汽車(chē)電子電氣南京工程學(xué)院中國(guó)大學(xué)慕課MOOC答案1.汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)的發(fā)展歷程早期汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)主要集中在基本的點(diǎn)火、照明等功能。點(diǎn)火系統(tǒng)從傳統(tǒng)的機(jī)械觸點(diǎn)式點(diǎn)火發(fā)展到電子點(diǎn)火，大大提高了點(diǎn)火的準(zhǔn)確性和可靠性。照明系統(tǒng)也從簡(jiǎn)單的白熾燈逐步升級(jí)為更節(jié)能、更亮的鹵素?zé)簟㈦瘹鉄艉同F(xiàn)在的LED燈。隨著汽車(chē)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在20世紀(jì)7080年代，汽車(chē)開(kāi)始引入電子控制單元（ECU）來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射和點(diǎn)火正時(shí)，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。這一時(shí)期，電子系統(tǒng)在汽車(chē)上的應(yīng)用逐漸增多，如防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）等安全系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)。到了90年代及以后，汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)進(jìn)入了快速發(fā)展階段。車(chē)身電子系統(tǒng)不斷豐富，包括電動(dòng)門(mén)窗、中控門(mén)鎖、自動(dòng)空調(diào)等。同時(shí)，汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)也更加智能化，混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)始興起，其復(fù)雜的電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)等都依賴先進(jìn)的電子電氣技術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)，汽車(chē)朝著智能化、網(wǎng)聯(lián)化方向發(fā)展。高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）如自適應(yīng)巡航控制（ACC）、車(chē)道保持輔助（LKA）等廣泛應(yīng)用，車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得汽車(chē)可以與外界進(jìn)行信息交互，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷、在線娛樂(lè)等功能。2.汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)的組成電源系統(tǒng)：主要由蓄電池和發(fā)電機(jī)組成。蓄電池在發(fā)動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)為車(chē)輛提供電力，如啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、為車(chē)內(nèi)電器供電等。發(fā)電機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為車(chē)輛提供電力，并為蓄電池充電。正常情況下，發(fā)電機(jī)的輸出電壓一般在13.514.5V之間，以保證為車(chē)輛各電氣設(shè)備提供穩(wěn)定的電源。啟動(dòng)系統(tǒng)：包括起動(dòng)機(jī)、啟動(dòng)繼電器等。起動(dòng)機(jī)的作用是將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。啟動(dòng)繼電器則控制起動(dòng)機(jī)電路的通斷，通過(guò)較小的電流控制較大的起動(dòng)機(jī)電流，保護(hù)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。點(diǎn)火系統(tǒng)：現(xiàn)代汽車(chē)多采用電子點(diǎn)火系統(tǒng)，它由點(diǎn)火線圈、火花塞、電子控制單元等組成。點(diǎn)火線圈將低電壓轉(zhuǎn)換為高電壓，火花塞在合適的時(shí)機(jī)產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的混合氣。電子控制單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況精確控制點(diǎn)火提前角，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。照明與信號(hào)系統(tǒng)：照明系統(tǒng)包括前照燈、尾燈、轉(zhuǎn)向燈等。