摘要：随着科技的不断进步和人民生活水平的不断提高，汽车越来越普遍的走进我们的生活。汽车电子控制系统主要由传感器，控制单元和执行器三部分组成。根据控制功能不同，汽车电子控制系统可为动力性，经济与排放性，安全性，舒适性，操纵性，通过性和信息控制系统七种类型。根据汽车总体结构，汽车电子控制系统可分为发动机电子控制系统，底盘电子控制系统，车身电子控制系统和综合控制系统四大类。本文就17款科鲁兹轿车的防盗系统、照明系统、音响系统进行分析。
关键词：防盗系统；照明系统；音响系统
1 绪论
为了适应汽车技术的发展,我国在岗的汽车维修技术人员必须不断地积累经验以提高诊断技术水平,通过多种方法来充实自己。现在,科技发展口新月异,各种高科技电子系统不断地提高汽车的性能,但是同时也带来了一些新的问题，而且汽车车身电气系统的故障繁杂,寻找故障的部位困难。有些故障是车带自诊断系统所以难以诊断,甚至会出现误诊,在汽车与电子工业迅猛发展的时代,凭借传统的人工经验检测己经难以适应,因此,需要进一步的研究和探讨汽车诊断的新方法，所以,驾驶员以及维修人都应该适当了解和掌握车身电气系统发生故障的原因以及基本的预测方法,这对发动机使用寿命的延长有着重大意义。
2 17款科鲁兹轿车中控系统与防盗系统
2.1 汽车防盗系统的作用
汽车防盗系统，是指防止汽车本身或车上的物品被盗所设的系统。它由电子控制的遥控器或钥匙、电子控制电路、报警装置和执行机构等组成。最早的汽车门锁是机械式门锁，只是用于汽车行驶时防止车门自动打开而发生意外，只起行车安全作用，不起防盗作用。随着社会的进步、科学技术的发展和汽车保有量的不断增加，后来制造的轿车、货车车门都上装了带钥匙的门锁。这种门锁只控制一个车门，其他车门是靠车内门上的门锁按钮进行开启或锁止。
有些汽车的变速箱上装有机械锁，这种锁可以锁住变速杆，这样小偷就不能换挡，汽车就不能移动。点火开关用于连接或断开发动机点火系统。根据用钥匙开锁的原理，它也起到一定的防盗作用。随着汽车技术的不断发展，近年来大部分汽车上都安装了中央门锁，即汽车上的门锁和行李厢锁实现了集中控制。
2.2 汽车防盗装置的结构原理
2.2.1 电控门锁的组成
汽车电控门锁通常是由控制部分和执行机构组成。控制部分包括输入器、存储器、识别器、编码器、驱动装置、抗干扰电路、显示装置、保险装置和电源等部分组成。
电源用来向该系统提供电能，是电子锁控制部分和执行机构必不可少的；编码器用来人为的设置一定的密码；存储器可以将编码存储起来；输入器是用来将密码输入锁内；识别器是对来自输入器的编码和存储记忆的编码进行比较，当两组编码不相同时，便会通过显示装置显示出来，或报警求救，或控制防止汽车移动装置执行指令，不得使汽车移动；驱动装置是在接到识别器输送来的信号时，接通执行机构的电路，使执行机构进行开启或锁止；抗干扰电路防止汽车内外电磁信号干扰所引起防盗系统误动作；显示器和报警器是输出装置，它是用来在需要报警时进行报警；保险装置的作用是防止车速过高时车门自动打开，在控制电路发生故障时，门锁可以直接开启；执行机构可以分为电动机式或电磁线圈式，它用来将电能转换为机械能，以使门锁开启或锁止。汽车电控门锁的基本结构如下：
(1)控制部分。整个控制部分的核心是编码和识别。控制部分由以下几个部分组成：一个是编码器。编码器的本质是人工地设置一组二进制数或十进制数。设置这个组号的原则是，密码的组成不容易看穿。编码电路的要求是：容量大、解码率高、保密、可靠、解码操作简单、易于日常管理。第二种是输入设备和存储器设备，它们的功能是通过输入设备将一组代码从存储器输入到鉴别器。第三个是鉴别器，其功能是比较来自输入设备和编码器的两组密码。只有当两组密码完全相同时，鉴别器才输出电信号，该电信号经过抗干扰处理后被发送到驱动器级和显示设备。
