本田奥德赛车身控制系统的研究毕业论文.docx
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本田奥德赛车身控制系统的研究毕业论文
前言1
1多路传输控制系统1
1.1概念1
1.2工作原理1
1.2.1多路传输通信功能1
1.2.2唤醒和睡眠功能1
1.2.3故障保护功能2
1.3部件位置2
1.3.1多路传输控制单元2
1.3.2多路传输的检测2
2汽车刮水器电控系统2
2.1刮水间歇器2
2.1.1概述2
2.1.2分类、原理3
2.1.3工况的技术要求3
2.2刮水电动机在0、1、2档运行工况4
2.3间歇档的工况分析7
2.4冲洗档位工况10
2.5诊断的联想12
3系统测试14
3.1多路传输控制单元输入测试14
3.1.1驾驶员侧多路传输控制单元14
3.1.2乘客侧多路传输控制单元14
3.1.3后窗间歇式刮水器控制单元输入测试14
4部件测试14
4.1前刮水器电动机测试14
4.2后刮水器电动机测试15
4.3清洗器电动机测试15
结论15
致谢15
参考文献15
刖言
汽车车身电子控制技术所涉及的内容很多，如汽车的视野性、方便性、舒适性、娱乐性、通信功能等。
视野控制技术指的是对汽车照明灯（包括前照灯、铝匙孔照明灯、车门灯和日光灯）和转向信号灯的电子控制，以及对电动刮水器、洗涤器和除霜器等的电子控制；方便性除指驾驶员、乘员进出车厢和行李货物装卸方便外，还包括对汽车电动门窗、电动门锁与点火钥匙锁、电动后视镜、电动车顶（天窗）等的控制；
车身电控设备主要包括照明系统、自动座椅系统（如存储式座椅）、自动空调系统、自动雨刮和车窗系统、多媒体系统等。
目前，汽车的电子化的进程将会开始，它也将会推动汽车工业的发展。
1多路传输控制系统
1.1概念
多路传输控制系统包括车门多路传输控制单元、驾驶员多路传输控制单元和乘客多路传输控制单元。
这3个控制单元通过多路传输通信线路结合成一个独立的控制单元。
多路传输控制系统包括多路传输功能、唤醒/睡眠功能、故障保护功能和双模式自诊断功能。
自诊断式1用于诊断多路传输控制系统。
自诊断模式2用于诊断各系统输入线路中的故障。
多路传输控制系统包括机油压力指示灯电路、座椅安全带提示装置电路、灯
接通与钥匙未拔下提示装置、钥匙照明灯定时电路。
其他受控系统包括：
进入照明系统、电动车窗（带钥匙拔下定时器），刮水器与清洗器（带速度响应间歇式刮水器）、无钥匙进入/安全报警系统和互锁系统。
1.2工作原理
1.2.1多路传输通信功能
多路传输控制系统通过在共用的多路传输通信线路里传送数字信号减少线束的数量。
多路传输控制单元将各开关的输入信号转换为数字信号，然后以串行
数据信号的形式传送。
这些传送的串行数据信号被正接收的多路传输控制单元转换成开关信号，控制开关工作。
下面是多路传输单元之间的专用通信线路，从驾驶员车门单元到驾驶员多路传输控制单元（棕色导线）和从驾驶员多路传输控制单元到乘客侧多路传输控制单元（粉红色导线）。
如表1：
表1通信线路导通性、电压表
通信线路［导线颜色电压/V
车门到驾驶员侧
棕色
3.5—
—9.5
驾驶员侧到乘客侧
粉红色
3.0—
—10.0
1.2.2唤醒和睡眠功能
唤醒和睡眠模式的作用是减少点火开关关闭期间蓄电池的寄后电流消耗。
在
睡眠模式下，当不需要系统工作时，多路传输在控制单元会停止系统之间的通信和CPU控制功能。
一旦有任何受监控的系统或开关开始工作，比如打开车门锁、则相关的多路传输控制单元会从睡眠模式变为唤醒模式。
随之会有一个唤醒信号
发送到其他多路传输控制单元。
关闭点火开关后，有10S的延时，然后才会进入睡眠模式。
如果任何车门关闭，则不会进入睡眠模式。
123故障保护功能
