汽车电气科培训课件

汽车电气科培训课件汽车电气基础知识电气系统定义与作用主要电气参数汽车电气系统是汽车的重要组成部分，电压（）表示电位差，是推动电流流V负责车辆的能源供应、信号传输和各种动的压力传统汽车系统为，重12V电气设备的控制它通过电能的产生、型商用车多为，新能源汽车高压系24V储存、分配和利用，实现车辆的起动、统可达300-800V照明、信号显示、舒适性控制等功能，电流（）表示单位时间内通过导体的A是现代汽车不可或缺的核心系统电荷量，衡量电流的流量起动系统可随着汽车电子化程度的提高，电气系统达数百安，而信号系统通常只有毫安级在汽车总成本中的比重不断增加，已从别传统汽车的约上升到现代汽车的10%以上，在新能源汽车中甚至达到30%以上50%汽车电气系统分类传统电气系统电子控制系统主要包括起动系统、充电系统、点火系统、随着电子技术发展而产生的系统，包括发照明系统和辅助电气设备这些系统主要动机管理系统、车身控制系统、安全系统采用机电一体化设计，以实现车辆基本功等这些系统通过（电子控制单元）ECU能实现智能化控制基本电压为（乘用车）或采用微处理器为核心的电子控制单元•12V24V•（商用车）使用各类传感器采集信息并控制执行器•主要依靠继电器、开关等机械电气元件•控制通过总线等网络进行信息交换•CAN线路连接多采用直接导线连接方式•新能源汽车电气系统为适应电动化、智能化发展而设计的新型系统，包括动力电池系统、电机控制系统、充电系统和热管理系统等高低压电气系统并存（高压，低压）•300-800V12V电力电子技术广泛应用（逆变器、转换器）•DC-DC车载电源系统蓄电池类型发电机系统铅酸蓄电池交流发电机结构传统汽车最常用的蓄电池类型，由铅板、二氧化现代汽车普遍采用三相交流发电机，主要由转子、铅板和硫酸溶液组成定子、整流器和电压调节器组成优点成本低，可靠性高，大电流放电能力转子由爪极和励磁线圈组成，产生旋转磁••强场缺点能量密度低，寿命较短（年），定子由三相绕组组成，在磁场切割下产生•2-5•环境污染风险交流电规格通常为，容量（乘整流器将交流电转换为直流电供车用•12V50-100Ah•用车）电压调节器控制输出电压稳定在•

13.5-锂离子蓄电池

14.5V工作原理新能源汽车及部分高端传统车使用，材料多样（磷酸铁锂、三元锂等）优点能量密度高，寿命长，自放电小•缺点成本高，对温度敏感，需要复杂的管•理系统规格单体，组合成模块使用•

3.2-

3.7V蓄电池检测与维护电压标准与检测方法常见故障与维护正确的电压检测是判断蓄电池状态的基础蓄电池常见故障及处理方法静态电压检测蓄电池静置小时后测量，正常值应，低于亏电表现为电压低、起动无力，原因可能是长时间不用、灯具未关或充电12V24≥

12.6V表示亏电系统故障，处理方法是充电或检修充电系统

12.4V负载电压检测在起动状态下测量，不应低于，否则表示容量不足极板硫化表现为充不进电、内阻增大，原因是长期处于亏电状态，极板表

9.6V面形成难溶性硫酸铅结晶，处理方法是小电流长时间修复充电或更换充电电压检测发动机运行时测量电池两端电压应为

13.8-

14.8V比重检测用比重计测量电解液比重，满充电时约为（℃

1.260-

1.28025电解液不足导致容量下降、过热，需及时补充蒸馏水（非免维护型）时）内部短路表现为自放电快、充电时温度异常升高，需更换电池专业检测设备包括蓄电池测试仪、电导测试仪等，可进行容量、内阻等综合测试起动机系统起动机工作原理电路组成及启动流程起动机是将电能转换为机械能，用于启动发动机的装起动机电路主要由以下部分组成置现代汽车多采用永磁式或电磁式起动机蓄电池提供大电流（最高可达）400-600A核心工作原理是基于电磁感应定律当通电线圈置于起动开关通常集成在点火开关中，驾驶员操作磁场中时，会产生电磁力，推动转子旋转起动机通起动继电器放大控制信号，接通大电流回路过电磁驱动，实现高速旋转，并通过减速机构和离合电磁开关推动小齿轮与飞轮啮合，并接通电机主回器机构，带动发动机曲轴旋转，启动发动机路保护装置防止过载和反向连接主要构成部分启动流程电枢总成由硅钢片叠压的铁芯和嵌入其槽中的导线组成，是转动部分

