汽车电器实验台设计说明书 - 图文

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1 引 言

1.1 设计的目的和意义

由于电子技术、计算机技术、机电一体化技术在汽车上的应用，使汽车电子控制技术发生很大的变化。各种高新技术，尖端科技的广泛应用，也使得汽车检测与维修的概念、方式发生了根本性的变化，这就对当代汽车检测与维修人员提出了更高的要求。为了适应当前日益迅猛发展的汽车工业，针对当前各职业学校对汽车新技术方面教学设施的需要，以上海大众帕萨特领驭车身电器系统为研究对象，针对教学进行实验台的开发。此车身电器实验台包括台架、面板及电路总成，实验面板装在台架上，电路总成分别装在台架和面板上，电路总成包括电源电路、起动电路、点火电路、照明与灯光信号装置电路、仪表电路、电子控制装置电路和辅助装置电路，所述各个电路中的电器元件装置按其在汽车上的实际联结关系用电线连接起来。此实验台采用把整车电路综合到台架上进行研究学习，避免了实车操作的复杂及困难。电器实验台整车布线直观、简单、线路清晰、便于向学生讲授教学，整车电路结构一目了然，便于学生熟练掌握各种排除故障的方法及技巧，运用方便。电器试验台的整车布线都集中在一个视野范围内，便于读图，学生易于接受。

目前国内汽车实验台的研制开发主要是公司企业，例如苏州捷维汽车技术有限公司、太原艾逖公司等，产品多为上海大众系列（桑塔纳2000,3000）、丰田系列（佳美、皇冠、凌志）的电控发动机实验台、自动变速器实验台，研制车身电器的实验台还比较少。但汽车电器电路是汽车的一个重要组成部分，其性能的好坏，直接影响汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性和环保性，要使汽车保持良好的运行状态，汽车电器起着至关重要的作用。而且此车身电器与传统的车身电器相比采用了中央门控装置，后视镜加热装置，电动车窗升降装置，大灯自动调节装置（可依地势自动调节大灯照射范围）等先进技术可以让学生更好的学习汽车上应用的比较先进的电子技术。所以设计这款汽车电器检测实验台对当今职业院校的教学实验研究有着非常重要的作用。

1.2 本设计的主要工作

根据我国职业教育的发展现状，以及汽车行业的需求情况，确定以大众帕萨特领驭车身电器为实验台的设计对象，即设计帕萨特领驭车身电器实验台。帕萨特领驭是大众车系中较为典型的一款车型，同样领驭汽车车身电器也具有广泛的代表性。

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本设计所进行的主要工作：首先设计出了车身电器实验台的实验面板，并选择了与车身电器匹配的大容量蓄电池，接着设计了帕萨特领驭车身电器实验台的面板电路，将各种照明及信号系统实物，车门闭锁器，雨刮电机，电动摇窗机电机，电动后视镜等合理的布置在实验台面板上，然后根据现实中的常发故障在实验台面板电路图上设置了相关的故障检测点，选配实验台面板上仪表的稳压电源。根据以上所设计的内容设计出实验台内部控制电路，最后进行实验台的故障诊断与排除。

设计流程如下图1-1所示。

图1-1设计流程

学习和了解 车身电器的组成和作用 实验台面板的设计 实验台面板控制部分设计 车身电器实验台故障诊断

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天津职业技术师范大学2011届本科生毕业设计 2 帕萨特领驭车身电器的组成和作用 2.1 汽车照明与信号系统 2.1.1 照明及灯光信号的种类和用途 为了方便汽车行驶，保证行车安全，在汽车上都装有多种照明及信号设备。对汽车照明及信号系统的要求日趋完备、可靠、实用、美观，同时还要结构合理，经济耐用，保修方便。 汽车照明系统及信号装置构成了汽车电系中一个独立电路系统。一般轿车上有15-25个外部照明灯和约40多个内部照明灯（如图2-1）。这就说明该系统在现代汽车上的重要作用[1]。

图2-1 照明及信号装置

外部照明灯主要有前照灯、防雾灯、牌照灯、倒车灯、尾灯等；内部照明灯主要有仪表照明灯、阅读灯、顶灯等。在所有照明装置中，前照灯是最重要的照明装置。

为使汽车外形美观，目前各种汽车普遍采用组合式外部照明灯。对于该系统的灯光控制，随着汽车电子技术的蓬勃发展，现已越来越多地采用了电子控制装置[2]。

1.前照灯。前照灯又称大灯或头灯，是照明汽车前方道路的主要灯具（如图2-2）。每辆车上装2只或4只，功率为20-40W。现代汽车均向4灯制发展。

前照灯的照明要求：

（1）前照灯应保证车前有明亮而均匀的照明，看清车前100m以内路面上的任何障碍物，有些汽车的前照灯照明距离已达到200～250m。

（2）应具有防止眩目的装置，确保夜间两车迎面相遇时，不使对方驾驶员因产生

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眩目而造成事故[3]。

图2-2 前照大灯

2.小灯。小灯又称示廓灯、停车灯或示位灯。它装在汽车前后两侧边缘的四角上。主要用途是汽车夜间行车或停车时，标示其轮廓和存在，同时还用于城市夜间行车以及会车时的照明。前小灯的灯光为白色或橙色，后小灯为红色，功率一般为10W左右。

3.转弯照明灯。转弯照明灯，就是在汽车转弯方向上提供附加照明，辅助前照灯的照明灯。此灯与转向系统联动，但不闪烁。汽车转弯时，相应的转弯照明灯，就可以对前照灯照射不到或亮度不足的地方补充照明，从而提高夜间行车的安全性[4]。

4.转向信号灯。转向信号灯又称方向指示灯，简称转向灯。安装在汽车的前后左右四角，有独立式、一灯两用式和组合式。

汽车转向灯的闪烁是通过闪光器来实现的，通常按照结构的不同和工作原理分为电热丝式、电容式、翼片式、水银式、晶体管式、集成电路式等。

电热式闪光器如下图2-3所示：

转向信号灯的作用是在汽车转弯时，发出明暗交替的闪光信号，使前后车辆、行人、交通警知其行驶方向，转向灯的灯光为橙色，后转向灯也可以为红色，灯泡的功率一般不小于20W。