为了防止不当操作，多路传输系统具有故障保护功能。
在故障保护模式下，故障排除前（如控制单元或通信线路故障），输出信号会使用省值。
每个多路传输控制单元都有硬件故障保护输出信号值，以备CPU出现故障时用。
还有软件
故障保护却缺省值，此值会忽略有故障的多路传输控制单元信号，使系统继续发
挥作用。
1.3部件位置
1.3.1多路传输控制单元
车门多路传输控制单元，此单元在驾驶员车门内，并且和电动车窗主控开关合成一体。
驾驶员侧多路传输控制单元，此单元在驾驶员侧踏脚后面的熔丝/继电器盒上。
乘客侧多路传输控制单元，此单元在乘客侧踏脚板后面的熔丝/继电盒上。
1.4多路传输的检测
装有多路传输系统的车辆出现故障，维修人员应首先检测汽车多路传输系统是否正常。
因为如果多路传输系统有故障，则整个汽车多路传输系统中的有些信息将无法传输，接收这些信息的电控模块将无法正常工作，从而为故障诊断带来困难。
对于汽车多路传输系统故障的维修，应根据多路传输系统的具体结构和控制回路具体分析。
一般说来，引起汽车多路传输系统故障的原因有三种：
（1）汽
车电源系统引起的；
（2）汽车多路传输系统的链路故障；（3）汽车多路传输系统的节点故障。
2汽车刮水器电控系统
2.1刮水间歇器系统
2.1.1概述
刮水器/清洗器开关是转向柱上的组合开关的一部分.前刮水器电动机具有2速间歇功能。
有些车型上还装备有后刮水器/清洗器系统。
间歇式刮水器速度由驾驶员侧多路传输控制单元控制。
“本田奥德赛”具有速控的间歇性功能。
驾驶员侧多路传输控制单元接收来自动力控制模块（PCM
的车速信号并根据车速调整刮水器速度。
2.1.2分类、原理
刮水电动机要受三个开关的控制：
刮水手动的开关，共有四个档位：
0——停止；1档——低速；2档——高速J间歇档。
间歇继电器的触点J，常态下31b柱与S柱闭合，15柱与S断开；动作时31b与S断开，15柱与S闭合。
其中常合触点连通31b――S是1档时电机电流的必经之路，而动合触点连通15――S是间歇档连通电源火线与电机a电刷的唯—通路。
电动机本身的蜗轮定位开关：
该开关（见图1）铜片结构型式不一，有内齿型也有外齿型，但有几点是机同的：
开关铜片都固定在刮水电动机蜗杆轴所驱动的蜗轮外端面上，电机轴与蜗轮
的传动比一般在i=40—60左右；蜗轮铜片有一个小片，对刮水臂起定位停歇的作用，小铜片所占圆周角一般不超过60o,当铜片在刮水开关处于0档后对刮水电机起着继续导使蜗轮回位的作用，大铜片占圆周角3000。
蜗轮开关一般都有三个固定的触片，其中一片（31）只能与小铜片接触，并且总是搭铁的，蜗轮每转一周只能接触30o左右。
另一片总是接火线的（53a）
蜗轮每转一周，该触片（53a）能与蜗轮大铜片接触300o左右，可以看出大铜片的缺口部正是小铜片的凸起部。
还有一片触片（31b）处于上述两触片之间，当31b触片与大铜片接触而与53a连通时，一定与触片31断开，而当31b与小铜片接触连通31（搭铁）时它一定要与53a（火线）断开以防短路。
这个定位开关可以使电机蜗轮得到运行和定位停止两种状态。
上述“雨刮开关”，“继电器触点”和“蜗轮开关”的不同状态组合，可以得到许多种工况，掌握这几个开关的档位及通路是了解其工作原理的关键。
2.1.3工况的技术要求
正常使用中的系统有以下几种工况，每种工况下的技术要求是：
0档：
雨刮电机停止工作（或运行在回位过程之中）雨刮臂停在风档玻璃下沿。
1档：
雨刮电机低速工作，蜗轮曲柄转速为35—45r/min,雨刮臂每分钟往
返35—45次。
2档：
雨刮电机高速工作，蜗轮曲柄转速为65—75r/min,雨刮臂每分钟往
返65—75次。
间歇档：
雨刮臂以1档速度往返一次，然后停歇5—6s,每分钟约8个工作循环。
