汽车电气设备构造与维修单元9

汽车电气设备构造与维修（第4版）

全国交通运输职业教育教学指导委员会

组织编写周建平悦中原

主编

“十二五”职业教育国家规划教材经全国职业教育教材审定委员会审定

汽车电路图电源系统汽车起动系统车身辅助电器单元一单元二单元三单元四汽车灯光系统及信号装置单元五汽车仪表汽车电子控制系统空调系统音响、电话、视频和导航系统单元六单元七单元八单元九

单元九

活塞连杆组故障诊断与修复音响、电话、视频和导航系统

学习目标知识目标1.正确描述车载收音机的功能和组成；2.简单描述车载多媒体播放系统的功能和组成；3.正确描述描述车载电话系统的功能和组成；4.正确描述正确车载导航系统的功能和组成；5.正确描述上述系统电路的基本工作情况；6.简单描述上述系统故障诊断的基本思路。

学习目标能力目标1.会正确操作车载收音机，能使用收音机的各项功能；2.会正确操作多媒体播放系统；3.会正确操作车载电话系统；4.会正确操作车载导航系统；5.会利用诊断设备对上述系统进行检测和故障诊断；6.会利用电路图对上述系统进行电路诊断。

目前使用的乘用车已经普遍使用车载收音机，这种设备基本上是车辆的标准配置，除此以外，外接音源输入端口（AUX和USB）也已经非常普遍。在中高档车辆上，大屏幕显示设备也很常见，车辆通过多媒体系统集成了收音机、CD、DVD、电话、导航等多种媒体的功能，使现代汽车的娱乐功能得到了很大的扩展。目前汽车上使用的典型的多媒体娱乐系统如图9-1所示。1、概述图9-1汽车多媒体系统

汽车的多媒体系统主要包括有调频（FM）、调幅收音机（AM）、单碟或多牒CD播放机、DVD播放机、外接音源或视频源的插口、车载电话系统、GPS导航系统等，图9-2所示为大众车载多媒体系统的主机。1、概述图9-2大众多媒体系统的主机（大众ssp397P5）

目前汽车上的收音机和播放机大部分做成一个整体，早期汽车的收音机，尺寸统一，互换性很好。随着汽车个性化的设计不断涌现，不同形式、不同风格的收音机和播放机大量出现在现在的汽车上。主要功能就是接收，调频、调幅广播，还能播放CD及MP3音乐。收音机和播放机的主机主要包括4个部分，即操作单元、显示单元、调谐器和放大器，这四部分可以按照图9-3的方式进行组合而形成不同的安装方式。操作单元用来对系统进行操作，包括选择功能、调节音量、选择收音机的播放频率等一切与操作有关的内容；显示单元用来显示选择的功能、操作的结果等；调谐器用来调节电台；放大器用来对声音信号放大，推动扬声器发声。2、收音机和播放机

2、收音机和播放机图9-3不同形式的收音机和播放机主机

目前中低档车大部分采用集成的收音机和播放机，这种独立设备无须其他控制单元来执行系统的功能。显示、选择广播电台、音量和声音设置都在该设备上实现。天线接收HF信号后在天线放大器内放大，随后通过同轴电缆传输至收音机并在调谐器内解调。在此产生的NF信号在集成式音响放大器内放大，然后通过扬声器转变为声波。图9-4所示为收音机的示意图，图9-5所示为电路图。2、收音机和播放机图9-4收音机示意图1-收音机和CD；2-多功能转向盘（MFL）；3-车轮转速传感器；5-带有集成式天线放大器的AM、FM1天线；7-扬声器；12-音频插口（Aux-In）

2、收音机和播放机图9-5收音机的电路图1-音频收音机；4-车轮转速传感器；5-接线盒控制单元；6-动态稳定控制系统；7-转向柱开关中心；8-FM天线；9-AM天线；10-天线放大器（无多相择优装置）；12-右前宽带扬声器；13-右侧低音扬声器（带有车门槛连接件）；15-右后宽带扬声器；19-左后宽带扬声器；21-左侧低音扬声器（带有车门槛连接件）；23-左前宽带扬声器；Aux-In-辅助音频源的音频输入端；HF-高频信号；KL-控制信号或供电；Rad_on；TelMute-通电话时收音机切换为静音

