現(xiàn)代汽車典型電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理與故障診斷第7章 汽車安全電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理與故障診斷

第七章汽車安全電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理與故障診斷

7.1電控安全氣囊系統(tǒng)

7.2汽車電控防撞裝置

7.3汽車防盜系統(tǒng)

思考與練習(xí)

7.1電控安全氣囊系統(tǒng)

7.1.1系統(tǒng)組成安全氣囊系統(tǒng)一般有兩種類型，即機(jī)械式安全氣囊系統(tǒng)和電子式安全氣囊系統(tǒng)。主要由碰撞傳感器、安全氣囊ECU和充氣元件與氣囊三部分組成。安全氣囊主要部件位置如圖7-1所示。

圖7-1安全氣囊主要部件位置

圖7-2豐田車系慣性開關(guān)式碰撞傳感器外形

圖7-3豐田車系慣性開關(guān)式碰撞傳感器結(jié)構(gòu)

碰撞傳感器的工作原理如圖7-4所示。在正常情況下，偏心轉(zhuǎn)子和偏心重塊在螺旋彈簧彈力的作用下，頂靠在外殼相連的止動塊上，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)不接觸，開關(guān)處于“OFF”，如圖7-4(a)所示。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，偏心重塊由于慣性力將帶動偏心轉(zhuǎn)子克服彈簧力產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，當(dāng)碰撞強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，偏心轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)到一定角度將使旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)接觸而閉合，此時(shí)碰撞傳感器向ECU輸入一個(gè)“ON”信號，ECU只有收到碰撞傳感器輸入的“ON”信號時(shí)，電路接通，才會去引爆充氣元件。

圖7-4碰撞傳感器工作原理(a)旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)不接觸時(shí)；(b)旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)接觸時(shí)

圖7-5安全氣囊ECU內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖7-6安全氣囊ECU及系統(tǒng)電路圖

為了保證安全氣囊系統(tǒng)工作的可靠性，防止誤引爆，只有當(dāng)SRS偵測電路、觸發(fā)傳感器和碰撞傳感器同時(shí)接通時(shí)，氣囊才能被引爆充氣。氣囊引爆條件如圖7-7所示。

圖7-7氣囊引爆條件

圖7-8充氣元件與氣囊組成

圖7-9螺旋電纜

4.安全氣囊系統(tǒng)元件布置1)豐田車系安全氣囊系統(tǒng)元件布置豐田車系安全氣囊系統(tǒng)控制元件布置如圖7-10(a)、(b)所示。

圖7-10豐田車系安全氣囊系統(tǒng)元件布置圖

2)本田車系安全氣囊系統(tǒng)元件布置本田車系安全氣囊系統(tǒng)元件布置如圖7-11所示，它的特點(diǎn)是：①

兩個(gè)碰撞傳感器分別裝于駕駛室內(nèi)前下部的左右兩邊，觸發(fā)傳感器裝于ECU內(nèi)部；②

其診斷系統(tǒng)只能進(jìn)行故障警示，但無故障碼顯示，診斷時(shí)，只能通過(SRS)ECU左側(cè)配置的16針測試座測量電壓進(jìn)行。

3)奔馳車系安全氣囊系統(tǒng)奔馳車系安全氣囊系統(tǒng)與其他車系安全氣囊系統(tǒng)的最大區(qū)別是：氣囊的引爆控制信號不是在車前面的碰撞傳感，而在駕駛座及乘客座安全帶扣開關(guān)。這兩個(gè)安全帶扣開關(guān)的功用相當(dāng)于前碰撞傳感器的功用，碰撞時(shí)只有在駕駛員和右前乘員系好安全帶的情況下，當(dāng)安全帶收緊并在帶的拉力達(dá)到規(guī)定值時(shí)，安全帶扣開關(guān)觸點(diǎn)才閉合，氣囊才可能被引爆充氣，如果駕駛員和右前乘客不系好安全帶，氣囊不可能被引爆。奔馳車系SRS元件布置如圖7-12所示。

圖7-11本田車系SRS元件布置圖

通過以上幾種車系安全氣囊系統(tǒng)電路的介紹可以看出，安全氣囊系統(tǒng)控制電路有以下幾個(gè)特點(diǎn)：(1)氣囊引爆必須至少同時(shí)滿足兩個(gè)以上的條件，即前碰撞傳感器觸點(diǎn)和車內(nèi)觸發(fā)傳感器觸點(diǎn)必須同時(shí)接通，ECU內(nèi)的偵測電路也必須同時(shí)接通。

