汽车电器仪表与电子控制系统概述

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 汽车车身电器与控制系统,第一节 照明、信号系统与报警装置,1,、汽车照明灯和信号灯的种类及用途,2,、前照灯,3,、灯光继电器和闪光器的种类及电路,4,、电喇叭,5,、汽车报警信号装置的结构及电路,一、 汽车照明灯和信号灯的种类及用途,汽车的照明系统主要由灯具、电源和电路（包括控制开关）三大部分组成。而灯具大体分为照明用的灯具和信号及标志用的灯具。,照明用的灯具有前照灯、防雾灯、后照灯、牌照灯、顶灯、仪表灯和工作灯等。,信号及标志用灯具有转向信号灯、制动灯、小灯、尾灯、指示灯和警报灯等。,二、 前照灯（一）前照灯的照明要求,1.前照灯应保证车前有明亮而均匀的照明，使驾驶员能看清车前100,m,以内路面上的任何障碍物。随着高速公路的建成，汽车行驶速度的提高，要求汽车前照灯的照明距离也相应的增长，现代有些汽车的前照灯照明距离已达到200250,m。,2.,应具有防止眩目的装置，确保夜间两车迎面相遇时，不使对方驾驶员因产生眩目而造成事故,。,（二）前照灯的结构,前照灯由光源(灯泡)、反光镜、配光镜三部分。汽车前照灯灯泡的结构。,灯泡的灯丝由功率大的远光灯丝和功率较小的近光灯丝组成。,由钨丝制作成螺旋状，以缩小灯丝的尺寸，有利于光束的聚合。,1.灯泡（卤钨灯泡、充气灯泡）,充气灯泡的周围抽成真空并充满了惰性气体。,但是灯丝的钨质点仍然要蒸发，使灯丝损耗。而蒸发出来的钨沉积在灯泡上，使灯泡发黑。,新型的卤钨灯泡（即在灯泡内充以情性气体中渗入某种卤族元素）,2,、反射镜,反射镜一般用0.60.8,mm,的薄钢板冲压而成,反射镜的表面形状呈旋转抛物面，其内表面镀银、铝或镀铬，然后抛光。,由于镀铝的反射系数可以达到94以上，机械强度也较好，所以现在一般采用真空镀铝,。,反射镜,由于前照灯灯泡灯丝发出的光度有限，功率仅4560,W。,如无反射镜，那只能照清汽车灯前6,m,左右的路面。而有了反射镜之后，使前照灯照距可达到150,m,。,配光镜（前透镜）,3.配光镜,配光镜又称散光玻璃，它是用透光玻璃压制而成，是很多块特殊的棱镜和透镜的组合。,其几何形状比较复杂，外形一般为圆形和短形,配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射，使车前路面和路线都有良好而均匀的照明。,配光镜配光效果图,(1)水平方向散射,(2)铅直方向下折射,为了弥补具有反射镜的前照灯因为光束太窄、照明不大的缺点，采用了配光镜。采用了配光镜后，前照灯的光束的分布如图所示,（三 ）前照灯避免眩目的措施,1、 前照灯采用远近光变光措施,远光位于反射镜焦点上，近光位于焦点的上方偏右,远光平射,近光倾向下方,（三） 前照灯避免眩目的措施,2、 采用配光镜和反射镜实现对光线的合理分配,（三）前照灯避免眩目的措施,3.采用装有遮光罩的双丝灯泡和偏转配光镜实现非对称性配光。,（三）前照灯避免眩目的措施,4.,采用装有遮光罩的双丝灯泡和偏转配光镜实现非对称性配光。,（四）前照灯的控制电路,1,、前照灯会车自动变光器,2,、前照灯延时控制电路,三、 转向信号灯和闪光器,在转向或危急报警信号系统中，用于控制信号灯闪光的装置称为闪光器,汽车用闪光器有电热式、电容式、电子式等型式。,电热式闪光器,1.