前照燈有近光燈和遠(yuǎn)光燈之分，近光燈用于近距離照明，保證夜間行車(chē)安全，遠(yuǎn)光燈則用于遠(yuǎn)距離照明，但在會(huì)車(chē)等情況下需要切換為近光燈。信號(hào)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向燈、制動(dòng)燈、危險(xiǎn)警告燈等，用于向其他道路使用者傳遞車(chē)輛的行駛狀態(tài)。儀表與報(bào)警系統(tǒng)：儀表板上有車(chē)速表、轉(zhuǎn)速表、水溫表、燃油表等，用于顯示車(chē)輛的各種運(yùn)行參數(shù)。報(bào)警系統(tǒng)則在車(chē)輛出現(xiàn)異常情況時(shí)發(fā)出警報(bào)，如發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈、機(jī)油壓力報(bào)警燈、胎壓報(bào)警燈等，提醒駕駛員及時(shí)處理。電子控制系統(tǒng)：涵蓋發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)、變速器電子控制系統(tǒng)、車(chē)身電子控制系統(tǒng)等。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)通過(guò)傳感器采集發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工況信息，如進(jìn)氣量、水溫、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度等，然后由電子控制單元進(jìn)行分析處理，控制噴油器的噴油量和噴油時(shí)間、點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火提前角等，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳性能。變速器電子控制系統(tǒng)則根據(jù)車(chē)輛的行駛工況和駕駛員的操作，自動(dòng)控制變速器的換擋時(shí)機(jī)，提高換擋的平順性和燃油經(jīng)濟(jì)性。車(chē)身電子控制系統(tǒng)包括電動(dòng)座椅調(diào)節(jié)、電動(dòng)后視鏡調(diào)節(jié)、自動(dòng)雨刮等功能的控制。模塊二：汽車(chē)傳感器技術(shù)1.傳感器的基本概念與分類(lèi)傳感器是一種能將各種非電物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置。在汽車(chē)上，傳感器就像汽車(chē)的“五官”，為電子控制系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的信息。按測(cè)量的物理量分類(lèi)，可分為溫度傳感器、壓力傳感器、位置傳感器、速度傳感器等。溫度傳感器用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度等；壓力傳感器可測(cè)量機(jī)油壓力、燃油壓力、輪胎氣壓等；位置傳感器包括節(jié)氣門(mén)位置傳感器、凸輪軸位置傳感器等；速度傳感器有車(chē)速傳感器、輪速傳感器等。按工作原理分類(lèi)，有電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、壓電式傳感器等。電阻式傳感器通過(guò)電阻值的變化來(lái)反映被測(cè)量的變化，如熱敏電阻式溫度傳感器，其電阻值隨溫度變化而改變。電容式傳感器利用電容的變化來(lái)測(cè)量物理量，例如一些壓力傳感器采用電容式原理。電感式傳感器基于電磁感應(yīng)原理工作，輪速傳感器常采用電感式。壓電式傳感器則利用壓電效應(yīng)，將壓力變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，常用于測(cè)量爆震等。2.常見(jiàn)汽車(chē)傳感器的工作原理與應(yīng)用溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器是最常見(jiàn)的溫度傳感器之一。它分為正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻。NTC熱敏電阻的電阻值隨溫度升高而降低，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器中廣泛應(yīng)用。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元根據(jù)冷卻液溫度傳感器的信號(hào)，調(diào)整噴油脈寬和點(diǎn)火提前角。當(dāng)冷卻液溫度較低時(shí)，適當(dāng)增加噴油量，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng)和穩(wěn)定運(yùn)行。熱電偶式溫度傳感器利用兩種不同金屬材料的熱電效應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，其輸出電動(dòng)勢(shì)與溫度有關(guān)。熱電偶式溫度傳感器常用于測(cè)量高溫，如排氣溫度測(cè)量。壓力傳感器半導(dǎo)體壓阻式壓力傳感器是一種常用的壓力傳感器。它基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)，當(dāng)受到壓力作用時(shí)，半導(dǎo)體材料的電阻值發(fā)生變化。