汽车舒适性电控系统的电路分析及检测课件

汽车舒适性电控系统的电路分析及检测

9.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测9.2汽车刮水器及洗涤器控制电路的分析及检测9.3汽车电动座椅电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.5汽车导航系统电路分析及检测9.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测2008-7-15汽车舒适性电控系统的电路分析及检测9.1汽车电动车窗、车顶9.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测

9.1.1桑塔纳2000型轿车的电动车窗电路桑塔纳2000型轿车采用的电动车窗装置由翘板按键开关、传动机构、升降器及电动机组成，控制电路如图所示。2008-7-159.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测9.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测

按键开关：按键开关S39、S40、S41、S52和S53被安置在中央通道面板上的开关盘上，其中黄色按键开关S39为安全开关，可以使后车窗开关E53和E55不起作用；S40、S4l、S52和S54分别为左前、右前和左后、右后门玻璃升降开关。为使左后和右后门玻璃能独立升降，在两后门上分别设置了S53和S55两个按键开关。

电动机：M14、M15、M26和M27，分别为左前、右前和左后、右后车窗电动机。电动机为永磁直流电动机，正常工作电流为4～15A。电动机内带有过载断路保护器，以免电机超载烧坏。延时继电器：延时继电器K52是保证在点火开关断开后，使车窗电路延时约50S后再断开，使用方便、安全。

自动继电器：自动继电器K51用于控制左前门车窗电动机，实现点动控制。接通点火开关后，延时继电器k52与电源相通，其常开触点闭合，按键开关内的“P一”通过该触点接地，而“P+”通过熔断器FU37与30路电源相通，此时，按动按键开关便可使车窗电动机转动。2008-7-159.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测9.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测

9.1.2电动天窗电路分析电动天窗系统原理与电动车窗系统基本相同，利用开启和关闭两个继电器，改变电动机电流的方向，驱动电动机实现正反转，使天窗实现不同状态下的工作。现以广州本田雅阁轿车为例介绍电动天窗的工作原理。在没有打开任何车门的情况下，将点火开关从打开位置旋至关闭位置时，电动天窗仍能工作10min，电动天窗电路如图所示。2008-7-159.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测9.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测9.1.3电动后视镜电路分析丰田凌志LS400轿车后视镜控制装置在车上的布置图如图所示，其电路原理图如图所示。

1.LS400电动后视镜系统的组成与功用该后视镜控制系统主要由车外后视镜ECU、倾斜和伸缩ECU、后视镜开关（镜开关）、后视镜电动机、驱动位置存储器和回复开关等组成。

2.LS400电动后视镜系统检测（1）后视镜电动机的检测（2）后视镜位置传感器的检测（3）后视镜开关的检测（4）后视镜ECU的检测LS400轿车后视镜控制装置在车上的布置LS400轿车后视镜电子控制系统电路2008-7-159.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测9.2汽车刮水器及洗涤器控制电路的分析及检测

刮水器主要由刮水器电动机总成、连杆机构及3个方向球头活节和摆杆与刮片组成。刮水器电动机是一个永磁直流小电动机和一个蜗轮蜗杆组成的减速器。为了保证刮水器摆杆与刮片能在工作结束后停止在前风窗玻璃下边沿并与之平行，在减速器蜗轮输出轴的背面装有自动停位导电片，并在减速器后盖板上设有与导电片相接触的3个导电触点，再通过刮水器开关0位置的触点，共同完成刮水器的自动停位功能。洗涤器主要由洗涤器电动机、洗涤器水泵、水管和喷嘴等组成。洗涤器电动机为永磁式微型电动机，洗涤器水泵的叶片转子固定在水泵轴上，水泵轴用联轴器与洗涤器电动机轴连接，出水软管用胶管分别与发动机盖上的4个喷嘴连接。当洗涤器电动机电枢接通电流时，电枢绕组便在永久磁铁产生的磁场中受力旋转。电枢轴转动时，通过联轴器驱动水泵轴和泵转子一同旋转，泵转子便将储液罐内的洗涤剂泵人出水软管，并经风窗玻璃前端的喷嘴喷向挡风玻璃。与此同时，刮水器同步工作，刮水片同时摆动，从而将风窗玻璃上的脏污刮洗干净。2008-7-159.2汽车刮水器及洗涤器控制电路的分析及检测9.2汽车刮水器及洗涤器控制电路的分析及检测前风窗刮水器及洗涤器接线图，如图所示。在中央线路板内部，接点D9与接点接通，接点D20与端子D9接通，接点D17与接点A6接通，接点C9与接点A19接通，点D22为搭铁端子，减荷继电器2安装在中央线路板8号位置；刮水器继电器安装在中线路板10号位置。1-点火开关；2-减荷继电器；3-刮水器继电器；4-中央线路板；5-洗涤器电动机；6-刮水器及洗涤器开关；7-刮水器电动机2008-7-159.2汽车刮水器及洗涤器控制电路的分析及检测9.3汽车电动座椅电路的分析及检测

9.3.1电动座椅的主要组成及功用电动座椅主要由座椅开关和位置传感器、电子控制器ECU、执行机构的驱动电机三大部分组成。开关和位置传感器包括座椅各位置（头枕、靠背、腰部、滑动、前垂直、后垂直）的电动开关、座椅各位置传感器（头枕、靠背、滑动、前垂直、后垂直）、安全带扣环传感器以及转向盘倾斜传感器等；ECU包括转向柱倾斜与伸缩ECU和电动座椅ECU；执行机构主要包括电动机驱动的座椅调整、安全带扣环以及转向盘倾斜调整等，而且这些电机均可灵活地进行正反转，以执行各种装置的调整功能。电动座椅的电子控制系统电路如图所示。2008-7-159.3汽车电动座椅电路的分析及检测9.3汽车电动座椅电路的分析及检测

如图所示，驾驶姿势存储和复位开关通常安放在驾驶员容易操纵的车门装饰物上；每个座椅调节装置均有一个位置传感器，将各种不同的位置转换成电信号，并送至电动座椅电子控制器（ECU）。

2008-7-159.3汽车电动座椅电路的分析及检测9.3汽车电动座椅电路的分析及检测9.3.2电动座椅的控制电动座椅的ECU主要用来控制靠手动开和关的座椅调节装置，也能根据从转向柱倾斜与伸缩ECU、位置传感器等送来的信号存储座椅位置。考虑到驾驶员的不同体型和喜好的姿势，自动调节系统能在该ECU中存储2种不同的座椅位置（供选择），靠一“单触”开关的点动，ECU即可将座椅调节到驾驶员所期望的位置。

1.信息存储只要将点火开关置于接通ON，变速杆置于P位置，并进行如下操作，即可将所期望的座椅位置存储起来。

2.选择已存储的座椅位置3.点火钥匙插入时的位置控制4.点火钥匙拔出时的位置控制2008-7-159.3汽车电动座椅电路的分析及检测9.3汽车电动座椅电路的分析及检测

