汽车电气设备课件-第8章-汽车安全舒适系统

第第8章章 安全与舒适系统安全与舒适系统8.1 风窗刮水清洗设备风窗刮水清洗设备 为了保证在各种使用条件下挡风玻璃表面干净、清洁，为了保证在各种使用条件下挡风玻璃表面干净、清洁，汽车都安装了刮水器，许多汽车还安装了风窗清洗装置和除汽车都安装了刮水器，许多汽车还安装了风窗清洗装置和除霜装置。霜装置。8.1.1电动刮水器电动刮水器1.作用作用 电动挡风玻璃刮水器（俗称雨刷）的作用是保证驾驶人电动挡风玻璃刮水器（俗称雨刷）的作用是保证驾驶人在雨天、雪天和雾天有良好、清晰的视野，它具有一个或两在雨天、雪天和雾天有良好、清晰的视野，它具有一个或两个橡皮刷，由驱动装置带着来回摆动，除去挡风玻璃上的水、个橡皮刷，由驱动装置带着来回摆动，除去挡风玻璃上的水、雪等。雪等。2.结构结构 电动刮水器主要由电动机、减速机构、自动停位器、刮电动刮水器主要由电动机、减速机构、自动停位器、刮水器开关和联动机构及刮片等组成。水器开关和联动机构及刮片等组成。图图8-1 电动刮水器的结构电动刮水器的结构1电动机；电动机；2蜗轮蜗杆减速机构；蜗轮蜗杆减速机构；3底板；底板；4、6曲柄；曲柄；5、7连杆；连杆；8、10摆杆；摆杆；9、11摆臂摆臂 图图8-2 电动刮水器的传动机构电动刮水器的传动机构1、5刮片架；刮片架；2、4、6摆杆；摆杆；3、7、8连杆；连杆；9减速蜗轮；减速蜗轮；10蜗杆；蜗杆；11电动机；电动机；12底板底板 蜗轮蜗杆减速机构和电动机连成一体，使总体结构更加紧蜗轮蜗杆减速机构和电动机连成一体，使总体结构更加紧凑。刮水器的电动机由磁场、电枢、电刷等组成。凑。刮水器的电动机由磁场、电枢、电刷等组成。按磁场结构来分，电动机有绕线式（励磁式）和永磁式两按磁场结构来分，电动机有绕线式（励磁式）和永磁式两种，永磁式电动机具有体积小、质量轻、结构简单的特点，广种，永磁式电动机具有体积小、质量轻、结构简单的特点，广泛应用在乘用车上。泛应用在乘用车上。图图8-3 永磁式电动机永磁式电动机1电枢；电枢；2永久磁铁磁极；永久磁铁磁极；3蜗杆；蜗杆；4蜗轮；蜗轮；5自动停位滑片自动停位滑片刮水电机实物刮水电机实物 刮水器的变速原理是利用直流电动机的变速原理实现的，刮水器的变速原理是利用直流电动机的变速原理实现的，由直流电动机电压平衡方程式可得转速公式为：由直流电动机电压平衡方程式可得转速公式为：（8-1）式中：式中：U 电动机端电压，单位为电动机端电压，单位为V；Ia 过电枢绕组中的电流，单位为过电枢绕组中的电流，单位为A；Ra 电枢绕组的电阻，单位为电枢绕组的电阻，单位为；K 常数；常数；Z 正、负电刷间串联的电枢绕组数；正、负电刷间串联的电枢绕组数；磁极磁通，单位为磁极磁通，单位为Wb。永磁式电动机的磁场由铁氧体永久磁铁产生，磁场的强永磁式电动机的磁场由铁氧体永久磁铁产生，磁场的强弱不能改变，为了改变工作速度可采用三刷式电动机，利用弱不能改变，为了改变工作速度可采用三刷式电动机，利用三个电刷改变正负电刷之间串联的电枢线圈个数实现变速，三个电刷改变正负电刷之间串联的电枢线圈个数实现变速，其变速原理如图其变速原理如图8-4所示。所示。图图8-4 三刷电动机变速原理三刷电动机变速原理低速挡，相当于低速挡，相当于4对线圈串联，对线圈串联，电动机以较低转速稳定旋转。电动机以较低转速稳定旋转。高速挡，相当于三对线圈串高速挡，相当于三对线圈串联，电动机转速较高。联，电动机转速较高。自动停位器能保证刮水器开关在任何时候断开时，使刮自动停位器能保证刮水器开关在任何时候断开时，使刮水片自动停止在风窗玻璃的底部。水片自动停止在风窗玻璃的底部。图图8-5 永磁式双速刮水器控制电路永磁式双速刮水器控制电路1蓄电池；蓄电池；2电源开关；电源开关；3熔断器；熔断器；4、10、11电刷；电刷；5永久磁铁；永久磁铁；6、7自动复位触片；自动复位触片；8、9自动复位滑片；自动复位滑片；12刮水器开关；刮水器开关；13电枢电枢3.工作原理工作原理 由图由图8-5可见，通过将刮水器开关可见，通过将刮水器开关12置于不同挡位，可实置于不同挡位，可实现刮水器的低速运转、高速运转及停机复位等功能。现刮水器的低速运转、高速运转及停机复位等功能。图图8-5 永磁式双速刮水器控制电路永磁式双速刮水器控制电路1蓄电池；蓄电池；2电源开关；电源开关；3熔断器；熔断器；4、10、11电刷；电刷；5永久磁铁；永久磁铁；6、7自动复位触片；自动复位触片；8、9自动复位滑片；自动复位滑片；12刮水器开关；刮水器开关；13电枢电枢 图图8-6是采用机械式间歇继电器（图是采用机械式间歇继电器（图8-7）控制的刮水器电）控制的刮水器电路，刮水器开关有路，刮水器开关有0、I、四个挡位，其中四个挡位，其中0挡为停止挡、挡为停止挡、I挡为间歇挡、挡为间歇挡、挡为低速挡、挡为低速挡、挡为高速挡。挡为高速挡。间歇继电器由时间歇继电器由时间继电器、一对间继电器、一对动合触点动合触点A和一和一对动断触点对动断触点B组组成。成。图图8-6 采用机械式间歇继电器控制的刮水器电路采用机械式间歇继电器控制的刮水器电路4.