热丝式闪光器及转向灯电路，,2,、电容式闪光器,3,、电子闪光器,电子闪光器工作可靠，使用寿命长，目前广泛使用。,电子闪光器分为有触点和无触点、集成电路和晶体管等多种形式。,有触点的,电子闪光器,4,、制动信号灯,制动信号灯开关控制制动灯、自动变速器和,ABS,等。,制动时，油压增大，膜片,2,向上拱曲，接通制动灯。,5,、 倒车信号装置,倒车灯开关放在变速器倒档上,控制倒车灯、倒车蜂鸣器和倒车雷达。,变速杆拨到倒挡位置时，钢球下移，触电,4,闭合。,四 、电喇叭,电喇叭按照有无触点分为普通电喇叭和电子电喇叭,1,、盆型普通电喇叭,2,、电子电喇叭,3,、喇叭继电器及电路,由于喇叭电流较大20,A,为了保护喇叭开关,有些电路保护点火开关,五、 报警装置,报警通常由报警灯和报警自动开关组成，当被监测的系统不正常时，开关自动接通，而指示灯自动发亮，提醒驾驶员注意，如机油压力过高或过低报警、制动液压力不足报警、真空度过低报警、水温过高报警、燃油不足报警等等,1,、水温报警传感器,2,、燃油量报警装置,3,、蓄电池液面报警电路,4,、制动信号灯断线报警,正常时踩下制动踏板时，制动灯点亮，报警灯不亮。若有任意一个灯丝断，则舌簧开关触点闭合，报警灯点亮。,5,、制动液液面报警传感器,制动液液面下降到规定值时，液面灯亮。液面上升时，浮子上升，吸力减弱，舌黄管触点张开，灯灭。,6,、空气滤清器堵塞报警,当空气滤清器堵塞时，气盒内产生真空，当真空度达到,5kpa,时，触点闭合，点亮报警灯。,7,、轮胎气压报警灯,轮胎气压报警系统利用轮胎气压与轮胎弹性的相关性，从车轮传感器输出的轮胎信号计算出轮胎的弹性，实现轮胎气压的正常监测。,当轮胎气压降低时，使仪表的报警信号灯点亮。,第二节 汽车仪表,汽车仪表是用来指示汽车运行以及发动机运转的状况，,本章主要包括机油压力表、水温表、发动机转速表、燃油表电流表等。,1,、机油压力表,汽车的燃油表、水温表和机油压力表，虽然测量的参数不同，但均由指示表和传感器两部分组成。,指示表在结构上分为电热式和电磁式两种，传感器分为电热式和可变电阻式两种。,指示表和传感器的配合类型如下：(1)电热式指示表+电热式传感器(2)电磁式指示表+可变电阻式传感器(3)电热式指示表+可变电阻式传感器,机油压力表和传感器的结构,电热式油压表又称为双金属片式机油压力表，机油压力表及传感器的结构和工作原理如图,2,、水温表,水温表用来指示发动机冷却液工作温度。,水温表的工作电路由水温表和水温表传感器两部分组成,水温表安装在组合仪表内，水温传感器安装在发动机气缸盖的冷却水套上。,电热式水温表又称双金属片式水温表，电热式水温表可与电热式水温传感器或热敏电阻式水温传感器配套使用。,电热式水温表与电热式水温传感器的工作电路如图所示,2,、电磁式水温表,3,、燃油表,1,）电热式燃油表,又称为,双金属片燃油表,，它的传感器与电磁式燃油表相同，结构如图,当油箱无油时，传感器浮子7在最低位置，将可变电阻5全部接入电路，加热线圈中的电流最小,2,）电磁式燃油表,4,、发动机转速表,电子转速表获取转速信号的方式有三种：从点火系获取脉冲电压信号、从发动机的转速传感器获得转速信号、从发电机获取转速信号。,汽油发动机电子式转速表都是用点火系的一侧电路为触发信号。,5,、电流表,1）电流表的作用,指示蓄电池充放电情况,指示发电机工作情况,当电流表的指针指向“”侧时，表示蓄电池充电；当电流表的指针指向“”侧时，表示蓄电池放电。