圖7-12奔馳車系SRS元件布置圖

(2)車內(nèi)觸發(fā)傳感器和碰撞傳感器觸點(diǎn)兩端都有電阻，車內(nèi)觸發(fā)傳感器一般控制電爆管的電源電路，碰撞傳感器控制電爆管的搭鐵電路。雖然在非引爆的條件下，電爆管的兩端也有電壓，但由于觸發(fā)傳感器和碰撞傳感器的觸點(diǎn)處于打開狀態(tài)，與觸點(diǎn)并聯(lián)的電阻串入電爆電路，因此，流過的電流是極小的，電爆管不會被引爆。防止更換和檢修時(shí)產(chǎn)生誤引爆，在連接氣囊的接線頭上，先用一個(gè)小燈泡兩端跨接到接頭兩端，如果燈泡發(fā)亮，說明電路處于引爆狀態(tài)，千萬不要將氣囊插頭接上，否則將引爆氣囊；若燈泡不亮，表示電路正常，再將氣囊插頭接上，就不會誤引爆氣囊。

7.1.2工作原理1.安全氣囊系統(tǒng)基本工作原理當(dāng)汽車遭受正面碰撞或側(cè)面碰撞時(shí)，其安全氣囊系統(tǒng)基本工作原理如圖7-13所示。

圖7-13安全氣囊系統(tǒng)基本工作原理

2.安全氣囊系統(tǒng)動作過程根據(jù)德國羅伯特博世公司在奧迪(Audi)轎車上試驗(yàn)研究表明：當(dāng)汽車以車速50km/h與前面障礙物相撞時(shí)，安全氣囊系統(tǒng)的動作時(shí)序如圖7-14所示。

圖7-14安全氣囊系統(tǒng)動作時(shí)序(a)10ms時(shí)；(b)40ms時(shí)；(c)60ms時(shí)；(d)110ms時(shí)

乘員席氣囊與駕駛席氣囊的動作過程基本相同。安全氣囊系統(tǒng)的動作過程與經(jīng)歷時(shí)間之間的關(guān)系如表7-1所示。

表7-1安全檢查氣囊系統(tǒng)動作過程與經(jīng)歷時(shí)間之間的關(guān)系

7.1.3故障診斷與檢修

1.

注意事項(xiàng)1)安全氣囊系統(tǒng)使用注意事項(xiàng)

(1)安全氣囊須和安全帶配合使用。安全氣囊系統(tǒng)屬于輔助性安全裝置，應(yīng)配合安全帶使用，同時(shí)在方向盤和乘客側(cè)氣囊部位不可粘貼任何飾物或膠條。

(2)安全氣囊系統(tǒng)不得帶“病”運(yùn)行。否則會造成誤觸發(fā)或不工作，對乘員造成意外傷害。(3)按規(guī)范保管好安全氣囊系統(tǒng)元器件。在運(yùn)輸安全氣囊組件時(shí)，不得與其它危險(xiǎn)品一起運(yùn)輸。保存要嚴(yán)格按規(guī)定執(zhí)行，切忌使組件受到磕碰或振動。

(4)不允許敲擊、跌落、振動ECU控制模塊，不允許酸、堿、油、水的侵蝕，如發(fā)現(xiàn)有凹陷、裂紋、變形或生銹，要更換新件，控制模塊在安裝時(shí)一定要注意安裝方向與模塊上標(biāo)定的方向一致。

(5)決不允許使用其它型號車輛的安全氣囊零件進(jìn)行更換，決不允許重新使用分解、修理過的安全氣囊及方向盤襯墊。(6)對于在組合開關(guān)內(nèi)的螺旋電纜，要使之處于中間位置，否則會引起電纜脫落或其它故障。

(7)在汽車修理作業(yè)時(shí)如對安全氣囊傳感器有沖擊，應(yīng)將它拆下，待修理完畢后再按規(guī)定裝復(fù)；對安全氣囊進(jìn)行的所有維修作業(yè)都必須在斷開蓄電池電源線3min后再進(jìn)行，以免發(fā)生意外，使氣囊展開。

2.故障診斷方法

安全氣囊系統(tǒng)的故障難以確診，一般有警告燈診斷(自診斷)、參數(shù)測量和儀器診斷三種方法。

(1)警告燈診斷法：對自診斷接口進(jìn)行相應(yīng)的操作，通過儀表板上的安全氣囊警告燈讀取故障碼。

(2)參數(shù)測量法：利用診斷測試接口，測出各接口之間的電壓并與標(biāo)準(zhǔn)值比較，從而找出故障原因。(3)儀器診斷法：利用診斷儀器提取故障代碼，根據(jù)故障代碼提示進(jìn)行相應(yīng)的故障排除。