雨滴感知型刮水系统雨滴感知型刮水系统 雨滴感知型刮水器则能根据雨量的大小自动调节雨滴感知型刮水器则能根据雨量的大小自动调节刮水频率，使驾驶人始终保持清晰、良好的视野。刮水频率，使驾驶人始终保持清晰、良好的视野。1）雨滴感知型刮水系统的组成）雨滴感知型刮水系统的组成图图8.8 雨滴感知型刮水系统的组成雨滴感知型刮水系统的组成 压电式传感器利用雨滴下落的冲击能量，撞击压电式传感器利用雨滴下落的冲击能量，撞击传感器的振动片，将振动能量传给压电元件，从而将传感器的振动片，将振动能量传给压电元件，从而将雨量的大小转变为与之相对应的电信号，其结构如图雨量的大小转变为与之相对应的电信号，其结构如图8.9 所示。所示。图图8.9 压电式雨滴传感器结构压电式雨滴传感器结构2）雨滴感知型刮水系统的工作原理）雨滴感知型刮水系统的工作原理 系统工作时，雨滴传感器将雨量的大小转变为与之相对系统工作时，雨滴传感器将雨量的大小转变为与之相对应的电信号，经放大后送入间歇控制电路，给充电电路进行应的电信号，经放大后送入间歇控制电路，给充电电路进行充电，使充电电路中电容两端电压上升。当电压上升至与基充电，使充电电路中电容两端电压上升。当电压上升至与基准电压相等时，驱动电路使刮水电动机工作一次。准电压相等时，驱动电路使刮水电动机工作一次。雨量越大，雨滴传感器感应出的电信号越强，充电速度雨量越大，雨滴传感器感应出的电信号越强，充电速度越快，间歇工作频率越高。反之，则工作频率越低。越快，间歇工作频率越高。反之，则工作频率越低。图图8.10 雨滴感知型刮水系统控制原理图雨滴感知型刮水系统控制原理图5.齿条传动刮水器齿条传动刮水器图图8-11 柔性齿条刮水器柔性齿条刮水器6.常见故障诊断与排除常见故障诊断与排除（1）各挡位都不工作。）各挡位都不工作。（2）个别挡位不工作。）个别挡位不工作。（3）不能自动停位。）不能自动停位。8.1.2风窗清洗装置风窗清洗装置图图8-12 风窗清洗装置风窗清洗装置1喷嘴；喷嘴；2输液管；输液管；3三通接头；三通接头；4箱盖；箱盖；5储液罐；储液罐；6清洗泵；清洗泵；7衬垫衬垫 有些高档汽车还配有前照灯自动清洗装置，平时隐藏在有些高档汽车还配有前照灯自动清洗装置，平时隐藏在保险杠里，使用时喷头自动伸出并向前照灯喷出强劲的清洗保险杠里，使用时喷头自动伸出并向前照灯喷出强劲的清洗液（图液（图8-13），以确保前照灯光线良好，驾驶人视野清晰。），以确保前照灯光线良好，驾驶人视野清晰。图图8-13 前照灯自动清洗装置前照灯自动清洗装置8.1.3风窗除霜（雾）装置风窗除霜（雾）装置图图8-14 后窗除霜（雾）装置后窗除霜（雾）装置1蓄电池；蓄电池；2点火开关；点火开关；3熔断器；熔断器；4除霜器开关及指示灯；除霜器开关及指示灯；5除霜器（电热丝）除霜器（电热丝）8.2 电动辅助装置电动辅助装置8.2.1电动车窗电动车窗1.作用作用 电动车窗（也称自动车窗）利用电动机驱动玻璃升降器电动车窗（也称自动车窗）利用电动机驱动玻璃升降器（又称换向器）实现车窗玻璃升降。（又称换向器）实现车窗玻璃升降。2.组成组成 电动车窗主要由玻璃升降器、电动机、开关等组成。电动车窗主要由玻璃升降器、电动机、开关等组成。玻璃升降器有两种形式。一种是用齿扇来实现换向作用，玻璃升降器有两种形式。一种是用齿扇来实现换向作用，如图如图8-15所示。齿扇上连有螺旋弹簧。当车窗上升时，弹簧伸所示。齿扇上连有螺旋弹簧。当车窗上升时，弹簧伸展，放出能量，以减轻电动机负荷；当车窗下降时，弹簧压缩，展，放出能量，以减轻电动机负荷；当车窗下降时，弹簧压缩，吸收能量，从而使车窗无论是上升还是下降，电动机的负荷基吸收能量，从而使车窗无论是上升还是下降，电动机的负荷基本相同。本相同。图图8-15 电动车窗齿扇式升降器电动车窗齿扇式升降器 1电线接头；电线接头；2电动机；电动机；3齿扇；齿扇；4推力杆（用于推动车窗玻璃）推力杆（用于推动车窗玻璃）另一种是使用柔性齿条和小齿轮，车窗玻璃连在齿条的另一种是使用柔性齿条和小齿轮，车窗玻璃连在齿条的一端，电动机带动轴端小齿轮转动，使齿条移动，以带动车一端，电动机带动轴端小齿轮转动，使齿条移动，以带动车窗玻璃升降。其结构如图窗玻璃升降。其结构如图8-16所示。所示。图图8-16 电动车窗齿条升升降器电动车窗齿条升升降器 1齿条；齿条；2电线接头；电线接头；3电动机；电动机；4小齿轮；小齿轮；5定位架定位架 3.工作原理工作原理 采用永磁式电动机时，电动机不直接搭铁，电动机的搭铁受开关控采用永磁式电动机时，电动机不直接搭铁，电动机的搭铁受开关控制，通过改变电动机的电流方向改变电动机的转向，从而实现车窗的升降。制，通过改变电动机的电流方向改变电动机的转向，从而实现车窗的升降。图图8-17 用永磁式电动机的电动车窗控制电路用永磁式电动机的电动车窗控制电路1右前车窗开关；右前车窗开关；2右前车窗电动机；右前车窗电动机；3右后车窗开关；右后车窗开关；4右后车窗电动机；右后车窗电动机；5左前车窗电动机；左前车窗电动机；6左后车窗电动机；左后车窗电动机；7左后车窗开关；左后车窗开关；8驾驶人主控开关组件驾驶人主控开关组件采用双绕组串励式电动机时，电动机一端直接搭铁，电动机有两组磁场绕采用双绕组串励式电动机时，电动机一端直接搭铁，电动机有两组磁场绕组，通过接通不同的磁场绕组，使电动机转向不同，实现车窗玻璃升降。