,2）电流表的结构与原理,电磁式电流表,第七节、车身辅助电器,一、风窗刮水和清洗装置,电动刮水器的作用是刮除风挡玻璃上的雨水、雪或灰尘，确保驾驶员有良好的视线。,目前在汽车上广泛采用的电动刮水器，普遍具有高速、低速及间歇三个工作档位，而且除了变速之外，还有自动回位的功能,电动刮水器的电动机一般有永磁式和励磁式两种，而永磁式电动机结构简单、体积小、可靠性好，被广泛采用。,一、风窗刮水和清洗装置,电动刮水器是由电动机、传动机构组成和刮水片三部分组成。,电动机轴端的蜗杆驱动涡轮4，涡轮4带动摇臂6旋转，摇臂6使拉杆7往复运动，从而带动刮水片左右摆动。,1,、电动刮水器的变速原理,1,）改变磁通变速,线绕式电动刮水器的工作原理,2,）改变电刷间的导体数变速,刮水器开关拉到“,I”,档时，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,刮水器“,I”,档搭铁，刮水器电动机低速运转。,刮水器开关拉到“”档时，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,刮水器“”档搭铁，刮水器电动机高速运转。,3,）永磁式刮水器的回位与制动,刮水开关推到“0”档时，如果刮水器的刮水片没有停在规定的位置,电流经蓄电池正极电源开关熔丝电刷,B3,电枢绕组电刷,B1,刮水器“0”档触点臂5铜环9搭铁,，,这时电动机将继续转。,当刮水器的刮水片到规定位置时，触点臂3、5都和铜环7接触，使电动机短路。与此同时，电动机电枢由于惯性而不能立刻停下来，电枢绕组通过触点臂3、5与铜环7接触而构成回路，电枢绕组产生感应电流，因而产生制动扭矩，电动机迅速停止转动，使刮水器的刮水片停止在规定的位置。,3,、电动刮水器的间歇控制,V1,通，,V2,止，,K,通电，刮水器低速运转；反之，高速运转。,二、,风窗玻璃洗涤器,1,洗涤液罐，,2,、,4,喷嘴，,3,三通；,5,刮水器开关；,6,洗涤液泵,奥迪轿车电动刮水器及洗涤泵工作电路如图,三、风窗玻璃防冰霜装置,工作过程如下：当接通除霜器开关后，除霜器开关使除霜继电器的磁化线圈搭铁，继电器触点闭合，风窗玻璃及后视镜上的电热丝通电发热，使冰霜受热蒸发。,除霜器开关中的时间继电器维持除霜继电器导通1020,min，,然后自动切断除霜继电器的电路，使电热丝断电。若想继续除霜，可再次接通除霜开关。,第四节 汽车电动座椅、电动车窗及电动后视镜,一、电动座椅,八种调节功能的座椅：前后、上下、座椅前部上下调整、靠背的倾斜调节、侧背支撑调节、腰椎支撑调节以及靠枕上下、前后调节。,电动座椅主要有双向电机、传动装置和座椅调节器组成。,传动装置包括：变速器、联轴装置和电磁阀。,调节器：螺旋千斤顶和齿轮传动机构组成。,广州本田雅阁轿车驾驶席电动座椅电路,带存储功能的电动座椅控制示意图,二、电动车窗,组成：车窗、升降器、电动机、继电器、开关等。,车窗系统装有两套开关：,1,、驾驶员控制的一侧或仪表板上；,2,、每个乘客门上。,电动车窗的控制电路,三、电动后视镜,后视镜的调整比较麻烦，采用电动后视镜可以实现上下左右调整。,主要由电动机和驱动器组成。,驾驶员可根据需要进行调整。,丰田皇冠轿车可伸缩式电动后视镜控制系统电路,第五节 汽车中央门锁及防盗系统,推动锁钮超过锁定位置时，会将全部车门锁住；拉出锁钮超过开锁位置时，会打开所有车门。,驾驶人员或乘客利用门开关可以接通或断开门锁继电器，门锁继电器包括锁定和开锁两个继电器，此继电器有两种功能，一方面将电源电压施加于电机，另一方面使电机另一端接地，形成通路。