9.3.3电动座椅的电路故障检测

1.电动座椅的开关接触不良。电动座椅的开关接触不良，会造成电动座椅调整失效或不灵。故障的排除方法：①利用维修手册上的电动座椅连通性图表来检测开关的连通性；②如果开关损坏，应更换同型号的电动座椅开关。2.控制电路故障。电动座椅的控制电路，若有断路或短路现象，均使电流不能通过电动机，使电动座椅调整失效。故障排除方法：可按图所示的电动座椅控制电路，仔细检查并排除电动座椅控制电路中的断路或短路故障。2008-7-159.3汽车电动座椅电路的分析及检测9.3汽车电动座椅电路的分析及检测

3.电动机故障。电动座椅的电动机失灵，如电刷磨损、转子与定子断路、短路等故障，均使电动机不能正常工作，如图所示。2008-7-159.3汽车电动座椅电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测

汽车巡航控制系统（CruiseControlSystem，简写为CCS），又称为巡行、恒速、稳速、经济车速行驶系统等，有时也称为车速自动控制系统。汽车巡航控制系统的作用是利用电子技术对汽车行驶速度进行自动调节，实现以设定的车速行驶的一种电子控制装置。装有CCS控制系统装置的汽车在高速公路或良好道路长时间行驶时，驾驶员的脚可以离开加速踏板（油门踏板），以选定的车速作恒速行驶。尤其是装有自动变速器的汽车，因无需使用离合器，驾驶员只要手握转向盘就可轻松地驾驶；而当路况发生变化时，驾驶员又能重新操纵汽车，从而使整个驾驶过程变得简便、轻松和舒适。装有巡航控制系统的汽车的主要优点有：①保持车速稳定。汽车无论在平路上行驶还是上坡、下坡或是在风速变化多端的情况下行驶，在发动机功率允许范围之内，行驶速度均能保持不变；②提高汽车行驶时的舒适性。尤其是在郊外或高速公路上行驶，舒适性体现得更为明显，驾驶员不需频繁地用脚踩加速踏板，疲劳强度可大大减轻；③提高经济性和环保性。在同样的行驶条件下，对一个有经验的驾驶员来说，可节省燃油15%，这是因为在巡航控制系统中使用速度稳定器后，可使发动机燃料的供给与功率之间处于最佳的配合，大大减少了排气中有害成分的排放。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4.1巡航控制系统的类型及功能巡航控制从机械式控制开始，经历晶体管控制，模拟电路控制，发展到数字控制方式。自上世纪80年代以来，数字控制方式已成为巡航控制系统的主流，其控制系统的工作原理框图如图所示。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测

驾驶员利用控制开关可以把保持恒速、减速、恢复原速、加速等命令传送给微机；当驾驶员操纵保持恒速开关时，微机就记下了调节后的车速，开始进行恒速行驶控制。记忆车速与实际的行驶速度都输入到ECU的比较电路中，比较电路的输出信号经过补偿电路、执行部件、发动机、变速器后就可以变换为驱动力。巡航控制系统的功能包括基本控制功能和系统保护功能两部分：1.基本控制功能

①车速的设定。当合上控制开关后，ECU就能存储此时的行驶速度，并能保持以该车速稳定行驶；

②解除设定。当踩下制动踏板时，车速设定解除，但已设定的车速存储于ECU中；

③恢复。当按动恢复开关后，则恢复原来所存储的车速；

④滑行。连续按动减速开关，以离开开关时的车速稳定行驶；⑤加速。连续按动加速开关，则以离开开关时的车速作恒速行驶；⑥车速微调。在巡航中，操纵开关以ON→OFF（接通→断开）方式进行变换，车速略有提高。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测

2.系统保护功能①低速自动消除。当车速低于40km/h时，原存储的车速自动消除，不能恢复此车速；②踩制动踏板消除。通常在制动踏板上装有两个开关：一个用于对微机的信号进行消除；另一个直接使执行器工作停止；

③其他消除。有驻车制动、离合器（M/T车）、操纵手柄（A/T车）等控制开关功能的消除。9.4.2巡航控制系统的组成一般汽车巡航控制系统主要由输入装置（主开关和控制开关、恒速/减速开关、恢复/加速开关、解除开关、车速传感器）、巡航控制ECU、执行器三大部分组成，如图所示。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测2.巡航车速ECU巡航车速ECU由处理芯片、A/D、D/A、I/O和重置驱动、保护电路等组成。ECU通过接收来自车速和发动机工作状态参数信号以及各种控制开关信号，经内置的程序处理，当车速偏离设定值（巡航车速），给执行器输出一个电子控制信号，控制执行器动作，使汽车行驶车速与巡航车速一致。美国摩托罗拉公司一种数字式巡航控制ECU的的组成框图如图所示。汽车只有在车速与巡航车速不低于40km/h才能进行巡航控制，否则取消巡航。当汽车制动、转变或实际车速超出巡航车速6～8km/h时（如减速大于2m/s2）,ECU自动将巡航控制取消，以保证行车安全。3.执行器执行器是将ECU送来的信号转变为节气门开度调节机械动作的器件。通常有真空驱动式和电动机驱动式两种。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测

9.4.3巡航控制系统电路及控制过程如图所示为一种电机式巡航控制系统电路原理图，其组成包括巡航主开关（MAIN）和控制开关（解除－CANCEL、设置/滑行－SET/COAST、恢复/加速－RES/ACC），电子控制器ECU，巡航执行器（电磁离合器和电动机）等。ECU采用8位单片机（CPU），车速传感器安装在车速表内，由车速表软轴驱动。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测当汽车行驶速度为60km/h时，车速表软轴的转速通常约为637r/min，具有4个磁极的永久磁铁构成的脉冲发生器发出的磁通量，通过一簧片探头测出，并转换成每转产生4个脉冲的速度信号。这些速度脉冲信号在输送到ECU之前，先经过输入接口电路进行处理。当探头检测到脉冲磁通量减少时，接口电路中断工作，内部计时器的值即被记录下来。从本次减少到下次减少之间的时间称为周期，其时间是用计时器来测定的。在微机中始终保持这4个脉冲周期，当中断信号产生后，原来的脉冲周期被更新，因此，电子控制器ECU内保持的4个脉冲周期始终是最近一次的脉冲周期。在ECU中，计时器值占8个字节，它的时间分辨能力依照ECU的时钟频率不同而有所不同，一般约为100。为了减少由于软轴转速变化所引起脉冲周期的波动对计算精度的影响，传感器每旋转一周产生4个脉冲信号，然后利用这4个脉冲（周期）信号来计算当前的车速。另外，为了减少车速传感器的输出信号受外界的电磁干扰，通常在巡航控制ECU中用前一个脉冲周期计算所得的车速与本次脉冲周期计算所得的车速求实际车速的平均值。汽车行驶中，其计算车速与所设定的车速进行比较后，驱动执行器控制节气门的开度，以消除其偏差。汽车在各种不同的车速下，燃料的单位消耗量是不同的。发动机运转最经济的速度一般最大功率时速度的2/3。最经济的车速对于各种汽车是不同的，就是对于同一辆汽车，行驶情况不同时经济车速也会改变。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测

