汽车附属电气设备培训课件

汽车车身电气设备系统及附属电气设备 主编 : 冀旺年制作 : 冀旺年电 子 教 案 第 11 章 汽车附属电气设备 第第 29 讲讲第第 11章章 汽车汽车 附属电气设备附属电气设备 (一一) （ 2学时）学时）附属电气能增加汽车的安全性和附属电气能增加汽车的安全性和舒适性。当今汽车的附属电气品种繁舒适性。当今汽车的附属电气品种繁多，本章只介绍一些最常见的电器附多，本章只介绍一些最常见的电器附件。主要有：风窗刮水器、洗涤器、件。主要有：风窗刮水器、洗涤器、电动调节后视镜、停车加热装置、车电动调节后视镜、停车加热装置、车载冰箱、车用微波炉、电动绞盘等。载冰箱、车用微波炉、电动绞盘等。 第第 29讲讲 汽车汽车 附属电气设备附属电气设备 (一一 )11.1 刮水器工作控制与刮水器工作控制与 维维 修修 11.2 洗洗 涤涤 器工作控制器工作控制 11.3 电动电动 后后 视视 教学重点教学重点 : 刮水器、洗涤器控制系统的故障维修；电动后视刮水器、洗涤器控制系统的故障维修；电动后视镜控制的检测维修。镜控制的检测维修。教学难点教学难点 : 自感应雨刮控制和电动后视镜的控制自感应雨刮控制和电动后视镜的控制11.1 刮水器工作控制与刮水器工作控制与 维维 修修刮水器结构刮水器结构刮水器控制刮水器控制奔驰自感应雨刮控制系统奔驰自感应雨刮控制系统刮水器故障诊断维修刮水器故障诊断维修刮水器有真空式、气动式和电动式三种。目前汽车上广泛使用的是电动式刮水器。电动刮水器由直流电动机和一套传动机构组成。刮水器结构刮水器结构目前，刮水器多 为标 准的两速或三速系 统 或 带间 歇的两速或三速系 统 。有的 车辆还 用了 单 速的后窗刮水器和洗 涤 器。 1. 刮水器的变速原理刮水器的变速原理 刮水器的变速是利用直流电动机变速原理来实现的，由直流电动机电压平衡方程式可得转速公式为：n = ( U IR ) / ( KZF ) 式中 : U-电动机端电压，单位为 V ；I-通过电枢绕组中的电流，单位为 A ；R-电枢绕组的电阻，单位为 W ；K-常数；Z-正、负电刷间串联的导体数；F-磁极磁通，单位为 Wb 。在电压 U和直流电动机定型的条件下，即 I、 R、 K均为常数，当磁极磁通 F增大时转速 n下降，反之则转速 n上升。所以，刮水器变速是在直流电动机变速的理论基础上，采取改变电动机磁极磁通的强弱，或者改变两电刷之间的导体数多少来实现的。刮水器控制刮水器控制 采用改变电动机磁极磁通变速的方法，只适用于线绕式直流电动机。线绕式直流电控刮水电机的工作原理见图 11. 2所示。 刮水器低速运转。当刮水器控制模块（受控继电器）给与刮水器电机相连接的 1、 2、 4导线接高电位（蓄电池正极）时，电流分两路；一路通过串励绕组、电枢至地（蓄电池负极）形成回路；另一路通过并励绕组至地（蓄电池负极）而形成回路。此时，在串励绕组和并激绕组的共同作用下，磁场增强，电动机以低速运转。刮水器高速运转。当刮水器控制模块（受控继电器）只给与刮水器电机相连接的 1、 2导线接高电位（蓄电池正极）时，电流经过串励绕组、电枢至地（蓄电池负极）形成回路。此时由于并励绕组没有电流，磁场减弱，电动机以高速运转。 图 11.2 线绕式直流电控刮水电机的工作原理1-串励绕组； 2-电枢； 3-并励绕组； 4-触点； 5-凸轮（ 1）改变磁通变速）改变磁通变速改变电刷间导体数变速的方法只能通过永磁电机来实现，它的磁极为铁氧体永久磁铁，具有不易退磁的优点。