教学讲义汽车舒适安全与信息系统检修.docx
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教学讲义汽车舒适安全与信息系统检修
项目一汽车总线系统的检测
一、项目要求
知识要求
1．掌握汽车总线系统工作原理
2．掌握汽车总线系统检测方法
能力要求
能够使用VAS5051、V.A.G1551或V.A.G1552对汽车总线系统进行检测
二、必备知识
（一）总线系统信息传输及总体构成
1．总线系统信息传输
2．总线系统构成
（二）CAN-BUS的结构
1．CAN-BUS各组成部件及功能
2．数据传输形式和数据传输原理
3．CAN-BUS的数据传递过程
4．CAN总线的传输仲裁
（三）大众车系CAN-BUS
1．大众车系CAN-BUS类型
2．动力总线系统
3．诊断系统总线
（四）奥迪A6轿车总线系统
1．CAN总线
（1）驱动系统CAN总线
①驱动系统CAN总线组成。
点火开关断开后，CAN通信一直有效，通信断路时（如拔下插头或某一控制单元供电断路）会产生故障记忆，在重新连接正常后，必须删除所有控制单元的故障存储后才可以正常运行。
②驱动系统CAN总线特点如下所述。
Ø500 kbit/s特高速传输。
Ø级别CAN/C。
Ø双绞线：
高线为橙色/黑色，低线为橙色/棕色。
Ø在一根线断路/短路时，所有功能都会停止。
图1-25驱动系统CAN总线组成图
图1-26舒适系统CAN总线组成图
②舒适系统CAN总线特点如下所述。
Ø传输率100 kbit/s。
Ø级别CAN/B。
Ø双绞线：
高线为橙色/绿色，低线为橙色/棕色。
2．LIN总线
（1）LIN总线的含义
LIN是LocalInterconnectNetwork的缩写，它也被称为“局域子系统”，即LIN总线是CAN总线网络下的子系统。
车上各个LIN总线系统之间的数据交换是由控制单元通过CAN数据总线实现的。
奥迪A6轿车LIN总线组成如图1-27所示。
图1-27LIN总线组成示意图
（2）LIN总线组成和工作原理
图1-29LIN主控制器与从控制器、元件之间的连接
图1-30从控制器向LIN总线反馈温度信号
图1-31主控制器向LIN总线系统发送信息
图1-32LIN总线系统的物理结构
3．多媒体定向系统传输数据总线的结构与检修
在奥迪A6、奥迪A8轿车上信息系统的数据传递采用MOST总线系统，是一种环形结构，如图1-33所示。
图1-33基于MOST总线的信息系统
奥迪A6MOST总线系统模式
MOST总线系统有3种工作模式：
睡眠模式、待命模式、工作模式。
图1-38汽车CAN数据传输结构
1．CAN数据总线的万用表检测
小结
1．汽车总线网络相当于汽车的“神经网络”，它的主要作用是完成汽车电控单元之间的信息传递，为汽车的智能化发展提供了基础。
2．总线系统主要由控制器、数据总线、网络、通信协议、网关等组成。
3．CAN-BUS数据总线中的数据传递就像一个电话会议，一个电话用户（电控单元）将数据“讲入”网络中，其他用户通过网络“接听”这个数据，对这个数据感兴趣的用户就会利用数据，而其他用户则选择忽略。
4．CAN总线采用双线制，可以消除外界对信息的干扰。
5．CAN-BUS数据总线传递数据的格式分为开始域、状态域、检查域、数据域、安全域、确认域和结束域7个部分。
6．大众车系CAN总线网络分为动力（驱动）系统、舒适系统、信息系统、仪表系统、诊断系统5个局域网，各个网络传输速率是不同的，它们之间的“翻译”功能由网关来完成。
7．LIN总线实行的是主从控制器的形式，它是CAN总线下的的网络，采用单线制。
8．MOST总线用光纤根据光的全反射来传递信号，被用作信息系统，采用环形结构。
9．总线系统的故障诊断必须采用专用仪器进行检测（VAS5051/VAS5052等）。