4.安全氣囊間歇性故障的診斷間歇性故障大多是接觸不良，或振動、受熱、受潮等原因所致，可采取以下方法進(jìn)行診斷。1)振動法(1)如圖7-15所示，將連接器輕輕左右、上下晃動，同時(shí)觀察警示燈是否變化，如果突然發(fā)生變化，則表明故障點(diǎn)就在晃動處。應(yīng)檢查連線與其相應(yīng)部件的連接是否可靠，連接器端子是否骯臟，端子是否被拉伸等。

(2)如圖7-16所示，將連線輕輕左右、上下晃動，如果警示燈發(fā)生變化，則表明故障點(diǎn)在晃動處。檢查重點(diǎn)在連接器端子、振動支點(diǎn)及連接線穿過車身的部位。(3)對懷疑有故障部位的零件或傳感器，也可用振動法檢查；但注意不要振動安全氣囊系統(tǒng)的中央傳感器總成。

圖7-15晃動連接器

圖7-16晃動連線

2)噴水法當(dāng)懷疑故障是因零部件受潮而引起時(shí)(故障多發(fā)生在雨天或天氣潮濕時(shí))，可采用噴水法診斷，噴水試驗(yàn)如圖7-17所示。當(dāng)對某部位噴水時(shí)警示燈發(fā)生變化，則表明故障在被噴水處(注意噴水時(shí)不能直接將水噴到電子元件上，同時(shí)如車輛本身漏水，噴水時(shí)一定要小心，不能打濕電子元件)。

3)加熱法當(dāng)懷疑故障是因零部件受熱而引起時(shí)，可用吹風(fēng)機(jī)或類似加熱工具進(jìn)行檢查，如圖7-18所示。當(dāng)對某部位加熱時(shí)警示燈發(fā)生變化，則表明故障在被加熱處(注意加熱溫度一般不要超過60℃，且不能對電子元件直接加熱)。

圖7-17噴水試驗(yàn)圖

圖7-18用電吹風(fēng)機(jī)加熱

5.典型轎車安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷與檢測1)豐田車系安全氣囊系統(tǒng)故障診斷豐田車系安全氣囊系統(tǒng)在儀表盤上均設(shè)有指示燈(如圖7-19所示)，

當(dāng)安全氣囊系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，自診斷系統(tǒng)將故障碼存儲在安全氣囊ECU中，可按下面的程序調(diào)取，由安全氣囊指示燈閃爍顯示。

圖7-19豐田車系，安全氣囊指示燈

圖7-20TC端子與E1跨接

③

此時(shí)安全氣囊指示燈將會閃爍故障碼，故障碼波形如圖7-21所示。故障碼內(nèi)容如表7-2所示。

圖7-21故障碼波形

表7-2故障碼內(nèi)容

圖7-22自診斷故障碼的清除

③

在AB端子尚未取開前，將TC端子再次搭鐵后再移開AB端子等待1s。④

移開TC端子搭鐵后再將AB端子搭鐵1s。⑤AB搭鐵未移開前再將TC搭鐵，然后將AB搭鐵移開，并保持TC搭鐵，直到SRS指示燈一直連續(xù)閃爍，即表示故障碼41已被清除。(3)豐田SRS系統(tǒng)主要元件的檢測。豐田主要元件的參數(shù)檢測應(yīng)符合表7-3的要求，否則為元件已損壞，應(yīng)進(jìn)行更換。

表7-3豐田主要元件的參數(shù)檢測

(5)搭鐵短路的故障診斷如表7-4所示。

表7-4搭鐵短路的故障診斷與檢測

續(xù)表(6)斷路的故障診斷與檢測如表7-5所示。

表7-5斷路的故障診斷與檢測

表7-6日產(chǎn)車系安全氣囊故障碼內(nèi)容表

圖7-23寶來汽車安全氣囊各部件安裝位置

(2)查詢清除故障碼。在故障診斷儀顯示屏顯示“選擇功能××”的狀態(tài)下，按0鍵和2鍵選擇“查詢故障存儲器”功能，按Q鍵確認(rèn)輸入，故障診斷儀顯示屏顯示存儲的故障數(shù)量，存儲的故障將依次顯示并打印出來，寶來轎車SRS主要故障碼及含義見表7-7所示。當(dāng)故障診斷儀顯示屏顯示“無故障”時(shí)，按“→”鍵回到初始狀態(tài)，故障診斷儀顯示屏顯示“選擇功能××”。

表7-7寶來轎車SRS系統(tǒng)主要故障碼及含義

(3)讀取測量數(shù)據(jù)塊。在故障診斷儀顯示屏顯示“選擇功能××”的狀態(tài)下，按0鍵和8鍵選擇“讀取測量數(shù)據(jù)塊”，故障診斷儀顯示屏顯示“08—讀取測量數(shù)據(jù)塊”。按Q鍵確認(rèn)輸入，故障診斷儀顯示屏顯示“輸入顯示組號××”，按相應(yīng)數(shù)字鍵輸入組號。