在汽車(chē)上，它可用于測(cè)量進(jìn)氣歧管壓力、機(jī)油壓力等。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力傳感器的信號(hào)，計(jì)算進(jìn)入氣缸的空氣量，從而精確控制噴油量。電容式壓力傳感器通過(guò)壓力變化引起電容極板間距的變化，導(dǎo)致電容值改變。一些輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）采用電容式壓力傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輪胎氣壓，并在氣壓異常時(shí)發(fā)出警報(bào)。位置傳感器霍爾式位置傳感器利用霍爾效應(yīng)工作。當(dāng)有磁場(chǎng)作用于霍爾元件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生霍爾電壓。在汽車(chē)上，凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器常采用霍爾式。凸輪軸位置傳感器用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位，曲軸位置傳感器則為電子控制單元提供發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和曲軸位置信息，以控制點(diǎn)火和噴油時(shí)刻。電位計(jì)式位置傳感器是一種電阻式傳感器，通過(guò)滑動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上的位置變化，改變輸出電壓。節(jié)氣門(mén)位置傳感器常采用電位計(jì)式，它將節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度信息轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電子控制單元根據(jù)該信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。速度傳感器電磁感應(yīng)式速度傳感器基于電磁感應(yīng)原理。輪速傳感器多采用這種類(lèi)型，它由永磁體、線圈和齒圈組成。當(dāng)齒圈隨車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒圈的齒與傳感器之間的間隙發(fā)生變化，導(dǎo)致穿過(guò)線圈的磁通量改變，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電子控制單元根據(jù)輪速傳感器的信號(hào)判斷車(chē)輪的轉(zhuǎn)速，用于ABS、ESP等系統(tǒng)的控制。霍爾式速度傳感器也常用于汽車(chē)速度測(cè)量。它與霍爾式位置傳感器原理類(lèi)似，通過(guò)檢測(cè)磁場(chǎng)的變化來(lái)確定速度。車(chē)速傳感器采用霍爾式的較多，將車(chē)輛的行駛速度信息傳遞給儀表板和電子控制單元。模塊三：汽車(chē)電子控制單元（ECU）1.ECU的結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)ECU主要由輸入電路、微處理器、輸出電路和電源電路等組成。輸入電路負(fù)責(zé)接收來(lái)自各種傳感器的信號(hào)，并對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，如濾波、放大等，以滿足微處理器的輸入要求。微處理器是ECU的核心，它通常采用單片機(jī)或?qū)Ｓ眉呻娐罚瑢?duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行分析、計(jì)算和決策。輸出電路根據(jù)微處理器的指令，控制執(zhí)行器的動(dòng)作，如控制噴油器的噴油、點(diǎn)火線圈的點(diǎn)火等。電源電路為ECU內(nèi)部各電路提供穩(wěn)定的工作電壓，一般將汽車(chē)電源的12V或24V轉(zhuǎn)換為適合微處理器和其他電路工作的5V等電壓。功能發(fā)動(dòng)機(jī)控制功能是ECU的重要功能之一。它根據(jù)進(jìn)氣量、冷卻液溫度、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度等傳感器信號(hào)，精確控制噴油器的噴油量和噴油時(shí)間，以及點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火提前角，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能保持良好的性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，ECU根據(jù)怠速轉(zhuǎn)速傳感器和節(jié)氣門(mén)位置傳感器的信號(hào)，調(diào)整怠速控制閥的開(kāi)度，維持發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定怠速。變速器控制功能方面，ECU根據(jù)車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度等信號(hào)，控制變速器的換擋時(shí)機(jī)和換擋品質(zhì)。