对转向灯光的射角范围，国家标准有明确要求，即偏离灯具轴线左、右5度时，可指示35m以外的距离；当偏角为30度时，则应指示10m以外的距离[5]。

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图2-3 电热式闪光器

5.尾灯。尾灯又称后灯，装在汽车后面。目前各类车型均向组合式发展。后灯的作用是夜间行驶时，向车后发出灯光信号，使尾随的车辆、行人知晓。后灯的灯光多为红色，功率为8-10W。组合式采用双丝灯泡，一根为大电流灯丝，电流约为2.1A，发光强度32cd，用于转向和制动信号；另一根为小电流灯丝，电流为600mA，发光强度为3cd，用作停车灯和尾灯。

6.雾灯。雾灯每车装一只或两只，雨、雾天气用来照明，安装位置较低，一般离地面约50cm左右。雾灯灯光一律规定为黄色，因为黄色光线波长较大，有良好的透雾性能。灯泡功率为35W[6]。

7.制动灯。制动灯又称制动信号灯，俗称“刹车灯”。均安装在汽车后面，多采用组合式灯具。

制动灯的用途是在汽车制动停车或减速行驶时，向车后发出灯光信号，以警告尾随的车辆或行人。制动灯规定为显目的红色光，国家标准要求该灯在夜间明显照亮100m以外的距离。光束射角在水平面应轴线左、右各45度，垂直面为上、下各15度。灯泡功率应在20W以上[7]。

8.倒车灯。汽车倒车灯有两个作用，一是向其他车辆和行人发出倒车警告（有的还加上倒车蜂鸣器）；二是提供夜间倒车时照明，避免撞车。

9.牌照灯。牌照灯一律安装在汽车尾部的牌照上方。其用途是夜间照明汽车牌照。牌照灯的标准要求光束不应外射，保证在25m能认清牌照上的号码。牌照灯也有组合式和独立式两种，灯光为白色，功率为5-15W[8]。

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10.仪表灯。仪表灯均安装在汽车仪表板上，一般采用表壳式或罩壳式灯具（如图2-4）。

图2-4 仪表灯、警告灯、监视灯（指示灯）

仪表灯仅用于照亮仪表，灯光均为白色，一般使用2-8 W的小灯泡。

11.顶灯。顶灯装在车厢或驾驶室内顶部，作为内部照明用。顶灯灯光为白色，多为白炽灯，有向黄光灯发展的趋势。功率为5-8 W[9]。

12.指示灯。指示灯的用途是指有关照明，灯光信号，工作系统的技术状况，并对异常情况发出报警灯光信号。均装在仪表板上。指示灯的灯光为红色、绿色或黄色，灯泡一般为2W的白炽灯。通常要求必须具备前照灯的远光指示灯、转向指示灯等。现代汽车还有充电指示灯、低气压报警灯、低油压报警灯、水温过高报警灯、燃油存量过少报警灯等[10]。

除以上所述外，现代汽车还有各种特种灯、危险警告灯、踏步灯、壁灯、门灯、阅读灯等。 2.1.2 音响信号

现代汽车上除前述灯光信号之外，还装有音响信号。

电喇叭 汽车上都装有喇叭，用以警告行人和车辆，保证行车安全。喇叭按钮发音动力有气动和电动两种。由于电动喇叭能源方便，结构简单、声音洪亮、音质悦耳，故广泛使用于各种类型的车辆[11]。

如图2-5所示：

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图2-5 筒形、螺旋形电喇叭

1－扬声器 2－共鸣板3－膜片 4－底板 5－山形铁心6－螺柱 9－弹簧片10－衔铁 11－线圈 7、13－调整螺钉 8、14－锁紧螺母 12－锁紧螺母 15－中心杆 16－触点17－电容器 18－导线19－接线柱 20－按钮

由于喇叭电流较大20A，为了保护喇叭开关,采用喇叭继电器（如图2-6）。

图2-4 喇叭继电器

图2-6喇叭继电器

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2.2 电动中央门锁

现代汽车都安装了中央门锁控制系统，使汽车的使用更方便、更安全。电动中央门锁可实现下列功能：

1.将驾驶员车门锁扣按下时，其他几个车门及行李舱门都自动锁定；如用钥匙锁门，也可同时锁好其他车门和行李舱门。

2.将驾驶员车门锁扣拉起时，其他几个车门及行李舱门都能同时打开，用钥匙开门，也可实现该动作。

3.在车内个别车门需要打开时，可分别拉开各自的锁扣。

电动中央门锁有很多形式，按结构分为双向空气压力泵式和微型直流电动机式两种。帕萨特领驭采用直流电动机式电动中央门锁[12]。

利用控制直流电动机的正反转来实现门锁的开、关动作。直流电动机式电动中央门锁主要由双向电动机、导线、继电器、门锁开关及连杆操纵机构组成（如图2-7）。

图2-7 车门锁总成

2.3 电动摇窗机

目前轿车普遍配装有电动车窗。驾驶员坐在驾驶席上，即可利用控制开关或遥控开关使所有车窗玻璃自动升降，操作简便且有利于行车安全。

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电动车窗系统由车窗、车窗玻璃升降器、电动机、继电器、开关等装置组成。 车窗升降器的类型：电动交叉臂式、电动钢丝绳式、电动齿轮式 如图2-8所示电动齿轮式车窗升降器：

图 2-8 电动齿轮式车窗升降器

1-电机钢丝 2-齿轮减速 3-玻璃 4-活动玻璃托架 5-弹簧和钢丝绳组件

电动车窗使用的电动机是双向的，有永磁型和双绕组串励型两种。每个车窗都装有一个电动机，通过开关控制它的旋转方向，使车窗玻璃上升或下降（如图2-9）。

一般电动车窗系统都装有两套控制开关。一套装在驾驶员侧车门扶手上，为主开关，它由驾驶员控制每个车窗的升降。另一套分别装在每个乘客门上，为分开关，由乘客进行操纵。一般在主开关上还装有断路开关，如果它断开，分开关不起作用[13]。

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图2-9电动车窗布置总图

2.4 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，与行车安全有着密切的联系。而后视镜的调整一般来说比较麻烦。帕萨特领驭汽车采用电动后视镜，可通过开关进行调整，操作十分方便。

电动后视镜的背后装有两套电动机和驱动器，可操纵后视镜上下及左右转动。通常上下方向的转动用一个电机控制，左右方向的转动由另一个电机控制。通过改变电机的电流方向，即可完成后视镜的上下及左右调整。