(2)执行机构。电子锁执行机构由电磁铁或微电机控制。汽车电子密码点火锁，是利用电触点实现开关控制点火线的开启和关闭。1)电磁式自动门锁。这种汽车电子门锁的开锁采用电磁铁驱动。其结构是内置两个线圈分别打开和锁住门锁。门锁的集中操作按钮通常位于中间位置。这种门锁具有结构简单、内耗小、动作灵敏、操作方便等优点，缺点是功耗大、电磁铁质量大、碰撞声的运动。2)电动自动门锁。该锁由可逆电机、传动装置和锁体组成。其工作原理是：由电机齿轮对或螺母对驱动，再驱动总锁体，实现门锁或开启。该锁具有体积小、功耗低、动作快的优点；缺点是开门或关门后，如果疏忽电源，容易烧坏电机。电磁式和电机式自动车锁，可配备速度传感器和车锁装置，提高汽车行驶的安全性。
2.2.2 钥匙控制式防盗系统
键控防盗系统的功能是当驾驶员锁门时，连接电子防盗系统电路，进入工作状态。一旦窃贼非法开门，电子防盗系统立即启动喇叭报警求助，并切断点火系统电路，使发动机无法启动，从而起到防盗报警的作用。该防盗报警系统主要由电源、控制电路和执行部分组成。电源的功能是为防盗系统供电。控制电路是用来启动报警装置和控制发动机不能启动，以达到防盗的目的。执行部分主要由报警喇叭和切断点火电路的继电器组成。
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图3-1 电子钥匙编码防盗系统
如图3-1点火锁筒内存储有代码，当插入的钥匙与存储的代码不符，即电阻值不符合点火锁内存储的电阻值，则点火系的电路不能接通，从而起到了防盗作用。
3 17款科鲁兹轿车照明系统与喇叭系统
3.1 17款科鲁兹轿车照明系统
3.1.1 照明系统的结构
汽车灯具种类多样，按照功能可以分为照明灯具和信号灯具，也可以按照安装位置分为外部灯具与内部灯具。如图3-1和图3-2所示。
（1）外部灯具
前照灯总成：大灯束高度调节电机、大灯旋转电机、灯光控制ECU、高强度放电大灯灯泡；17款科鲁兹的近光灯功率为55W；远光灯功率为60W。
雾灯总成：前雾灯一般安装在大灯总成旁边，后雾灯包含在后组合灯总成中；前雾灯功率为55W，后雾灯功率为21W。
刹车灯：又称制动灯，安装在汽车后部，分为刹车灯和高位刹车灯，功率为25W。
侧转向信号灯总成：主转向信号灯一般安装在车辆的前面和后面的左右两侧，后视镜上安装侧转向灯；主转向信号灯功率为25W；侧转向信号灯功率为5W。转向信号灯闪光继电器安装在仪表台后。
后组合灯总成：由倒车灯、尾灯、后雾灯、转向信号灯组成。
转向信号灯闪光继电器：在闪光器内部中有一个三极管，三极管控制电路电流经过电路中的电阻，从而使转向灯忽明忽暗。
牌照灯：安装在汽车后部牌照上方，用来照明后车牌；确保探头和行人在车后20m处可以看清楚牌照上的字母和数字。
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图3-1 17款科鲁兹照明系统构件图1
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图3-2 17款科鲁兹照明系统构件图2
（2）内部灯具
顶灯：除了用作车内照明外，还可以起到查看车门是否关紧的作用，只要有车门没有可靠关牢，顶灯就会发亮。
梳妆灯：17款科鲁兹的梳妆灯安装在遮阳板内侧，梳妆灯与遮阳板是联动的，只要拉下遮阳板梳妆灯就会自动打开。
车厢照明灯总成：分为后车内照明灯和行李厢照明灯和前车内照明灯。
手套箱灯：安装副驾驶座前的手套箱里，与手套箱相联动，当手套箱打开，手套箱灯自动打开，方便拿放东西。