1.驾驶员转动钥匙至START位置或按下启动按钮磁场系统产生磁场，可以是永磁体或电磁铁

2.控制电流通过起动继电器线圈，触点闭合换向器与电刷保证电枢线圈中电流方向始终正确

3.电流通过电磁开关线圈，推动铁芯移动，使小齿轮与飞轮啮合驱动机构包括小齿轮和离合器，实现与发动机飞轮

4.小齿轮完全啮合后，电磁开关主触点闭合，大电的啮合与分离流通过起动机电枢减速机构提高输出转矩，通常采用行星齿轮减速

5.起动机高速旋转，带动发动机曲轴转动起动机典型故障分析不转动故障症状转动钥匙或按下启动按钮，起动机完全不动作，无声响可能原因•蓄电池严重亏电或损坏（电压低于8V）•蓄电池连接线松动或腐蚀•起动继电器故障（线圈断路或触点烧蚀）•电磁开关故障（线圈断路）•起动机内部故障（电刷磨损、电枢短路或断路）•点火开关故障或线路断路诊断方法使用万用表逐级检查电路电压，从蓄电池→继电器→电磁开关→起动机，确定故障点慢转故障症状起动机转动速度明显低于正常值，发动机难以启动可能原因•蓄电池电量不足（电压在8-10V之间）•蓄电池内部老化（内阻增大）•连接线接触不良或线径过小导致压降大•电刷与换向器接触不良•润滑不良或机械阻力增大•电机绕组部分短路•极低温环境导致润滑油粘度过大诊断方法测量启动过程中的电压降，正常应不超过

2.5V；测量起动电流，正常约150-250A异常噪音故障症状起动过程中发出异常的金属摩擦声、敲击声或尖啸声可能原因•齿轮磨损或损坏导致啮合不良•小齿轮与飞轮不能正常啮合或分离•单向离合器损坏（发动机启动后起动机不能脱离）•安装螺栓松动•轴承损坏或缺少润滑•电枢与磁极摩擦（轴承磨损导致）点火系统基础传统分电器点火系统电子点火系统传统分电器点火系统是早期汽车广泛使用的点火方式，主要由点火线圈、分电器、火花塞和相关现代汽车多采用电子点火系统，主要分为晶体管点火系统和电子分电器点火系统、直TCI DLI电路组成接点火系统、独立点火系统等类型DIS COP工作原理电子点火系统的基本组成一次电路蓄电池点火开关点火线圈一次绕组断电器触点搭铁电子控制单元接收各传感器信号，精确计算最佳点火时间→→→→ECU二次电路点火线圈二次绕组分电器高压火帽分电器转子分电器高压导线火花塞曲轴位置传感器提供发动机转速和位置信息→→→→点火模块替代传统的机械断电器，控制一次电流的通断分电器功能点火线圈可以是分电器式、多通道式或独立式断电通过机械凸轮和触点断开一次电路，产生高压•爆震传感器检测异常燃烧，用于点火角修正分电通过转子将高压电依次分配到各缸火花塞•电子点火系统的优势提前点火通过真空和离心调节器控制点火提前角•更高的点火能量和更精确的点火时间控制点火线圈利用电磁感应原理，将低压转换为高压•12V15,000-30,000V无机械磨损部件，可靠性高•能根据发动机工况自动调整点火提前角•点火系统常见问题不点火故障间歇性点火故障表现为发动机完全无法启动，或在某些工况下突然熄火表现为发动机运行不稳定，加速无力，尤其在特定条件下更明显可能原因可能原因点火线圈内部断路或短路高压线接触不良或绝缘老化••高压线破损导致漏电分电器盖或转子受潮或有裂纹••火花塞积碳严重或电极间隙不当火花塞积碳或电极磨损不均••电子点火模块故障点火模块受热后性能下降••曲轴位置传感器失效传感器信号不稳定••点火电路电源或地线接触不良线束连接器氧化或松动•••ECU故障或程序错误诊断方法诊断方法模拟热车和冷车工况测试•使用火花测试仪检查是否有高压输出喷洒水雾检查高压漏电•••测量点火线圈原副线圈电阻值（原边