组，通过接通不同的磁场绕组，使电动机转向不同，实现车窗玻璃升降。图图8-18 用双绕组串励式电动机的电动车窗控制电路用双绕组串励式电动机的电动车窗控制电路1驾驶人主控开关组件；驾驶人主控开关组件；2右前车窗开关；右前车窗开关；3右前车窗电动机；右前车窗电动机；4左前车窗电动机左前车窗电动机 电动车窗控制电路中，一般都设有驾驶人集中控制的主电动车窗控制电路中，一般都设有驾驶人集中控制的主控开关和每一个车窗的独立操作开关，每个车窗的操作开关控开关和每一个车窗的独立操作开关，每个车窗的操作开关可由乘客自己操作。可由乘客自己操作。但是，有些汽车的主控开关备有安全开关，可以切断其但是，有些汽车的主控开关备有安全开关，可以切断其他各车窗的电源，使每个车窗的操作开关不起作用，这个开他各车窗的电源，使每个车窗的操作开关不起作用，这个开关只能由驾驶人一人操作。关只能由驾驶人一人操作。采用永磁式电动机时，开关既控制电动机的电源线，又采用永磁式电动机时，开关既控制电动机的电源线，又控制电动机的搭铁线，所以开关结构和电路比较复杂。但是控制电动机的搭铁线，所以开关结构和电路比较复杂。但是电动机结构简单，应用比较广泛。电动机结构简单，应用比较广泛。驾驶人操作的主控开关中的右前车窗开关，使其在驾驶人操作的主控开关中的右前车窗开关，使其在“下下”的位置时，的位置时，右前车窗电动机的一端通过主控开关与搭铁断开后接电源而通电转动，使右前车窗电动机的一端通过主控开关与搭铁断开后接电源而通电转动，使右前车窗向下运动，电流方向如图右前车窗向下运动，电流方向如图8-19中箭头所指。中箭头所指。图图8-19 主控开关控制右前车窗下降主控开关控制右前车窗下降 乘客操作右前车窗的独立操作开关，使其在乘客操作右前车窗的独立操作开关，使其在“下下”的位置时，右前车的位置时，右前车窗电动机的一端通过独立操作开关与搭铁断开后接电源而通电转动，使右前窗电动机的一端通过独立操作开关与搭铁断开后接电源而通电转动，使右前车窗向下运动，电流方向如图车窗向下运动，电流方向如图8-20中箭头所指。中箭头所指。图图8-20 独立操作开关控制右前车窗下降独立操作开关控制右前车窗下降4.常见故障诊断与排除常见故障诊断与排除（1）所有车窗均不能升降。）所有车窗均不能升降。（2）部分车窗不能升降或只能一个方向运动。）部分车窗不能升降或只能一个方向运动。8.2.2电动天窗电动天窗 汽车电动天窗亦称太阳车顶或电动车顶，是汽车汽车电动天窗亦称太阳车顶或电动车顶，是汽车移动式车顶的一种，即在车厢的顶部可以打开或关闭移动式车顶的一种，即在车厢的顶部可以打开或关闭部分车顶，以改善车厢内的采光和通风、换气。部分车顶，以改善车厢内的采光和通风、换气。1电动天窗的组成电动天窗的组成 电动天窗在车顶的布置情况如图电动天窗在车顶的布置情况如图 8.21所示。电所示。电动天窗主要由天窗组件、滑动机构、驱动机构、开动天窗主要由天窗组件、滑动机构、驱动机构、开关和控制系统等组成。关和控制系统等组成。图图8.21 电动天窗在车顶的布置示意图电动天窗在车顶的布置示意图1）天窗组件）天窗组件 天窗组件主要有天窗玻璃、遮阳板组成，用以实天窗组件主要有天窗玻璃、遮阳板组成，用以实现车厢内的采光、通风、换气及遮挡阳光。现车厢内的采光、通风、换气及遮挡阳光。2）滑动机构）滑动机构 如图如图8.22所示，电动天窗滑动机构主要由导向所示，电动天窗滑动机构主要由导向杆、导向销钉、导向槽、连杆、托架（负责托举天杆、导向销钉、导向槽、连杆、托架（负责托举天窗玻璃）、前枕座和后枕座等组成。窗玻璃）、前枕座和后枕座等组成。图图8.22 电动天窗的滑动机构电动天窗的滑动机构3）驱动机构）驱动机构 如图如图8.23所示，电动天窗驱动机构主要由永磁式直流所示，电动天窗驱动机构主要由永磁式直流电动机、传动机构和滑动螺杆等组成。电动机、传动机构和滑动螺杆等组成。图图8.23 电动天窗的驱动机构电动天窗的驱动机构4）天窗控制开关）天窗控制开关 电动天窗的开启或关闭由控制开关和限位开关控制。电动天窗的开启或关闭由控制开关和限位开关控制。图图8.24 电动天窗的控制开关电动天窗的控制开关5）控制系统）控制系统 电动天窗控制器（电动天窗控制器（ECU）是一个数字逻辑电路（即与非门逻辑电路），）是一个数字逻辑电路（即与非门逻辑电路），内部设有定时器、蜂鸣器和继电器等器件，其作用是接收开关输入的信号，内部设有定时器、蜂鸣器和继电器等器件，其作用是接收开关输入的信号，通过数字电路进行逻辑运算，确定继电器的动作（继电器的触点闭合或断通过数字电路进行逻辑运算，确定继电器的动作（继电器的触点闭合或断开），以控制天窗的开启或关闭。开），以控制天窗的开启或关闭。2电动天窗的工作原理电动天窗的工作原理图图 8.25 电动天窗的控制电路电动天窗的控制电路8.2.3电动座椅电动座椅1.作用作用 电动座椅又称自动座椅，即用电动机调整的座椅。它可电动座椅又称自动座椅，即用电动机调整的座椅。