冲洗档：
用按钮控制冲洗风档玻璃，喷水停止后能自动以1档刮水2—3次
（4—6s）o
2.2刮水电动机在0、1、2档运行工况
从使用说明了书和技术要求可知：
0、1、2档都是稳定的连续工况，不需要间歇继电器起作用；与间歇档有关的部分元件也将不起作用，因此可以将工况图简化。
间歇档起作用的关键在继电器J,而J又受晶体管T2、T1的控制，T1能
参数名称
0档
1档
2档
测试条件
UR1或URS
0
0
0
UR4
25
24
24
端电压
UR11
0
0
0
Uc2
0.5
25
30
1、
电源（畜电池）电压25V。
Uc1
0.5
0
0
（>）
Uce1
25
25
25
2、
舌帰空载，仅带曲柄：
用
Uce2
25
25
25
12V、15W国产刮器串联
UJ线圈
0
0
0
Uce3
0.3
0
0.3
12V、21W灯炮代替。
UA
0.3
0
0.3
3、
歇继电器为Bosch产品.
UB
0
25
30
Uc
0.5
0
0
Ub1
0.4
0
0.3
）
Ub3
0.3
0.3
0.3
否工作又决定于T1的基极电位Ube,下面是0、1、2档时测到的各点对地电位与端电压（见表2）。
从表2和图1可以看出：
表20、1、2档主要元件端电压及测试对地电位表
0档：
雨刮开关15柱悬空，电动机31b线经定位铜片与搭铁31构成通路，继电器内触点常闭31b——S。
电动机不能工作，但继电器的15端与电池火线常接,其内部各晶体管处于什么状态呢？
能保证继电器触点不动作吗？
从表可知：
T1、T2的Uce均在25V以上，说明了它们不导通，继电器线圈端电压Uj为0,
触点不会吸合。
电容C2C1端电压Uc2、Uc1为0.5V,说明未被充入正常电量，不下雨的天气，雨刮器不工作是最大量的工况，继电器不投入工作，晶体器无电流属于静态工况。
消耗电能极少，但T1、T2承受着长期的反向电压，要求晶体管很高，约在50V以上。
1档（见图2）仍不需要继电器工作，但此时火线15与开关53通，并与继电器31b柱通，电动机工作，其电流路线是：
电池O+――雨刮开关15――53——继电器31b——触点J——S柱——电刷a——电枢——电刷b——接地——电
池。
，电机以低速工作。
与此同时，因继电器的31b柱与火线15相通，电容C2被充电，其路线是：
电池O+――开关15――53――继电器31b柱一一R1、R8-—C2V1——R15（V3——R7R12）——地——电池O。
r——”,十[广[1j
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图1刮水间歇继电器的电路原理图
1-刮水洗涤组合开关2-刮水电动机3-刮水间歇继电器4-洗涤电动机5-蓄电池6-洗涤按钮
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\^l
图2刮水电动机处于低速档运行工况
从测试可知，R1、R8上压降为0,说明充电速度很快，不久就没有充电电流了，测量是在稳态下进行的。
电容C2两端电压为25V,也说明充电时间很短就能达到稳态25V,还说明C1是否充电与T1、T2是否导通，没有直接关系，A点电位U=0VB点电位U=24V都说明电容C1的动态。
同时电池电压经分压电路V2—R4-V1—R15,在R15上压降很低，T1管的基极所得电位U=0,故T1仍然截止，T2管失去基极电流亦截止，间歇继电器线圈J无电压，触点J处于常闭（31b—S）状态，电机以1档运行，此外C1端电压为零，表明R7、R12上无压降。
2档（见图3）。
雨刮开关节15—53b通，电流从53b到电机53b柱，直接
153ci
图3刮水电动机处于高速档运行状态