习题
1．简述汽车总线技术的发展原因。
2．简述奥迪A6轿车所采用的各个总线系统的基本特点。
3．简述网关在奥迪A6轿车电气系统中的作用。
项目二汽车空调系统检修
一、项目要求
知识要求：
1．掌握汽车空调系统的组成
2．掌握汽车空调系统工作原理
能力要求：
1．能够操纵汽车空调系统
2．能够对汽车空调系统进行维护
二、必备知识
（一）汽车空调系统概述
1．汽车空调系统的功能
2．汽车空调系统的组成
（1）制冷系统
（2）加热系统
（3）通风系统
（4）操纵控制系统
（5）空气净化系统
3．汽车空调系统的热负荷
（二）汽车空调制冷系统
1．制冷系统的组成
制冷系统由空调压缩机、冷凝器、膨胀阀（或CCOT阀）、蒸发器四大机件组成。
2．制冷循环工作原理
（1）压缩过程
（2）冷凝过程
（3）
膨胀过程
（4）蒸发过程
1．压缩机结构及工作原理
2．变容量压缩机
3．冷凝器
4．蒸发器
5．膨胀阀
（a）（b）
图2-19H型膨胀阀原理
（a）热负荷较小时的开度；（b）热负荷较大时的开度
H型膨胀阀安装在蒸发器的进出管之间，阀上端直接暴露在蒸发器出口介质中，感应温
7．储液干燥过滤器
8．管路
（四）CCOT制冷系统
（五）通风系统
图2-25出风温度调节过程
（六）操纵控制系统
图2-26新捷达轿车空调按钮开关
真空操纵系统
电气控制
（1）外部温度开关
（2）三挡压力开关
（3）蒸发器温度开关
（4）双温开关
（5）空调继电器
（6）风扇继电器
（七）自动空调系统
1．自动空调系统的工作过程
图2-29外部温度较低时温度风门的位置（空气全部流经加热器）
图2-30外部温度较高时温度风门的位置（空气不流经加热器）
图2-31外部温度适中时温度风门的位置（部分空气流经加热器）
2．花冠轿车自动空调系统
图2-32丰田花冠轿车微机控制全自动空调控制电路
项目三电动车窗、天窗电动后视镜检修
一、项目要求
知识要求：
掌握电动车窗、天窗与电动后视镜的工作原理、构造及工作特性
能力要求：
1．能够操作电动车窗、天窗与电动后视镜
2．能够排除电动车窗、天窗与电动后视镜故障
二、必备知识
（一）电动车窗
1．电动车窗的结构
电动车窗系统主要由车窗、车窗升降器、电动机、继电器、开关等装置组成。
2．电动车窗电路识图
不同汽车所采用的电动车窗的控制电路不同，按电动机是否直接搭铁分为电动机不搭铁和电动机搭铁两种。
电动机不搭铁的控制电路是指电动机不直接搭铁，其搭铁受开关控制，通过改变电动机的电流方向来改变电动机的转向，从而实现车窗的升降。
电动机搭铁的控制电路是指电动机一端直接搭铁，而电动机有两组磁场绕组，通过接通不同的磁场绕组，使电动机的转向不同，实现车窗的升降。
控制电路如图3-5所示。
图3-8桑塔纳2000型轿车电动车窗控制电路
（二）电动天窗
1.电动车窗的作用
2．电动天窗的结构
电动天窗是最受车主欢迎的汽车天窗，现以电动天窗为例说明天窗的基本结构。
电动天窗主要由滑动机构、驱动机构、开关和控制系统等组成，
3．电动天窗电路识图
（三）电动后视镜
汽车上的后视镜位置直接关系到驾驶员能否观察到车后的情况，与行车的安全性有着密切联系。
而后视镜的调整一般来说比较麻烦，采用电动后视镜，可通过开关进行调整，操作起来十分方便。
图3-11电动后视镜的结构
1．电动后视镜的结构
2．红旗轿车电动后视镜电路识图
图3-12红旗轿车电动后视镜控制系统电路图
图3-13红旗轿车电动后视镜控制系统工作状态图
3.皇冠轿车有的电动后视镜还带有伸缩功能电路识图
三、项目实施
实施目的及要求：
1.通过该项目的实施，能够对电动车窗、天窗及电动后视镜进行故障诊断与排除。
2.该项目应具备完成项目的车辆和该车辆的电路图等资料。
3.实训设备及仪器：