它可以满足驾驶人多种坐姿势的操作和安全要求，当然也满足乘以满足驾驶人多种坐姿势的操作和安全要求，当然也满足乘客对舒适性的要求。客对舒适性的要求。2.组成组成 电动座椅由座椅开关、电动机、传动和执行机构、控制电动座椅由座椅开关、电动机、传动和执行机构、控制装置等组成。装置等组成。3.基本工作原理基本工作原理 电动座椅最普通的形式是使用三个电动机实现座椅六个不同方向的位电动座椅最普通的形式是使用三个电动机实现座椅六个不同方向的位置调整：上、下、前、后、前倾、后倾。三个电动机分别称为前高度调整置调整：上、下、前、后、前倾、后倾。三个电动机分别称为前高度调整电动机、后高度调整电动机与前后移动电动机。电动机、后高度调整电动机与前后移动电动机。图图8-26 电动座椅电路原理图电动座椅电路原理图M1前高度电动机；前高度电动机；M2前进后退电动机；前进后退电动机；M3后高度电动机；后高度电动机；FU熔断器熔断器 图图8-27是自动座椅控制开关使座椅前方上升时的电流方向是自动座椅控制开关使座椅前方上升时的电流方向示意图。控制座椅后方上升和下降的操作方法与控制座椅前方示意图。控制座椅后方上升和下降的操作方法与控制座椅前方的方法类似。的方法类似。图图8-27 电动座椅前方上升时的电流方向电动座椅前方上升时的电流方向图图8-28 有存储功能的电动座椅系统示意图有存储功能的电动座椅系统示意图1接蓄电池；接蓄电池；2热过载保护；热过载保护；3主继电器；主继电器；4手动调整开关；手动调整开关；5存储器操作开关；存储器操作开关；6控制单元；控制单元；7位置传感器；位置传感器；8电动机电动机4.实例实例图图829 凌志凌志LS400乘用车电动座椅控制电路（不带储存功能）乘用车电动座椅控制电路（不带储存功能）图图830 凌志凌志LS400乘用车电动座椅控制电路（带储存功能）乘用车电动座椅控制电路（带储存功能）图图8-31 可调整坐姿的电动坐椅可调整坐姿的电动坐椅8.2.4电动门锁电动门锁图图8-32 电动门锁电路图电动门锁电路图S1左前门锁开关；左前门锁开关；S2右前门锁开关；右前门锁开关；K门锁继电器；门锁继电器；M1尾门锁电机；尾门锁电机；M2左后门锁电机；左后门锁电机；M3左前门锁电机；左前门锁电机；M4右前门锁电机；右前门锁电机；M5右后门锁电机；右后门锁电机；FU熔断器熔断器图图8-33 门锁开关在锁定位置时的电流方向门锁开关在锁定位置时的电流方向电动门锁实例电动门锁实例图图8-34 桑塔纳桑塔纳2000乘用车电动门锁控制电路乘用车电动门锁控制电路J53-集控继电器；集控继电器；V30-右前门锁电动机右前门锁电动机；31-左后门锁电动机左后门锁电动机；V32-右后门锁电动机右后门锁电动机 中央控制门锁系统简介中央控制门锁系统简介 中央控制门锁系统简称中控门锁，是指利用控制单元中央控制门锁系统简称中控门锁，是指利用控制单元（ECU）对汽车锁门、开门进行控制和完成一些其他功能的）对汽车锁门、开门进行控制和完成一些其他功能的系统。驾驶人可以在锁住或打开所有车门，乘客还可以利用系统。驾驶人可以在锁住或打开所有车门，乘客还可以利用各车门的机械式弹簧锁来锁住或打开车门。各车门的机械式弹簧锁来锁住或打开车门。1）主要功能）主要功能根据汽车的状态等控制车门，同时打开门锁或锁定。根据汽车的状态等控制车门，同时打开门锁或锁定。控制、打开后行李箱盖。控制、打开后行李箱盖。控制、打开顶灯、中控台各操作键照明灯及门锁照明灯。控制、打开顶灯、中控台各操作键照明灯及门锁照明灯。有的中控门锁还具有自动锁门（当行车速度超过某一限值而有的中控门锁还具有自动锁门（当行车速度超过某一限值而驾驶人忘记锁门时，则中控门锁系统会自动把车门锁紧，以驾驶人忘记锁门时，则中控门锁系统会自动把车门锁紧，以策安全）、防盗锁定、防止钥匙锁入车内和遥控门锁等功能。策安全）、防盗锁定、防止钥匙锁入车内和遥控门锁等功能。2）组成）组成 中控门锁主要由门锁总成、门锁控制开关、钥匙开关、中控门锁主要由门锁总成、门锁控制开关、钥匙开关、控制单元、门锁电动机和位置开关等组成，如图控制单元、门锁电动机和位置开关等组成，如图8-35所示。所示。图图8-35 中控门锁的组成中控门锁的组成图图8-36 中控门锁遥控器中控门锁遥控器8.2.5感应式电动尾门感应式电动尾门1.系统功能系统功能 所谓感应式电动尾门，亦称所谓感应式电动尾门，亦称“一脚踢一脚踢”式行李厢尾门，简称式行李厢尾门，简称“尾门一尾门一脚踢脚踢”。该系统在汽车后部保险杠的下方安装有传感器，当驾驶人随身。该系统在汽车后部保险杠的下方安装有传感器，当驾驶人随身携带汽车钥匙，靠近车尾，并用脚部轻扫传感器的感应区域时，尾门即携带汽车钥匙，靠近车尾，并用脚部轻扫传感器的感应区域时，尾门即会自动打开。这样，就省去了驾驶人掏出钥匙，再用钥匙打开行李厢尾会自动打开。这样，就省去了驾驶人掏出钥匙，再用钥匙打开行李厢尾门的操作，大大提高舒适性和便捷性。门的操作，大大提高舒适性和便捷性。2.操作流程操作流程 “尾门一脚踢尾门一脚踢”系统的操作流程如图系统的操作流程如图8.37图图8.39所示。所示。图图8.37 踢腿（朝保险杠下方做出踢腿动作）踢腿（朝保险杠下方做出踢腿动作）图图8.38 尾门自动打开（便于放置物品）尾门自动打开（便于放置物品）图图8.39 再踢一脚（尾门关闭）再踢一脚（尾门关闭）3.