9.4.4巡航控制系统的使用与检测现以丰田凌志轿车为例进行巡航控制系统的使用功能介绍和电路检测。凌志轿车巡航控制系统电路如图所示。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测

1.凌志轿车巡航控制系统的使用功能巡航控制系统的操纵手柄开关为按键式主开关，每按一次改变主开关的通断（CRUISEON-OFF），在主开关接通情况下具有如下功能：

①设置巡航速度。当汽车加速至预想值后，操作设置开关释放，驾驶员放松加速踏板，汽车按此时车速巡航行驶。②取消设定巡航车速。有手动和自动两种方法可取消巡航车速，手动方式可按取消开关（CANCEL），或踩制动踏板，或手变速（MT）时踏离合器或自动变速（AT）时挂空挡。车速超出巡航车速允许控制范围（如低于40km/h）或车速偏离太大，也将自动取消巡航车速。③自动变速汽车的巡航车速调节。车速操纵重置（RES/ACC）开关或减速时操纵设置开关（SET/COAST）可使巡航车速增加或减少。④恢复原设定巡航车速。将操纵开关置于重复位置即可恢复原设定车速。2.凌志轿车巡航控制系统电路检测（1）故障码及其显示与诊断当巡航控制系统产生故障时可通过CRUISEMAIN指示灯的闪烁规律来读取故障代码。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测（2）安全电磁离合器检测①电阻的检测②工作状态的检测③故障检测（3）伺服电动机检测①通电检测②故障检测（4）位置传感器①电阻的检测②故障检测（5）控制开关①电阻值的检测②故障检测（6）停车灯开关2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测（2）安全电磁9.5汽车导航系统电路分析及检测当汽车在生疏地带行驶，特别是在难以看清道路标志和周围景色的夜间行驶时，有时会迷失方向；不仅如此，有时即使白天在交通比较拥挤的城市中驾车时，明确目的地及行车路线的情况下，也需要根据市内各地区、各街道的汽车堵塞情况进行及时的航向指引，才能到达目的地，因此需要导向行驶系统（又称导航系统）来确定其本身位置，这种技术就是汽车导航技术。世界上较早研制和应用卫星导航及定位技术的有美国、欧洲和俄罗斯等国家和地区，其中以美国的GPS（GlobalPositioningSystem）技术应用最为广泛。汽车导航技术就是在路网数字化地图的基础上，运用GPS（GlobalPositioningSystem）、DR（DeadReckoning）等定位技术进行车辆定位，确定最优行驶路线，为出行者提供静态的或实时的最优出行路线信息，并在出行过程中对驾驶员适时地作出路线指引。9.5.1汽车导航系统的组成及工作原理目前，提供汽车现在位置和运动轨迹的信息主要是采用电波导航中的全球定位系统（GPS）。GPS是NavigationSatelliteTimingandRanging／GlobalPositioningSystem的字头缩写NAVSTAR/GPS，其含义是导航卫星授时、测距和全球定位系统。GPS是美国于1973年11月开始研制的美国第二代星基被动式无线电导航系统，它由空间部分（导航卫星）、地面监控部分和接受部分（用户部分）三部分组成，GPS能满足提供全球范围从地面到9000km高空之间任一载体高精度的三维位置、三维速度和系统时间信息的要求。汽车导航系统是将卫星导航及定位系统的接收机装置装于汽车上，通过使用者在显控器键盘上的操作，从显示屏上读取该车导航及空位所要求的数据与信息。汽车导航系统的主要作用包括查询车辆在地图上的相关位置、寻路、导航、行车信息服务及提供车载娱乐功能。2008-7-159.5汽车导航系统电路分析及检测9.5汽车导航系统电路分析及检测

汽车导航系统的组成如图所示。汽车导航系统主要由GPS接收天线、GPS接收机、计算机、液晶显示器、位置检测装置（绝对位置检测和相对位置检测）等组成。系统根据不同的位置进行分类检测，绝对位置的检测采用GPS全球定位系统，相对位置的检测采用方向传感器（如地磁传感器、光纤陀螺仪），并利用车轮转速传感器测量车辆行驶距离。汽车导航系统装置在车上的布置如图所示。汽车导航系统的组成框图

汽车导航系统装置在车上的布置2008-7-159.5汽车导航系统电路分析及检测汽车导航9.5汽车导航系统电路分析及检测

汽车导航系统的主要功能包括推算行驶轨迹（航迹）、地图匹配和GPS的接收等。其行驶轨迹的推算，依靠地磁传感器和车轮转速传感器获得汽车的相对位置和方向；地图匹配则对航迹推算所用的路径和内存地图上的道路进行比较，根据汽车所行驶过的道路，即可通过GPS获得更为精确的位置信息，它使用经纬度确定其绝对位置。换句话说，汽车导航系统主要有两大功能：一个是汽车踪迹监控功能，只要将已编码的GPS接收装置安装在汽车上，该汽车无论行驶到任何地方都可以通过计算机控制中心的电子地图上指示出该车所在的方位；另一个是驾驶指南功能，车主可以将各个地区的交通线路电子图存储在软盘上，只要在车上接收装置中插入软盘，显示屏上就会立即显示出该车所在地区的位置及目前的交通状态，既可输入要去的目的地，预先编制出最佳行驶路线，又可接收计算机控制中心的指令，选择汽车行驶的路线和方向。2008-7-159.5汽车导航系统电路分析及检测9.5汽车导航系统电路分析及检测9.5.2汽车导航系统基本工作过程

1.用户输入目的地：在出发前，用户通过系统的输入方法将目的地输入到导航设备中。除了在系统显示的电子图上直接点击选取地点外，更多的时候是借某种输入方法将目的地名称输入到系统中，目前人们也在开发基于语音技术的产品。2.行驶路线：汽车导航主机从GPS接收机得到经过计算确定的当前经纬度，通过与电子地图数据的对比，就可以随时确定车辆当前所在的地点。一般汽车导航系统将车辆当前位置默认为出发点，在用户输入了目的地之后，导航系统根据电子地图上存储的地图信息，就可以自动算出一条最合适的路线作为新的路线。3.行驶中的导航：汽车自动导航系统的输出设备包括显示屏幕和语音输出设备。在行驶过程中，驾驶员必须全神贯注于驾驶，而不能经常查看显示屏幕，因此，一个实用而人性化的车辆自动导航系统利用语音输出，在必要时刻向驾驶员提示信息。9.5.3汽车导航系统的检测以宝来轿车导航系统为例。宝来轿车的导航系统配备有RDS无线电接收器、127mm（5in）彩色液晶显示屏、带有GPS卫星接收器及导航系统的CD-ROM驱动器，还带有高质量RDS轿车收音机。所以，该系统不但具有卫星导航功能，还兼备收音机的功能。2008-7-159.5汽车导航系统电路分析及检测9.5汽车导航系统电路分析及检测导航收音机系统装备有电子防盗系统，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。导航系统的结构图如图所示。导航系统的故障诊断检测可以采用V.A.G1551、V.A.G1552和V.A.S5051进行，检测仪器的连接如图所示。将检测仪器的插接头接到汽车的自诊断接口上，检查电路保险丝和供电电压正常后打开点火开关，按“1”键选择“快速数据传递”模式后，输入导航地址码“37”，可对导航系统进行故障诊断和读取故障代码。1-导航天线连接；2-传感器插座；3-RGB连接；4-多孔插头；5收音机天线连接宝来轿车导航系统的结构图