门控灯：安装在轿车车门内侧下部，打开车门时，门控灯发亮，以警示后方行人。
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图3-3 17款科鲁兹照明系统构件图3
（3）开关与接线盒
开关：组合开关：灯光控制开关、前照灯变光开关、转向信号开关、前后雾灯开关；危险警告灯开关；AFS OFF 开关；刹车灯开关；门控灯开关。
接线盒：发动机室继电器盒：DOME保险丝、HAZ保险丝、倒车灯继电器；发动机室接线盒总成：配电器、H-LP保险丝；仪表板接线盒：主车身ECU、尾灯继电器、IG1继电器、ACC继电器、雾灯继电器、尾灯保险丝。
3.1.2 17款科鲁兹轿车照明系统的工作原理
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图3-4 17款科鲁兹照明系统的工作原理图
如图3-4所示，汽车照明系统的工作大多依据于车辆使用者的控制，当驾驶者打开灯光控制开关，灯光控制开关传输信号给主车身ECU，ECU经过分析，信号经大灯继电器、DRL继电器，最后作用在大灯总成上；同时ECU传递信号给尾灯继电器，使尾灯、刹车灯、牌照灯一同打开。
当车门被打开时，门控开关接受到信号，将信号传递给主车身ECU，ECU再将车内顶灯，车门侧的转向信号灯和门控灯打开。
当传感器和各类开关检测或接收到信号和执行动作时，都会将其接收到的信号传递给主车身ECU，主车身ECU通过其内部设定好的程序，根据接收的信号打开相应的执行器。
3.2 17款科鲁兹喇叭系统
3.2.1 17款科鲁兹喇叭系统的结构
汽车喇叭系统是用来在车辆运行时，警示路人和其余车辆注意交通安全的鸣响警告信号装置，在17款科鲁兹上通常用的是高低音鸣笛喇叭（不排除部分车主改装喇叭）。
17款科鲁兹轿车的主要部件如图3-6所示。
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图3-6 17款科鲁兹喇叭系统构件图
方向盘衬垫开关：安装在方向盘车标衬垫下方，当驾驶人按压方向盘衬垫，方向盘衬垫开关传递信号给主车身ECU，从而使喇叭鸣响。
低音喇叭：为了与音响系统中低音扬声器相区别，一般称呼其为低音鸣笛喇叭，喇叭中存在电磁线圈，电路通电，线圈产生吸力，吸下衔铁，接触点打开，电路被切断，吸力消失，衔铁回到原位，电路重新接通。从而重复上述的过程，衔铁不断上下移动带动膜片振动；由扬声器发出低音调的音波。
高音喇叭：工作原理与低音喇叭大相径庭，但两者的音调高低不同，选用高、低音喇叭的原因是因为这样使得喇叭的声音不那么刺耳。
喇叭继电器：使喇叭可以持续自动的发声，保护了方向盘衬垫喇叭开关。
3.2.2 17款科鲁兹喇叭系统的工作原理
如图3-7所示，当方向盘衬垫被按压，喇叭开关闭合，电信号传递给仪表板J/B模块，仪表板将信号传递给主车身ECU的HORN模块，ECU再将信号传递给喇叭继电器，喇叭继电器中存在线圈，电路通电，线圈产生吸力，吸下衔铁，接触点打开，电路被切断，吸力消失，衔铁回到原位，电路重新接通。从而重复上述的过程，衔铁不断上下移动带动膜片振动。音波传递给高低音喇叭，从而发出音调不同的音波，以起到警示作用。
4 17款科鲁兹轿车车身电气系统典型故障现象及案例分析
4.1 中央门锁控制系统典型故障现象及案例分析
一辆行驶里程约9万km、搭载IAZ发动机和自动变速器，不配置智能进入和启动系统的2010年丰田17款科鲁兹轿车。该车因空调系统组件蒸发器泄漏，在修理厂更换后，出现无线门锁控制系统失效而进厂检修。