工作原理工作原理 目前，装备目前，装备“尾门一脚踢尾门一脚踢”系统的车型很多，如系统的车型很多，如2014款上海通用别克昂科威、款上海通用别克昂科威、2015款东风雪铁龙全款东风雪铁龙全新爱丽舍、新爱丽舍、2015款福特翼虎（款福特翼虎（KUGA）等。）等。不同车型，其系统结构略有区别，但基本工作不同车型，其系统结构略有区别，但基本工作原理都是相同或相似的。原理都是相同或相似的。“尾门一脚踢尾门一脚踢”系统正常工作的前提条件是驾系统正常工作的前提条件是驾驶人靠近汽车尾门，且身上带着汽车钥匙。汽车防驶人靠近汽车尾门，且身上带着汽车钥匙。汽车防盗系统藉此判断出驾驶人为合法车主。盗系统藉此判断出驾驶人为合法车主。感应式电动尾门系统结构如图感应式电动尾门系统结构如图8.40所示。两个所示。两个小腿动作传感器小腿动作传感器4用于检测驾驶人小腿的动作，脚部用于检测驾驶人小腿的动作，脚部动作传感器及电子控制装置动作传感器及电子控制装置5用于检测驾驶人的脚部用于检测驾驶人的脚部动作。动作。图图8.40 感应式电动尾门系统结构示意图感应式电动尾门系统结构示意图1-电动机；电动机；2-夹紧传感器；夹紧传感器；3-尾门电子控制单元；尾门电子控制单元；4-小腿动作传感器；小腿动作传感器；5-脚部动作传感器及电子控制装置；脚部动作传感器及电子控制装置；6-最终控制单元最终控制单元 当驾驶人靠近汽车尾门，并向保险杠底部做出踢腿动作当驾驶人靠近汽车尾门，并向保险杠底部做出踢腿动作（图（图8.41）时，传感器）时，传感器4和和5就能检测到这一动作，并将驾驶就能检测到这一动作，并将驾驶人的踢腿动作转变成电信号传送给尾门电子控制单元人的踢腿动作转变成电信号传送给尾门电子控制单元3。尾门。尾门电子控制单元电子控制单元3即发出控制指令，使电动机即发出控制指令，使电动机1正向通电工作，正向通电工作，打开尾门。打开尾门。图图8.41 驾驶人做出踢腿动作驾驶人做出踢腿动作 当驾驶人放置好物品，再次做出踢腿动作（或驾驶人按当驾驶人放置好物品，再次做出踢腿动作（或驾驶人按下位于尾门内门板上的尾门关闭按钮，图下位于尾门内门板上的尾门关闭按钮，图8.42）时，尾门电）时，尾门电子控制单元子控制单元3即发出控制指令，使电动机即发出控制指令，使电动机1反向通电工作，关反向通电工作，关闭尾门。闭尾门。图图8.42 尾门关闭按钮尾门关闭按钮8.2.6电动冷却风扇电动冷却风扇1.电动冷却风扇的作用及控制方法电动冷却风扇的作用及控制方法 1）作用）作用 （a）相关器件的布置）相关器件的布置 （b）电动冷却风扇）电动冷却风扇图图8.43 电动冷却风扇系统电动冷却风扇系统2）控制方法）控制方法(1)基本控制方法。基本控制方法。在简单的电动冷却风扇控制电路中，多采用冷却液温度在简单的电动冷却风扇控制电路中，多采用冷却液温度开关作为控制元件。开关作为控制元件。如图如图8.44所示，所示，当发动机冷却液温度当发动机冷却液温度低于低于93时，由双金时，由双金属片制成的冷却液温属片制成的冷却液温度开关呈闭合状态。度开关呈闭合状态。风扇继电器线圈得电，风扇继电器线圈得电，风扇继电器触点在电风扇继电器触点在电磁吸力的作用下呈断磁吸力的作用下呈断开状态。此时，风扇开状态。此时，风扇电动机无电流流过，电动机无电流流过，风扇不转。风扇不转。图图8.44 发动机冷却液温度低（冷却液温度开关闭合，继发动机冷却液温度低（冷却液温度开关闭合，继电器触点断开，冷却风扇不转）电器触点断开，冷却风扇不转）如图如图8.45所示，当发动机冷却液温度所示，当发动机冷却液温度93时，由双金时，由双金属片制成的冷却液温度开关呈断开状态。风扇继电器线圈失属片制成的冷却液温度开关呈断开状态。风扇继电器线圈失电，风扇继电器触点在弹簧（图中未示出）及衔铁自身弹力电，风扇继电器触点在弹簧（图中未示出）及衔铁自身弹力的作用下呈闭合状态。此时，风扇电动机有电流流过，风扇的作用下呈闭合状态。此时，风扇电动机有电流流过，风扇开始运转，对发动机散热器进行强制冷却。开始运转，对发动机散热器进行强制冷却。图图8.45 发动机冷却液温度高（冷却液温度开关断开，发动机冷却液温度高（冷却液温度开关断开，继电器触点闭合，冷却风扇运转）继电器触点闭合，冷却风扇运转）(2)多因素控制方法。多因素控制方法。图图8.46 电动冷却风扇的多因素控制方法电动冷却风扇的多因素控制方法2.电动风扇的控制原理电动风扇的控制原理1）单风扇控制电路及工作原理）单风扇控制电路及工作原理图图8.47 丰田丰田5S-FE发动机单风扇控制电路发动机单风扇控制电路2）采用继电器控制的双风扇系统（丰田汽车）采用继电器控制的双风扇系统（丰田汽车）图图8.48 丰田丰田1UZ-FE发动机双风扇继电器控制电路发动机双风扇继电器控制电路（1）冷）冷却液温度却液温度和空调系和空调系统压力都统压力都低时，低时，1号与号与2号号风扇均不风扇均不工作。工作。图图8.48 丰田丰田1UZ-FE发动机双风扇继电器控制电路发动机双风扇继电器控制电路（2）冷）冷却液温度却液温度低但空调低但空调系统压力系统压力高时，高时，1号与号与2号号风扇均低风扇均低速运转。