检测仪器的连接图

2008-7-159.5汽车导航系统电路分析及检测9.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测9.6.1电子控制悬架系统的组成及工作原理汽车的悬架装置是连接车身和车轮之间全部零件和部件的总称，主要由弹簧（如板簧、螺旋弹簧、扭杆等）、减振器和导向机构三部分组成。如图所示。2008-7-159.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测9.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测悬架系统的电子控制，首先就是要控制汽车弹簧的弹性系数，根据不同的路面条件，改变弹簧的弹性系数；其次是要对减振器的减振阻尼的大小进行控制；通常在悬架系统控制中，还包括车身高度和弹簧阻尼调节功能，这样构成一个完整的悬架综合控制系统。虽然现代汽车电控悬架系统由于控制功能和控制方法的不同，其结构形式多种多样，但它们的基本组成却是相同的，即由感应汽车运行状况的各种传感器、开关、电子控制单元和执行机构等组成。传感器一般有车高传感器、车速传感器、加速度传感器、转向盘转角传感器、节气门位置传感器等；开关有模式选择开关、制动灯开关、停车灯开关和车门开关等；执行机构有可调阻尼力的减振器，可调节弹簧高度和弹性大小的弹性元件等。电控悬架系统的一般工作原理是：利用各种传感器和开关把汽车在行驶时路面的状况和车身的状态进行检测，并将检测信号输入电子控制单元（ECU）进行处理，电控单元发出指令信号并通过驱动电路控制悬架系统的执行器动作，完成悬架特性参数的调整，其工作原理如图所示。车身状态传感器（加速度、位移及其他目标参数）电控单元（ECU）放大驱动电路调节悬架参数的执行器（电磁阀、步进电机等）2008-7-159.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测9.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测9.6.2电子控制悬架的控制组成及过程1.弹簧刚度控制

（1）系统组成汽车悬架弹簧刚度控制的目的是为了根据乘车人数或者载重量、车速、道路等情况对汽车的高度和形态进行修正，用以实现：①在高质量路面上高速行驶时使弹簧变软以提高汽车的平顺性；②在凸凹不平的劣质路面时使悬架弹簧变硬以消除颠簸、冲击和碰撞。用于刚度控制的传感器信号主要有车高和发动机节气门位置、车速、转向操作和汽车加速度。（2）车高传感器汽车高度传感器装于车身上并通过传动轴、连杆与悬架臂相连接，当连杆随着汽车高度的变化而上下摆动是，车高传感器可以检测出汽车“过低、低、高、过高”四个不同车高程度，并将信号送到电子控制单元。（3）执行机构执行机构装在减振器的顶部，与减振器的阻尼控制执行机构设计在一起。由电机接收的控制信号，带动刚度控制杆控制刚度控制阀转动，实现空气弹簧刚度的调节。2.减振器阻尼控制（1）系统组成减振器阻尼控制是半主动悬架目前研究和应用较多的形式，主要有连续变化阻尼控制和开/关（ON/OFF）阻尼转换控制两类。前者又称为主动阻尼控制，后者则称为半主动阻尼控制。2008-7-159.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测9.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测若要实现连续阻尼控制，减振器中需要有一个可以在最大和最小节流孔通流面积之间连续变化的阻尼控制阀。“开/关”型阻尼控制则是在减振器结构中采用较为简单的控制阀，仅需在最大、中等或最小的通流面积之间进行有级调节，其控制的结构和控制方法大为简化，同时也降低了控制系统的复杂性。通常半主动阻尼控制是在根据不同的路面条件和不同的行驶要求，实现阻尼的“软、硬”两种工况，或“软、中、硬”三种工况有级转换，这种减振器实际是主动减振器和普通减振器之间的折衷。根据转向操作、发动机节气门位置、车速、加速度等信号调节阻尼的“软”或“硬”，控制如制动、加速或急转弯时汽车产生的前倾、后倾和侧倾，从而提高汽车的平顺性操纵稳定性。（2）转向传感器转向传感器用来检测转向时转向盘的角度和汽车转向的方向，主要用于为防侧倾控制提供转向信息，目前主要有模拟型和数字型两大类。（3）执行机构执行机构安装在减振器的顶部，由直流电机、扇形齿轮、控制杆、电磁铁和限制器等组成，用于实现减振器阻尼的控制。

（4）控制方法电控单元ECU根据车速传感器、转向传感器、停车灯开关、自动变速器空档开关和节气门位置传感器等不同信号控制减振器的阻力，实现“软、中、硬”三种速度特性的有级转换，主要完成防止加速和换挡时后倾、高速制动时前倾、急转变时侧倾和保证高速时具有良好的附着力等控制功能，从而提高汽车行驶的舒适性和安全性。若汽车低速行驶时突然加速会出现后倾现象，防后倾控制的结果依赖于加速踏板被踩下的速度和大小。例如，为了改善舒适性，在车速低于20km/h时减振器的阻尼设置成“软”的状态，当突然踩下加速踏板使之超过节气门全开的80%时，将阻尼设置为“硬”，而当车速超过30km/h时，返回到一般情况下的阻尼设置。2008-7-159.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测9.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测3.车高控制（1）系统组成车高控制是指汽车的高度可以根据乘员数量和载荷大小自动调整，这样就可保持理想的汽车高度和不变的姿态。自动车高调整不仅有助于保持汽车平稳行驶，而且减小了汽车前灯光线角度的变化（如前照灯的光线向上，则会使迎面驶来的汽车产生眩目）；当在恶劣的路面上行驶时，控制悬架弹簧的动行程保持在有限范围内，可以防止车体与车架之间发生刚性撞击；当高速行驶时降低车高会减小空气阻力，保证行驶稳定性。车高控制可采用对四个车轮或仅对两个车轮实行控制。

（2）执行机构车高控制执行机构由空气阀、空气压缩机和设置在悬架之上的主气室组成。空气压缩机由一个小直流电机驱动，根据ECU的信号向干燥器输送提高车高所必需的压缩空气。（3）控制方法ECU根据汽车高度传感器信号来判断汽车的高度状况，当判定“车高低了”，则控制空气压缩机电机和高度控制阀向空气弹簧主气室内充气，使车高增加；反之，若打开高度控制阀向外排气时则使汽车高度降低。系统根据车速、车高和车门开关传感器信号来监视汽车的状态，控制执行机构来调整车高，实现如下功能：