(4)控制單元編碼。在使用新的控制單元時(shí)，應(yīng)對其進(jìn)行編碼。在故障診斷儀顯示屏顯示“選擇功能××”的狀態(tài)下，按0鍵和7鍵選擇“控制單元編碼”功能，即可對控制單元進(jìn)行編碼，根據(jù)車輛所裝備的零件輸入相應(yīng)的代碼。

(5)自適應(yīng)。①

關(guān)閉氣囊。在顯示屏顯示“選擇功能××”的狀態(tài)下，按1鍵和0鍵選擇“自適應(yīng)”即可進(jìn)入自適應(yīng)模式，顯示屏顯示“10—自適應(yīng)”，按Q鍵確認(rèn)，顯示屏顯示“輸入通道號××”，按0和1鍵選擇通道01，按Q鍵確認(rèn)，顯示屏顯示“氣囊打開WSC01948〈-13-〉”。按“→”鍵，顯示屏顯示“是否存儲新值？”，如果要存儲，按Q鍵確認(rèn)(否則按C鍵消除輸入)，顯示屏顯示“新值已被存儲”，按“→”鍵，顯示屏顯示“選擇功能××”，按0和6鍵，結(jié)束輸出，按Q鍵確認(rèn)。關(guān)閉氣囊完成，氣囊警報(bào)燈滅。②

打開氣囊的操作與上述操作基本相同，只是在輸入匹配值時(shí)，輸入00000即可。

7.2汽車電控防撞裝置

圖7-24汽車電控防撞裝置

7.2.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)能進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測。汽車電控防撞裝置是一種主動安全系統(tǒng)，是一種可向駕駛員預(yù)先發(fā)出視聽報(bào)警信號的探測裝置，主要是解決汽車行駛的安全距離問題。位于車輛前部的雷達(dá)能夠分辨車輛前方物體的距離和方位，與路面情況傳感器共同承擔(dān)環(huán)境監(jiān)測功能，能主動探測危險(xiǎn)信號。

(2)具有防碰撞判斷能力。汽車電控防撞裝置對前后障礙物的距離和方位以及路面信號進(jìn)行分析，提取有用數(shù)據(jù)，進(jìn)行危險(xiǎn)性判斷，輸出必要的警示信號或應(yīng)急車輛控制信號。在正常行駛時(shí)，汽車電控防撞裝置不停地對車輛行駛的安全程度進(jìn)行監(jiān)控計(jì)算，如判斷為安全狀態(tài)，則系統(tǒng)無任何動作，保證不干擾駕駛員的正常駕駛；若在危險(xiǎn)情況下，可自動采取措施，防止汽車碰撞。

(3)具有車輛自動控制能力。該系統(tǒng)根據(jù)汽車電控防撞裝置輸出的信號，實(shí)現(xiàn)對防抱死制動系統(tǒng)(ABS)或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的自動操作。當(dāng)汽車和障礙物距離達(dá)到一定程度時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出警告以提醒駕駛員，同時(shí)自動防撞系統(tǒng)會首先自動關(guān)閉油門，此時(shí)若駕駛員還未采取相應(yīng)的動作，則系統(tǒng)將自動控制車輛減速。如果在自動操作工作狀態(tài)時(shí)，駕駛員的操作制動力大于自動控制系統(tǒng)提供的制動力，則駕駛員操作有效，這樣可保證即使自動操作失靈時(shí)，駕駛員控制的制動系統(tǒng)仍能起作用。一旦汽車回到安全狀態(tài)或駕駛員采取了相應(yīng)措施，自動防撞系統(tǒng)對車輛的控制將自動解除，回到正常工作狀態(tài)。

7.2.2汽車碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)一些發(fā)達(dá)國家很早就進(jìn)行了汽車碰撞試驗(yàn)研究，制定和執(zhí)行有關(guān)法規(guī)，并且已經(jīng)取得了明顯的效果。例如：美國執(zhí)行了聯(lián)邦安全法規(guī)(簡稱FMVSS)，使得汽車事故死亡人員減少了20%(約1萬人)。我國于20世紀(jì)80年代參照各國法規(guī)制定了汽車碰撞試驗(yàn)安全標(biāo)準(zhǔn)。汽車碰撞試驗(yàn)就是在實(shí)驗(yàn)室里通過牽引，使汽車以48.3km/h的速度撞向事先設(shè)置的障礙物，測量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)各種測試數(shù)據(jù)來判斷試驗(yàn)車的安全性。在汽車碰撞試驗(yàn)中，通常使用標(biāo)準(zhǔn)假人(模擬人)來代替乘員和行人，以檢驗(yàn)它在碰撞前后的變化。