故障诊断：接车后试车验证故障，操作遥控发射器上的锁止和开锁按钮，门锁电动机不能作动，危险警告灯不闪烁，确认故障现象属实。连接故障检测仪，读取故障代码，主体ECU未存储任何故障代码。结合该车的故障现象以及以往的维修经验进行分析，初步判断故障的原因可能是遥控发射器故障、车门控制接收器故障、主体ECU故障和相关线路故障等。查阅维修手册，其工作条件如下：点火开关中没有钥匙；所有车门处于关闭状态；电动门锁系统正常工作；无线门锁功能不能被定制禁用。
根据无线门锁工作原理图及其工作条件，维修人员首先对车辆做了以下基本检查：拔下点火开关中的钥匙，打开、关闭4个车门和后备箱，门控灯开关工作正常；操作驾驶人侧手动门锁开关，门锁电动机正常工作，又用机械钥匙通过驾驶人侧锁芯操作4个车门，门锁电动机也能正常工作，确定电动门锁系统正常；重新连接故障检测仪，进入定制菜单，确认无线门锁控制功能未被定制在关闭状态。至此，该车无线门锁控制的工作条件符合要求。
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图3-7 17款科鲁兹工作原理图
4.2 防盗系统典型故障现象及案例分析
某功能键失效(其它功能键正常)多为本功能键损坏或按键引脚与电路板的焊点脱焊.遥控器的按键多为微型开关.平时使用时用力要轻.并注意防水.防摔和重压.
遥控器未按按键时指示灯经常自己亮.一般为遥控器的按键机械性损坏.表现为按键的手感不好.没有弹性.更换按键即可.对跳码型遥控器而言.按遥控器各功能键均无反应.更换电池或重新安装电池后.LED指示灯亮20-40秒.然后无反应.这说明按键有短路性损坏.若手感无异常。可用万用表R×1档在路测试各按键.随后更换短路的按键即可。
4.3 照明系统典型故障现象及案例分析
（1）前照灯开关处于打开状态，用变光开关切换远近灯光，但只有远光灯或者近光灯亮。
原因：①变光开关损坏；②远近灯光电路中的一条线路断路；③远近光灯泡中某个灯泡的灯丝烧断。
（2）前照灯开关接通后,不论是远光还是近光,有一侧灯较暗。
原因：①灯光暗淡的那一侧的灯泡搭铁不良;②灯光暗淡的一侧灯泡插头松动或者插头生锈使接触电阻变大;③灯光暗淡的一侧灯泡反射镜积有灰尘或发生氧化;④左右两侧灯泡的功率不同。
（3）打开大灯开关，但所有灯都不亮
原因:①蓄电池至总开关之间的线路断开;②总开关损坏;③电源总熔断丝断路。
（4）接通小灯一侧小灯亮，另一侧小灯亮度变弱且左转向指示灯也亮，但不闪光。
原因：亮度较暗的小灯搭铁不良。
（5）灯泡经常损坏。
故障原因：发电机输出电压过高
（6）前照灯发光强度低。
原因：①发电机的输出电压过低;②变光开关接触不良;③前照灯插口接触不良;④发电机输出电压过低;⑤用电设备漏电;⑥电路负荷过大;⑦前照灯的反射镜老化或腐蚀;⑧线路搭铁不良。
（7）将转向拨杆拨动，只有一侧闪烁。
原因: 说明电源电路到转向灯开关均正常,故障为: ①转向灯支路有断路; ②灯丝烧断; ③灯泡插头接触不好; ④插接器接触不良。
（8）当转向灯拨杆拨动时，转向灯不闪烁
原因: ①电源到闪光继电器之间和闪烁继电器到转向开关之间的电源电路中有断路; ②闪光继电器损坏; ③转向开关损坏。
（9）右转向时转向灯闪烁正常，但左转向时转向灯闪烁变快。
原因：①左转向信号灯输入功率小; ②左转向信号灯中有一只灯泡损坏; ③线路当中存在接触不良。
（10）当车辆挂入R档时，倒车灯不亮
原因: ①倒车灯保险丝烧断; ②假如倒车灯保险装置熔断丝完好,可以把倒车灯开关用导线短接,短接后灯变亮,这就说明倒车灯开关失灵; ③假如短接后灯仍不亮,可查倒车灯灯丝是否烧断,灯座是否接触不良; ④电路断路。