①自动水平控制。控制车高不随乘员数量和载荷大小的变化而变化，由此抑制空气阻力和升力（迫使汽车漂浮）的增加，减小颠簸并保证汽车平稳行驶。②高速行驶时的车高控制。汽车高速行驶时操纵稳定性一般要受到破坏，此时降低车高有助于抑制空气阻力和升力的增加，提高汽车直线行驶的稳定性。③驻车时车高控制。乘员下车后自动降低车高有利于改善汽车的外观，另外通过调整车高也利于在车库中存放。2008-7-159.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测9.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测9.6.3丰田凌志LS400轿车的电子控制悬架系统实例LS400轿车的电子控制悬架系统是一种典型的半主动悬架系统。半主动悬架通常是指悬架元件中弹簧刚度和减振器阻尼系统之一可以根据需要进行调节控制的悬架。LS400轿车可以对车身高度、弹簧刚度和减振器阻力进行综合控制，因而具有良好的乘坐舒适性和操纵稳定性。它主要由空气压缩机、干燥器、排气电磁阀、高度控制阀、高度控制开关、悬架电子控制单元、悬架控制开关、高度传感器、转向盘转角传感器、悬架控制执行器、空气弹簧、阻尼力可调减振器和节气门位置传感器等组成。LS400电子控制空气悬架电路如图9-36所示。2008-7-159.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测9.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测（1）系统各部件的功能

①悬架控制开关。它由LRC开关和高度控制开关组成。LRC开关用以选择减振器和空气弹簧的工作模式（“NORMALAUTO”或“SPORTAUTO”）；高度控制开关用以选择所希望的车身高度（“NORMAL”或“HIGH”）。两开关都安装在中央控制板的靠近换挡杆指示灯处。②高度控制ON/OFF开关。此开关装在行李箱的工具箱内。将开关扳至OFF位置，当车辆被举升或停在不平的路面时不能对车身高度进行调节。这样可避免空气弹簧中压缩空气的排出，从而防止车身高度的下降。③车身高度指示灯。两绿色指示灯位于组合仪表上，用于指示所选择的车身高度。当高度控制开关的位置改变时，指示灯马上指示出所切换到的位置，但到达所设定的车身高度需要一定的时间。

④LRC指示灯。该灯也位于组合仪表上，用于指示当前减振器和空气弹簧的工作模式（“NORMALAUTO”或“SPORTAUTO”）。选择“SPORTAUTO”模式时灯亮，否则灯熄灭。⑤高度控制插座。连接该插座上的相应端子，能不通过ECU而直接控制空气压缩机电动机、高度控制电磁阀及排气电磁阀，从而使检修方便。此插座上还提供了用于清除存储器中故障代码的端子。2008-7-159.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测9.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测⑥转向盘转角传感器。该悬架采用光电式转向传感器。⑦高度传感器。该悬架采用光电式高度传感器。

⑧1号和2号高度控制阀。两个高度控制阀分别装在前、后悬架如图9-34所示，其作用时根据ECU的控制信号，控制空气弹簧的充气和排气。1号高度控制阀用于前悬架，此阀中有两个电磁阀，分别控制左右空气弹簧。2号高度控制阀用于后悬架，它也是由两个电磁阀组成，它与1号高度控制阀不同的是，它们不是单独控制，而是同时动作。在2号高度控制阀中还装有一个安全阀，用于防止管路中压力过高。⑨悬架电子控制单元ECU。根据各种传感器的信号和由悬架控制开关所确定的工作模式，悬架电子控制单元ECU控制减振器的阻尼力、悬架的刚度及车身高度。悬架电子控制单元ECU具有故障自诊功能。工作中一旦发现悬架的电子控制系统出现故障，ECU便将故障以代码的形式存储在内存中，并及时向驾驶员报警。ECU的失效保护功能使其在系统出现故障时暂停对悬架的控制。⑩悬架控制执行器。悬架控制执行器装在各空气弹簧和减振器的上方，用于同时驱动减振器的转阀和空气弹簧的连通阀，以改变减振器的阻尼和空气弹簧的刚度。

11空气弹簧。空气弹簧安装于可调减振器的上端，与可调减振器一起构成悬架支柱，上端与车架连接，下端装在悬架摆臂上。空气弹簧由一个主气室和一个副气室组成。主、副气室之间有大小两个通道。执行器带动连通阀控制杆转动，使阀心转过一个角度，改变主、副气室之间通道的大小，即改变主、副气室之间的空气流量，使空气弹簧有效工作容积改变，悬架刚度发生变化。悬架的刚度可以在低、中、高三种状态之间变化。12可调减振器。减振器阻尼系数的变化是靠改变活塞阻尼孔的开度来实现的，阻尼孔的开度则由控制杆驱动的旋转阀控制。2008-7-159.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测9.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测

（2）汽车高度控制LS400汽车高度控制系统由压缩机、干燥器、排气阀、1号高度控制继电器、2号高度控制继电器、1号高度控制阀、2号高度控制阀、前后左右4个气缸、4个车身高度传感器及悬架ECU等组成。当点火开关接通时，ECU使2号高度控制继电器线圈通电，2号高度控制继电器触点闭合，使前、后、左、右四个高度传感器接通蓄电池电源。当汽车高度需要上升时，从ECURCMP端子送出一个信号，使1号高度控制继电器接通，1号高度控制继电器触点闭合，于是压缩机便接上蓄电池电压，从而产生压缩空气。ECU使高度控制电磁阀线圈通电后，电磁线圈将高度控制阀打开并将压缩空气引向气压缸，从而使汽车高度上升。当汽车高度需要下降时，ECU不仅使高度控制阀电磁线圈通电，而且还使排气阀电磁线圈通电，排气阀电磁线圈使排气阀打开，将气缸中的压缩空气放到大气中。1号高度控制阀用于前悬架控制，它有两只电磁阀分别控制左右两个气缸。2号高度控制阀用于后悬架控制，它与1号高度控制阀一样，也是由两只电磁阀组成。为了防止空气管路中产生不正常的压力，2号高度控制阀中有一个溢流阀。2008-7-159.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测9.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测

（3）弹簧刚度和减振器阻尼控制悬架系统弹簧刚度和减振器阻尼控制执行器安装在气压缸的上部，ECU将信号送至悬架控制执行器并同时驱动减振器的阻尼调节杆和气压缸的气阀控制杆，从而改变减振器的阻尼力和悬架控制杆，从而改变减振器的阻尼力和悬架弹簧刚度。

四、电子控制悬架系统电路的检查在进行电子控制悬架系统的电路检修时，根据故障代码所提示的故障部位与原因，参照电路图即可进行控制系统电路的检查。2008-7-159.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测汽车舒适性电控系统的电路分析及检测

9.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测9.2汽车刮水器及洗涤器控制电路的分析及检测9.3汽车电动座椅电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.5汽车导航系统电路分析及检测9.6汽车电子控制控悬架系统电路的分析及检测2008-7-15汽车舒适性电控系统的电路分析及检测9.1汽车电动车窗、车顶9.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测