领驭汽车电动后视镜还带有加热功能，由加热开关控制加热丝电路通断工作，可以在寒冷天气除霜、雾，有利于驾驶员更好的观察车后情况[14]。

2.5电动刮水器

为了提高汽车在雨天和雪天行驶时驾驶员的能见度，专门设置了风窗玻璃刮水器。

刮水器有真空式、气动式和电动式三种。帕萨特领驭汽车上采用的是电动式刮水器。此刮水器具有两种速度的功能并采用铰接式刮水片，还能间歇地工作。因为只有这样才能适应挡风玻璃的外形和不同运行条件的要求。

电动刮水器是由刮水电动机和一套传动机构组成（如图2-10）。电动机电枢轴端的蜗杆驱动装在摇臂上的蜗轮，摇臂转动使拉杆往复运动，从而带动刮水片左右摆动。

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蜗杆蜗轮机构有降低速度，增大扭矩的作用，因为驱动橡胶刮水片在挡风玻璃表面摩擦需要很大的动力，尤其风雨较大时更是如此[15]。

图2-10 电动刮水器的组成

1-刮水片 2-刮水片架 3-雨刮臂 4-蜗轮 5-电动机 6-摇臂 7-拉杆

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3 帕萨特领驭车身电器实验台的设计

3.1 实验台设计方案

本设计所开发的车身电器实验台为汽车维修教育行业使用，所以力求做到形象直观，以使学生对于帕萨特领驭车身电器各部分的组成及工作原理的学习起到事半功倍的效果；另外此实验台可以根据实车上的故障在实验台上进行故障模拟，学生可以在实验台上进行故障排除的实验，学习如何进行性能检测、故障诊断、调取故障码、进行故障点的电压检测等。以此为设计的出发点，本设计的总体设计方案定为：第一步，设计实验台总体结构并选择与车身电器匹配的大容量蓄电池作为其供电电源（实验台整体结构见附录）。第二步，设计实验台面板，面板设计包括面板电路图的设计、故障检测点设计、显示装置设计（大灯、后视镜等）。第三步，实验台面板控制电路的设计，主要是隐蔽式故障点的设计。

以“车身电器的实际工作情况出发设置故障、分析故障现象及解释故障的原因，最后排除故障”为指导思想，在实验台面板上设置各个电器和线路的故障检测点，设计的关键在于既要真实的反映实际车身电器的控制系统，又要使其形象直观便于教学，同时还要根据大众车系的标准电路图及图形符号的画法，最后则还要兼顾其美观性。

显示面板总体设计：（如图3-1所示）

帕萨特领驭车身电器实验台

面板电路及元器件

天津职业技术师范大学汽车与交通学院

电器元件代号名称

图3-1 显示面板总体设计

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3.2 实验台面板的设计

3.2.1 实验台面板电路图的设计

实验台面板电路的设计是整个面板设计的中心，也是整个设计的关键所在。实验台面板电路不仅形象直观的再现了车身电器系统的工作原理，还能根据现实中的常发故障现象，在电路中设置相关的故障点及其检测端子。该设计遵循原车电路图进行绘制，略有改动，主要是删减掉一些不必要的附属电路，并设置检测端子，通过专用检测仪器可进行各主要电器元件、执行器的电压检测（面板图见图纸）。

1.在实验台面板上所设计的电控系统元件包括：

（1）电器元件：前照灯、尾灯、牌照灯、高位制动灯、车内顶灯、雨刮器电机、后视镜、闭锁器、车窗升降器电机。

（2）控制开关：点火开关、灯光开关、转向开关、制动灯开关、倒车灯开关、雾灯开关、警告灯开关、大灯变光开关、雨刮器开关、后视镜调节开关、电动摇窗机开关、停车灯开关、后视镜调节开关。

（3）电子控制器：微处理器、输入电路及输出电路等组成 。其作用是根据各个控制开关的信号和其内部设定的控制程序，通过运算和分析，向各个执行元件输出控制信号，从而实现对内部灯光、控制电机的控制。帕萨特领驭车身电器中央门锁与电动摇窗机部分共用一个ECU进行控制，并与舒适系统的ECU互相传递相关的信号，以实现各控制系统的相互协调控制[16]。

2.各元件的功能及其检测点的设置

本设计设有70对故障检测点，每一对故障检测点为2个直径8㎜测试点，两个测试点的圆心相距25㎜.这样设计可以避免测量点不是断点，被测元器件的数值更加准确。

（1）调节器：此元件用来调节仪表板指示灯的亮度。通过控制30号线供给的常电电流的大小从而实现调节仪表板指示灯的亮度。而在此元件被断开时，指示灯亮度将无法调节。

检测点设置：在调节器与常火线之间。

（2）蓄电池：此元件在汽车处于停车或发动机处于熄火状态时给车身电器供电。而蓄电池被断开后，车身电器将无法正常工作。

检测点设置：在蓄电池与30号线（常火线）之间。

（3）X触点继电器：此元件闭合后通过常火线给75X线(大容量电器电源线)供电。而被断开后X触点继电器将无法闭合，75X线将断电，无法给大容量电器供电。

检测点设置：在常火线与X触点继电器之间。

（4）点火开关：点火开关用来控制汽车的运行状态，从而影响汽车电器的工作

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状态。当点火开关处于接通位置时，小容量用电设备才能正常工作。一旦断开，将无法正常工作。

检测点设置：点火开关与15号线（小容量用电设备电源线正极）之间。 （5）灯光开关：此开关用于控制仪表板指示灯，牌照灯和示宽灯亮灭。当接通此开关时，仪表板指示灯，牌照灯和示宽灯亮。当断开时，灯不亮。