0.5-2Ω，副边5-20kΩ）•使用示波器观察点火波形变化检查传感器信号和控制信号•ECU失火判断与分析失火是指气缸内燃油未能正常燃烧的现象，除点火系统外，还可能由燃油系统或机械系统引起失火类型随机失火不规律发生，通常与燃油质量或进气系统有关特定缸失火某一缸持续失火，通常与该缸点火或喷油元件有关全部失火所有缸同时失火，通常与共用系统（如燃油泵、点火电源）有关诊断方法使用诊断仪读取失火缸信息•OBD逐缸切断测试（注意直喷发动机不可执行）•分析尾气成分（失火缸高，₂高）•HC O照明与信号系统车灯类型与控制逻辑转向灯紧急灯工作流程/现代汽车照明系统根据光源类型可分为转向灯系统是汽车最基础的信号系统，用于向其他道路使用者表明车辆的转向意图卤素灯传统技术，成本低，寿命约小时，能效500-1000较低系统组成氙气灯高强度气体放电灯，亮度高，寿命约2000-3000转向灯开关通常集成在转向柱上，有左转、右转、回位功能小时，需要镇流器灯发光二极管，能效高，寿命长（可达小时），LED50000闪光器产生间歇闪烁信号，传统型为热敏电阻式，现代车多响应速度快为电子式激光大灯最新技术，照射距离可达米，体积小，能效极600指示灯仪表盘上的转向指示，与外部转向灯同步闪烁高转向灯灯具车身前、后及侧面的转向指示灯车灯控制系统包括工作流程传统机械开关控制直接通过开关控制灯光通断驾驶员拨动转向灯开关至左右位置

1./控制通过车身控制模块实现智能控制BCM电流通过闪光器，产生约的闪烁频率

2.1-2Hz总线控制通过网络协议控制，可实现更复杂功能CAN转向灯以闪烁方式点亮，同时仪表指示灯同步闪烁

3.自适应照明系统根据车速、转向角度自动调整照明角AFS转向完成后，转向机构使开关自动回位或驾驶员手动回位

4.度和范围自动大灯控制通过光线传感器自动开关大灯紧急警告灯（双闪灯）系统与转向灯共用灯具，但通过独立开关控制，激活时所有转向灯同时闪烁，用于警示其他车辆注意典型照明回路通常有保险继电器开关灯具搭铁，多→→→→危险情况采用继电器控制以降低开关负荷现代车型增加的功能变道辅助闪烁（轻触开关闪烁次）•3-5灯泡故障监测（闪烁频率异常表示灯泡损坏）•仪表与指示灯系统车速表工作原理转速表与电量表车速表用于显示车辆的行驶速度，根据技术代际可分为转速表用于显示发动机的转速（），工作原理RPM机械式车速表通过柔性传动轴连接变速箱输出轴，利用磁感应原理带动指传统发动机通过点火系统信号或曲轴位置传感器信号计算•针，已基本淘汰电动机通过电机控制器输出的转速信号直接获取•电子式车速表根据车速传感器信号，通过步进电机驱动指针或数字显示信号处理流程传感器总线仪表控制单元显示→ECU→CAN→→电量表（油量表）用于显示燃油或电池电量现代车速传感器类型燃油表使用浮子式或电容式传感器，测量油箱中的燃油液位•霍尔效应传感器安装在变速箱或车轮处，检测齿轮转动•电池电量表通过提供的（荷电状态）数据显示•BMS SOC光电传感器通过光信号被遮挡通过的频率计算速度•/现代仪表多采用阻尼电路或软件滤波，避免显示抖动车轮速度传感器共用系统的车轮速度信号•ABS ABS车速信号通过总线传输到仪表控制单元，计算后驱动显示装置CAN故障灯代码识别现代汽车仪表盘上有数十种警告灯和指示灯，按颜色分类红色表示严重故障或危险，需立即停车检查黄色琥珀色表示一般故障或警告，需尽快检查/绿色蓝色表示系统正常工作的状态信息/常见重要故障灯发动机故障灯发动机或排放系统故障•MIL制动系统警告灯制动液位低或故障•ABS/ESP充电系统警告灯发电机或充电系统故障•机油压力警告灯油压过低，可能导致发动机损坏•安全气囊故障灯系统异常•SRS电子稳定系统灯系统工作或故障•ESP/ESC辅助电气装置常见辅助电气装置继电器及保险丝保护回路现代汽车配备了众多提升舒适性、便利性的电气装置继电器和保险丝是电气系统中重要的控制和保护元件电动车窗系统继电器核心部件电动机、减速器、升降机构、控制开关继电器是一种电控开关，用小电流控制大电流，主要功能•安全功能防夹手功能（通过电流监测或霍尔传感器实现）•电路隔离控制电路和负载电路电气隔离•控制方式集中控制（主驾控制所有车窗）和分散控制（各门•负载保护减轻开关负担，延长使用寿命•单独控制）逻辑控制通过继电器组合实现复杂控制逻辑•雨刮系统常见类型组成雨刮电机（通常为永磁直流电机）、连杆机构、雨刮片•常开继电器线圈通电后闭合触点•高级功能雨量感应自动控制、刮水速度随车速调整•常闭继电器线圈通电后断开触点•洗涤系统洗涤液泵、喷嘴和储液罐•双稳态继电器保持最后一次操作状态•电动座椅时间继电器具有延时功能•调节功能前后、高低、靠背角度、腰部支撑等保险丝•驱动方式多个小功率电机分别控制不同方向•保险丝是过流保护装置，当电流超过额定值时熔断，保护电路和设备高级功能记忆功能、按摩功能、通风加热功能•/其他辅助装置主要参数额定电流、熔断特性（快速延时）、电压等级•/常见类型插片式（微型标准大型）、玻璃管式、自恢复保险丝电动后视镜调节角度和折叠功能•//•色码标识不同电流等级有不同颜色（如黄色、红色等）电动天窗滑动和翻转功能•5A10A••后备厢电动开闭系统典型保护回路设计电动转向系统（）•EPS分级保护总保险分组保险单一回路保险•→→选择性保护负载附近设置保险，避免一处故障影响全系统•汽车电气系统电路图识读常用符号与线束识别典型线路图讲解汽车电路图使用标准化符号表示各种元件和连接，掌握这些符汽车电路图按功能可分为多个系统，了解其组织结构有助于快号是电路分析的基础速定位问题基本电气元件符号电路图基本组织结构电源蓄电池通常用长短两条平行线表示按系统分类动力系统、车身系统、舒适系统、安全系•/•统等接地点多种表示方法，常见为三角形或多条斜线•按供电回路分类常电路、点火开关控制电路、负载电开关断开闭合状态有不同表示••/路等继电器线圈与触点分开表示，通常用数字标识接脚•按控制单元分类与、、等控制单元相关•ECU BCMICM电阻电容电感与标准电子电路符号相同•//的电路电机通常为圆圈中带字母•M电路图分析方法保险丝方框中显示额定电流值••传感器有多种特定符号，通常标注详细名称