（11）行车制动时，汽车制动灯不亮。
原因：①制动灯灯丝烧断；②搭铁不良；③制动灯开关失灵；④制动灯开关不灵或线路中存在断路。
4.4 反映喇叭和四门电动车窗故障现象及案例分析
一辆17款科鲁兹新车，车主提车约十天左右，反映喇叭和四门电动车窗都不工作。笔者接车后首先对故障现象验证，按动喇叭开关，喇叭不响，也无喇叭继电器吸合的声音；操作电动车窗开关，各车窗玻璃都不升降。
阅读电路图（图1.1），可以看到电子中央电气控制单元J519（又称车载电网控制单元、车身控制模块），经LIN线与四个车门和多功能方向盘控制单元J453进行通信，四个车门控制单元接收J519的控制。喇叭按钮信号首先送入J453，再由J453将信号送给J519。
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图4.1 LIN通信
根据上述分析，故障检修方向就比较明确了，首先用诊断仪对系统进行检测，在发动机控制系统01、电子中央电气系统09及数据总线诊断接口19存储故障码（图1.2）。对J519进行识别操作，只显示J519零件号及相关信息，正常情况下应同时显示其他子控制单元零件号及相关信息，说明J519无法识别到LIN线上的其他控制单元信息，与故障现象、故障码一致。
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图4.2 存储故障码
对于该故障的快速诊断方法是逐个断开车门控制单元连接插头，当断开某一个插头后，喇叭可以工作，对J519进行识别操作时能同时显示其他子控制单元信息，则说明断开的控制单元或线路存在问题。
该车当断开左A柱下方连接插头时，按动喇叭按扭，喇叭可以正常工作，对J519进行识别操作，可以显示其他车门控制单元和多功能方向盘信息（图1.3），说明故障点为左前车门控制单元或线路。连接左A柱下方的插头，故障再次出现。拆下左前门饰板，拔下左前车门控制单元插头，故障现象消失，说明左前车门控制单元本身故障，更换左前车门控制单元后故障排除。
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图4.3 电子中央电气系统信息
致谢
本论文是在导师的谆谆教诲和指导下完成的，从选题、构思到定稿无不渗透着导师的心血和汗水；导师渊博的知识和严谨的学风使我受益终身，在此表示深深的敬意和感谢。
这次写论文的经历也会使我终身受益，我感受到，做论文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程。没有认真学习和钻研，自己就不可能有研究的能力，就不可能有自己的研究，就不会有所收获和突破。希望这个经历，在今后的学习和生活中能够继续激励我前进。
另外，还要特别感谢我的家人，他们时刻关心我，给我提供了学习的机会，时时刻刻为我鼓劲、为我加油，进而促使我不断成长和进步。同时，也要感谢寝室的室友以及所有关心我的朋友，感谢他们陪伴我走过了很多美好的时光，在我遇到困难时他们关心我、帮助我。在完成毕业论文的过程中，很多朋友都给了我无私的帮助和支持，在此表示由衷的谢意！
最后，因本人水平有限，论文肯定还有不少不足之处，恳请各位老师批评指正，我希望可以有机会继续去完善，我将不断努力继续充实自己。
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论文作者:郑敬贤
论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期
论文发表时间:2020/5/6