其工作原理见图 11.3所示。当刮水水器控制模块（受控继电器）给刮水器 2、 5端接高电位（蓄电池正极）时，电动机处于 B1、B2两电刷工作，由于两电刷间电枢导线多，电动机转速低。当刮水器 5、 6端为高电位时，电动机的工作电刷改为 B1、 B3， 两电刷间的电刷导线少，则电动机转速高。 图 11.3永磁式刮水器电动机控制电路（ 2）改变电刷间的导体数变速）改变电刷间的导体数变速汽车上装用的电动刮水器都设有自动复位装置。所谓的自动复位，就是指在切断刮水器开关时，刮水片能自动停在驾驶员视野以外的指定位置。 2.刮水器的自动复位装置刮水器的自动复位装置 图 11.2 线绕式直流电控刮水电机的工作原理1-串励绕组； 2-电枢； 3-并励绕组； 4-触点； 5-凸轮图 11.3 永磁式刮水器电动机控制电路触点 4及凸轮 5，就是线绕式电动刮水器的自动复位装置。 凸轮与电枢轴连动，触点由凸轮控制，凸轮的凹处把触点断开，电动机才停转。 如果刮水片没有到规定的停止位置，由于触点与下面的铜环接触保持接地，则电流继续流入电枢，电动机继续运转，当转至图示位置时，接地被中断。 电动刮水器的间歇控制可分为可调式和不可调式。可调式间歇控制是根据雨量的大小来确定间歇时间，有一种带雨滴传感器的间歇刮水器，它利用压电元件做成的雨滴传感器对雨量进行检测，从而获得最佳的间歇时间。 3.电动刮水器的间歇控制电动刮水器的间歇控制以无稳态方波发生器控制的间歇刮水器为例介绍其工作过程，电路参见图 11.4所示。由 V1、 V2组成无稳态多谐振荡。 R1、 C1决定 K的通电吸合时间， R2、 C2决定 K的断电时间。当刮水器开关处在 0档时，刮水器电动机电枢被 B3、 B1电刷、继电器 J的常闭触点和自停开关短路，电动机不工作。 图 11.4 电子间歇刮水器电路此时，若接通间歇开关，则 V1导通， V2截止， K通电使常开触点闭合，电动刮水器以低速运转。当 C1充电到一定值后， V2导通， V1迅速截止， K断电常闭触点闭合，电动刮水器自动复位后停止工作。当 C2充电到 V1导通电压时， V1导通， V2截止， K动作，常开触点闭合，重复上述过程。 图 11.5与图 11.6为广州本田 2003刮水器与洗涤器控制电路。 4.电动刮水器电动刮水器的控制电路的控制电路 图 11.5 广州本田 2003刮水器与洗涤器控制电路（一）图 11.5与图 11.6为广州本田 2003刮水器与洗涤器控制电路。 4.电动刮水器电动刮水器的控制电路的控制电路 图 11.6 广州本田 2003刮水器与洗涤器控制电路（二）奔驰车自动感应式雨刮控制系统采用了全新的 BENZ雨刮控制，完全改变了由开关信号控制继电器的模式，它由电脑之间CAN-BUS网络信号传输综合控制 ,参见图11.7所示。 奔奔 驰驰 自感自感 应应 雨刮控制系雨刮控制系 统统 图 11.7 BENZ雨刮控制系统与控制原理 1.电脑控制自感应雨刮电脑控制自感应雨刮电脑根据车速及雨滴传感器信号控制。当雨刮位置于 “1”档及 “2”档时，自动控制开始作用，当车速低于 5 km/h以下时，左前 SAM控制电脑工作，控制雨刮电机间歇工作，频率根据雨水传感器信号控制雨刷电机。车速信号是由左前轮车速传感器送到仪表板，再送到右前 SAM电脑。雨水传感器信号送到头顶灯控制面板电脑 (N70)再传到左前 SAM电脑，电脑间信号传输均通过电脑网络传输连线 (CAN)传输。