带有电动车窗、天窗及电动后视镜的电器台或车辆、配备万用表及拆装设备。
图3-22速腾轿车舒适CAN、LIN控制电路图
小结：
1.电动车窗系统主要由车窗、车窗升降器、电动机、继电器、开关等装置组成。
2.不同汽车所采用的电动车窗的控制电路不同，按电动机是否直接搭铁分为电动机不搭铁和电动机搭铁两种。
电动机不搭铁的控制电路是指电动机不直接搭铁，其搭铁受开关控制，通过改变电动机的电流方向来改变电动机的转向，从而实现车窗的升降。
电动机搭铁的控制电路是指电动机一端直接搭铁，而电动机有两组磁场绕组，通过接通不同的磁场绕组，使电动机的转向不同，实现车窗的升降。
3.电动车窗的作用：
通风换气、节能、除雾、开阔视野。
4.电动天窗主要由滑动机构、驱动机构、开关和控制系统等组成。
习题：
1．电动车窗、天窗及电动后视镜在原理上具有哪些相似之处？
2．电动车窗、天窗及电动后视镜的开关特点是什么？
3．电动车窗、天窗及电动后视镜控制线路有何特点？
项目四电动座椅的检修
一、项目要求
知识要求
1．掌握汽车电动座椅的功能组成与特点
2．掌握汽车电动座椅的工作原理
能力要求
1．能调节电动座椅
2．了解电动座椅的结构及工作原理
3．能拆装电动座椅
二、必备知识
（一）电动座椅应满足的要求
（二）电动座椅的结构
1．电动机
2．调节机构
（1）高度调整机构
（2）纵向调整机构
三、项目实施
实施目的及要求：
1.通过该项目的实施，能够对电动座椅进行故障诊断与排除。
2.该项目应具备完成项目的车辆和该车辆的电路图等资料。
3.实训设备及仪器：
带电动座椅的电气台或轿车，诊断仪及拆装设备。
小结
1．电动座椅一般由双向电动机、传动装置和座椅调节器等组成
2．电动座椅的控制电路主要由蓄电池、组合控制开关和3个电动机等组成，组合控制开关内部有4套开关触点，驾驶员或乘员通过控制开关上的按钮来调节座椅的位置。
3．带存储功能的电动座椅采用微机控制，它能将选定的座椅调节位置进行存储，使用时只要按指定的按键开关，座椅就会自动地调节到预先选定的座椅位置上。
习题
1．电动座椅有哪些调节功能？
2．简述电动座椅的工作原理。
项目五巡航控制系统（CCS）检修
一、项目要求
知识要求:
1．掌握汽车巡航控制系统的组成与特点
2．掌握汽车巡航控制系统的工作原理
能力要求:
1．能够对巡航控制系统进行设定
2．使用专用仪器对巡航控制系统进行故障诊断
二、必备知识
（一）巡航控制系统概述
1．巡航控制系统的作用
2．汽车巡航控制系统的发展
（二）巡航控制系统的结构与工作原理
巡航控制系统由巡航控制开关、传感器、巡航控制ECU、执行器等组成。
巡航控制开关和传感器将信号送至ECU，ECU根据这些信号计算出节气门的合理开度，并给执行器发出信号，调节节气门的开度，保持汽车按设定的车速等速行驶。
1．巡航控制开关
（1）主开关
（2）控制开关
（3）退出巡航控制开关
2．传感器
（1）车速传感器
车速传感器的类型有电磁式、霍尔式、光电式、舌簧开关式等。
车速传感器信号可同时用于发动机控制、自动变速器控制和巡航控制等。
对于巡航控制系统而言，车速传感器信号的作用是巡航控制ECU用于巡航车速的设定及将实际车速与设定车速进行比较，以便实现等速控制。
（2）节气门位置传感器
节气门位置传感器一般为线性输出型，作用是为巡航控制ECU提供一个与节气门位置成正比的电信号，该传感器与发动机电控系统共用。
（3）节气门控制摇臂传感器
节气门控制摇臂传感器可对巡航控制ECU提供节气门摇臂位置信号。
该传感器为滑线式电位计，巡航控制ECU根据节气门摇臂位置信号对节气门进行控制。
3．巡航控制ECU
巡航控制ECU接收来自巡航控制开关、车速传感器信号和其他的开关信号，按照存储的程序对巡航系统进行控制。
巡航控制ECU有以下控制功能。
