1、本田奥德赛车身控制系统的研究- 1 -目 录前言11 多路传输控制系统 11.1 概念11.2 工作原理11.2.1 多路传输通信功能11.2.2 唤醒和睡眠功能11.2.3 故障保护功能21.3 部件位置21.3.1 多路传输控制单元21.3.2 多路传输的检测22 汽车刮水器电控系统22.1 刮水间歇器22.1.1 概述22.1.2 分类、原理32.1.3 工况的技术要求32.2 刮水电动机在 0、1、2 档运行工况42.3 间歇档的工况分析72.4 冲洗档位工况102.5 诊断的联想123 系统测试143.1 多路传输控制单元输入测试143.1.1 驾驶员侧多路传输控制单元143.1.2
2、 乘客侧多路传输控制单元143.1.3 后窗间歇式刮水器控制单元输入测试 144 部件测试144.1 前刮水器电动机测试144.2 后刮水器电动机测试154.3 清洗器电动机测试15结论15致谢15参考文献15大学本科毕业论文- 2 -前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
3、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
4、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
5、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本田奥德赛车身控制系统的研究- 3 -车门到驾驶员侧 棕色 3.59.5驾驶员侧到乘客侧 粉红色 3.010.01.2.2 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，有的延时，然后才会进入睡眠模式。如果任何车门关闭，则不会
6、进入睡眠模式。1.2.3 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
7、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大学本科毕业论文- 4 -2 速间歇功能。有些车
8、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 31bS 是 1 档时电机电流的必经之路，而动合触点连通 15S 是间歇档连通电源火线与电机 a 电刷的唯一通路。电动机
9、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=4060 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 60，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 300。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 30 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 300 左右，可以看出大铜片的缺口部正
10、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
11、为 3545r/min, 雨刮臂每分钟往返 3545 次。本田奥德赛车身控制系统的研究- 5 -2 档：雨刮电机高速工作，蜗轮曲柄转速为 6575r/min, 雨刮臂每分钟往返 6575 次。间歇档：雨刮臂以 1 档速度往返一次，然后停歇 56s，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 23 次（46s） 。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
12、 T2、T1 的控制，T1 能否工作又决定于 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 2 0、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 31bS。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 C2、C1 端电压 Uc2、Uc1 为
13、 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，并与参数名称 0 档 1 档 2 档 测试条件UR1或 URS 0 0 0UR4 25 24 24UR11 0 0 0Uc2 0.5 25 30Uc1 0.5 0 0Uce1 25 25 25Uce2 25 25 25UJ 线圈 0 0 0端电压()Uce3 0.3 0 0.3UA 0.3 0 0.3UB 0 25
14、30Uc 0.5 0 0Ub1 0.4 0 0.3对地电位（）Ub3 0.3 0.3 0.31、 电源（蓄电池）电压25V。2、 刮器空载，仅带曲柄：用 12V、15W 国产刮器串联 12V、21W 灯炮代替。3、 歇继电器为 Bosch 产品.大学本科毕业论文- 6 -继电器 31b 柱通，电动机工作，其电流路线是：电池 雨刮开关 15 +53继电器 31b触点 JS 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 开关 1553继电器 31b 柱 +R1、R8C2V1R15（V3R7R12）地电池
15、 。 -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-洗涤按钮本田奥德赛车身控制系统的研究- 7 -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=0V，B 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 V2R4V1R15，在 R15 上压降很低，T1 管的基
16、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（31bS）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 1553b 通，电流从 53b 到电机 53b 柱，直接大学本科毕业论文- 8 -图 3 刮水电动机处于高速档运行状态进入第三刷 c:电池 雨刮开关 1553b电动机 c 刷b 刷接 +地电池 ，从表 2 可见，除了 C2 两端的电压从 25V 增加到 30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
17、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 刷 a继电器 S 柱触点 J31bR1、R8 +C2V1R15（V3R7、R12）地 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。本田奥德赛车身控制系统的研究- 9 -2.3 间歇档的工况分
18、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 15J 通，31b53 通，15J 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、R4、V3 供给。T1 导、T2 亦导，继电器线圈 J 得电，吸动触点 J 连通 15S，雨刮电机起动运动，电机一旦运转起来，电机蜗轮的定大学本科毕业论文- 10 -表 3 间歇档主要元件端电压及测试点对
19、地电压位小铜片即将 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4550 周）31b 触片约有 300 是与火线相接的，因此电池即经 53a大铜片31b 线开关 31b53继电器 31bR1、R8C2V1R15（V3R7R12）接地向 C2 充电。这个过程明显地反映在 R1、R8上的压降从 02.6V 迅速上升，C2 两端的压降从 025V 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 继电器的
20、 15触点 JS电机 a 电 +刷电枢b 电刷地电池 ，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） ；C2R8、R1雨刮开关“5331b”蜗轮定位小铜片接地蓄电池“15”V2R4C2，这个过程反映在 R1、R8 上的压降从 2.4V0（充电渐满）（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）
21、 ，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 R8、R1 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 15S，电机暂时停止工作（见图 4） 。暂停时间的长短是由 C2、参数 0 档喷水时不 刮水 0 档停喷后刮水几次停水刮水 低速档喷 水 高速档喷水UR1或 UR8 0 02.80（0.5）0 0 0UR4 2.75305027.5 23 24UR11 0 0 0 0UC2 -0.8 00.750 24 30UC1 29 290 24 24UCe1 28 28028 24 24UCe2 28 28228 24 24Uj 线圈 0 026180 0 0端电压UCe3 0 00.750.3 0 0UA 0 0 0 0UB 0 020251 24 30UC +0.45 025（-21）0 0 0Ub1 0 00.750 0 0对也电位Ub3 0.47 0.740 0.75 0.75
