统不同发展阶段的对比类别工作方式优点缺点机械式由撞针触发气体发生器结构简单，成本低布置位置受 限，很难处理复杂 情况，已基本淘 汰。机电式由电信号触发气体发生器系统灵敏度 较咼，电子点火多点传感器 布置，检修不方便电子式电子传感器 提供

45、减速度信号， ECU判断控制点火传感器布置 简便，检修方便成本较咼，开 发周期较长智能式由传感器提 供信号、ECU设定 阀值，应用多级气 体发生器的应用 等等。可根据不同 情况采取不同的 解决方案，系统集 成度咼结构复杂，成 本高，开发周期长2.4门锁控制系统2.4.1概述门锁是所致车门的机构，是保障汽车行驶安全的影响重要措施。门锁的一般要 求是不仅能够将车门可靠锁紧或打开，而且要求车门锁在锁止位置时，操纵内外手 柄均不能打开车门。为了提高汽车使用的安全性、方便性，现代轿车大多数安装中 央门锁。门锁控制系统并不是简单地通过机械操作锁定 /解锁车门，而是按照门锁控制 开关和钥匙的操作控制电动机。

46、2.4.2门锁控制系统的基本构成门锁控制系统的基本组成主要有门锁开关、门锁执行机构和门锁控制器（1）门锁开关大多数中控负的开关都是由总开关和分开关组成，总开关装在驾驶员身旁车门 上，驾驶员操纵总开关可将全车所有车门锁住或打开；分开关装在其他各个车门上， 可单独控制一个车门。（2）门锁执行机构中控锁执行机构是用于执行驾驶员的指令，将门锁锁止或开启。门锁执行机构 有电磁式、直流电动机式和永磁电动机式 3种驱动方式。其结构都是通过改变极性 转换其运动方向而执行锁门或开门动作的。（3）门锁控制器门锁控制器是为门锁执行机构提供锁止/开启脉冲电流的控制装置。无论何种门 锁执行机构都是通过改变执行机构通电电

47、流方向控制连杆左右移动，实现门锁的锁 止和开启2.4.3无线门锁遥控系统无线门锁遥控系统是一个从发射器发送信号的系统，此发射器可以是钥匙内装 式的，也可以是钥匙座型的。即使它离开车辆有一段距离，也能用来锁定/解锁车门 车子的车门控制接收机接受此发射器发出的信号，并将操作信号送到集成继电器。 集成继电器收到操作信号时控制门锁电动机。（一）无线门锁遥控系统的构成无线门锁遥控系统部件主要包括发射器、车门控制接收器、集成继电器、钥匙 开锁警告开关、点火开关、门控开关、门锁装置（内装门锁控制电动机）。车门控制接收器接受来自发射器的信号，并将操作信号传输到集成继电器。集 成继电器根据开关的输入信号检测运行

48、情况，并按照来自车门控制接收器的操作信 号向门锁装置输出锁定/解锁信号。钥匙开锁警告开关检测是否有钥匙插入点火开关 铁芯中。系统组件位置如图2-4-1所示2-4-1无线门锁遥控系统组件位置图(二)无线门锁遥控系统的功能：(1) 所有车门的锁定/解锁功能按发射器的LOCK开故或UNLOCK开关，对所有车门锁止或开锁。(2) 两步开锁功能在驾驶员车门开锁后，在3秒内按UNLOCK开关两次，打开所有车门。(3) 应答功能当锁定时，危险警告灯闪光一次，解锁时闪光两次，通知操作已完成。(4) 发射器操作校验功能在发射器的车门锁定/解锁或行李厢门打开器的开关时， 操作指示灯点亮，通知 系统正在发射此信号，

49、如果电池用完，此灯不亮。(5) 行李厢门打开功能保持发射器的行李厢门打开开关按住超过大约一秒，行李厢被打开。(6) 电动车窗开/关的功能钥匙插入点火开关锁芯时，如果按下车门开锁 /锁止开关超过2.5秒，所有的 车门窗可以打开或关闭。当开关按住时，电动车窗的开 /关操作继续进行，当开关不 按时，操作停止。有些车型没有此功能。(7) 紧急报警功能按住发射器的门锁或紧急开关长于 23秒，将触发防盗系统(扬声器发出声 音、大灯、尾灯和危险灯亮)。(8) 内部照明功能在发射器对车门开锁的同时，内部灯光打开大约15秒。(9) 自动锁定功能用发射器开锁后30秒之内，如果没有车门被打开，且所有车门被锁止。(1

50、0) 复功能当发射器尽行锁定操作时，如果某一个车门没有锁止，集成继电器一秒以后将 输出一个锁定信号。(11) 门序言报警功能如果有一个车门开着或虚掩着，按发射器的门锁开关将致使无线电门锁蜂鸣 器发声大约10秒。(12) 安全功能在来自发射器无线电波的某一个部分中有按照某一个固定规律变化的滚动代 码。当车门控制接收机收到来自发射器的信号时，接收机先存储次滚动代码，当接 收机收到下一个无线电波时，接收机将此代码与车辆自身的代码进行核对，这样可 以提高车辆的安全性。为了防止车窗开着时，有人用棒或者类似物在门玻璃和门框之间的空间操作门 锁控制开关来(手动操纵)而打开车门，可用发射器(包括自动锁定功能)