速运转。图图8.48 丰田丰田1UZ-FE发动机双风扇继电器控制电路发动机双风扇继电器控制电路（3）冷）冷却液温度却液温度高但空调高但空调系统压力系统压力低时，低时，1号与号与2号号风扇均高风扇均高速运转。速运转。图图8.48 丰田丰田1UZ-FE发动机双风扇继电器控制电路发动机双风扇继电器控制电路（4）冷）冷却液温度却液温度高且空调高且空调系统压力系统压力高时，高时，1号与号与2号号风扇均高风扇均高速运转。速运转。3）采用发动机电脑控制的双风扇系统（通用汽车）采用发动机电脑控制的双风扇系统（通用汽车）图图8.49 上海通用别克乘用车发动机电脑控制的双风扇电路上海通用别克乘用车发动机电脑控制的双风扇电路8.2.7电动后视镜及防炫目后视镜电动后视镜及防炫目后视镜1.电动后视镜电动后视镜1）作用）作用2）组成）组成 电动后视镜可以使驾驶人通过电动机对后视镜的电动后视镜可以使驾驶人通过电动机对后视镜的后视角度进行随意调节。后视角度进行随意调节。电动后视镜由调整开关、电动机、传动和执行电动后视镜由调整开关、电动机、传动和执行机构等组成。机构等组成。3）基本工作原理）基本工作原理V33-1-调整右外侧后视镜左右摇摆角度的电动机；调整右外侧后视镜左右摇摆角度的电动机；33-2-调整右外侧后视镜的上下摇摆角度的电动机；调整右外侧后视镜的上下摇摆角度的电动机；V34-1-调整左外侧后视镜左右摇摆角度的电动机；调整左外侧后视镜左右摇摆角度的电动机；V34-2-调整左外侧后视镜上下摇摆角度的电动机调整左外侧后视镜上下摇摆角度的电动机图图8-50 桑塔纳桑塔纳2000乘用车电动后视镜控制电路乘用车电动后视镜控制电路2.防炫目后视镜防炫目后视镜防炫目后视镜一般防炫目后视镜一般安装在车厢内，由安装在车厢内，由一面特殊镜子和两一面特殊镜子和两个光敏二极管及电个光敏二极管及电子控制器组成。子控制器组成。图图8-51 防炫目后视镜效果（左侧无防炫目功能）防炫目后视镜效果（左侧无防炫目功能）在普通反射平面镜的镜面上敷设一层液晶导电层，利用在普通反射平面镜的镜面上敷设一层液晶导电层，利用液晶通电改变透光率（变色）的原理，就可以降低反射率，液晶通电改变透光率（变色）的原理，就可以降低反射率，实现防炫目的目的。实现防炫目的目的。8.3 汽车影音娱乐设备汽车影音娱乐设备8.3.1汽车音响概述汽车音响概述 汽车音响所带来的优美的音乐，不但可以减轻驾驶人的汽车音响所带来的优美的音乐，不但可以减轻驾驶人的疲劳，同时也是一种艺术享受。因此，现代汽车都非常重视疲劳，同时也是一种艺术享受。因此，现代汽车都非常重视汽车音响，并将汽车音响作为评价汽车舒适性的指标之一。汽车音响，并将汽车音响作为评价汽车舒适性的指标之一。早期的汽车音响多以一个收放两用机（由收音机和磁带早期的汽车音响多以一个收放两用机（由收音机和磁带放音机组成）与一对扬声器为基础组合，扬声器分左右两路放音机组成）与一对扬声器为基础组合，扬声器分左右两路声道，有的置于仪表板总成的两侧，有的置于车门板内，有声道，有的置于仪表板总成的两侧，有的置于车门板内，有的置于后座的后方，收放两用机输出功率在的置于后座的后方，收放两用机输出功率在20W左右。左右。目前，汽车音响已向大功率多路输出、多扬声器环绕音目前，汽车音响已向大功率多路输出、多扬声器环绕音响、多碟式镭射响、多碟式镭射CD等方向发展。等方向发展。在高级音响设备中，多将大功率放大器和电子网络器安在高级音响设备中，多将大功率放大器和电子网络器安置在汽车行李箱内，将超低音大口径扬声器和其他型号扬声置在汽车行李箱内，将超低音大口径扬声器和其他型号扬声器分别嵌入后窗下围板和车门板内，使用独立的直流电源，器分别嵌入后窗下围板和车门板内，使用独立的直流电源，功率输出达功率输出达100W以上，音色浑厚优美，高低错落有致，把车以上，音色浑厚优美，高低错落有致，把车厢内狭小的空间变成了音乐厅，给人以美的享受。厢内狭小的空间变成了音乐厅，给人以美的享受。8.3.2汽车音响的特点汽车音响的特点1.外形体积受到限制外形体积受到限制 汽车音响的体积按有关标准规定为汽车音响的体积按有关标准规定为183mm50mm153mm,一般使用高密度贴装元件，采用多层立体装配方式。一般使用高密度贴装元件，采用多层立体装配方式。2.使用环境恶劣使用环境恶劣 汽车在不同等级的路面上行驶，使汽车音响受到冲击；汽车在不同等级的路面上行驶，使汽车音响受到冲击；同时，汽车音响还要承受室内外温度的变化，汽车音响的安同时，汽车音响还要承受室内外温度的变化，汽车音响的安装位置距发动机较近，故经常在高温条件下（温度有时可达装位置距发动机较近，故经常在高温条件下（温度有时可达60）工作，在阳光照射下仪表板的温度可达）工作，在阳光照射下仪表板的温度可达7080，而，而在寒冷地区的冬季最低温度可达在寒冷地区的冬季最低温度可达3040。在这种使用条件下，要求汽车音响中的元件焊接装配要在这种使用条件下，要求汽车音响中的元件焊接装配要绝对牢固，很多元件还要用强力胶加以固定，同时要求汽车绝对牢固，很多元件还要用强力胶加以固定，同时要求汽车音响元件的耐高温和耐低温性能要好，工作稳定。