9.1.1桑塔纳2000型轿车的电动车窗电路桑塔纳2000型轿车采用的电动车窗装置由翘板按键开关、传动机构、升降器及电动机组成，控制电路如图所示。2008-7-159.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测9.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测

按键开关：按键开关S39、S40、S41、S52和S53被安置在中央通道面板上的开关盘上，其中黄色按键开关S39为安全开关，可以使后车窗开关E53和E55不起作用；S40、S4l、S52和S54分别为左前、右前和左后、右后门玻璃升降开关。为使左后和右后门玻璃能独立升降，在两后门上分别设置了S53和S55两个按键开关。

电动机：M14、M15、M26和M27，分别为左前、右前和左后、右后车窗电动机。电动机为永磁直流电动机，正常工作电流为4～15A。电动机内带有过载断路保护器，以免电机超载烧坏。延时继电器：延时继电器K52是保证在点火开关断开后，使车窗电路延时约50S后再断开，使用方便、安全。

自动继电器：自动继电器K51用于控制左前门车窗电动机，实现点动控制。接通点火开关后，延时继电器k52与电源相通，其常开触点闭合，按键开关内的“P一”通过该触点接地，而“P+”通过熔断器FU37与30路电源相通，此时，按动按键开关便可使车窗电动机转动。2008-7-159.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测9.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测

9.1.2电动天窗电路分析电动天窗系统原理与电动车窗系统基本相同，利用开启和关闭两个继电器，改变电动机电流的方向，驱动电动机实现正反转，使天窗实现不同状态下的工作。现以广州本田雅阁轿车为例介绍电动天窗的工作原理。在没有打开任何车门的情况下，将点火开关从打开位置旋至关闭位置时，电动天窗仍能工作10min，电动天窗电路如图所示。2008-7-159.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测9.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测9.1.3电动后视镜电路分析丰田凌志LS400轿车后视镜控制装置在车上的布置图如图所示，其电路原理图如图所示。

1.LS400电动后视镜系统的组成与功用该后视镜控制系统主要由车外后视镜ECU、倾斜和伸缩ECU、后视镜开关（镜开关）、后视镜电动机、驱动位置存储器和回复开关等组成。

2.LS400电动后视镜系统检测（1）后视镜电动机的检测（2）后视镜位置传感器的检测（3）后视镜开关的检测（4）后视镜ECU的检测LS400轿车后视镜控制装置在车上的布置LS400轿车后视镜电子控制系统电路2008-7-159.1汽车电动车窗、车顶天窗和后视镜控制电路的分析及检测9.2汽车刮水器及洗涤器控制电路的分析及检测

刮水器主要由刮水器电动机总成、连杆机构及3个方向球头活节和摆杆与刮片组成。刮水器电动机是一个永磁直流小电动机和一个蜗轮蜗杆组成的减速器。为了保证刮水器摆杆与刮片能在工作结束后停止在前风窗玻璃下边沿并与之平行，在减速器蜗轮输出轴的背面装有自动停位导电片，并在减速器后盖板上设有与导电片相接触的3个导电触点，再通过刮水器开关0位置的触点，共同完成刮水器的自动停位功能。洗涤器主要由洗涤器电动机、洗涤器水泵、水管和喷嘴等组成。洗涤器电动机为永磁式微型电动机，洗涤器水泵的叶片转子固定在水泵轴上，水泵轴用联轴器与洗涤器电动机轴连接，出水软管用胶管分别与发动机盖上的4个喷嘴连接。当洗涤器电动机电枢接通电流时，电枢绕组便在永久磁铁产生的磁场中受力旋转。电枢轴转动时，通过联轴器驱动水泵轴和泵转子一同旋转，泵转子便将储液罐内的洗涤剂泵人出水软管，并经风窗玻璃前端的喷嘴喷向挡风玻璃。与此同时，刮水器同步工作，刮水片同时摆动，从而将风窗玻璃上的脏污刮洗干净。2008-7-159.2汽车刮水器及洗涤器控制电路的分析及检测9.2汽车刮水器及洗涤器控制电路的分析及检测前风窗刮水器及洗涤器接线图，如图所示。在中央线路板内部，接点D9与接点接通，接点D20与端子D9接通，接点D17与接点A6接通，接点C9与接点A19接通，点D22为搭铁端子，减荷继电器2安装在中央线路板8号位置；刮水器继电器安装在中线路板10号位置。1-点火开关；2-减荷继电器；3-刮水器继电器；4-中央线路板；5-洗涤器电动机；6-刮水器及洗涤器开关；7-刮水器电动机2008-7-159.2汽车刮水器及洗涤器控制电路的分析及检测9.3汽车电动座椅电路的分析及检测

9.3.1电动座椅的主要组成及功用电动座椅主要由座椅开关和位置传感器、电子控制器ECU、执行机构的驱动电机三大部分组成。开关和位置传感器包括座椅各位置（头枕、靠背、腰部、滑动、前垂直、后垂直）的电动开关、座椅各位置传感器（头枕、靠背、滑动、前垂直、后垂直）、安全带扣环传感器以及转向盘倾斜传感器等；ECU包括转向柱倾斜与伸缩ECU和电动座椅ECU；执行机构主要包括电动机驱动的座椅调整、安全带扣环以及转向盘倾斜调整等，而且这些电机均可灵活地进行正反转，以执行各种装置的调整功能。电动座椅的电子控制系统电路如图所示。2008-7-159.3汽车电动座椅电路的分析及检测9.3汽车电动座椅电路的分析及检测

如图所示，驾驶姿势存储和复位开关通常安放在驾驶员容易操纵的车门装饰物上；每个座椅调节装置均有一个位置传感器，将各种不同的位置转换成电信号，并送至电动座椅电子控制器（ECU）。

2008-7-159.3汽车电动座椅电路的分析及检测9.3汽车电动座椅电路的分析及检测9.3.2电动座椅的控制电动座椅的ECU主要用来控制靠手动开和关的座椅调节装置，也能根据从转向柱倾斜与伸缩ECU、位置传感器等送来的信号存储座椅位置。考虑到驾驶员的不同体型和喜好的姿势，自动调节系统能在该ECU中存储2种不同的座椅位置（供选择），靠一“单触”开关的点动，ECU即可将座椅调节到驾驶员所期望的位置。

1.信息存储只要将点火开关置于接通ON，变速杆置于P位置，并进行如下操作，即可将所期望的座椅位置存储起来。

2.选择已存储的座椅位置3.点火钥匙插入时的位置控制4.点火钥匙拔出时的位置控制2008-7-159.3汽车电动座椅电路的分析及检测9.3汽车电动座椅电路的分析及检测