51、执行的 锁定操作将设置门锁的安全功能，禁止通过车门控制开关来进行开锁操作。(13) 发射器识别密码注册功能在EEPROM中能注册(写和存储)四个发射器识别密码，此EEPROM包括在车门接收器中。在重写识别密码，核查注册代码或丢失发射器是，可以擦掉代码并 使无线电门锁遥控功能失效。3舒适系统3.1电动座椅与电动后视镜3.1.1电动座椅3.1.1.1 概述现代的汽车座椅，需要满足调整便利性和舒适性两大要求。驾驶者可以将座椅 调整到最佳的位置上，以获得最好视野，及易于操纵方向盘、踏板、换挡杆等操纵 件的便利，还可以获得最舒适和最习惯的乘坐角度。电动座椅实际是人体工程技术与电子技术相结合的产物，驾驶员

52、和乘员可根据自己的身材和感觉调整座椅的位置， 从而适应不同体型的驾驶员和乘员乘坐的舒适性要求。除此之外，还能存储座椅位 置的若干个数据，只要乘员按动规定按钮，就能调出各个座椅的位置，如果此时不 符合存储数据的乘员乘坐，汽车便发出蜂鸣声响信号，以示警告。、3.1.1.2电动座椅系统的组成电动座椅是由座垫、靠背、靠枕、骨架、悬挂和调节机构等组成。其中调节机 构由控制器、可逆性直流电动机和传动部件组成。电动机多为双向永磁式，其数量取决于座椅调节功能的完善程度，一般有前后 垂直、前后水平、靠背倾斜以及头枕位置调节等微型电动机。开关可控制电流流经 电动机的方向，从而时电动机具有两个转动方向。传动装置包括

53、齿轮、连接件、导 轨、涡轮、蜗杆等。3.1.1.3电动座椅系统的功能(1) 普通电动座椅一般具有垂直调节、后垂直调节、前后水平调节和靠背仰角调节等 功能。当座椅控制开关位于上或下的位置时，前与后高度调整电动机同时旋转；当开 关位于前倾或后倾位置时，只有一个高度电动机旋转；当座椅控制开关位于前移或 后退的位置时，前进、后退电动机旋转。(2) 有些轿车电动座椅系统设有存储器，具有记忆功能。电动座椅记忆系统可以为驾驶员座椅、车外后视镜以及电动倾斜和电动伸缩转 向柱分别存储两个位置。驾驶员座椅 ECU (座椅ECU内置于电动座椅开关中)可以为驾驶员座椅滑动、前立式、后立式和倾斜位置存入存储器里。后视镜

54、ECU将车恩爱后视镜位置存于存储器中。倾斜和伸缩 ECU将倾斜和伸缩位置存入存储器中。各 个存储器把不同传感器的信息存储起来，作为以后自动调整的依据。需要时，只要 按存储器相应的按钮就能按照存储的各个座椅的位置要求自动调整座椅的位置。(3) 有些高档轿车具有座椅通风功能和座椅加热功能设计人员用风扇向座椅内注入空气，空气从椅面上的小孔中流出，实现通风功 能。乘客坐在座椅上时，身体后部与椅面紧密接触，接触部分空气不流通，不利于 汗液的排除，会使人体感到不舒服。通风功能有效改善了人体与椅面接触部分的空 气流通环境，即使长时间乘坐，身体于座椅的接触面也会干爽舒适。座椅加热功能指座椅内安装了座椅加热器开

55、关，一般出现在选用真皮材料座椅 的车型中。冬天，打开座椅加热功能，可以使驾驶者在寒冷冬季仍可拥有温馨、舒 适的感觉。大多数电加热装置都有温度可调节的功能。3.1.2电动后视镜3.121概述驾驶员在行车前或行车过程中通过后视镜观察车侧和车后情况时，有时需调节 镜面以便获得最佳视野。汽车没有安装电动后视镜时，驾驶员需要用手伸出车窗外 调节，在行车、雨天等情况下调节很不方便。汽车上使用电动后视镜就不会出现这 样的情况，需要调节后视镜时，可以通过车内的电动按钮调节，其按钮一般设计在 方向盘左侧，可以对左右两侧的后视镱进行调节，在狭窄的路段时行车时，可以折 叠收缩，以提高汽车的能过性。3.122电动后视镜的结构它一般由镜面玻璃、双永磁式电动机、连接件、控制开关、传动机构及其壳体 等组成。3.1.2.3记忆储存式电动后视镜电动后视镜的技术不断被完善，现在已经研究出记忆储存式电动后视镜。这种 后视镜的镜面调节设计与驾驶员座椅、转向盘、内视镜构成一个系统，每个驾驶员 可根据个人身高与驾驶习惯的不同来调节后视镜的最佳视角，座椅、转向盘最佳舒 适性，然后进行记忆储存。在其他人驾驶车辆后或被他人调整己记忆的视角后，车 主可以非常轻松地开启自己的记忆储存，所有内在设施就又恢复到最佳的设定状态。 目前，很多轿车上都配有这种电动