收音机接收车速信号，主要是为了能够随着车速调整收音机的音量，保证车速提高后行驶噪声增大后的收听效果。收音机和播放机的操作随车型的不同而有一些差异，可按照使用说明书的要求进行操作，一般可以进行功能的切换、搜寻和存储FM和AM电台、调节音量等操作。播放机包括CD机或DVD播放机，CD机有单碟或多牒之分，进行操作时，只需将设备的音源切换到CD或DVD播放即可。值得一提的是目前世界发达国家都已经开始播放数字广播，要接收数字广播，收音机需要有数字广播的接收机，即数字收音机（DAB），目前一些高档车辆已经安装了这种收音机。我国也有数字收音机的节目播放。最近生产的汽车大部分还安装了外接音源的插口，有AUX插口和USB接口等类型，可以方便地将外部音源通过车载音响系统播放出来，这类插口在使用中，将收音机的模式通过操作改为外接音源模式即可播放外部的音源。2、收音机和播放机

目前的车载电话大部分采用蓝牙系统将移动电话的信号传递到车上的音响系统，通过音响系统完成免提的功能，使驾驶员能够通过简单的操作在车内的音响系统内实现电话功能。图9-6所示为宝马某车型的电话系统示意图，图中8为适配装置，可将电话放置在其中，用以接收外部的电话信号；7为蓝牙天线，用以在电话和控制单元之间的信息传递，麦克可将乘客或驾驶员的语音信号送入控制单元，再通过蓝牙送到电话，再通过天线向外传送。3、车载电话

3、车载电话图9-6

宝马某车型电话系统示意图1-主控单元（MASK）；2-多功能转向盘（MFL）；3-中央信息显示屏（CID）；4-车轮转速传感器；5-接口盒（SBX）或高级接口盒（高级SRX）；6-车顶功能中心（FZD）内的话筒；7-蓝牙天线；8-插有移动电话的卡扣式适配装置；9-车顶天线（移动电话）；10-音响扬声器；11-控制器

图9-7所示为车载蓝牙电话电路图。3、车载电话图9-7

车载蓝牙电话电路图1-主控单元；2-中央信息显示屏；3-控制器；4-右前车门宽带扬声器；5-右侧中央低音扬声器；6-车顶功能中心（话筒）；7-底板；8-插有移动电话的卡扣式适配装置；LVDS-低压差分信号（数字RGB信号）；Mic+-话筒+；Cradle_Key+-免提通话按钮；HF-高频信号；9-蓝牙天线；10-右后车门宽带扬声器；11-车顶天线（移动电话）；12-接口盒（SBX）或高级接口盒（高级SBX）；13-左后车门宽带扬声器；14-左侧中央低音扬声器；15-左前车门宽带扬声器；MOST-多媒体传输系统（数字总线）；FS-MOST直接存取；Mic--话筒；Cradle_On-卡扣式适配装置内充电电子装置的接通信号

4.1概述车载导航系统利用卫星定位和电子地图，通过图像和语音将车辆引导到目的地，导航系统首先需要利用卫星对车辆进行定位（经度、纬度和高度），再在电子地图上找到相应的位置，当地图上的位置与定位系统有误差时，再向地图上修正，获得在地图上的具体位置，当在系统中输入目的地后，系统可以在通过计算得出从当前位置或指定位置的路径，路径可以有高速优先、最短路径、最经济路径等多种可选择的路线，在交通信息比较发达的国家，还可以根据道路的情况调整导航路线，避开由于车多或意外造成的堵塞路段。目前还有利用公司做成的系统进行导航服务，例如通用的安吉星系统、丰田的gbook系统，当客户提出导航目的地后，该系统即可通过语音或下载地图等方式为客户导航，带领客户的车辆到达目的地。4、导航系统

4.1概述导航仪目前大致可以分为两类，一类是原车安装的导航仪，如图9-8所示，出厂时，汽车制造厂就已经将导航仪安装好，用户直接使用就可以了；另一类是用户后来配置的导航仪，既可以安装原厂的，也可以安装独立的导航仪，图9-9所示为独立的导航仪，这种导航仪使用方便，价格比较便宜。4、导航系统图9-8大众原厂的导航仪图9-9独立的导航仪