（1）记忆设定车速功能
当主开关接通，车辆在巡航控制车速范围内（一般为40～200 km/h）行驶时，操作设定/减速开关可以设定巡航车速。
ECU将设定的车速存储在存储器内，并将按设定车速控制汽车等速行驶。
（2）等速控制功能
ECU将实际车速与设定车速进行比较，确定节气门是否应该开大或关小，并根据实际车速与设定车速的差值，计算出节气门开大或关小的量，进而对执行器进行控制，保证汽车按设定车速等速行驶。
（3）设定车速调整功能
当汽车以巡航控制模式行驶时，如果将设定车速提高或降低，则只要操作恢复/加速或设定/减速开关，就可以使设定车速改变，巡航控制ECU将记忆改变后的设定车速，并按新设定车速进行巡航行驶。
（4）取消和恢复功能
当汽车以巡航控制模式行驶时，如果接通取消开关或接通任何一个其他退出巡航控制开关，巡航控制ECU将控制执行器使巡航控制取消。
取消巡航控制以后，要想重新按巡航控制模式行驶，只要操作恢复/加速开关，巡航控制ECU将恢复原来的巡航控制行驶。
（5）车速下限控制功能
车速下限是巡航控制所能设定的最低车速，不同的车型稍有不同，一般为40 km/h。
当车速低于40 km/h时，巡航车速不能被设定，巡航系统不能工作。
当巡航行驶时，如果车速降至40 km/h以下，则巡航控制将自动取消，且巡航ECU存储器内存储的设定车速将被清除。
（6）车速上限控制功能
车速上限是巡航控制所能设定的最高车速，一般为200 km/h，车速超过该数值，巡航控制车速不能被设定。
汽车在巡航控制模式行驶时，如果操作加速开关，车速也不能加速至200 km/h以上。
（7）安全电磁离合器控制功能
当汽车以巡航控制模式行驶时，如果因为下坡汽车车速高于设定车速15 km/h，则巡航控制ECU将切断巡航控制系统的安全电磁离合器使车速降低。
当车速降低至比设定车速高出不足10 km/h时，安全电磁离合器再次接通，恢复巡航控制。
（8）自动取消功能
当汽车以巡航控制模式行驶时，若出现执行器驱动电流过大，伺服电动机始终朝节气门打开的方向旋转时，则巡航控制ECU存储器内存储的设定车速将被清除，巡航控制模式将被取消，主开关同时关闭。
此外，当巡航控制ECU诊断出系统有故障时，将会使巡航控制系统自动停止工作。
（9）自动变速器控制功能
当具有自动变速器的汽车以巡航控制模式行驶时，如果上坡时变速器在超速挡，车速降至比设定车速低4 km/h以上时，巡航控制ECU将超速挡取消信号送至自动变速器ECU，取消自动变速器超速挡。
当车速升至比设定车速低2 km/h时，巡航控制ECU将超速挡恢复信号送至自动变速器ECU，恢复自动变速器超速挡。
（10）诊断功能
如果巡航控制系统发生故障，巡航控制ECU的自诊断系统能够诊断出故障，并使仪表板上的巡航指示灯闪烁，以便提醒驾驶员。
同时，巡航控制ECU将故障码存储在存储器内。
通过巡航控制指示灯的闪烁或使用故障诊断仪，可以读取故障码。
4．执行器
巡航控制系统的执行器由ECU控制，根据ECU的控制信号控制节气门的开度，以保持车速恒定。
巡航控制系统执行器有真空驱动型和电动机驱动型两种。
（1）真空驱动型执行器
图5-5控制阀
图5-6释放阀的结构和工作原理
图5-7真空泵的结构和工作原理
（2）电动机驱动型执行器
电动机驱动型执行器由电动机、传动机构、电磁离合器和电位计等组成，其结构如图5-8所示。
图5-8电动机驱动型执行器结构
1—驱动电动机2、14—电位计3、15—电位计主动齿轮4—电路板5、17—蜗轮及
电磁离合器6、18—离合器片7—滑环8、21—主减速器9、19—控制臂
10—杆B11、12—限位开关13—杆A16—蜗杆20—电动机
图5-9电磁离合器及其控制电路
1—驱动电动机2—涡轮3—离合器片4—节气门至节气门拉线