我國頒布了《汽車乘員碰撞保護(hù)》(GB/T11551—89)、《防止汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對駕駛員的傷害》(GB/T11557—89)及《汽車正面撞時(shí)對燃油泄漏的規(guī)定》(GB/T11553—89)等一系列國家標(biāo)準(zhǔn)。2001年起實(shí)施的《關(guān)于正面碰撞乘員保護(hù)的設(shè)計(jì)規(guī)劃》，要求對M1類車進(jìn)行正面碰撞試驗(yàn)。

中國對正面碰撞的試驗(yàn)條件和模擬人測試指標(biāo)規(guī)定：測試假人的頭部損傷指標(biāo)HQC≤1000，胸部變形≤75m，腿部軸向力≤10kN；碰撞時(shí)車門不能打開，前門的鎖止系統(tǒng)不能自動鎖上，前后門至少能打開一個(gè)門(不借助工具)；燃油不得泄漏，漏油速率＜30g/min，在碰撞后的5min內(nèi)，燃油泄漏量＜200ml。

7.2.3結(jié)構(gòu)與原理1．超聲波測距基本原理超聲波(聲納)作為一種特殊的聲波，同樣具有聲波傳輸?shù)幕疚锢硖匦?，即反射、折射、干涉、散射。超聲波測距就是利用其反射特性。超聲波發(fā)射器不斷地發(fā)射出40kHz超聲波，超聲波遇到障礙物后反射回反射波，超聲波接收器收到反射波信號，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，測出發(fā)射與接收到反射波的時(shí)間差t即可求出障礙物到汽車的距離s。

式中，c為超聲波聲速。

在一般的條件下，可認(rèn)為聲速是基本不變的(聲波速度為330m/s)。如果測距精度要求很高，可以通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?。?dāng)將聲速作為常數(shù)時(shí)，只要測得超聲波信號往返的時(shí)間，即可求得距離，并將距離用數(shù)字顯示出來。超聲波測距系統(tǒng)如圖7-25所示。

圖7-25超聲波測距系統(tǒng)

發(fā)射電路在發(fā)射受低頻調(diào)制的超聲波的同時(shí)，使雙穩(wěn)電路置位，此時(shí)計(jì)數(shù)器的閘門E被打開，時(shí)鐘信號開始進(jìn)入計(jì)數(shù)器；而當(dāng)接收電路收到反射波時(shí)雙穩(wěn)電路復(fù)位，計(jì)數(shù)器閘門E被關(guān)閉，時(shí)鐘信號被切斷，數(shù)據(jù)被鎖存，然后經(jīng)譯碼驅(qū)動在顯示器上被鎖存的數(shù)值。假設(shè)聲速為330m/s，則時(shí)鐘振蕩器的頻率為34.3kHz時(shí)，即可認(rèn)為顯示器的讀數(shù)只需要17.15kHz，因?yàn)槲覀円紤]超聲波來回的雙倍時(shí)間。利用超聲波測距原理做成的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)可檢測到距離在90～95?cm之間的障礙物，檢測范圍是以傳感器中心為基準(zhǔn)左右各60°以上，上下各30°以上的區(qū)域。倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的檢測范圍如圖7-26所示。障礙物的有效反射面積應(yīng)大于25cm2，否則雷達(dá)系統(tǒng)不能正常工作。

圖7-26倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的檢測范圍(a)左右有效檢測范圍；(b)上下有效檢測范圍

2.汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作過程汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)就是利用超聲波測距原理檢測車距，來防止汽車發(fā)生碰撞的電控裝置。汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及簡單工作過程如圖7-27所示。

圖7-27汽車?yán)走_(dá)電控防撞裝置結(jié)構(gòu)及工作原理

圖7-28倒車防碰撞超聲波測距系統(tǒng)在車上的布置

圖7-29奧迪A6轎車超聲波傳感器元件布置

圖7-30超聲波傳感器的結(jié)構(gòu)

超聲波傳感器既是執(zhí)行元件，又是傳感器；既發(fā)射信號，也接收信號?？刂茊卧蛩膫€(gè)超聲波傳感器中的一個(gè)發(fā)出命令，該傳感器即發(fā)出超聲波，四個(gè)傳感器都接收超聲波的回波。在超聲波傳感器內(nèi)，整理器將回波信號轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)制解調(diào)器成數(shù)字信號，并將其傳遞到控制單元，控制單元根據(jù)回波的傳播時(shí)間計(jì)算出與障礙物的距離。超聲波倒車電控防撞裝置控制原理如圖7-31所示。