雨刮开关 S4 (组合开关总成 )控制开、停、 1档及 2档位置，并将信号送到组合开关控制电脑。组合开关控制电脑 (N80)接收雨刮开关信号，经电脑内部计算，将开关信号转换为电脑数位信号，传送到 CAN总线。 CAN总线是电脑与电脑之间的数据传输总线，在电脑内将控制指令进行编码，送输到定的“ H（ 高速） ” 、 “ L（ 低速） ” 电路，此线路可同时传输多路信号，信号包含地址码加信息码，并将信息码进行解码，转换为可用的控制指令。参见图11.8所示。奔奔 驰驰 自感自感 应应 雨刮控制系雨刮控制系 统统 SAM电脑（ N10/6、 N10/7） 分为左右两个电脑，分别与保险丝、继电器盒安装于一个整体，接收雨刮 CAN信号，控制继电器的工作。雨水传感器安装于档风玻璃上方，为光电式传感器，用于感应雨水的大小，将信号送到头顶控制电脑 (N70)， 经 CAN连线送到左前 SAM电脑 (N10/6)。图 11.8 雨刮开关 S4的控制工作原理2.雨刮、喷水加热雨刮、喷水加热雨刮、喷水加热清洗系统的结构组成参见图 11.9所示。 风窗玻璃喷水嘴是具有加热功能的，由 SAM电脑控制电加热 (R2/1、 R2/11)。 加热控制原理见图 11.10所示。 图 11.9 雨刮、喷水加热清洗系统的结构组成B14： 室外温度传感器G2： 发电机M5/1： 喷水泵N10/6： 左前 SAM模组N80： 组合开关电脑R2/11： 喷水嘴加热S4： 组合开关S42： 喷水液位开关B14S4G2M5/1M6/1N10/6N80R2/11S42图 11.10 雨刮、喷水加热控制原理车外温度传感器 B14用来感应车外温度，其信号送到右前 SAM电脑（N10/7）， 通过 CAN总线传至左前 SAM电脑（风窗玻璃加热清洗系统），控制雨刮加热温度。当室外温度低于 5 时，雨刮片开始加热。当室外温度低于 7 时，雨刮片停止加热。 风窗玻璃清洗由组合开关 “ S4” 上按钮开关完成。另外，当温度低于 5 时，由室外温度传感器监测控制，对喷嘴及喷管进行加热。雨刷清洗液开关监视清洗液液面高低，当清洗液位低时，仪表多功能显示屏上显示 “ check windshield washer fluid level” 此时应添加清洗液。加热清洗的工作流程及控制原理见图 11.11所示。 图 11.11 加热清洗的工作流程及控制原理每一片刮水器平均每年要在汽车风窗玻璃上刮 100万次以上。据国际驾驶安全调查显示：雨天驾车，由雨刮老化引起的交通事故率比平常高出大约 5倍！如果刮水器有什么故障，得赶紧想办法修复。 刮水器故障刮水器故障 诊诊 断断 维维 修修 1.刮水系统故障代码刮水系统故障代码广州本田 2003刮水器、洗涤器系统的故障码，见表 11.1所列。 表 11.1 广州本田 2003刮水器、洗涤器系统的故障码DTC故障检测故障码 故障原因B1281B1282B1283B1284挡风玻璃刮水器开关 MIST位置电路故障挡风玻璃刮水器开关 INT(AUTO)位置电路故障挡风玻璃刮水器开关 LOW 位置电路故障挡风玻璃刮水器开关 HIGH位置电路故障2. 刮水系统故障码的清除刮水系统故障码的清除 只有将原故障代码所示的故障完全排除了，方可将故障代码清除。以广州本田 2003为例，刮水系统故障码的清除方法为：（ 1） 轮换点火开关的位置 OFF与 ON(II)；（ 2） 将挡风玻璃刮水器开关切换至 MIST， 持续 2秒钟；（ 3） 将挡风玻璃刮水器开关置于 OFF， 并等待 2秒钟；（ 4） 将挡风玻璃刮水器开关置于 INT(AUTO)， 并等待 2秒钟；（ 5） 将挡风玻璃刮水器开关置于 LOW， 并等待 2秒钟；（ 6） 将挡风玻璃刮水器开关置于 HIGH， 并等待 2秒钟。