检测点设置：在灯光开关13/58L端子与仪表板、示宽灯之间。 在灯光开关14/58R端子与仪表板、示宽灯之间。 在灯光开关16/58端子与牌照灯之间。

（6）雾灯开关：此开关用于控制前后雾灯亮灭。当接通此开关时，前后雾灯亮。当断开时，前后雾灯不亮。

检测点设置：在雾灯开关8/83a端子与前雾灯之间。 在雾灯开关9/83b端子与后雾灯之间。

（7）大灯变光开关：此开关用于控制前照大灯远光和近光的转换。当接通此开关时，前照大灯亮。当断开时，前照大灯不亮。

检测点设置：在大灯变光开关T12/8端子与近光灯之间。 在大灯变光开关T12/12端子与远光灯之间。

（8）停车灯开关：此开关用于控制前后停车灯亮灭。当接通此开关时前后停车灯亮。当断开时，前后停车灯不亮。

检测点设置：在停车灯开关T12/10端子与左侧停车灯之间。 在停车灯开关T12/9端子与右侧停车灯之间。

（9）转向灯开关：此开关用于控制转向灯的亮灭。当接通此开关时转向灯亮。当断开时，转向灯不亮。

检测点设置：在转向灯开关T12/3端子与左侧转向灯之间。 在转向开关T12/11端子与右侧转向灯之间。

（10）警告灯开关：此开关用于控制警告灯的亮灭。当接通此开关时警告灯、仪表板指示灯亮。当断开时，灯不亮。

检测点设置：在警告灯开关T7a/2L端子与左侧警告灯之间。 在警告灯开关T7a/41端子与右侧警告灯之间。 在警告灯开关T7a/4端子与仪表板指示灯之间。

（11）喇叭继电器：此元件用来控制喇叭能否发出声音。当接通此继电器时，喇叭正常工作。当断开继电器时，喇叭失效。

检测点设置：在喇叭继电器3/30端子与常火线之间。 在喇叭继电器2/37端子与电喇叭之间。

（12）制动灯开关：此开关用来控制制动灯的亮灭。当接通此开关时制动灯亮。

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当断开时，制动灯不亮。

检测点设置：在制动灯开关与常火线之间。 在制动灯开关与制动灯之间。

（13）倒车灯开关：此开关用来控制汽车倒车时倒车灯的亮灭。当接通此开关时，倒车灯亮。当断开时，倒车灯不亮。

检测点设置：在倒车灯开关与15号线之间。 在倒车灯开关与倒车灯之间。

（14）左侧远光灯：此照明灯用来照亮前方远处的道路。此灯在正常情况下亮，出现断路故障时不亮。

检测点设置：在左侧远光灯与接地点之间。

（15）左侧近光灯：此照明灯用来照亮前方近处的道路。此灯在正常情况下亮，出现断路故障时不亮。

检测点设置：在左侧近光灯与接地点之间。

（16）左前停车灯：此照明灯用来在夜间表明汽车的前部轮廓位置又称小灯或示宽灯。此灯正常情况下亮，出现断路故障时不亮。

检测点设置：在左前停车灯与接地点之间。

（17）左前转向灯：此信号灯用来在汽车左转弯时警告前方的行人和其他驾驶员。正常情况下，汽车左转弯时此灯闪亮。出现断路故障时不亮。

检测点设置：在左前转向灯与接地点之间。

（18）右侧远光灯：此照明灯用来照亮前方远处的道路。此灯在正常情况下亮，出现断路故障时不亮。

检测点设置：在右侧远光灯与接地点之间。

（19）右侧近光灯：此照明灯用来照亮前方近处的道路。此灯在正常情况下亮，出现断路故障时不亮。

检测点设置：在右侧近光灯与接地点之间。

（20）右前停车灯：此照明灯用来在夜间表明汽车的前部轮廓位置又称小灯或示宽灯。此灯正常情况下亮，出现断路故障时不亮。

检测点设置：在右前停车灯与接地点之间。

（21）右前转向灯：此灯用来在汽车右转弯时警告前方的行人和其他驾驶员。正常情况下，汽车右转弯时此灯闪亮。出现断路故障时不亮。

检测点设置：在右前转向灯与接地点之间。

（22）左倒车灯：此灯用来在汽车倒车时警告后方的行人和其他驾驶员。正常情况下，汽车倒车时此灯亮。出现断路故障时不亮。

检测点设置：汽车左倒车灯与接地点之间。

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（23）左制动灯：此灯用来在汽车减速慢行或停车时警告后方的行人和其他驾驶员。正常情况下，汽车在减速慢行或停车时此灯亮，出现断路故障时不亮，

检测点设置：汽车左制动灯与接地点之间。

（24）左后雾灯：此灯用来在大雾天气表明汽车的后部轮廓，警告后方的行人和驾驶员。正常情况下，雾灯亮。出现断路故障时不亮[17]。

检测点设置：汽车左后雾灯与接地点之间。

（25）左侧尾灯：此照明灯用来在夜间表明汽车的后部轮廓位置。此灯正常情况下亮，出现断路故障时不亮。

检测点设置：在左侧尾灯与接地点之间。

（26）左后转向灯：此信号灯用来在汽车左转弯时警告后方的行人和其他驾驶员。正常情况下，汽车左转弯时此灯闪亮。出现断路故障时不亮。

检测点设置：在左后转向灯与接地点之间。

（27）右倒车灯：此灯用来在汽车倒车时警告后方的行人和其他驾驶员。正常情况下，汽车倒车时此灯亮。出现断路故障时不亮。

检测点设置：汽车右倒车灯与接地点之间。

（28）右制动灯：此灯用来在汽车减速慢行或停车时警告后方的行人和其他驾驶员。正常情况下，汽车在减速慢行或停车时此灯亮，出现断路故障时不亮，

检测点设置：汽车右制动灯与接地点之间。

（29）右侧尾灯：此照明灯用来在夜间表明汽车的后部轮廓位置。此灯正常情况下亮，出现断路故障时不亮。

检测点设置：在右侧尾灯与接地点之间。

（30）右后转向灯：此信号灯用来在汽车右转弯时警告后方的行人和其他驾驶员。正常情况下，汽车右转弯时此灯闪亮。出现断路故障时不亮。

检测点设置：在右后转向灯与接地点之间。

（31）左前雾灯：此灯是在雾灯开关的控制下在大雾天气表明汽车的位置告知前方的行人和其他驾驶员。正常情况下灯光为黄色，出现断路故障时，灯不亮。

检测点设置：在左前雾灯与接地点之间。

（32）右前雾灯：此灯是在雾灯开关的控制下在大雾天气表明汽车的位置告知前方的行人和其他驾驶员。正常情况下灯光为黄色，出现断路故障时，灯不亮。

检测点设置：在右前雾灯与接地点之间。

（33）牌照灯：此灯是在灯光开关的控制下在夜间表明汽车的车牌号。正常情况下灯光为白色，出现断路故障时，灯不亮。

检测点设置：在牌照灯与接地点之间。

（34）高位制动灯：此灯是在制动灯开关的控制下在汽车停车制动时告知后方的

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行人和其他驾驶员。正常情况下灯光为红色，出现断路故障时，灯不亮。