圖7-31超聲波倒車電控防撞裝置控制原理

2)系統(tǒng)工作過程當(dāng)掛上倒擋時(shí)，超聲波倒車電控防撞裝置即開始工作，發(fā)出“嘟嘟”的聲音，表明該系統(tǒng)狀態(tài)良好。當(dāng)車與障礙物相距1.6m時(shí)，可聽見間歇報(bào)警聲。離障礙物越近，聲音越急促。如距離小于0.2m，則連續(xù)發(fā)出報(bào)警聲。報(bào)警聲間隔及音量用故障檢測儀設(shè)定。報(bào)警區(qū)域如圖7-32所示。

圖7-32報(bào)警區(qū)域圖

7.2.4故障診斷與檢修1.汽車電控防撞裝置使用注意事項(xiàng)對于安裝有電控防撞裝置的汽車，應(yīng)注意以下事項(xiàng)。(1)倒車時(shí)應(yīng)保持5km/h以下的速度行駛。(2)由于物理特性，物體的位置、角度、大小、材質(zhì)或背景復(fù)雜的場所等關(guān)系，可能造成檢測范圍變窄，產(chǎn)生不動作或誤動作，并非系統(tǒng)不正常。(3)尤其在上坡或下坡倒車時(shí)，可能引起錯誤的報(bào)警，此時(shí)駕駛員應(yīng)更加小心。

(4)當(dāng)聽到長鳴聲或有“STOP”閃爍時(shí)，應(yīng)立即停車，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)最短檢測顯示為“STOP”?？梢愿鶕?jù)不同的應(yīng)用場所，選擇更長的停車距離。(5)當(dāng)遇到下列不良場所或障礙物時(shí)，易造成不檢測或檢測不到的情形：①

鐵絲網(wǎng)、繩索類細(xì)小物體；②

草地或崎嶇不平的路面；③

棉質(zhì)或表面吸收聲波的材料；④

檢測器表面附著的異物；⑤

同頻率(40kHz)的超聲波、金屬聲、高壓氣體排放聲等的干擾；⑥

障礙物為銳角反射體、錐狀物等。

(6)在50～55cm處可檢測到物體表面積應(yīng)大于25cm2。(7)在車上使用非標(biāo)準(zhǔn)的無線電通信設(shè)備會影響此系統(tǒng)的功能(不含移動電話、音響系統(tǒng))。

2.汽車電控防撞裝置的故障診斷與檢修下面以風(fēng)神藍(lán)鳥汽車為例，介紹故障診斷與檢修方法。(1)尚未掛入倒擋即發(fā)生長鳴現(xiàn)象。故障可能原因：電源線與非倒車擋電源并接。診斷：確認(rèn)電源是否與倒車擋電源并接。檢修方法：將電源線與倒車擋電源并接。

(2)進(jìn)入倒車擋，但無聲音產(chǎn)生(倒車燈亮)。故障可能原因：(1)蜂鳴器插頭未插或損壞；(2)控制主機(jī)損壞。診斷：(1)確認(rèn)蜂鳴器插頭電源是否為12V；(2)確認(rèn)主機(jī)電源電壓是否正確；(3)確認(rèn)主機(jī)是否損壞。檢修方法：插上相應(yīng)插頭或更換主機(jī)。

(3)進(jìn)入倒車擋時(shí)，為兩短聲。故障可能原因：檢測器未與車上線束連接或有一組檢測器損壞。診斷：確認(rèn)線束連接及測試檢測器。檢修方法：將檢測器拔出重新插入；先更換其中一個(gè)檢測器，確認(rèn)是否仍為兩短聲，若是，則更換另一個(gè)。

(4)進(jìn)入倒車擋時(shí)，雖車后有障礙物，但無聲音發(fā)出。故障可能原因：檢測器損壞，超過檢測范圍，控制主機(jī)損壞，障礙物反射面積小。

診斷：確認(rèn)檢測器是否損壞；確認(rèn)障礙物是否在檢測范圍內(nèi)；換一個(gè)新控制主機(jī)，確認(rèn)是否正常；反射面積是否小于25cm2。檢修方法：更換新檢測器，用量尺測量待測物距離，更換控制主機(jī)，用足夠的反射面積。

(5)進(jìn)入倒車擋后，雖車后無障礙物，但蜂鳴器長鳴。故障可能原因：檢測器上沾有泥、水滴等異物，檢測器損壞。診斷：確認(rèn)檢測器上是否有異物，插入另外兩組新的檢測器看是否正常。檢修方法：將檢測器擦拭干凈，確認(rèn)正常與否，更換檢測器。

(6)進(jìn)入倒車擋時(shí)，車后無障礙物，蜂鳴器間斷鳴叫。故障可能原因：檢測器未安裝在指定位置，檢測器檢測到凹凸不平地面。診斷：確認(rèn)安裝是否正確，確認(rèn)地面是否凹凸不平。檢修方法：重新安裝檢測器，移動車輛到平整路面。(7)在某些情況下系統(tǒng)工作不正常，其他情況正常。故障可能原因：檢測器受到其他聲波的干擾。診斷：此情況下系統(tǒng)是好的。檢修方法：排除干擾源。