音响元件的耐高温和耐低温性能要好，工作稳定。3.采用蓄电池供电采用蓄电池供电 汽车音响采用蓄电池的低压直流电供电，这样电压变化汽车音响采用蓄电池的低压直流电供电，这样电压变化将直接影响汽车音响的功率输出，所以要求汽车音响线路的将直接影响汽车音响的功率输出，所以要求汽车音响线路的阻抗要非常小。阻抗要非常小。若要求输出功率大，一般还要采取降低扬声器阻抗的方法若要求输出功率大，一般还要采取降低扬声器阻抗的方法来提高输出功率。扬声器的阻抗多为来提高输出功率。扬声器的阻抗多为24，也有采用，也有采用1.6特制规格的，以获得更大的功率。特制规格的，以获得更大的功率。同时，在功率放大器方面，将电源电压升至同时，在功率放大器方面，将电源电压升至3040V，这样在电压波动时，可保证输出功率稳定。因此，要求汽车这样在电压波动时，可保证输出功率稳定。因此，要求汽车音响的功放要大、电流线性良好、饱和压降小、效率高，并音响的功放要大、电流线性良好、饱和压降小、效率高，并且具有过热保护、短路保护等措施。且具有过热保护、短路保护等措施。4.抗干扰能力强抗干扰能力强 在整个汽车电气系统中，发动机的点火系统以及各种电在整个汽车电气系统中，发动机的点火系统以及各种电器设备对汽车音响的信号输入产生很大干扰。同时汽车在行器设备对汽车音响的信号输入产生很大干扰。同时汽车在行驶过程中，既有方向变化又有外界环境影响（高楼、桥梁、驶过程中，既有方向变化又有外界环境影响（高楼、桥梁、电网等）等空间辐射。因此汽车音响中都装有抗干扰装置，电网等）等空间辐射。因此汽车音响中都装有抗干扰装置，如抗干扰集成块、高频扼流圈等。如抗干扰集成块、高频扼流圈等。5.调幅调频接收灵敏度高，动态范围大调幅调频接收灵敏度高，动态范围大 汽车音响对调幅段的接受灵敏度一般要求小于汽车音响对调幅段的接受灵敏度一般要求小于50V，调，调频段的接收灵敏度要求小于频段的接收灵敏度要求小于3V。调幅段自动增益的范围要。调幅段自动增益的范围要求大于求大于40dB，能承受，能承受100mV的大信号而不产生阻塞失真。的大信号而不产生阻塞失真。否则，当汽车在高速公路上飞速行驶时，就无法保证正否则，当汽车在高速公路上飞速行驶时，就无法保证正常的收听；对调频段要求信号捕捉稳定可靠，更要求调频的常的收听；对调频段要求信号捕捉稳定可靠，更要求调频的灵敏度和信噪比等有较高的性能。灵敏度和信噪比等有较高的性能。6.具有夜间灯光照明具有夜间灯光照明 为了方便夜间操作，汽车音响都设有透光照明按键，用为了方便夜间操作，汽车音响都设有透光照明按键，用内部光源照明各个按键的操作字符和旋钮的位置等。内部光源照明各个按键的操作字符和旋钮的位置等。7.配用功率大、阻抗小、体积小的扬声器配用功率大、阻抗小、体积小的扬声器 与汽车音响配用的扬声器的阻抗多为与汽车音响配用的扬声器的阻抗多为4，口径一般在，口径一般在102152mm之间。扬声器的结构方式分为全频带、同轴二之间。扬声器的结构方式分为全频带、同轴二或三分频，功率在或三分频，功率在30100W之间。扬声器的接线较粗，接之间。扬声器的接线较粗，接线柱采用镀银或镀镍铜排，以降低接触电阻，减小线损。线柱采用镀银或镀镍铜排，以降低接触电阻，减小线损。8.其他特殊要求其他特殊要求 部分高档汽车音响还具有多功能液晶显示屏，线路输出部分高档汽车音响还具有多功能液晶显示屏，线路输出（LINE OUT，可接大功率汽车音响功放）端口，还有激光，可接大功率汽车音响功放）端口，还有激光唱机输入（唱机输入（CD IN）端口，遥控电源等）端口，遥控电源等。9.汽车音响的防盗汽车音响的防盗 某些汽车音响有防盗功能，其类型有两种，一是汽车音某些汽车音响有防盗功能，其类型有两种，一是汽车音响的主要部分变为不可拆卸，或强行拆下即损坏，通常利用响的主要部分变为不可拆卸，或强行拆下即损坏，通常利用电磁铁及其他机械锁定装置；电磁铁及其他机械锁定装置；二是设定密码，当驾驶人设定密码并进入防盗状态后，音响二是设定密码，当驾驶人设定密码并进入防盗状态后，音响系统被拆下重新使用时必须输入驾驶人设定的密码，这种音系统被拆下重新使用时必须输入驾驶人设定的密码，这种音响系统可较容易地拆下，但密码不正确时，音响系统不正作。响系统可较容易地拆下，但密码不正确时，音响系统不正作。防盗系统的标识是在录音磁带槽盖上刻有英文防盗系统的标识是在录音磁带槽盖上刻有英文ANTI-THEFT SYSTEM，即防盗系统。，即防盗系统。8.3.3汽车音响装置的基本组成汽车音响装置的基本组成 汽车音响系统主要由信号源、放大器和扬声器等组成。汽车音响系统主要由信号源、放大器和扬声器等组成。信号源是指收放机和激光唱机。信号源是指收放机和激光唱机。1.收放机收放机 收音机是无线电接收装置，专门接收广播节目。一般接收音机是无线电接收装置，专门接收广播节目。一般接收的信号有调幅和调频两种，调幅又分中波和短波。收的信号有调幅和调频两种，调幅又分中波和短波。磁带放音机一般由机芯、电动机、磁头以及放音降噪电磁带放音机一般由机芯、电动机、磁头以及放音降噪电路、自动选曲电路等组成。路、自动选曲电路等组成。