检测点设置：在高位制动灯与接地点之间。

（35）喇叭：此元件在喇叭按钮的控制下发出声音警告前方的行人和其他驾驶员。正常情况下，按动按钮即有声音，出现断路故障时，没有声音。

检测点设置：在喇叭与接地点之间。

（36）雨刮间歇继电器：此继电器在雨刮开关的控制下实现雨刮器的高低速摆动。正常情况下，能够实现低速，高速，间歇的摆动。出现断路故障时，不能摆动。

检测点设置：在雨刮继电器4端子与雨刮电机2/53端子之间。 在雨刮继电器5端子与雨刮电机1/53b端子之间。

（37）左前电动摇窗机开关：此开关用来控制驾驶员侧车窗玻璃的升降。正常情况下可以自由的升降，出现断路故障时，不能升降。

检测点设置：在左前电动摇窗机开关T16b/6端子与驾驶员侧车门控制单元T29a/7端子之间。

（38）右前电动摇窗机开关（驾驶员控制）：此开关用来控制右前车窗玻璃的升降。正常情况下可以自由的升降，出现断路故障时，不能升降。

检测点设置：在右前电动摇窗机开关（驾驶员控制）T16b/5端子与驾驶员侧车门控制单元T29a/15端子之间。

（39）左后电动摇窗机开关（驾驶员控制）：此开关用来控制左后车窗玻璃的升降。正常情况下可以自由升降，出项故障时不能升降。

检测点设置：在左后 电动摇窗机开关（驾驶员控制）T16b/4端子与驾驶员侧车门控制单元T29a/25端子之间。

（40）右后电动摇窗机开关（驾驶员控制）：此开关用来控制右后车窗玻璃的升降。正常情况下可以自由的升降，出现断路故障时，不能升降。

检测点设置：在右后电动摇窗机开关（驾驶员控制）T16b/3端子与驾驶员侧车门控制单元T29a/16端子之间。

（41）车内中央闭锁开关（驾驶员控制）：此开关用于控制车身所有车门的闭锁器的开闭。正常情况下，按下此开关，其他车门闭锁器全部锁死，车门开关不起作用。出现断路故障时，不能实现此功能。

检测点设置：在车内中央闭锁开关（驾驶员控制）T16b/2端子与驾驶员侧车门控制单元T29a/23端子之间。

（42）后电动摇窗机锁止：此开关用于控制后电动摇窗机的锁止，正常情况下，按下开关，后电动摇窗机开关不起作用。出现断路故障时，不能实现此功能。

检测点设置：在后电动摇窗机锁止开关T16b/1端子与驾驶员侧车门控制单元T29a/6端子之间。

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（43）后视镜调节开关：此开关用于调节后视镜的上下、左右方向。正常情况下，可以通过此开关自由调节。出现断路故障时，后视镜不能调节。

检测点设置：在后视镜调节开关T10e/6端子与驾驶员侧车门控制单元T29a/3端子之间。

（44）左后电动摇窗机开关（在左后车门上）：此开关用来控制左后车窗玻璃的升降。正常情况下可以自由的升降，出现断路故障时，不能升降。

检测点设置：在左后电动摇窗机开关T5e/1端子与左后车门控制单元T18a/13端子之间。

在左后电动摇窗机开关T5e/2端子与左后车门控制单元T18a/14端子之间。 （45）右前车门闭锁器电机：此电机是在车内中央闭锁开关进行车门打开或锁止时，进行电动打开或锁止。正常情况下，可以通过接收的信号进行打开、锁止。出现断路故障时，不能进行电动打开、锁止。

检测点设置：在右前闭锁控制单元T8d/2端子与右前车门控制单元T29b/12端子之间。

（46）右前车门闭锁器开关：此开关用来控制右前车门闭锁器的打开和关闭。 正常情况下，当接到右前控制单元的打开或关闭的信号时，能够通过电机带动闭锁器打开或关闭。

检测点设置：在右前闭锁控制单元T8d/4端子与右前车门控制单元T29b/4端子之间。

在右前闭锁控制单元T8d/6端子与右前车门控制单元T29b/3端子之间。 （47）右前后视镜调节电机：此电机在后视镜调节开关的控制下调节后视镜的上下、左右摆动。正常情况下，可以上下、左右摆动。出现断路故障时，后视镜不能调节。

检测点设置：在右前后视镜调节电机T12a/7端子与右前车门控制单元T29b/3端子之间。

在右前后视镜调节电机T12a/8端子与右前车门控制单元T29b/14端子之间。 在右前后视镜调节电机T12a/6端子与右前车门控制单元T29b/21端子之间。 （48）右前后视镜复位电机：此电机是用来调节右前后视镜的位置回到控制单元设定的最初位置。正常情况下，可以将右前后视镜调节到设定位置。出现断路故障时，不能调节。

检测点设置：在右前后视镜复位电机T12a/6-端子与右前车门控制单元T29b/16端子之间。

（49）右前后视镜加热器：此元件用来在寒冷天气加热右前后视镜出除霜，以免影响驾驶员观察后方情况。正常情况下，右前后视镜温度升高。出现断路故障时，不

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能升温。

检测点设置：在右前后视镜加热器T12a/5端子与右前车门控制单元T29b/27端子之间。

（50）右前电动摇窗机开关（在右前车门上）：此开关是通过乘客控制右前车窗玻璃升降。正常情况下，可以自由调节。出现断路故障时，不能调节。

检测点设置：在右前电动摇窗机开关T5f/1端子与右前车门控制单元T29b/23端子之间。

在右前电动摇窗机开关T5f/2端子与右前车门控制单元T29b/24端子之间。 （51）右后电动摇窗机开关（在右后车门上）：此开关是通过乘客控制右后车窗玻璃升降。正常情况下，可以自由调节。出现断路故障时，不能调节。

检测点设置：在右后电动摇窗机开关T5g/1端子与右前车门控制单元T18b/13端子之间。

在右后电动摇窗机开关T5g/2端子与右前车门控制单元T18b/14端子之间。 （52）电动摇窗机指示灯：此指示灯用来指示电动摇窗机正常工作。正常工作时，指示灯闪亮。出现断路故障时，指示灯不亮。