在自動(dòng)變速器中，ECU通過(guò)控制電磁閥的通斷，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)，從而控制離合器和制動(dòng)器的結(jié)合與分離，完成換擋操作。車(chē)身控制功能包括對(duì)電動(dòng)門(mén)窗、中控門(mén)鎖、自動(dòng)空調(diào)等的控制。ECU接收來(lái)自各種開(kāi)關(guān)和傳感器的信號(hào)，控制相應(yīng)的執(zhí)行器動(dòng)作。例如，當(dāng)駕駛員按下電動(dòng)門(mén)窗開(kāi)關(guān)時(shí)，ECU控制門(mén)窗電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)門(mén)窗的升降。2.ECU的工作原理與信號(hào)處理工作原理ECU的工作過(guò)程可以分為信號(hào)采集、信號(hào)處理和執(zhí)行控制三個(gè)階段。在信號(hào)采集階段，ECU通過(guò)輸入電路接收來(lái)自傳感器的各種信號(hào)，如模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)需要經(jīng)過(guò)A/D（模擬數(shù)字）轉(zhuǎn)換后才能被微處理器處理。在信號(hào)處理階段，微處理器根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的控制策略和算法，對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行分析和計(jì)算，得出控制指令。在執(zhí)行控制階段，輸出電路將微處理器的控制指令轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器的信號(hào)，如控制噴油器的脈沖信號(hào)、控制點(diǎn)火線圈的點(diǎn)火信號(hào)等。信號(hào)處理對(duì)于模擬信號(hào)，ECU首先要進(jìn)行濾波處理，去除信號(hào)中的噪聲和干擾。然后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換的精度和速度對(duì)ECU的控制精度有重要影響。在數(shù)字信號(hào)處理方面，微處理器對(duì)采集到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析和計(jì)算，如進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯判斷等。例如，在計(jì)算噴油量時(shí)，微處理器根據(jù)進(jìn)氣量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等信號(hào)，按照預(yù)先設(shè)定的算法計(jì)算出所需的噴油量。同時(shí)，ECU還會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行故障診斷，當(dāng)檢測(cè)到傳感器信號(hào)異常時(shí)，會(huì)觸發(fā)故障報(bào)警，并采取相應(yīng)的保護(hù)措施，如進(jìn)入失效保護(hù)模式，維持發(fā)動(dòng)機(jī)的基本運(yùn)行。模塊四：汽車(chē)執(zhí)行器技術(shù)1.執(zhí)行器的基本概念與分類(lèi)執(zhí)行器是根據(jù)ECU的控制指令，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械動(dòng)作的裝置，它是汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行部件。按執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)方式分類(lèi)，可分為電磁式執(zhí)行器、電動(dòng)式執(zhí)行器、液壓式執(zhí)行器和氣動(dòng)式執(zhí)行器等。電磁式執(zhí)行器利用電磁力來(lái)驅(qū)動(dòng)，如電磁閥、繼電器等。電動(dòng)式執(zhí)行器通過(guò)電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，如電動(dòng)燃油泵、電動(dòng)節(jié)氣門(mén)等。液壓式執(zhí)行器利用液壓油的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)，如自動(dòng)變速器中的換擋執(zhí)行元件。氣動(dòng)式執(zhí)行器利用壓縮空氣的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)，在一些商用車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)等中有應(yīng)用。按執(zhí)行器的功能分類(lèi)，有噴油執(zhí)行器、點(diǎn)火執(zhí)行器、怠速控制執(zhí)行器、換擋執(zhí)行器等。噴油執(zhí)行器負(fù)責(zé)將燃油噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，點(diǎn)火執(zhí)行器控制點(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓電火花，怠速控制執(zhí)行器調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速，換擋執(zhí)行器控制變速器的換擋操作。