最后用测试仪进行检查。需要说明的是，广州本田 2003的刮水器、洗涤器开关是固定在组合开关控制装置内的。3. 刮水器故障分析与检测刮水器故障分析与检测 刮水器故障包括：不工作、间断性工作、持续操作不停及刮水器不复位等。其它故障与橡皮刷调整有关（诸如橡皮刷拍打风窗下方排水槽或其中一个橡皮刷低于另一橡皮刷的停止位等）。如果发现，使用刮水器在雨下得很大时感觉不错，可是当下小雨时，就会在玻璃面上留下擦拭不均的痕迹；还有的时候会卡在玻璃上造成视线不良。这种情况表明刮片已硬化。好的刮片必须具备耐热、耐寒、耐酸碱、抗腐蚀、能贴合挡风玻璃、减轻电机（马达）负担、低噪音、拨水性强、质软不刮伤挡风玻璃等特点。为确保行车安全，刮水器的刮片需要每六个月至一年更换一次。刮水器或刮片的更换很简单，但在更换时应注意，车型及年份不同，雨刷的安装方法及长度不同。有的只需要更换橡胶刮片即可。故障现象 ： 刮水器电机不转故障原因 ：熔丝烧断；导线松动或接触不良；刮水器控制开关损坏或接触不良；电枢绕组断路或减速器齿轮损坏；线圈接头松脱；电刷损坏或夹住；以及转子卡死所致。故障现象 ： 刮水器动作迟缓故障原因 ：电压过低或开关接触不良；刮片与玻璃的接触面脏污；电动机轴承和减速器齿轮润滑不良；电刷接触不良或弹簧过软所造成。故障现象 ： 开关断开后，刮水器电机不能停转故障原因 ：多半是由于控制开关触点烧结粘连或接载短路；自动停位器触点烧坏所致。故障现象 ： 刮片不能自行复位故障原因 ：刮片不能自行复位，即刮水电机不能停在自动停止位置，多半是由于控制开关损坏，电机自动复位器工作不良，或连接导线断路所致。故障现象 ： 刮水器摇臂有不正常响声故障原因 ：连杆机构扭曲，接头磨损。4. 刮水器电机的检查测试刮水器电机的检查测试 （ 1）低速工况检查：将刮水器电机机壳与蓄电池负极相连，刮水接线插头的端子 +1与蓄电池正极相接，电机应低速动转。（ 2）高速工况检查：将刮水器电机机壳与蓄电池负极相连，接线插头端子 2与蓄电池正极相接，电机应高速运转。（ 3）停止位置检查：将刮水器电机机壳与蓄电池负极相连，将 B端子与蓄电池正极相接，电机应静止不动。接着，将 1端子与蓄电池正极相接，使电机低速运转。然后，断开 1端子的连线，待电机停转后，再将 1端子与 S端子相连。此时，电机应转动，并停止在自动停止位置。广州本田广州本田 2003刮水器电机的检查测试：刮水器电机的检查测试：（ 1） 打开发动机盖，卸下刮水器臂；打开发动机盖，卸下刮水器臂；（ 2） 拆卸发动机盖密封条和车颈板；拆卸发动机盖密封条和车颈板；（ 3） 断开刮水器插接器的连接；断开刮水器插接器的连接；（ 4） 将蓄电池正极连接到刮水器电机将蓄电池正极连接到刮水器电机 5孔插接器的孔插接器的 2号端号端子子 ,并将并将 3号端子接地。电机应低速运转，如果不运转或无号端子接地。电机应低速运转，如果不运转或无法平衡运转，则予以更换；法平衡运转，则予以更换；（ 5） 将蓄电池正极连接到刮水器电机将蓄电池正极连接到刮水器电机 5孔插接器的孔插接器的 2号端号端子，并将子，并将 5号端子接地。电机应高速运转，如果不运转或无号端子接地。电机应高速运转，如果不运转或无法平稳运转，则予以更换；法平稳运转，则予以更换；（ 6） 在在 4号（十）与号（十）与 1号（一）端子间连接指针式电压表号（一）端子间连接指针式电压表，并以低速或高速运转电机。