检测点设置：在电动摇窗机指示灯T5g/3端子与右后车门控制单元T18b/16端子之间。

（53）ECU搭铁线：搭铁线用来连接ECU控制单元与接地点从而构成回路。 正常情况下，ECU可以正常工作。出现断路故障时，ECU没电。 检测点设置：在右后车门控制单元T18b/16端子与接地点之间[18]。 3. 2. 2 实验台面板电压表的选配

在实验台的右上部设有一块端子电压检测表，在表的下端引两个直径为5㎜的检测端，通过正、负表笔对故障点进行检测，显示检测电压。这样设计的好处在于方便使用者利用这块数字表观察本实验台正常或设故障两种情况下的本实验台传感器和执行器的工作和不工作时的电压数值。

该实验台所采用的仪表为电子式数字仪表 (XL513系列) 数字式电压表技术规格[5]：

——准确度：±0.3%读数+1字，湿度RH45%～75%。平均每变化10℃引起的附加误差不超过基本误差值。

——显 示：15㎜（LED）红色或绿色。 ——三位半：（1999计数）读数。 ——自动调零 ——自动极性转换

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——取样周期：40ms

——超量程指示：最左位数字显示（1）或（-1） ——可以用外部跳线任意设定小数点的位置 ——供电电源：DC 5V±10%，最大150mA ——工作温度范围：0℃～50℃

——外形尺寸：宽79mm×高42.5mm×深25.5mm ——安装开孔尺寸：76mm×39mm 3. 2. 3 实验台显示装置的设计

在实验台面板电路上上设有前照大灯、制动灯、转向灯、雾灯、车内顶灯以及组合仪表指示灯，另外还设置了雨刮器电机，车门闭锁器电机，电动摇窗机电机，还有后视镜等。执行元件的显示是为了在教学过程中，直观的看到被设置故障的执行元件对车身电器性能的影响， 即出现何种故障现象，让学习者根据故障现象来分析故障原因，以提高学习效率。

3. 3 实验台面板控制部分的设计

3.3.1 实验台的故障设置

实验台的故障设置可以迅速使车身电器切换进入不同的故障状态，学生可以观察各种故障对车身电器工况的影响，确定故障现象，并可以利用解码器，万用表等仪器在实验台上进行检测和故障诊断与排除。

1.机械部分设置：

控制电路中的故障设置是模拟实车电路中出现断路，搭铁不实、接触不良等故障现象。因此，故障的设置是由一个隐蔽的开关对线路进行断开与结合的控制。隐蔽的开关被设置在实验台面板后面，进行集中控制，便于教学与测试。

故障设置开关如图3-2所示： 2.控制电路的设计：

在控制电路中共设计了三十六个故障点，每个故障点均采用开关断开，利用图3-2开关的通断来实现线路的通路和断路。当开关在断开时状态时，所设三十六个执行元件或开关故障点的故障现象及原因如下（控制电路图见图纸）。

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图 3-2 故障设置开关

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（1）蓄电池 故障现象：常火线无电，整车电器没电，无法正常工作。 故障原因：蓄电池与常火线之间的线路断路（如图3-3）。

图 3-3 蓄电池

（2）X触点继电器7/30端子 故障现象：75X线无电，大容量电器无法正常工作。 故障原因：X触点继电器7/30端子与常火线之间的线路断路，不能给75X线供电（如图3-4）。

图 3-4 X触点继电器

（3）灯光开关13/58L端子 故障现象：打开灯光开关后左前停车灯和左后停车灯不亮（如图3-5）。

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故障原因：13/58L端子与左前、左后停车灯之间线路断路。 （4）灯光开关16/58端子 故障现象：打开灯光开关后牌照灯不亮。 故障原因：16/58端子与牌照灯之间线路断路（如图3-5）。

图 3-5 灯光开关E1

（5）雾灯开关9/83b端子 故障现象：打开雾灯开关后后雾灯不亮。 故障原因：9/83b端子与后雾灯之间线路断路（如图3-6）。

图 3-6 雾灯开关

（6）大灯变光开关T12/12端子 故障现象：打开大灯变光开关后没有远光灯。 故障原因：T12/12端子与前照远光灯之间线路断路（如图3-7）。

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图3-7 大灯变光开关

（7）停车灯开关T12/9端子 故障现象：打开点火开关后右前、右后停车灯不亮。 故障原因：T12/9端子与右前、右后停车灯之间线路断路（如图3-8）。 （8）警告灯开关T7a/2L端子 故障现象：打开警告灯开关后左前、左后警告灯不亮。

故障原因：T7a/2L端子与左前、左后转警告之间线路断路（如图3-8）。

图3-8 停车灯开关E19、警告灯开关E2

（9）J4喇叭继电器2/37端子 故障现象：按下喇叭按钮后电动喇叭没有声音。 故障原因：2/37端子与两个电动喇叭之间线路断路（如图3-9）。

（10）制动灯开关F 故障现象：当按下制动灯开关后制动灯和高位制动灯不亮。 故障原因：制动灯开关F与制动灯之间线路断路（如图3-9）。 （11）倒车灯开关F4 故障现象：当按下倒车灯开关后倒车灯不亮。 故障原因：倒车灯开关F4与倒车灯之间线路断路（如图3-9）。

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图3-9 喇叭继电器、制动灯开关及倒车灯开关

（12）左前停车灯M1 故障现象：当打开灯光开关后左前停车灯不亮。 故障原因：左前停车灯M1与接地点之间线路断路（如图3-10）。

（13）左前转向灯M5 故障现象：当打开转向灯开关后左前转向灯不亮。 故障原因：左前转向灯M5与接地点之间线路断路（如图3-10）。

（14）左侧近光灯M29 故障现象：当打到大灯变光开关的近光灯档后左侧近光灯不亮。

故障原因：左侧近光灯M29与接地点之间线路断路（如图3-10）。

（15）左侧远光灯M30 故障现象：当打到大灯变光开关的远光灯档后左侧远光灯不亮。

故障原因：左侧远光灯M30与接地点之间线路断路（如图3-10）。

图3-10 左前照灯

（16）右前停车灯 M3 故障现象：当打开灯光开关后右前停车灯不亮。 故障原因：右前停车灯M3与接地点之间线路断路（如图3-11）。 （17）右前转向灯M7 故障现象：当打开转向灯开关后右前转向灯不亮。 故障原因：右前转向灯M7与接地点之间线路断路（如图3-11）。