9.3.3电动座椅的电路故障检测

1.电动座椅的开关接触不良。电动座椅的开关接触不良，会造成电动座椅调整失效或不灵。故障的排除方法：①利用维修手册上的电动座椅连通性图表来检测开关的连通性；②如果开关损坏，应更换同型号的电动座椅开关。2.控制电路故障。电动座椅的控制电路，若有断路或短路现象，均使电流不能通过电动机，使电动座椅调整失效。故障排除方法：可按图所示的电动座椅控制电路，仔细检查并排除电动座椅控制电路中的断路或短路故障。2008-7-159.3汽车电动座椅电路的分析及检测9.3汽车电动座椅电路的分析及检测

3.电动机故障。电动座椅的电动机失灵，如电刷磨损、转子与定子断路、短路等故障，均使电动机不能正常工作，如图所示。2008-7-159.3汽车电动座椅电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测

汽车巡航控制系统（CruiseControlSystem，简写为CCS），又称为巡行、恒速、稳速、经济车速行驶系统等，有时也称为车速自动控制系统。汽车巡航控制系统的作用是利用电子技术对汽车行驶速度进行自动调节，实现以设定的车速行驶的一种电子控制装置。装有CCS控制系统装置的汽车在高速公路或良好道路长时间行驶时，驾驶员的脚可以离开加速踏板（油门踏板），以选定的车速作恒速行驶。尤其是装有自动变速器的汽车，因无需使用离合器，驾驶员只要手握转向盘就可轻松地驾驶；而当路况发生变化时，驾驶员又能重新操纵汽车，从而使整个驾驶过程变得简便、轻松和舒适。装有巡航控制系统的汽车的主要优点有：①保持车速稳定。汽车无论在平路上行驶还是上坡、下坡或是在风速变化多端的情况下行驶，在发动机功率允许范围之内，行驶速度均能保持不变；②提高汽车行驶时的舒适性。尤其是在郊外或高速公路上行驶，舒适性体现得更为明显，驾驶员不需频繁地用脚踩加速踏板，疲劳强度可大大减轻；③提高经济性和环保性。在同样的行驶条件下，对一个有经验的驾驶员来说，可节省燃油15%，这是因为在巡航控制系统中使用速度稳定器后，可使发动机燃料的供给与功率之间处于最佳的配合，大大减少了排气中有害成分的排放。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4.1巡航控制系统的类型及功能巡航控制从机械式控制开始，经历晶体管控制，模拟电路控制，发展到数字控制方式。自上世纪80年代以来，数字控制方式已成为巡航控制系统的主流，其控制系统的工作原理框图如图所示。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测

驾驶员利用控制开关可以把保持恒速、减速、恢复原速、加速等命令传送给微机；当驾驶员操纵保持恒速开关时，微机就记下了调节后的车速，开始进行恒速行驶控制。记忆车速与实际的行驶速度都输入到ECU的比较电路中，比较电路的输出信号经过补偿电路、执行部件、发动机、变速器后就可以变换为驱动力。巡航控制系统的功能包括基本控制功能和系统保护功能两部分：1.基本控制功能

①车速的设定。当合上控制开关后，ECU就能存储此时的行驶速度，并能保持以该车速稳定行驶；

②解除设定。当踩下制动踏板时，车速设定解除，但已设定的车速存储于ECU中；

③恢复。当按动恢复开关后，则恢复原来所存储的车速；

④滑行。连续按动减速开关，以离开开关时的车速稳定行驶；⑤加速。连续按动加速开关，则以离开开关时的车速作恒速行驶；⑥车速微调。在巡航中，操纵开关以ON→OFF（接通→断开）方式进行变换，车速略有提高。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测

2.系统保护功能①低速自动消除。当车速低于40km/h时，原存储的车速自动消除，不能恢复此车速；②踩制动踏板消除。通常在制动踏板上装有两个开关：一个用于对微机的信号进行消除；另一个直接使执行器工作停止；

③其他消除。有驻车制动、离合器（M/T车）、操纵手柄（A/T车）等控制开关功能的消除。9.4.2巡航控制系统的组成一般汽车巡航控制系统主要由输入装置（主开关和控制开关、恒速/减速开关、恢复/加速开关、解除开关、车速传感器）、巡航控制ECU、执行器三大部分组成，如图所示。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测2.巡航车速ECU巡航车速ECU由处理芯片、A/D、D/A、I/O和重置驱动、保护电路等组成。ECU通过接收来自车速和发动机工作状态参数信号以及各种控制开关信号，经内置的程序处理，当车速偏离设定值（巡航车速），给执行器输出一个电子控制信号，控制执行器动作，使汽车行驶车速与巡航车速一致。美国摩托罗拉公司一种数字式巡航控制ECU的的组成框图如图所示。汽车只有在车速与巡航车速不低于40km/h才能进行巡航控制，否则取消巡航。当汽车制动、转变或实际车速超出巡航车速6～8km/h时（如减速大于2m/s2）,ECU自动将巡航控制取消，以保证行车安全。3.执行器执行器是将ECU送来的信号转变为节气门开度调节机械动作的器件。通常有真空驱动式和电动机驱动式两种。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测

9.4.3巡航控制系统电路及控制过程如图所示为一种电机式巡航控制系统电路原理图，其组成包括巡航主开关（MAIN）和控制开关（解除－CANCEL、设置/滑行－SET/COAST、恢复/加速－RES/ACC），电子控制器ECU，巡航执行器（电磁离合器和电动机）等。ECU采用8位单片机（CPU），车速传感器安装在车速表内，由车速表软轴驱动。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测当汽车行驶速度为60km/h时，车速表软轴的转速通常约为637r/min，具有4个磁极的永久磁铁构成的脉冲发生器发出的磁通量，通过一簧片探头测出，并转换成每转产生4个脉冲的速度信号。这些速度脉冲信号在输送到ECU之前，先经过输入接口电路进行处理。当探头检测到脉冲磁通量减少时，接口电路中断工作，内部计时器的值即被记录下来。从本次减少到下次减少之间的时间称为周期，其时间是用计时器来测定的。在微机中始终保持这4个脉冲周期，当中断信号产生后，原来的脉冲周期被更新，因此，电子控制器ECU内保持的4个脉冲周期始终是最近一次的脉冲周期。在ECU中，计时器值占8个字节，它的时间分辨能力依照ECU的时钟频率不同而有所不同，一般约为100。为了减少由于软轴转速变化所引起脉冲周期的波动对计算精度的影响，传感器每旋转一周产生4个脉冲信号，然后利用这4个脉冲（周期）信号来计算当前的车速。另外，为了减少车速传感器的输出信号受外界的电磁干扰，通常在巡航控制ECU中用前一个脉冲周期计算所得的车速与本次脉冲周期计算所得的车速求实际车速的平均值。汽车行驶中，其计算车速与所设定的车速进行比较后，驱动执行器控制节气门的开度，以消除其偏差。汽车在各种不同的车速下，燃料的单位消耗量是不同的。发动机运转最经济的速度一般最大功率时速度的2/3。最经济的车速对于各种汽车是不同的，就是对于同一辆汽车，行驶情况不同时经济车速也会改变。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测