1.确认电源来源蓄电池直接供电还是通过点火开关线束与接头识别

2.识别控制信号路径开关→控制单元→执行元件检查接地点位置直接接地还是通过控制单元控制

3.线束颜色代码主色条纹色，如表示黑底白条•+B/W分析保护装置保险丝位置和额定值

4.标准颜色缩写黑、白、红、绿、蓝、•BWRGL了解故障保护逻辑故障时系统的默认状态

5.黄等Y新能源汽车电路图特点线径表示通常用或表示，如、、•mm²AWG

0.

50.85等

2.0高低压系统分离高压系统通常用粗线或特殊颜色标识•连接器表示通常用特定标识如表示特定位置的连•C101安全互锁回路确保高压系统安全的专用回路•接器多重保护设计如绝缘监测、过流保护等特殊功能•接头端子编号每个连接器内的端子有特定编号，如•热管理系统电池、电机、电控的冷却控制回路表示连接器的号端子•C101-12C10112万用表等常用检测工具万用表示波器专业诊断设备万用表是汽车电气系统检测的基础工具，具有多种测量功能示波器可以直观显示电信号的波形，是分析动态信号的重要工具现代汽车诊断离不开专业设备，常见工具包括电压测量测量回路电压，直流档测量车载系统，交流传感器信号分析检查氧传感器、曲轴位置传感器等输出波形汽车故障诊断仪读取故障码、数据流、执行器测试12V/24V OBD档测量发电机输出执行器控制信号观察喷油器、点火线圈驱动信号专用检测盒针对特定系统的检测工具，如蓄电池测试仪电阻测量检测线路导通性、元件内阻（传感器、线圈等）通信总线分析查看总线、总线信号质量绝缘电阻测试仪新能源汽车高压系统检测必备CAN LIN电流测量测量回路电流，需串联接入（注意量程选择）电源质量分析检测电压波动、干扰、纹波等电路测试灯简单直观的电路检测工具二极管通断测试快速检查电路连通性或元件完好性/基本操作参数拆线工具用于连接器端子拆装而不损伤线束使用注意事项针脚转接盒在不破坏原始连接的情况下接入测试设备垂直灵敏度调整波形高度（）•V/div电压测量前确认量程（）高级诊断功能•DCV/ACV水平扫描速度调整时间轴（）•ms/div电阻测量必须断开电源•触发设置稳定显示周期性信号编程与匹配••大电流测量使用钳形表或分流器•在线技术支持•汽车电气系统的基本检测流程故障现象确认详细了解并记录故障发生的具体情况，为有针对性的检测提供方向•故障是持续性还是间歇性•故障发生的具体环境条件（温度、湿度、振动等）•故障是否与特定操作相关•是否有相关的仪表警告灯或提示信息尽量复现故障现象，必要时可使用数据记录功能长时间监控系统参数基本工具检测使用基础工具进行初步检查，排除简单问题•目视检查查看线束、连接器有无明显损伤•保险丝检查检查相关回路保险丝是否完好•电压检测测量相关部件供电电压是否正常•搭铁检测确认接地点连接是否良好约40%的电气故障可通过这一步骤解决，如接触不良、保险丝熔断等专业设备诊断使用专业诊断设备深入分析故障•读取故障码获取存储在各控制单元中的故障信息•数据流分析查看系统运行参数是否在正常范围•执行器测试通过主动控制设备检验执行元件功能•专项检测如电池健康状态检测、通信总线测试等结合车辆维修手册中的标准参数进行比对分析电路分析根据前面步骤缩小的范围，进行针对性电路分析•查阅电路图明确相关元件的电气连接关系•断路检测测量线路的导通性，确认是否有断路•短路检测检查是否有线路对地或对电源短路•电压降测试检测接点是否有异常电压降•负载测试在负载条件下测试电路性能使用跳线可以临时验证故障点，但需注意安全，避免造成新的损坏组件检测与排除对可能的故障元件进行单独检测•传感器检测测量输出信号或内阻总线通信技术简介CAN总线基本架构与协议特性故障诊断通信流程CAN（，控制器局域网）是现代汽车现代汽车诊断主要基于（车载诊断）系统，通过标准化的通CAN ControllerArea NetworkOBD最广泛使用的数据通信网络，由德国博世公司于年开发信协议访问车辆控制单元1986基本架构通信协议层次物理层采用双绞线（和），差分信号传输物理层标准接口（针），包括、线等CAN_H CAN_L OBD-II16CAN K典型拓扑结构总线型，所有节点并联连接数据链路层、、等CAN