进入第三刷c:
电池C+――雨刮开关15――53b――电动机c刷一一b刷一一接地——电池O,从表2可见，除了C2两端的电压从25V增加到30V处于稳态（UB也同）之外其余各点数据基本不变，继电器仍然处于不工作状态（这是应该的）。
C2电压升高的原因在于2档时电机转速上升，电枢绕组内部两条电路的反电势不等。
当c、d刷之间反电势与电池电压24V平衡时，匝数较多的a、b刷之间反电势可以因为变压器效应达到30V。
C2的充电电路此以雨刮电机a、b刷间反电势为电源：
电机O+刷a――继电器S柱一一触点J――31b――R1、R8C2——V1——R15（V3R7R12）地——O电刷b,此时T1、T2仍然截止。
以上分析说明：
在0、1、2档，间歇继电器内T1、T2管都能可靠地截止，
T3不具备导通条件。
总之继电器触点J不会动作，电机可以稳定地工作在所选定的档位上。
2.3间歇档的工况分析
不在间歇档时，R11上端悬空，R15与R4构成分压器（忽略V2、V1的压降）。
将雨刮开关到间歇档，则15—J通，31b—53通，15—J通，则使分压器R11、R15起作用，A点电位骤然升高（见图4）,实测电位见表3。
图4刮水电动机间歇档间歇时的状态
实测可达0.96V。
UA提高了，也就提高了C点的电位，形成T1的正偏电压，T1的基极电流由蓄电池经V2、R4V3供给。
T1导、T2亦导，继电器线圈J得电，吸动触点J连通15—S,雨刮电机起动运动，电机一旦运转起来，电机蜗轮的定
表3间歇档主要元件端电压及测试点对地电压
数
参
档Qow
的水
亠'咼
端电压
o
o
-
5az（\
o
o
4
UU
3
2
24
叶
o
o
o
o
2
8a
-
24
30
1
U3
9
2
24
24
1e
8
2
24
24
ees
8
2
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2
-
8
2
24
24
圈线
o
o
o
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o
o
o
对也电位
UU
o
o
o
o
UU
o
24
30
3
o
-
1
1z（\
-
5
-
2
-
o
o
o
1
o
o
o
3
=3
a
a
a
位小铜片即将31b与搭铁31断开，而使31b断开，而使31b与大铜片接触。
大铜片是与电源正极长期接触的,在蜗轮旋转一周360之中（相当于电机旋转45—50周）31b触片约有300是与火线相接的，因此电池即经53a――大铜片一一31b线——开关31b——53——继电器31bR1、R8C2V1——R15（V3R7――R12）――接地向C2充电。
这个过程明显地反映在R1、R8上的压降从0—2.6V迅速上升，C2两端的压降从0—25V上升，充电电流在R15和R7、R12上的压降使T1、T2更加导通，雨刮电机蜗轮以1档运行1周（约2S）电机电流路线是：
电池C+——继电器的15——触点J——S——电机a电刷——电枢——b电刷一一地一一电池O，雨刮臂往返一次又回到初始位置（见图5），由于间歇工况可以分为运行与暂停两种状态，而这两种状态下都有电容的充、放电过程，所以表格分为两栏，数据都是一种暂态的极限数字。
即定位小铜片又将31b与31
搭铁连在一起，构成C2与蓄电池电压叠加起来进行放电的回路（见图4）;C2-—R8R1――雨刮开关“53――31b”一一蜗轮定位小铜片一一接地一一蓄电池——“15”——V2R4C2,这个过程反映在R1、R8上的压降从2.4V——0（充电渐满）——（一0.4）（说明电流方向发生了改变，由充电变为放电）。
停机后UR4从23V骤升到45V（表明两个电压叠加），然后再缓降到23V（表明放电终了）。