2.常見(jiàn)汽車(chē)執(zhí)行器的工作原理與應(yīng)用電磁式執(zhí)行器電磁閥是一種常見(jiàn)的電磁式執(zhí)行器。它由電磁線圈、閥芯和閥體等組成。當(dāng)電磁線圈通電時(shí)，產(chǎn)生電磁力，吸引閥芯移動(dòng)，從而改變閥體的通道狀態(tài)。在汽車(chē)上，電磁閥廣泛應(yīng)用于自動(dòng)變速器的換擋控制、ABS系統(tǒng)的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)等。例如，在自動(dòng)變速器中，換擋電磁閥通過(guò)控制液壓油的流向和壓力，實(shí)現(xiàn)不同擋位的切換。繼電器也是電磁式執(zhí)行器，它利用電磁原理控制電路的通斷。在汽車(chē)電氣系統(tǒng)中，繼電器常用于控制大電流負(fù)載，如起動(dòng)機(jī)繼電器、大燈繼電器等。通過(guò)較小的控制電流控制繼電器的電磁線圈，使繼電器的觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)，從而控制大電流的負(fù)載電路。電動(dòng)式執(zhí)行器電動(dòng)燃油泵是一種重要的電動(dòng)式執(zhí)行器。它安裝在燃油箱內(nèi)，將燃油從燃油箱輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)。電動(dòng)燃油泵通常由電動(dòng)機(jī)和泵體組成，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵體旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生油壓，將燃油輸送出去。電動(dòng)燃油泵的工作受ECU控制，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況調(diào)整燃油泵的轉(zhuǎn)速和供油量。電動(dòng)節(jié)氣門(mén)是現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中的重要執(zhí)行器。它由電動(dòng)機(jī)、節(jié)氣門(mén)體和節(jié)氣門(mén)位置傳感器等組成。ECU根據(jù)駕駛員的加速踏板位置和發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度。電動(dòng)節(jié)氣門(mén)可以實(shí)現(xiàn)更精確的節(jié)氣門(mén)控制，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和響應(yīng)速度。液壓式執(zhí)行器自動(dòng)變速器中的換擋執(zhí)行元件如離合器和制動(dòng)器是典型的液壓式執(zhí)行器。它們通過(guò)液壓油的壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)合和分離。當(dāng)液壓油進(jìn)入離合器或制動(dòng)器的液壓缸時(shí)，推動(dòng)活塞移動(dòng)，使離合器片或制動(dòng)帶結(jié)合，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞或制動(dòng)作用。液壓油的壓力由液壓控制系統(tǒng)中的電磁閥等控制，ECU通過(guò)控制電磁閥的通斷，調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流向，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速器的換擋操作。氣動(dòng)式執(zhí)行器在一些商用車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)中，氣動(dòng)式執(zhí)行器有應(yīng)用。例如，氣動(dòng)制動(dòng)閥利用壓縮空氣的壓力來(lái)控制制動(dòng)氣室的動(dòng)作。當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)閥打開(kāi)，壓縮空氣進(jìn)入制動(dòng)氣室，推動(dòng)制動(dòng)氣室的推桿，使制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)作用。氣動(dòng)式執(zhí)行器具有響應(yīng)速度快、驅(qū)動(dòng)力大等優(yōu)點(diǎn)，適用于大型車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)。模塊五：汽車(chē)電氣線路與網(wǎng)絡(luò)1.汽車(chē)電氣線路的特點(diǎn)與布局特點(diǎn)汽車(chē)電氣線路具有電壓低、電流大的特點(diǎn)。一般汽車(chē)電氣系統(tǒng)的電壓為12V或24V，為了滿足各種電氣設(shè)備的功率需求，電流往往較大。例如，起動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，電流可達(dá)到幾百安培。