电压计应交替指示，并以低速或高速运转电机。电压计应交替指示 12V和和 4V（ 或更低），否则，更换刮水器电机。或更低），否则，更换刮水器电机。11.2 洗涤器工作控制洗涤器工作控制 风窗玻璃洗涤器由洗涤液罐、洗涤泵、软管、三通、喷嘴及刮水器风窗玻璃洗涤器由洗涤液罐、洗涤泵、软管、三通、喷嘴及刮水器开关组成，见图开关组成，见图 11.13所示。所示。 图图 11.13 风窗洗涤器的组成风窗洗涤器的组成洗涤泵由永磁直流电机和离洗涤泵由永磁直流电机和离心式液片组成一体，喷射压力约心式液片组成一体，喷射压力约为为 70-88kpa。 喷嘴安装在风窗玻喷嘴安装在风窗玻璃下面，其喷嘴方向可以调整，璃下面，其喷嘴方向可以调整，使水喷射在风窗玻璃的合适位置使水喷射在风窗玻璃的合适位置。洗涤泵连续工作的时间一般不。洗涤泵连续工作的时间一般不超过超过 1min， 使用时应先开洗涤泵使用时应先开洗涤泵后开刮水器。在喷水停止后，刮后开刮水器。在喷水停止后，刮水器应继续刮水器应继续刮 2-5次，这样配合次，这样配合使用才能达到良好的洗涤效果。使用才能达到良好的洗涤效果。所以，洗涤器的电路一般与刮水所以，洗涤器的电路一般与刮水器开关联合作用的。器开关联合作用的。图图 11.14是奥迪乘用车前风窗玻璃清洗装置电路，是奥迪乘用车前风窗玻璃清洗装置电路， 当刮水器开关在当刮水器开关在 I档档位置时，刮水器处于间歇工作关态，利用自动复位触点及位置时，刮水器处于间歇工作关态，利用自动复位触点及 C1充放电时间来充放电时间来实现实现图图 11.14 奥迪乘用车前风窗清洗装置电路奥迪乘用车前风窗清洗装置电路 实现间歇控实现间歇控制；刮水器制；刮水器开关处于开关处于 I档时，刮水档时，刮水器以低速工器以低速工作；刮水器作；刮水器开关处于开关处于 II档时，刮水档时，刮水器以高速工器以高速工作；当刮水作；当刮水器开关置于器开关置于TYP位置时位置时，刮水器电，刮水器电机短时间工机短时间工作，松开刮作，松开刮水器开关，水器开关，开关自动返开关自动返回至回至 0位置位置。刮水器开关置于刮水器开关置于 Wa 位置时，将完成洗涤和刮水器两项工作位置时，将完成洗涤和刮水器两项工作 。具体工作。具体工作过程如下：过程如下：（ 1） 洗涤器工作电路中的工作电流由蓄电池正极经卸荷继电器触点、洗涤器工作电路中的工作电流由蓄电池正极经卸荷继电器触点、Si15熔断器、刮水器开关触点熔断器、刮水器开关触点 53a与与 53c、 洗涤泵电机搭铁，于是洗涤器开洗涤泵电机搭铁，于是洗涤器开始工作。始工作。（ 2） 上述电路中除洗涤器工作外，同时电路中的工作电流经间歇控制上述电路中除洗涤器工作外，同时电路中的工作电流经间歇控制器（间歇雨刮继电器）器（间歇雨刮继电器） 53c、 二极管二极管 VD1、 电容器电容器 C2到蓄电池负极。待到蓄电池负极。待 C2充电的同时，电路中电阻充电的同时，电路中电阻 R8与电阻与电阻 R4的电流由小增大，于是在电阻的电流由小增大，于是在电阻 R4上上产生的电压降也由小变大。在此电压作用下，晶体三极管产生的电压降也由小变大。在此电压作用下，晶体三极管 V导通，使间歇导通，使间歇控制器中的触点控制器中的触点 15与与 53e闭合，于是刮水器电机的电路接通，电路中的工作闭合，于是刮水器电机的电路接通，电路中的工作电流由蓄电池正极经卸荷继电器触点、电流由蓄