在电容C2放电的时间内，电容C2负极经V3接于T1基极，而C2的正极经R8R1和小铜片接地构成对T1的反向偏置电压，使T1可靠截止，这一点从C点电位UC自0――（—20V）――0可以得到证明。
T1截止，T2亦截止，继电器失电，断开15—S,电机暂时停止工作（见图4）。
暂停时间的长短是由C2
图5间歇档运行是各开关的状态
表4喷水时各档主元件端电压及测试点对地电位（V）
数
参
SS2z（\止停
s
6
-
4z（\动起停
端电压一>>
池。
VV串Mlt,t'6612器22空蓄2旷/，n压刿呦2V替>电晞551代电因1联炮、、
12
4
UU
6
2
降缓
叶
22
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2
UC1
o
O
e1CU
2ecu
圈线u
3ecu
对地电位丿）
UU
UU
6
9a
6
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O
曲电序带歇SC仅间O
、
3
u
o
O
-
O
2
-
z（\
-
O
teu
R3平
R4R8R1的数值决定的。
实测为5.4s在模拟电路中实测。
C2放电时间，C2的端电压始终对T1的发射结起反向截止的作用，只有待C2入电终了，稳定的U=0.96V才能对T1发挥作用，使T1、T2再次导通，闭合触点J，并使电机运转，蜗轮旋转一周（2s）停歇5s，再旋转一周，再停歇5so2.4冲洗档工况分析
洗涤泵电机开关是一个按钮，与雨刮开关组合一体，但分别操作、互不影响，不论哪个档位都可以接通喷水，试验中可以得到几种工况：
1档、喷水：
边刮，边喷。
2档、喷水：
边刮，边喷。
停喷后自动减速为1档，水4—5s,然后升速为2档。
0档、喷水：
喷水时不刮，停喷后自动水4s—5s（用1档速度）。
间歇档、喷水，喷水时定位停刮，停喷后自动水4s—5s（超过一周）。
然
后按间歇程序工作。
以上四种情况中，喷水量佳档位应是0档，因为喷水工况主要用于晴天灰尘较大的环境下或灰尘大又下了一点雨，使风档玻璃上水迹很脏，影响视线。
这种情况下显然不会使用1、2档，间歇档也不适宜，因为玻璃上的水量很少或干脆没水，接通喷水按钮洗掉灰尘之后，若不刮几次，又会留下水痕粘上更多灰尘；刮动次数过多，也会使橡胶刮片与玻璃形成干磨擦，而刮水2—3次（约4—6s）
则足以刮除多余水分，保持窗面清洁。
从操作程序来看，若在1、2档刮水，驾
驶员必须有喷水、停喷、刮水、停刮4个动作，在0档时喷水只需有喷水、停喷两个动作便可自动实现喷水一一停喷一一刮水4—5s――停刮的操作程序，可以
减少驾驶员的精力分散，保证安全去行驶。
实践表明，不论喷水时间多久，停喷后的刮水时间总是一定的（4—5s）o
表4列出了喷水时各档元件参数的变化，从图1可见，在喷水电机接通的同
时（15—53C通）蓄电池就可以经V9、R5给电容C1充电，时间极短即可充满。
而分压电阻R16R17、R18又可以给T3提供偏压，使之导通，从而令T1、T2截止，保证触点J断开，所以在0档、间歇档喷水时，雨刮电机是不会启动的。
但是当喷水按钮一断开，T3因为失去正向偏置电压立即截止，电容C1便经R7向T1基极放电，T1导通，T2亦导，继电器吸动触点J连通15――S,电机便以1档工作。
从表4可见C1的端电压自停止喷水后从29V逐渐下降，直到电机停转后降到零。
T1、T2的Uce都分别从28V降到0V（说明T1、T2已经导通）再逐渐上升到28V说明T1又渐趋于截止。
而电容C2的端电压自电机一启动，马上升到27.5V，只要电机未停，基本上保持不变，这说明蜗轮开关大铜片沟通了53a――31b—