若取消巡航控制，则ECU使电磁离合器断电分离，节气门不受电动机控制。
电位计及其电路如图5-10所示。
图5-10电位计及其电路
（三）巡航控制系统的使用
1．巡航控制系统的使用方法
2．巡航控制系统的使用注意事项
三、项目实施
实施目的及要求：
（1）通过该项目的实施，应能够对巡航控制系统进行设定和操作、故障诊断与排除，并掌握巡航控制系统的工作原理。
（2）该项目应具备完成项目的车辆和该车辆的电路图等资料。
（3）实训设备及仪器：
VAS5051/VAS5052、X431等诊断仪。
任务一宝来轿车巡航控制系统的设定与检测
（一）宝来轿车巡航控制系统的设定
（二）宝来轿车巡航控制系统自诊断
宝来轿车巡航控制系统电路，如图5-16所示。
图5-16宝来轿车巡航控制系统电路图
宝来轿车巡航控制系统的设定方法如下。
由于CCS系统是集成在发动机电控系统中的一个子系统，所以其自诊断的各项功能均在发动机电控系统（地址01）中完成。
可使用V.A.G1551/1552、VAS5051/5052等诊断仪器，如图5-17所示。
将VAS5051/5052连接到宝来轿车的诊断插头上，打开VAS5051或VAS5052，进入01地址。
图5-17大众车系自诊断设备
01—控制单元版本信息，装备CCS系统的发动机控制单元版本信息（以1.8L发动机为例）。
（1）读取数据流
数据组066
数据组066
显示区2：
1000，各数值依次表示：
巡航控制系统是否接通；离合器是否踏下；制动器是否踏下；制动器状态。
其中，1：
表示肯定；0：
表示否定。
数据组066
显示区4：
0000，各数值依次表示：
RES按钮状态；SET按钮状态；巡航控制开关位置；巡航控制开关位（ON或OFF）。
其中，1：
表示肯定；0：
表示否定。
（2）巡航控制系统激活或取消
采用11功能，可取消或激活巡航功能。
激活巡航控制系统功能：
选择11功能，输入11463。
取消巡航控制系统功能：
选择11功能，输入16167。
任务三丰田LS400轿车巡航控制系统的设定与检测
（一）丰田LS400轿车巡航控制系统的设定
（二）凌志轿车LS400轿车巡航控制系统的检测
图5-20凌志LS400轿车巡航控制系统电路
1.巡航控制系统状态指示的检查
2.读取故障码
四、故障案例
故障一三菱帕杰罗速跑车，自动定速巡航系统失效
1.故障现象
2003款北京帕杰罗速跑（PAJEROSPORT）3.0L汽车，自动定速巡航失效。
2.故障诊断与排除
该车巡航系统与其他车型定速巡航系统大致相同，在结构上，该系统将真空执行器与节气门融合一体，取消中间连线和拉线，其中控制开关不仅能操作自动定速巡航，同时对于定速巡航中的故障，可以人工读取故障码。
根据上述故障现象，先读取故障码，具体渎码方法如下：
（1）在接通设定开关SET的情况下，将点火开关打到ON位。
（2）在Is内接通恢复开关（RESUME）。
（3）再次接通设定开关SET，踩制动踏板5s或更长时间，通过CRUISE灯闪亮读取故障码。
读得故障码12，其含义是车速传感器信号异常。
于是仔细检查车速传感器及其线路，发现其插线脱落。
将插线插好后，试车，自动定速巡航系统功能恢复，故障排除
故障二一辆三菱蒙特罗越野车，行驶21万km，巡航系统出现了故障，操纵巡航系统控制按钮，巡航系统不起作用。
1.故障现象
当车速超过40km／h以上时，按下主控开关，主控开关指示灯会亮，按下综合控制开关的设定（SET）按钮，巡航系统工作指示灯不亮，经过多次操作，始终无法激活巡航系统控制单元。
2.故障诊断与排除
（1）首先检查电源供给系统，打开点火开关，测量巡航系统控制单元ECU供电电压，电源供电正常。
（2）检查巡航系统至各部件的线束是否存短路、断路故障，检查结果没有发现异常现象。
（3）巡航系统控制单元为什么不能被激活。