门锁电机的转向是可逆的，其转动方向是由流经电枢电流的方向决定的。,自,动,门,锁,电,路,图,中央门锁的控制电路图,遥控门锁电路,二、防盗报警系统,许多现代汽车都装有防盗报警系统，当有人擅自打开任一个车门时，报警系统以及与其相联接的声光电路立即起动报警，且在发动机起动时会自行熄火，以达到防盗的目的。,1,、系统的功能与组成,防盗报警系统主要由电子模块、触发继电器、报警继电器、起动中断继电器、门框侧柱开关以及门锁开关等组成。,当把自动门锁开关置于,LOCK,位置时，关闭车门，则系统进入防盗报警准备状态，这时如有人打开车门或由行李箱拉出锁筒，报警电路就会起动：喇叭发出声响，尾灯、顶灯、外灯等发光，同时接通起动中断电路，阻止发动机起动。,2,、驾驶员要想报警系统进入准备状态，其操作应按以下四个步骤进行：,（,1,）关掉点火开关。,（,2,）打开车门，借以闭合门框侧柱开关，使蓄电池电压加到触发继电器线圈，使与其相连接的指示灯闪烁，以提醒驾驶员系统没有进入准备状态。,（,3,）将自动门锁开关置于锁定位置，指示灯亮，保持点亮。,（,4,）关闭车门，借以打开门框侧柱开关，触发继电器失压释放，指示灯,2s,后熄灭，此时系统进入报警准备状态。,3,、防盗报警系统准备状态的解除,系统准备状态的解除：一是在关闭车门以后，车门必须用钥匙打开。在用钥匙打开车门时，锁筒开关闭合，系统准备状态随即解除。,二是在驾驶员关门以前想要解除准备状态，可将自动车门锁置于开锁位置，解除系统准备状态。,也可利用点火开关转到,ACC,或,RUN,位置，使系统准备状态解除。,第三节 汽车空调,一、汽车空调系统的功能,1,调节车内温度,2,调节车内湿度,3,调节车内空气流速,4,过滤、净化车内空气,二、汽车空调系统的组成,1,制冷系统,2,采暖系统,3,送风系统,4,控制电路,1,制冷系统,1-,压缩机,2-,蒸发器,3-,液窗,4-,储液干燥器,5-,冷凝器,6-,膨胀阀,工作原理,1,、压缩要将,低温低压气态,制冷剂压缩成,高温高压气态,制冷剂。（大约,70,、,1.5MPa,）,2,、,高温高压气态,制冷剂在冷凝器处变成,高温液态制冷剂,。（大约,50,）,3,、干燥过滤器将液态制冷剂中的水分和杂质除去。,4,、高压液态制冷剂通过膨胀阀后变成,低压雾状制冷剂,。,5,、,低压雾状,制冷剂在蒸发器内吸收热量变成,气态制冷剂,，使蒸发器表面温度下降。通过鼓风机将冷风送到车厢内。,6,、气态制冷剂又重新被压缩机吸入。反复循环。,2,采暖系统,1-,加热器,2-,发动机进水管,3-,热水阀,4-,发动机出水管,5-,预热管,3,送风系统,进气模式风门,鼓风机、,混合气模式风门,气流模式风门、,导风管,4,控制电路,点火开关、,A,C,开关、电磁离合器、鼓风机开关及调速电阻器、各种温度传感器、制冷剂高低压力开关、温度控制器、送风模式控制装置、各种继电器。,控制电路主要是根据各种温度、压力、转速等信号，通过电磁离合器控制空调压缩机的工作。,控制电路图,五、空调的维护及注意事项,p111,第六节,安全气囊,一、安全气囊的组成,二、安全气囊的类型,按碰撞类型,正面防护安全气囊、侧面防护安全气囊和顶部碰撞防护安全气囊。,按气囊数目,单气囊系统、双气囊系统等。,二、汽车对安全气囊的要求,可靠性高,安全气囊的使用年限为,7-15,年 。