7.3汽車防盜系統(tǒng)

7.3.1系統(tǒng)組成汽車防盜系統(tǒng)的組成框圖如圖7-33所示，一般由報(bào)警設(shè)置/解除裝置、傳感器、防盜電控單元(ECU)、報(bào)警裝置、防止汽車啟動和移動裝置等組成。圖7-34為汽車防盜系統(tǒng)各元件安裝位置圖。

圖7-33汽車防盜系統(tǒng)的組成框圖

圖7-34汽車防盜系統(tǒng)各元件安裝位置

1．報(bào)警設(shè)置/解除裝置當(dāng)所有的車門、發(fā)動機(jī)底部及行李箱關(guān)閉時(shí)，車主通過報(bào)警設(shè)置/解除裝置使所有的車門鎖止，汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)入預(yù)警狀態(tài)。當(dāng)汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)啟動時(shí)，設(shè)在車內(nèi)可見位置的工作顯示燈開始工作，以保證防盜報(bào)警系統(tǒng)正確無誤地開始工作，這對小偷也是一種心理威懾。設(shè)置方法可分為主動式與被動式兩種。主動式是指用于裝置啟動的特別操作方式，具有暗號開關(guān)或密碼電源開關(guān)板，其典型的方式是無線電或紅外線遙控方式，目前市場上這種產(chǎn)品較多。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是在安裝上有通用性；缺點(diǎn)是容易忘記設(shè)置，發(fā)生疏漏。被動式則是對駕車者不要求特別操作，當(dāng)車門關(guān)閉后，防盜報(bào)警系統(tǒng)能自動進(jìn)行工作，不會發(fā)生忘記設(shè)置啟動的疏漏，能夠提高其防盜效果。目前中、高檔轎車一般都采用了這種方式。

2.傳感器1)傳感器的功用當(dāng)防盜報(bào)警系統(tǒng)工作時(shí)，傳感器檢測汽車有無異常情況發(fā)生。當(dāng)汽車被移動或車門被打開時(shí)，傳感器將檢測到的信號傳送給防盜電控單元。防盜電控單元根據(jù)其內(nèi)部儲存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判斷汽車是否正在被盜。如汽車被盜，防盜電控單元輸出信號，控制報(bào)警裝置發(fā)出聲光報(bào)警信號，阻止汽車啟動，切斷燃油供給。

3.防盜電控單元防盜電控單元的基本組成如圖7-35所示，主要由輸入回路、微型計(jì)算機(jī)、輸出回路、A/D轉(zhuǎn)換器等組成。

圖7-35防盜電控單元基本組成

防盜電控單元的功能如圖7-36所示。防盜電控單元接收各種傳感器(防盜傳感器、車速傳感器、各種門的開關(guān)以及電動機(jī)的位置等)發(fā)送的信號，根據(jù)電控單元中預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)和編制的程序，通過數(shù)學(xué)計(jì)算和邏輯判斷，確定車門是否鎖定，車輛是否非法移動、被盜，以便控制各個(gè)執(zhí)行器(門鎖電動機(jī)、發(fā)動機(jī)電控單元、啟動繼電器、喇叭、燈光等)，從而使汽車處于報(bào)警狀態(tài)。防盜電控單元除了具有控制功能外，有的還具有故障自診斷功能。

圖7-36防盜電控單元功能

1)輸入回路從傳感器傳來的信號，首先進(jìn)入輸入回路。在輸入回路里，對傳感器信號進(jìn)行預(yù)處理，包括檢波或?yàn)V波、限幅、波形變換等。如車速傳感器輸入計(jì)算機(jī)的信號，其幅值是隨車速變化的，車速升高時(shí)，輸出的電壓幅值增大，車速降低時(shí)，輸出的電壓幅值減小，電壓信號較弱，為了使信號能夠輸入計(jì)算機(jī)并被采用，必須在輸入回路中將其信號放大、整形。

2)A/D轉(zhuǎn)換器(模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器)在汽車電控系統(tǒng)中，傳感器采集的信號有兩種：一種是模擬信號，例如車速信號；另一種是數(shù)字信號，如車門開關(guān)的輸入信號。信號形態(tài)不同，輸入計(jì)算機(jī)的處理方法也不同。對于數(shù)字信號可直接輸入計(jì)算機(jī)，而對于連續(xù)變化的模擬信號，則必須經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識別的數(shù)字信號后才能輸入計(jì)算機(jī)。A/D轉(zhuǎn)換器的功能就是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。