汽車(chē)電氣線路采用單線制，即用電設(shè)備的一端通過(guò)導(dǎo)線與電源的正極相連，另一端通過(guò)車(chē)身金屬部分搭鐵，與電源的負(fù)極相連。這種方式可以減少導(dǎo)線的使用量，降低成本和車(chē)輛重量。汽車(chē)電氣線路具有并聯(lián)性。各電氣設(shè)備之間一般采用并聯(lián)連接方式，這樣每個(gè)電氣設(shè)備都能獨(dú)立工作，互不影響。例如，前照燈、收音機(jī)等設(shè)備可以同時(shí)或單獨(dú)工作。布局汽車(chē)電氣線路的布局通常按照系統(tǒng)進(jìn)行劃分，如電源系統(tǒng)線路、啟動(dòng)系統(tǒng)線路、點(diǎn)火系統(tǒng)線路等。同時(shí)，為了便于安裝和維修，線路會(huì)進(jìn)行合理的捆綁和保護(hù)。一般在發(fā)動(dòng)機(jī)艙、駕駛室內(nèi)、車(chē)身底部等位置都有電氣線路的分布。發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的線路主要連接發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的電氣設(shè)備，如傳感器、執(zhí)行器等。駕駛室內(nèi)的線路連接儀表板、開(kāi)關(guān)、音響等設(shè)備。車(chē)身底部的線路連接尾燈、門(mén)鎖等設(shè)備。為了防止線路受到損壞，汽車(chē)電氣線路通常采用線束的形式。線束是將多根導(dǎo)線捆綁在一起，并使用絕緣材料進(jìn)行包裹和保護(hù)。線束上還會(huì)有各種插頭和插座，方便電氣設(shè)備的連接和拆卸。2.汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用發(fā)展早期汽車(chē)各電子系統(tǒng)之間的通信主要采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式，隨著汽車(chē)電子系統(tǒng)的不斷增加，這種方式導(dǎo)致線路復(fù)雜、成本高。為了解決這些問(wèn)題，汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。最初出現(xiàn)的是CAN（控制器局域網(wǎng)）總線，它具有通信速率較高、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在汽車(chē)上得到了廣泛應(yīng)用。后來(lái)，又發(fā)展出了LIN（本地互連網(wǎng)絡(luò)）總線、FlexRay總線、以太網(wǎng)等汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。LIN總線主要用于低速、低成本的通信場(chǎng)合，如車(chē)身電子系統(tǒng)中的一些輔助設(shè)備通信。FlexRay總線具有更高的帶寬和可靠性，適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的汽車(chē)安全系統(tǒng)，如主動(dòng)安全系統(tǒng)等。以太網(wǎng)則具有帶寬大、成本低等優(yōu)勢(shì)，逐漸應(yīng)用于汽車(chē)的多媒體系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域。應(yīng)用CAN總線在汽車(chē)上的應(yīng)用非常廣泛。它可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、變速器控制單元、ABS控制單元等之間的通信。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可以將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等信息通過(guò)CAN總線傳遞給變速器控制單元，變速器控制單元根據(jù)這些信息進(jìn)行換擋控制。同時(shí)，CAN總線還可以實(shí)現(xiàn)故障診斷信息的共享，方便維修人員進(jìn)行故障排查。LIN總線常用于車(chē)身電子系統(tǒng)中一些相對(duì)獨(dú)立的小系統(tǒng)之間的通信。例如，在車(chē)門(mén)模塊中，LIN總線可以連接車(chē)窗電機(jī)、門(mén)鎖電機(jī)、后視鏡調(diào)節(jié)電機(jī)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)車(chē)門(mén)內(nèi)各設(shè)備的集中控制和通信。FlexRay總線在汽車(chē)安全系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越重要。在主動(dòng)安全系統(tǒng)中，如自適應(yīng)巡航控制、車(chē)道保持輔助等系統(tǒng)，需要快速、可靠地傳輸大量數(shù)據(jù)。FlexRay總線可以滿足這些系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性和可靠性的要求，確保系統(tǒng)的準(zhǔn)確運(yùn)行。以太網(wǎng)在汽車(chē)多媒體系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。