—R1R8C2V1——R15地的充电电路，但电机一停下来，则缓缓降到
0V,说明它又经小铜片放电了。
表现最明显的还是R4上的压降：
喷水不刮时为
稳定的27.5V,—旦停喷，电机就转动起来，UR4在30V左右波动，表明蜗轮开关小铜片将31b――31接通一次，则放电一下，随即31b――53a又接通了，UR4从30V剧升到50V，然后缓缓回落到27.5V。
这再次证明C2与蓄电池电压叠加以后经R4放电，放电时间内T1基极处于反向截止状态。
C点电位可达-21V。
保证电机停止，R1、R8上电压的变化也说明了这一点。
应当指出：
0档喷水停止后，电机能自动刮水多长时间取决于C1和R7的大小。
还应指出：
0档喷水停止以后，电机便自动刮水几秒钟，在这个过程中再按
喷水按钮只要喷水不停，电机也不能停下来，这个问题可以以这样解释：
当C1
向T1基极放电时，T1处于完全导通状态：
R17R18上压降建立不起来，T3就不能导通了。
电源电压完全降落在R16上。
如果此时再按喷水按钮，则只能给
C1、R12提供稳定的电压，保证T1、T2导通而不截止，这样电机就不会停下来。
直到喷水按钮松开以后再工作几秒钟（时间同前）才能停下来。
1档、喷水：
电机以1档工作，喷水同时进行互不影响，测得数据与不喷水时基本相同，区别仅在于电容C1两端电压升到24V,喷水停止后，触点J会自动吸合15—S约4—5s，1档速度不变。
2档、喷水：
测得数据1档不喷水基本相同（见表2、表4）不同之处也是C1的电压上升到24V被充电。
一边喷水，一边以2档刮水，但在停喷以后雨刮电机的转速要下降到1档，刮水4—5s以后再回升到2档，这当然还是C1对T1放电的结果。
间歇档、喷水：
在间歇档不喷水，其工作程序是蜗轮每旋转一周，停歇4—
5s。
如在此档接通喷水按钮，不论电机是否转动都能使电机在初始位置定位停止下来，直到喷水结束后，电机才开始转动，其蜗轮旋转的圈数与零档时相同，然后再按间歇档程序工作。
因此，这种状态与零档工况相同，其各元件、端电压与电位变化如（表5）。
可见在喷水时可以打乱间歇档的工作程序，使电机停下来，停喷以后刮水2—3次，然后才能按间歇档工作，从表5还可见各元件电压变化趋势与零档喷水时大体相同。
表5间歇档喷水时主要元件端电压及测试点对地电位（V）
数
参
端电压
o
5a
-
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池*
电
蓄出时盘水丹喷H
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『为灿电26必儿压助也为»牛建阳说十它40L也贲上包圭、亠、丫卩止电其表
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Lb
5
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蓄
ee
9
2
6
2
2.5对故障诊断的联想
综上所述：
间歇继电器电路中T1管是关键的一级；为了适应不同工况需要，对T1的基极可以分别或同时施加各种影响：
C2R4决定了停歇时间；C1R7决定了喷水后的刮水时间，T3决定了喷水时不刮水（0档、间歇档），R15R4决定了0、1、2档继电器不工作，而R11、R15又保证了间歇档投入工作。
在弄清上述各档各工况原理的基础上，分析和判断雨刮系统的故障时就容易建立一条思路流程，有目的有步骤地进行，大大减少盲目性，节省时间减少失误，仅举几例。
间歇档能刮水但不能暂停：
说明T1T2等功用正常、原因可能在C2放电回路
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