4)輸出回路輸出回路是計(jì)算機(jī)與執(zhí)行器之間的中繼站，其功用是根據(jù)計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令，控制執(zhí)行器動作。由于計(jì)算機(jī)輸出的控制信號是數(shù)字量，電壓一般為5V，不能直接驅(qū)動執(zhí)行器，因此需要輸出回路進(jìn)行放大。如果執(zhí)行器需要模擬量驅(qū)動，那么還需要經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換之后，才能控制執(zhí)行器動作。

4.報(bào)警裝置當(dāng)有人非法侵入車廂時(shí)，可采用以下方式報(bào)警：①

喇叭鳴叫，使喇叭或揚(yáng)聲器斷續(xù)發(fā)出鳴叫聲；②

燈光閃亮的方式，使轉(zhuǎn)向燈、大燈、尾燈忽亮忽暗；③

采用專用喇叭與普通喇叭進(jìn)行組合的報(bào)警；④

指名呼叫，電波向車主發(fā)送警報(bào)，與汽車電話線連接，發(fā)出盜車信號；⑤

利用電波在電子地圖上顯示被盜車位置，便于警方追蹤查找。

圖7-37防止汽車的啟動和移動裝置電路

圖7-38豐田凌志LS400車防盜系統(tǒng)電路

7.3.2工作原理1.汽車防盜系統(tǒng)工作原理如圖7-39是防盜報(bào)警系統(tǒng)門鎖開關(guān)及指示燈電路。電子模塊的G端子連接到自動門鎖的“鎖定”電路，M端子連接到自動門鎖的“開鎖”電路。左、右門鎖開關(guān)接于模塊的H端子，當(dāng)車門關(guān)閉時(shí)，此開關(guān)打開。報(bào)警指示燈連接在電源和模塊D端子間，只要D端子(模塊動作時(shí))搭鐵，燈就點(diǎn)亮，它的作用是用來提醒駕駛員防盜系統(tǒng)各部分的工作狀態(tài)。圖7-40所示是防盜報(bào)警系統(tǒng)、門鎖側(cè)柱開關(guān)與觸發(fā)繼電器的連接。圖7-41所示是防盜報(bào)警系統(tǒng)處于防盜準(zhǔn)備狀態(tài)左車門打開時(shí)的電流方向。電流從電源經(jīng)左門框側(cè)柱開關(guān)及二極管再經(jīng)過觸發(fā)繼電器線圈后搭鐵，觸發(fā)繼電器吸合，使模塊的J端子搭鐵，亮燈報(bào)警系統(tǒng)工作。

圖7-39防盜報(bào)警系統(tǒng)門鎖開關(guān)及指示燈電路

圖7-40防盜報(bào)警系統(tǒng)、門鎖側(cè)柱開關(guān)與觸發(fā)繼電器的連接

(3)將自動門鎖開關(guān)置于鎖定位置，這時(shí)蓄電池電壓加到模塊的G端子，使模塊D端子穩(wěn)定搭鐵，指示燈一直點(diǎn)亮。(4)關(guān)閉車門，借以打開門框側(cè)柱開關(guān)，觸發(fā)繼電器失壓釋放，J端子不再搭鐵，使燈2s后熄滅，此時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入報(bào)警準(zhǔn)備狀態(tài)。

圖7-41防盜報(bào)警系統(tǒng)處于防盜準(zhǔn)備狀態(tài)左車門打開時(shí)的電流方向

當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入防盜準(zhǔn)備狀態(tài)后，如有人擅自開門，報(bào)警繼電器將動作，喇叭、燈光系統(tǒng)報(bào)警，并由啟動中斷電路阻止發(fā)動機(jī)啟動。圖7-42為防盜報(bào)警執(zhí)行電路。報(bào)警電路在準(zhǔn)備狀態(tài)擅自打開車門時(shí)觸發(fā)模塊，使報(bào)警繼電器線圈F端子搭鐵，繼電器吸合，接通喇叭、前照燈及尾燈電路報(bào)警，同時(shí)啟動中斷電路，阻止發(fā)動機(jī)啟動。

圖7-42防盜報(bào)警執(zhí)行電路

2.豐田凌志LS400轎車防盜系統(tǒng)工作原理如圖7-38所示為豐田凌志LS400車防盜系統(tǒng)電路圖，當(dāng)把自動門鎖開關(guān)置于“LOCK”位置時(shí)，關(guān)閉車門，則系統(tǒng)進(jìn)入防盜報(bào)警準(zhǔn)備狀態(tài)。這時(shí)如有人試圖不用鑰匙強(qiáng)行進(jìn)入車內(nèi)，打開發(fā)動機(jī)艙蓋和行李廂門，或當(dāng)蓄電池端子被拆下又重新連接時(shí)，防盜系統(tǒng)ECU檢測到