它可以實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸，滿足車(chē)載多媒體設(shè)備如高清顯示屏、車(chē)載音響等對(duì)大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)男枨蟆Ｍ瑫r(shí)，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，以太網(wǎng)也為傳感器數(shù)據(jù)的快速傳輸和處理提供了支持，使車(chē)輛能夠及時(shí)獲取和處理周?chē)h(huán)境的信息。模塊六：汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)的故障診斷與維修1.故障診斷的基本方法與流程基本方法直觀檢查法是最基本的故障診斷方法。通過(guò)觀察電氣線路是否有破損、松動(dòng)，電氣設(shè)備外觀是否有損壞、燒焦等現(xiàn)象，以及聞是否有異味等，初步判斷故障的可能部位。例如，當(dāng)聞到刺鼻的燒焦味時(shí)，可能是某個(gè)電氣設(shè)備或線路存在短路故障。儀器檢測(cè)法是利用各種檢測(cè)儀器來(lái)檢測(cè)電氣系統(tǒng)的參數(shù)。常用的檢測(cè)儀器有萬(wàn)用表、示波器、故障診斷儀等。萬(wàn)用表可以測(cè)量電壓、電流、電阻等基本參數(shù)，判斷電氣設(shè)備和線路是否正常。示波器可以觀察電信號(hào)的波形，分析信號(hào)的頻率、幅值等特征，對(duì)于診斷電子控制系統(tǒng)的故障非常有用。故障診斷儀可以與汽車(chē)的ECU進(jìn)行通信，讀取故障碼和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，幫助維修人員快速定位故障。替換法是將懷疑有故障的部件用已知良好的部件替換，看故障是否消失。如果替換后故障消失，則說(shuō)明被替換的部件有故障。例如，當(dāng)懷疑某個(gè)傳感器有故障時(shí)，可以用一個(gè)相同規(guī)格的新傳感器替換，若故障排除，則該傳感器損壞。流程故障診斷的流程一般包括故障確認(rèn)、故障信息收集、故障分析、故障排查和故障修復(fù)等步驟。首先，通過(guò)與車(chē)主溝通和實(shí)際駕駛車(chē)輛等方式確認(rèn)故障現(xiàn)象，如車(chē)輛啟動(dòng)困難、儀表燈異常亮起等。然后，收集故障相關(guān)的信息，包括故障發(fā)生的時(shí)間、頻率、車(chē)輛的行駛里程等，同時(shí)使用故障診斷儀讀取故障碼和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。接著，根據(jù)收集到的信息進(jìn)行故障分析，確定可能的故障原因和故障部位。之后，按照一定的順序進(jìn)行故障排查，如先檢查電氣線路的連接情況，再檢查傳感器、執(zhí)行器等部件。最后，當(dāng)找到故障部件后，進(jìn)行故障修復(fù)，如更換損壞的部件、修復(fù)破損的線路等。2.常見(jiàn)故障的診斷與排除電源系統(tǒng)故障蓄電池虧電是常見(jiàn)的電源系統(tǒng)故障。可能的原因包括蓄電池老化、發(fā)電機(jī)不發(fā)電、車(chē)輛存在漏電現(xiàn)象等。診斷時(shí)，可以用萬(wàn)用表測(cè)量蓄電池的電壓，正常情況下，蓄電池的電壓在12.5V左右。如果電壓過(guò)低，可能是蓄電池虧電。進(jìn)一步檢查發(fā)電機(jī)的發(fā)電情況，將車(chē)輛啟動(dòng)，測(cè)量發(fā)電機(jī)的輸出電壓，若輸出電壓不在正常范圍內(nèi)（13.514.5V），則發(fā)電機(jī)可能有故障。對(duì)于車(chē)輛漏電問(wèn)題，可以使用電流表測(cè)量車(chē)輛靜態(tài)電流，若靜態(tài)電流過(guò)大，則說(shuō)明車(chē)輛存在漏電，需要進(jìn)一步排查漏電部位，如檢查車(chē)內(nèi)電器設(shè)備是否關(guān)閉不嚴(yán)、電氣線路是否存在短路等。發(fā)電機(jī)故障可能表現(xiàn)為發(fā)電機(jī)不發(fā)電或發(fā)電電壓不穩(wěn)定。檢查發(fā)電機(jī)的皮帶是否松動(dòng)或磨損，如果皮帶問(wèn)題會(huì)影響發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，導(dǎo)致發(fā)電異常。還可以檢查發(fā)電機(jī)的電刷、整流器等部件是否損壞。若電刷磨損嚴(yán)重或整流器有故障，會(huì)影響發(fā)電機(jī)的正常發(fā)電。啟動(dòng)系統(tǒng)故障起動(dòng)機(jī)不工作可能是起動(dòng)機(jī)本身故障、啟動(dòng)繼電器故障或啟動(dòng)電路故障。可以用萬(wàn)用表檢查啟動(dòng)繼電器的控制電路和主電路的電壓。若控制電路有電壓，而主電路無(wú)電壓輸出，則啟動(dòng)繼電器可能損壞。檢查起動(dòng)機(jī)的電磁開(kāi)關(guān)是否正常，若電磁開(kāi)關(guān)無(wú)法吸合，則起動(dòng)機(jī)無(wú)法工作。還可以檢查啟動(dòng)電路的線路連接是否松動(dòng)或斷路。起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)力可能是蓄電池電量不足、起動(dòng)機(jī)內(nèi)部磨損嚴(yán)重等原因。測(cè)量蓄