,安全可靠,能正确区分制动减速度和碰撞减速度的区别,灵敏度高,当汽车发生碰撞时，在二次碰撞前打开。,有防误爆功能,减速度过过低，轻微碰撞不能引爆。,有自动诊断功能 。,电控安全气囊要有备用电源。,三、安全气囊的工作原理,汽车上装有车前与车内两种碰撞传感器，当汽车发生碰撞时，传感器对碰撞程度进行识别，传感器发出信号给,ECU,，经,ECU,判别后发出点火信号使点火器工作，气体发生装置在极短时间内产生大量气体通过滤清器充入气囊，使其膨胀，从而达到对乘员的缓冲保护作用。,安全气囊点火及点火的判断条件,三、传感器,碰撞传感器：检测汽车碰撞强度的信号，并将信号输入给安全气囊,ECU,，安装于汽车前部的碰撞传感器叫前碰撞传感器；安装于安全气囊,ECU,内部的碰撞传感器叫中央传感器。,安全传感器：安全传感器也叫做保险传感器，防止安全气囊系统在非碰撞的情况下发生误引爆。安全传感器安装在安全气囊,ECU,内部，通常有两个安全传感器。,1,阻尼弹簧式传感器,2,安全传感器,(,保险传感器,),四、气囊组件,由气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板等组成。驾驶员侧气囊组件位于方向盘中心处，乘客侧气囊组件位于仪表板右侧杂货箱上方。,1,、气体发生器,气体发生器,作用是在有效的时间内产生气体，使气囊张开。气体发生器由上盖、下盖、充气剂（叠氮化钠固体药片）和金属滤网组成。金属滤网安装在气体发生器的内表面，用以过滤充气剂和点火剂燃烧产生的渣粒。,气体发生器是利用热效反应产生氮气而充入气囊。在点火器引爆点火剂瞬间，点火剂会产生大量热量，叠氮化钠药片受热立即分解，产生氮气并从充气孔充入气囊。虽然氮气是无毒气体，但是叠化氮钠的副产品有少量的氢氧化钠和碳酸氢钠（白色粉末）。这些物质是有害的，因此在清洁膨胀后的气囊时，应保持良好的通风并采取防护措施。,3,、气囊,气囊按位置分为驾驶员气囊、乘员气囊、侧面气囊等。驾驶员气囊多采用尼龙布涂氯丁橡胶或有机硅制造。橡胶涂层起密封和阻燃作用，气囊背面有两个泄气孔。,乘客侧气囊没有涂层，靠尼龙布本身的孔隙泄气。,五、安全气囊指示灯,指示灯位于仪表板上，接通点火开关时，诊断单元对系统进行自检，若点亮,6s,后熄灭，表示安全气囊系统正常；若,6s,后指示灯依然闪烁或一直不熄灭，表示安全气囊系统有故障，提示驾驶员应进行维修。,六、安全气囊,ECU,安全气囊,ECU,由中央处理器,CPU,、只读存储器,ROM,、随机存储器,RAM,、,I/O,接口，驱动器等电子电路组成，同时，安全气囊,ECU,内部还有安全传感器、备用电源、稳压电路和故障自诊断电路等等。,六、电子控制系统,电子控制系统包括引爆控制电路、驱动电路、储存电路和诊断电路等,前碰撞传感器、安全传感器与点火器都是串联的，安全传感器控制点火器的电源侧电路，前碰撞传感器控制点火器的搭铁侧电路，,点火器引爆气囊的条件是前碰撞传感器与安全气囊,ECU,内的安全传感器必须同时接通。,当汽车发生碰撞时，,前碰撞传感器,、,安全传感器,送给安全气囊,ECU,一个闭合信号，这时安全气囊,ECU,再综合,中央传感器,、,SRS,检测电路，最后发出点火指令，通过点火驱动电路控制点火器的最终搭铁，点火器中电热丝迅速通电，引爆充气剂，充气剂受热分解产生大量氮气，充入气囊。,八、使用安全气囊的注意事项,（,P125,）,作业：,1,、简述,QD124,型起动机的工作过程。,2,、简述影响点火系统二次电压的因素。,3,、,6,2,题,