9.4.4巡航控制系统的使用与检测现以丰田凌志轿车为例进行巡航控制系统的使用功能介绍和电路检测。凌志轿车巡航控制系统电路如图所示。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测

1.凌志轿车巡航控制系统的使用功能巡航控制系统的操纵手柄开关为按键式主开关，每按一次改变主开关的通断（CRUISEON-OFF），在主开关接通情况下具有如下功能：

①设置巡航速度。当汽车加速至预想值后，操作设置开关释放，驾驶员放松加速踏板，汽车按此时车速巡航行驶。②取消设定巡航车速。有手动和自动两种方法可取消巡航车速，手动方式可按取消开关（CANCEL），或踩制动踏板，或手变速（MT）时踏离合器或自动变速（AT）时挂空挡。车速超出巡航车速允许控制范围（如低于40km/h）或车速偏离太大，也将自动取消巡航车速。③自动变速汽车的巡航车速调节。车速操纵重置（RES/ACC）开关或减速时操纵设置开关（SET/COAST）可使巡航车速增加或减少。④恢复原设定巡航车速。将操纵开关置于重复位置即可恢复原设定车速。2.凌志轿车巡航控制系统电路检测（1）故障码及其显示与诊断当巡航控制系统产生故障时可通过CRUISEMAIN指示灯的闪烁规律来读取故障代码。2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测9.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测（2）安全电磁离合器检测①电阻的检测②工作状态的检测③故障检测（3）伺服电动机检测①通电检测②故障检测（4）位置传感器①电阻的检测②故障检测（5）控制开关①电阻值的检测②故障检测（6）停车灯开关2008-7-159.4汽车巡航控制系统电路的分析及检测（2）安全电磁9.5汽车导航系统电路分析及检测当汽车在生疏地带行驶，特别是在难以看清道路标志和周围景色的夜间行驶时，有时会迷失方向；不仅如此，有时即使白天在交通比较拥挤的城市中驾车时，明确目的地及行车路线的情况下，也需要根据市内各地区、各街道的汽车堵塞情况进行及时的航向指引，才能到达目的地，因此需要导向行驶系统（又称导航系统）来确定其本身位置，这种技术就是汽车导航技术。世界上较早研制和应用卫星导航及定位技术的有美国、欧洲和俄罗斯等国家和地区，其中以美国的GPS（GlobalPositioningSystem）技术应用最为广泛。汽车导航技术就是在路网数字化地图的基础上，运用GPS（GlobalPositioningSystem）、DR（DeadReckoning）等定位技术进行车辆定位，确定最优行驶路线，为出行者提供静态的或实时的最优出行路线信息，并在出行过程中对驾驶员适时地作出路线指引。9.5.1汽车导航系统的组成及工作原理目前，提供汽车现在位置和运动轨迹的信息主要是采用电波导航中的全球定位系统（GPS）。GPS是NavigationSatelliteTimingandRanging／GlobalPositioningSystem的字头缩写NAVSTAR/GPS，其含义是导航卫星授时、测距和全球定位系统。GPS是美国于1973年11月开始研制的美国第二代星基被动式无线电导航系统，它由空间部分（导航卫星）、地面监控部分和接受部分（用户部分）三部分组成，GPS能满足提供全球范围从地面到9000km高空之间任一载体高精度的三维位置、三维速度和系统时间信息的要求。汽车导航系统是将卫星导航及定位系统的接收机装置装于汽车上，通过使用者在显控器键盘上的操作，从显示屏上读取该车导航及空位所要求的数据与信息。汽车导航系统的主要作用包括查询车辆在地图上的相关位置、寻路、导航、行车信息服务及提供车载娱乐功能。2008-7-159.5汽车导航系统电路分析及检测9.5汽车导航系统电路分析及检测

汽车导航系统的组成如图所示。汽车导航系统主要由GPS接收天线、GPS接收机、计算机、液晶显示器、位置检测装置（绝对位置检测和相对位置检测）等组成。系统根据不同的位置进行分类检测，绝对位置的检测采用GPS全球定位系统，相对位置的检测采用方向传感器（如地磁传感器、光纤陀螺仪），并利用车轮转速传感器测量车辆行驶距离。汽车导航系统装置在车上的布置如图所示。汽车导航系统的组成框图

汽车导航系统装置在车上的布置2008-7-159.5汽车导航系统电路分析及检测汽车导航9.5汽车导航系统电路分析及检测

汽车导航系统的主要功能包括推算行驶轨迹（航迹）、地图匹配和GPS的接收等。其行驶轨迹的推算，依靠地磁传感器和车轮转速传感器获得汽车的相对位置和方向；地图匹配则对航迹推算所用的路径和内存地图上的道路进行比较，根据汽车所行驶过的道路，即可通过GPS获得更为精确的位置信息，它使用经纬度确定其绝对位置。换句话说，汽车导航系统主要有两大功能：一个是汽车踪迹监控功能，只要将已编码的GPS接收装置安装在汽车上，该汽车无论行驶到任何地方都可以通过计算机控制中心的电子地图上指示出该车所在的方位；另一个是驾驶指南功能，车主可以将各个地区的交通线路电子图存储在软盘上，只要在车上接收装置中插入软盘，显示屏上就会立即显示出该车所在地区的位置及目前的交通状态，既可输入要去的目的地，预先编制出最佳行驶路线，又可接收计算机控制中心的指令，选择汽车行驶的路线和方向。2008-7-159.5汽车导航系统电路分析及检测9.5汽车导航系统电路分析及检测9.5.2汽车导航系统基本工作过程

1.用户输入目的地：在出发前，用户通过系统的输入方法将目的地输入到导航设备中。除了在系统显示的电子图上直接点击选取地点外，更多的时候是借某种输入方法将目的地名称输入到系统中，目前人们也在开发基于语音技术的产品。2.行驶路线：汽车导航主机从GPS接收机得到经过计算确定的当前经纬度，通过与电子地图数据的对比，就可以随时确定车辆当前所在的地点。一般汽车导航系统将车辆当前位置默认为出发点，在用户输入了目的地之后，导航系统根据电子地图上存储的地图信息，就可以自动算出一条最合适的路线作为新的路线。3.行驶中的导航：汽车自动导航系统的输出设备包括显示屏幕和语音输出设备。在行驶过程中，驾驶员必须全神贯注于驾驶，而不能经常查看显示屏幕，因此，一个实用而人性化的车辆自动导航系统利用语音输出，在必要时刻向驾驶员提示信息。9.5.3汽车导航系统的检测以宝来轿车导航系统为例。宝来轿车的导航系统配备有RDS无线电接收器、127mm（5in）彩色液晶显示屏、带有GPS卫星接收器及导航系统的CD-ROM驱动器，还带有高质量RDS轿车收音机。所以，该系统不但具有卫星导航功能，还兼备收音机的功能。2008-7-159.5汽车导航系统电路分析及检测9.5汽车导航系统电路分析及检测