4.2卫星定位系统目前采用的卫星定位系统有美国的GPS系统，我国的北斗系统，我国与欧洲共同开发的伽利略系统等。目前采用最为广泛的是GPS系统，该系统在20世纪60年代由美国开发，用于军事用途，后来开放用于民事用途，目前是免费使用。GPS系统共发射24颗卫星覆盖选世界，实现全球定位，用于军事通途的定位精度较高，精度可以精确到1m，用于民用系统的精度较低，精度在10m左右。我国的北斗系统目前已经开始使用，但由于卫星系统的数量较少，目前只能在我国使用，同时由于设备开发的较少，还没有普及。伽利略系统则还在开发中，还不能使用。图9-10所示是GPS卫星定位的示意图，完成定位理论上至少要3颗卫星，为满足定位要求，通常定位采用4颗卫星，完成被定位物体所在的经度、纬度和海拔。4、导航系统

4.2卫星定位系统

4、导航系统图9-10卫星定位示意图

4.3电子地图卫星定位系统只能将被定位的物体进行经纬度和海拔定位，但是通常人们不用经纬度找地方，还要将被定位的对象定位在地图上面，落实到具体的街道、建筑物等。因此，绘制精确的电子地图是实现导航的必要条件，目前我国有许多版本的电子地图可供使用，比较著名的有百度、凯立德、高德、道道通等，目前高德地图已经宣布免费使用。由于我国目前正处于大规模建设阶段，所以道路情况会出现很大变化，因此电子地图需要进行不断更新，制造厂和地图出版商也在提供这方面的服务。4、导航系统

4.4导航软件导航软件用于将定位信息与电子地图结合，通过软件设计导航路线，通过语音和图像对使用者导航，导航软件由专门的公司开发，通常将定位、地图、软件联系在一起，通过软件设计的相应界面进行操作，不同的软件有不同的操作界面，具体使用时可按照使用说明书进行操作。导航软件也随着使用的要求不否认更新，也需要进行升级，比如早期的导航地图只是二维地图，现在很多导航软件已将地图做成三维导航画面（图9-11），方便用户使用。4、导航系统图9-11导航的三维画面

4.5导航系统的功能目前的导航系统多为集成系统，集成了很多娱乐功能，包括收音机、音乐播放器（CD、DVD、MP3等）、游戏、电子书等功能。就导航功能来说，可以进行目的地设定、回家设定、查询历史目的地、收藏夹、路径选择（最短、最快、最经济）、语音导航等。通常在选择了导航的目的地后，就可以选择路径，路径选择完成后，即可开始导航。国外的交通信息比较发达，在导航过程中，导航仪可以接收实时路况信息，根据道路的拥堵状况，选择路线。目前原厂的导航仪，有自带硬盘的，也有没有硬盘的，没有硬盘的导航仪将地图存放在光盘或SD卡中，这样的导航仪地图升级只需将光盘或SD卡升级即可。4、导航系统

4.6导航系统的组成图9-12所示为丰田车载导航仪的基本组成部分，包括一个导航控制单元、导航光盘、GPS天线、显示屏等。4、导航系统图9-12丰田车载导航仪的组成

4.7导航系统的工作原理下面以大众车系RNS300（图9-13）为例介绍一下导航系统的电路，RNS300集成了AM和FM收音机、CD播放机、MP3文件播放、免提电话等功能，车内部实现了网络通信。图9-14所示是RNS300车内网络的情况。导航系统联网后可以与其他系统通信，从而可借助多个控制单元实现收音机导航系统的功能。RNS300的工作原理如图9-14所示，导航仪连接娱乐CAN总线，外部连接GPS和收音机的天线，外接的CD机可利用屏幕进行CD机的操作，还有外界音源的插口，播放外部的音源，还可通过网关与其他控制单元交换信息。GPS工作时，通过GPS天线接收卫星信号，经过控制单元的计算与地图匹配，通过屏幕的操作将导航信息输入，经过控制单元的计算算出导航路径，在显示屏幕上显示点行情况，同时在扬声器中播出导航的语音。4、导航系统

4.7导航系统的工作原理

4、导航系统图9-13大众RNS300导航仪联网的情况

4.7导航系统的工作原理

4、导航系统图9-14

大众RNS300导航仪电路图J503-带有显示单元的收音机和导航系统控制单元；J519-车载电网控制单元；R11-天线；R14-左后高音扬声器；R15-左后低音扬声器；R16-右后高音扬声器；R17-右后低音扬声器；R20-左前高音扬声器；R21-左前低音扬声器；R22-右前高音扬声器；R23-右前低音扬声器；R41-CD机；R50-导航系统天线；R108-左侧天线模块；R199-外部音频源接口*