影响ECU激活的部件较多，如主控开关、综合控制开关、制动灯开关、节气门怠速触点开关、O／D开关、车速信号以及里程表内部电路等。
将上述的几个开关进行检测，没有发现常开的变成常闭，常闭的变成了常开或开关触点接触不良现象，几个开关功能正常。
（4）检测车速信号，如果车辆处于静止状态，必然没有车速信号，也无法对巡航系统执行机构进行全面检查。
于是，接上发动机控制单元检测仪，从ECU第26脚的车速信号输入端接出1条引线，用万用表交流2V挡进行车速信号的测量，对该车再次进行路试。
在路试过程中，从检测仪上看不到车速信号。
因为没有车速信号输入到巡航系统控制单元，所以无法激活ECU，从而导致巡航系统无法工作。
（5）拆下仪表盘，将里程表拆下，经认真检查，发现输出端口处的一个贴片晶体管表面有凸起痕迹，取下测量，3个电极已击穿。
更换晶体管，装复仪表，进行路试测量，车速信号正常了。
操纵巡航系统，仪表上的巡航系统工作指示灯亮了，同时操纵加、减速功能一切正常，故障终于排除。
故障三迈腾轿车1.8T手动档车辆定速巡航系统无法设定
1.故障现象：
车辆达到巡航设定车速后，打开巡航开关，按压“SET”按钮，定速巡航无法设定。
迈腾车辆巡航系统可在20km/h至210km/h车速范围内使汽车以设定的车速恒速行驶。
正确操作方法为：
沿图5－30所示箭头①的方向拉操纵杆，直至其啮合，即可打开车速巡航控制系统，当车辆行驶速度达到20km/h以上需要进行定速巡航时，立即按一下图5-30中的
按钮.，即可将该车速储存和保存在系统里，此时如果设定成功则组合仪表内的指示灯
随即点亮。
图5-30迈腾轿车1.8T手动档车辆定速巡航系统的设定开关
2.故障原因
（1）巡航未被激活或控制单元故障
（2）控制单元编码（J623或J527）错误
（3）刹车或离合器开关故障
（4）巡航开关故障
（5）节气门体故障
（6）加速踏板故障
（7）转向柱控制单元J527故障
（8）线路故障
3.故障诊断过程：
（1）用VAS5051进入网关列表检查所有系统无故障码，
（2）检查发动机控制单元J623编码、J527编码均正常。
（3）检查J527数据流，16-08-004的2和3区,操纵巡航开关分别有开关,激活,加速,恢复,减速,各个信号,说明J527能够收到巡航开关的信号，证明巡航开关及到J527的线路无故障。
（4）检查发动机控制单元J623的离合器开关信号,制动开关信号,巡航开关信号.01-08-066的巡航开关打开时,第4区是10000001,第2区是00001000,关闭时2和4区均为00000000.第2区踩下离合器踏板和制动踏板是00001111,松开是00001000,对比正常车辆数据流变化情况，结果相同，判断制动开关,离合器开关,巡航开关均正常。
（5）在J540中读取离合器开关数值（53-08-008-01），与正常车辆对比无异常。
在J519中读取离合器开关数值（09-08-15-03），能够正常显示开/关，与正常车辆对比无异常。
（6）检查节气门和油门踏板数据块变化均正常,清洗并匹配了节气门试车，故障依旧。
所有数据均正常巡航不工作,按经验更换巡航开关试车，无效。
经检查，巡航所需要的全部开关信号均正常。
各个控制模块之间通过总线传递信号，而在J623中可以读取到经过J527传递过来的巡航开关信号，说明总线系统无异常。
此时作如下推断：
各个控制单元收到开关的正常信号，执行器也可以正常执行信号。
有某一条件不满足导致控制单元禁止车辆进入巡航状态。
检查全车保险丝正常,进而清理了所有搭铁线试车还是无效。
此时怀疑是某一控制模块干扰，
分别更换了J533、J527、J519等
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