图图8-52 收放机的基本原理图收放机的基本原理图 （a）安装图）安装图 （b）接线图）接线图图图8-53 收放机的安装电路收放机的安装电路图图8-54 数字式收音机数字式收音机2.激光唱机激光唱机 激光唱机（激光唱机（Laser Compact Disc Player）又称镭射唱机、）又称镭射唱机、CD唱机。唱机。激光唱机具有优异的电声指标，其信噪比和动态范围远远优于传统的电唱激光唱机具有优异的电声指标，其信噪比和动态范围远远优于传统的电唱机。激光唱机具有自动选曲、程序重放、遥控操作等功能，激光唱片又不机。激光唱机具有自动选曲、程序重放、遥控操作等功能，激光唱片又不易磨损，曲目丰富，成为汽车音响的重要组成部分。易磨损，曲目丰富，成为汽车音响的重要组成部分。图图8-55 汽车激光唱机汽车激光唱机 激光唱机一般具激光唱机一般具有自动存取唱片、选有自动存取唱片、选择放唱、编辑加工、择放唱、编辑加工、长期记忆等功能。多长期记忆等功能。多片激光唱机在片激光唱机在CD唱唱片舱盒中可同时安放片舱盒中可同时安放多张唱片，又称自动多张唱片，又称自动换片式换片式CD唱机。唱机。多片激光唱机分抽屉式和转盘式两种，抽屉式激光唱机多片激光唱机分抽屉式和转盘式两种，抽屉式激光唱机是将多张唱片平行装入一个换片盒内（最多可达是将多张唱片平行装入一个换片盒内（最多可达12片），放片），放唱时可连续放音，换片时间为唱时可连续放音，换片时间为56s；转盘式激光唱机采用；转盘式激光唱机采用开盖方式，转盘上放置开盖方式，转盘上放置35张激光唱片，开机后可无限循环张激光唱片，开机后可无限循环进行放唱，中途无需打开或中断放唱换片。进行放唱，中途无需打开或中断放唱换片。汽车激光唱机汽车激光唱机 激光唱机主要由激光拾音器、伺服传动机构、数模转换激光唱机主要由激光拾音器、伺服传动机构、数模转换系统、控制及显示电路等组成，如图系统、控制及显示电路等组成，如图8-56所示。所示。图图8-56 激光唱机的组成激光唱机的组成图图8-57 索尼激光唱机的安装图索尼激光唱机的安装图8.3.4汽车多媒体系统汽车多媒体系统 由于计算机、音响、视频、网络等新技术在汽车上的大由于计算机、音响、视频、网络等新技术在汽车上的大量应用，在高端汽车上已形成包括汽车音响、量应用，在高端汽车上已形成包括汽车音响、VCD、DVD、汽车电视、汽车导航、可视电话、汽车网络及汽车行驶信息汽车电视、汽车导航、可视电话、汽车网络及汽车行驶信息系统在内的汽车多媒体系统。系统在内的汽车多媒体系统。图图8-58 迈巴赫迈巴赫62型汽车的多媒体系统（装在中控台上）型汽车的多媒体系统（装在中控台上）图图8-59 DVD-DH-801汽车多媒体系统显示屏汽车多媒体系统显示屏8.3.5电动天线电动天线 许多汽车音响系统安装了电动天线（又称自动天线），许多汽车音响系统安装了电动天线（又称自动天线），通过永磁式电动机控制天线的升降。通过永磁式电动机控制天线的升降。电动天线由开关、电动机、继电器、减速机构和天线等电动天线由开关、电动机、继电器、减速机构和天线等组成。永磁式电动机通过改变通电电流的方向，可实现正转组成。永磁式电动机通过改变通电电流的方向，可实现正转和反转。电动机通常经过一个减速器，再通过两块波形板来和反转。电动机通常经过一个减速器，再通过两块波形板来带动一根齿条状驱动绳。带动一根齿条状驱动绳。图图8-60 电动天线的结构及安装电动天线的结构及安装图图8-61 电动天线电路图电动天线电路图1收音机及其开关；收音机及其开关；2继电器；继电器；3天线电动机天线电动机图图8-62 电动天线上升时的电流方向电动天线上升时的电流方向图图8-63 电动天线下降时的电流方向电动天线下降时的电流方向8.3.6汽车音响的防盗与解码汽车音响的防盗与解码1.汽车音响的防盗汽车音响的防盗 现在，许多高档汽车的音响都具有防盗功能。对于配备现在，许多高档汽车的音响都具有防盗功能。对于配备有防盗功能的音响而言，如果蓄电池电压过低，蓄电池电源有防盗功能的音响而言，如果蓄电池电压过低，蓄电池电源线断开，或音响系统电源中断，都将导致音响被锁止，失去线断开，或音响系统电源中断，都将导致音响被锁止，失去正常的操作功能。正常的操作功能。即使重新将音响电源接好，音响也不能正常工作，必须即使重新将音响电源接好，音响也不能正常工作，必须重新输入正确密码，才能恢复正常。重新输入正确密码，才能恢复正常。为防止因为拆卸蓄电池电源线而触发音响防盗功能，可为防止因为拆卸蓄电池电源线而触发音响防盗功能，可以在拆卸蓄电池电源线之前先给音响系统提供额外的电源。以在拆卸蓄电池电源线之前先给音响系统提供额外的电源。其方法是准备一个其方法是准备一个12 V的辅助电源，将其插入汽车的点的辅助电源，将其插入汽车的点烟器插孔即可。然后，就可以放心地拆卸蓄电池电源线了。烟器插孔即可。然后，就可以放心地拆卸蓄电池电源线了。此时，由于有辅助电源供电，汽车音响就不会锁止。此时，由于有辅助电源供电，汽车音响就不会锁止。2.汽车音响的解码汽车音响的解码1）奔驰车系音响解码操作程序）奔驰车系音响解码操作程序2）宝马（）宝马（BMW）车系音响解码操作程序）车系音响解码操作程序GAME OVER