（18）右侧近光灯M31 故障现象：当打到大灯变光开关的近光灯档后右侧近光

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灯不亮。

故障原因：右侧近光灯M31与接地点之间线路断路（如图3-11）。

（19）右侧远光灯M32 故障现象：当打到大灯变光开关的远光灯档后右侧远光灯不亮。

故障原因：右侧远光灯M32 与接地点之间线路断路（如图3-11）。

图3-11 右前照灯

（20）左后转向灯M6 故障现象：当打开转向灯开关后左后转向灯不亮。 故障原因：左后转向灯M6与接地点之间线路断路（如图3-12）。 （21）左倒车灯M16 故障现象：当按下倒车灯开关后左倒车灯不亮。 故障原因：左倒车灯M16与接地点之间线路断路（如图3-12）。

（22）左制动灯M21 故障现象：当按下制动灯开关后左制动灯和尾灯不亮。 故障原因：左制动灯M21与接地点之间线路断路（如图3-12）。

（23）左后雾灯L46 故障现象：当打到雾灯开关的后雾灯档左后雾灯不亮。 故障原因：左后雾灯L46与接地点之间线路断路（如图3-12）。

图3-12 左尾灯

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（24）右后转向灯M8 故障现象：当打开转向灯开关后右后转向灯不亮。 故障原因：右后转向灯M8与接地点之间线路断路（如图3-13）。 （25）右倒车灯M17 故障现象：当按下倒车灯开关后右倒车灯不亮。 故障原因：右倒车灯M17与接地点之间线路断路（如图3-13）。

（26）右制动灯M22 故障现象：当按下制动灯开关后右制动灯和尾灯不亮。 故障原因：右制动灯M22与接地点之间线路断路（如图3-13）。

图3-13 右尾灯

（27）高位制动灯M25 故障现象：当按下制动灯开关后高位制动灯不亮。 故障原因：高位制动灯M25与接地点之间线路断路（如图3-14）。

图 3-14 高位制动灯

（28）左前雾灯L22 故障现象：当打到雾灯开关的前雾灯档左前雾灯不亮。 故障原因：左前雾灯L22与接地点之间线路断路（如图3-15）。

（29）右前雾灯L23 故障现象：当打到雾灯开关的前雾灯档右前雾灯不亮。 故障原因：右前雾灯L23与接地点之间线路断路（如图3-15）。

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图 3-15 前雾灯

（30）T29a/7 故障现象：当按下左前电动摇窗机开关后左前车窗不动。 故障原因：左前电动摇窗机开关与驾驶员侧车门控制单元之间线路断路。 （如图3-16）

（31）T29a/16 故障现象：当按下右后电动摇窗机开关（驾驶员控制）后右后车窗不动。

故障原因：右后电动摇窗机开关（驾驶员控制）与驾驶员侧车门控制单元之间线路断路（如图3-16）。

（32）T29a/6 故障现象：当按下后电动摇窗机锁止开关（驾驶员控制）后车窗还能接受后车门电动摇窗机开关控制。

故障原因：后电动摇窗机锁止开关（驾驶员控制）与驾驶员侧车门控制单元之间线路断路（如图3-16）。

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图 3-16 电动摇窗机开关（驾驶员控制）

（33）T29a/3 故障现象：当按下后视镜调节开关后视镜不动。

故障原因：后视镜调节开关与驾驶员侧车门控制单元之间线路断路（如图3-17）。

图 3-17 后视镜调节开关

（34）T18a/13 故障现象：当按下左后电动摇窗机开关后左后车窗不动。 故障原因：左后电动车窗机开关与左后车门控制单元之间线路断路。 （如图3-18）

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图 3-18 左后电动摇窗机开关（左后车门上）

（35）T29b/13 故障现象：当按下后视镜调节开关（右前）后右前后视镜上下不能调节。

故障原因：右前后视镜调节电机与右前车门控制单元之间线路断路。 （如图3-19）

（36）T29b/21 故障现象：当按下后视镜调节开关（右前）后右前后视镜左右不能调节。

故障原因：右前后视镜调节电机与右前车门控制单元之间线路断路[14]。 （如图3-19）

图3-19 后视镜调节电机

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3.3.2仪表控制电路的设计

该实验台所采用的仪表为电子式数字仪表 (XL513系列)，通过正、负表笔对故障点进行检测，显示检测电压。

数字仪表的工作电压为直流5伏。为了能够使其正常工作，所以必须为其提供合适的工作电压。由于汽车上采用的是12V直流电。在实验台上我们用集成稳压块7805将12伏直流电变为5伏直流电为仪表提供工作电源[5]。7805稳压块的原理及外形如图3-20、3-21所示。

3.3.3 执行元件显示装置控制电路的设计

在实验台上，显示装置是用发光二极管来代替的，由于二极管的工作电压与执行元件电压不一致，因此连接二极管的同时串联一个分压电阻[6]，其控制接线图如图3-22所示：

图3-20 7805稳压块稳压原理图图 图3-21 稳压块结构简图

图3-22 发光二极管和电阻

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小结

此车身电器实验台选用帕萨特领驭车身电器系统材料为基础制作，模拟汽车运行，演示车身电器系统的工作过程；本实验台功能齐全、操作方便、安全可靠。

帕萨特领驭车身电器实验台的设计主要包括实验台面板的设计和实验台面板控制部分的设计。实验台面板的设计主要由面板电路图的设计和电器元件的布置组成，通过面板的电路图，结合理论知识可以很方便的学习各车身电器的工作原理；利用面板上的检测点使用检测仪器可以诊断线路的通路与断开。实验台面板控制部分的设计主要由故障点的设置和仪表控制电路的设计组成。通过设置的隐蔽式故障点可以使车身电器进入不同的故障状态，学生通过观察不同的故障现象，判断该故障原因，找到故障部位，然后进行诊断、排除。

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4 实验台的使用

4.1实验台的操作

操作车身电器实验台前应检查蓄电池电压是否正常；检查电脑接头是否插好；电源线是否有脱落或掉皮现象；蓄电池线是否接好；故障模拟开关是否在正常位置。

打开点火开关至ON档，检查组合仪表、线路有无异常现象；若一切正常，打开各个灯光开关，检查所有灯光是否正常；按下喇叭按钮，检查电动喇叭是否正常；按下对应开关，检查各个电机是否能够正常转动：一切正常后即可进行检测或测量[1]。

4.2 实验台故障检测方法

1、检查蓄电池电压

检查蓄电池电压是否正常，能否给常火线提供12V电压。 2、检查灯光开关

打开灯光开关1档检查前后停车灯是否正常亮起，仪表板是否正常亮起，牌照灯是否正常亮起。打到雾灯开关档位检查前后雾灯是否正常亮起。

3、检查大灯变光开关

打开大灯变光开关检查是否远光灯，近光灯，超车灯正常亮起。 4、检查转向灯开关、警告灯开关、倒车灯开关、制动灯开关及喇叭按钮 打开转向灯开关，检查左右转向灯是否正常频闪。 按下警告灯按钮，检查前后警告灯是否正常频闪。 按下倒车灯开关，检查倒车灯是否正常亮起。

按下制动灯开关，检查制动灯和高位制动灯是否正常亮起。 5、检查电动摇窗机开关、后视镜调节开关、雨刮器开关

按下各个电动摇窗机开关，检查对应电动摇窗机电机是否正常工作。 转动后视镜调节开关，检查对应后视镜是否正常转动。 打到雨刮器开关相应档位，检查雨刮电机是否正常工作。

4.3日常维护保养

1、为保证系统安全可靠，检测完毕后，应断开电源，拔下蓄电池负极； 2、不要将实验台放在过分潮湿、直射阳光下； 3、为防止干扰，请不要把磁性物质靠近仪器；

4、在实验台运行中，禁止随意拔插电路连接器，以防造成意外损坏[1]。

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4.4 注意事项

1、在电瓶负极未拆下之前，不允许插拔ECU接插件。 2、点火开关置于“ON”时，不允许插拔任何接插件。 3、使用诊断仪器时，应注意正确的使用方法。

4、点火开关置于“ON”时，不允许通过测试孔测量传感器、执行器阻值。若有需要必须在教师的指导下，点火开关置于“OFF”时测量。注意正确的测量方法。正确使用控制面板上的各种开关，如不熟悉，应详细阅读说明书。

定期为蓄电池充电、保养[1]。

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总 结

帕萨特领驭车身电器实验台是针对各类职业学校和培训机构进行设计的。这款大众车系的车身电器实验台比较典型，因此应用较为广泛。车身电器实验台可以通过直观地观察车身电器的工作状况，比照的进行学习。在帕萨特领驭车身电器实验台上设计多个隐蔽故障点，用于模拟实际车辆经常出现的问题。学习人员可以根据实验台故障的模拟，观察各种故障现象，并找出故障部位。

在设计说明书内，对帕萨特领驭车身电器的作用进行了介绍，全面、详细地阐述了实验台的设计过程。本次设计已接近尾声，已经达到了实训教学的要求。但由于经验不足、知识面有限，难免出现一些小的失误，但无论怎样，本次毕业设计对于我来说都是一次难得的锻炼机会，使我积累了许多宝贵的经验，受益匪浅。

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参考文献

[1] 汽车电器综合试验台维修手册 (内部资料) [2] 上海大众帕萨特领驭轿车维修手册 (内部资料)

[3] 陆耀迪.上海大众帕萨特轿车使用维修手册.北京：机械工业出版社，2010.1 [4] 滕刚.上海帕萨特轿车维修手册.北京：国防工业出版社，2002.1

[5] 洪立亮，张建军.上海帕萨特B5电系故障检测与维修.北京：人民交通出版社，2002.4

[6] 赵福堂.汽车电器与电子设备.北京：北京理工大学出版社，2008.6 [7] 张春化，赛小平.汽车电器与电路.北京：人民邮电出版社，2003.11 [8] 鲁植雄.大众汽车电路图集.南京：江苏科学技术出版社，2008.2 [9] 徐向阳.汽车电器与电子控制技术. 北京：机械工业出版社，1998.8 [10] 黄意强.新款汽车车身电器检修专辑.北京：机械工业出版社，2009.3 [11] 黄余平.汽车电系检修图册（第二版）.北京：人民交通出版社，2008.1 [12] 林家和.上海帕萨特轿车故障分析与排除.北京：中国农业出版社，2005.12 [13] 谭本忠.上海大众车系电路图集.北京：机械工业出版，2009.12

[14] 韦德高.上海帕萨特B5轿车构造维修手册.北京：中国物资出版社，2002.12 [15] 王锦俞，闵思鹏.国产大众车系车身电控系统检修.机械工业出版社，2004.12 [16] 刘振闻.汽车电器与电子技术.人民交通出版社，2000 [17] 郑尧军.汽车车身电控技术. 浙江大学出版社，2009.7

[18] 帕萨特B5轿车维修手册.（美）米切尔维修信息公司编，中国机动车辆安全鉴定检测中心编译.北京：机械工业出版社，2002.2

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附录

实验台台架的设计

台架的设计主要是根据实验台面板的尺寸进行制作，以利于实训教学为目的，同时达到安全可靠、操作方便、结构稳定、造型美观的要求。

实验台（如图所示）采用钢质材料进行制作，底部安装有脚轮以方便移动。实验台总体高度为1850mm，其中操作台高度为905mm，符合人体工学设计，操作台底部安装大容量蓄电池是车身电器的供电电源。面板部分为长1740mm，宽550mm的矩形，内部装有故障点控制开关。底架部分采用操作台，台面保留30cm宽空间,方便放置检测用的仪器及仪表/实验报告等，表面采用烤漆工艺，脚轮带有自锁功能。在实验台右侧设置隐蔽式故障点。

实验台总体结构简图

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致 谢

在为期14周紧张有序的毕业设计即将结束之际，首先要衷心的感谢我们的导师阎文兵老师，几个月来，在阎老师耐心指导和悉心关怀下，我顺利地完成了帕萨特领驭车身电器实验台设计的所有工作。阎文兵老师严谨求实的作风和精益求精的治学态度令我敬佩的同时也使我受益匪浅。在设计的过程中，阎老师为我们的设计提供了大量的参考书籍、资料，提供了必不可少的素材，给与了我们极大的帮助。

同时我还要向所有教过我、帮助过我的老师和同学们表示由衷的感谢。正是因为有了他们，才使我倍感珍惜五年大学生活；正是因为有了他们，才使我的生活变得丰富多彩；正是因为有了他们，才使我明白不要虚度光阴。

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