2.0A/B ISO9141KWP2000终端电阻总线两端各有一个电阻，防止信号反射应用层、、等诊断协议120ΩUDS KWP2000ISO15765传输速率高速可达，低速为CAN1Mbps CAN125Kbps典型诊断通信流程最大节点数理论上可连接个节点，实际常用个11030-40建立通信诊断设备发送寻址请求，车辆响应协议特性会话控制建立标准、扩展或编程会话多主控制任何节点都可在总线空闲时发送消息安全访问对敏感功能需要通过种子密钥认证消息优先级通过报文决定，越小优先级越高服务请求读取故障码、数据流、执行特殊功能等ID ID非破坏性总线仲裁多节点同时发送时，自动决定优先级响应返回请求的数据或执行结果ECU错误检测机制包括校验、位监控、填充规则等结束通信正常断开连接或超时断开CRC错误恢复自动重发出错报文，节点故障自动退出常用诊断服务广播通信一个节点发送的消息可被多个节点接收故障码读取与清除读取，清除$03$04总线的显著优势在于其高可靠性、实时性和抗干扰能力，能CAN数据流读取读取当前数据，读取冻结帧$01$02有效减少车辆线束数量，提高系统集成度执行器测试控制执行器进行功能测试$08车辆信息读取读取码、校准版本等$09VIN编程服务启动编程会话，请求下载等$10$34新能源汽车高压与低压电气系统高压动力电池系统高压动力电池系统是新能源汽车的核心能量来源，通常工作电压在300-800V之间系统组成电池单体基本电化学单元，通常为

3.2-

3.7V电池模块多个单体串并联组成，带有局部监控电路电池包多个模块集成的完整系统，含热管理、结构防护电池管理系统BMS监控、保护和均衡电池高压配电盒PDU高压电路的中央配电单元1主继电器高压接触器控制高压回路通断快充接口直接连接高压系统的外部充电接口预充电回路控制高压上电过程，防止大电流冲击绝缘监测装置实时监测高压对底盘的绝缘状态安全设计•高压线束采用橙色屏蔽线，与低压系统物理隔离•服务开关（维修断开开关）可手动断开高压回路•多重绝缘设计确保对乘员舱的保护•碰撞感应自动断开高压系统低压辅助系统低压系统为车辆的控制和辅助设备提供电能，通常为12V系统系统组成低压蓄电池通常为12V铅酸或锂电池，容量30-80AhDC-DC转换器替代传统发电机，从高压系统降压为12V低压配电盒分配12V电源的中央单元，含保险丝、继电器车身控制模块BCM管理大部分车身电气功能照明系统内外部照明设备，多采用LED技术2舒适系统空调、音响、座椅等辅助系统安全系统安全气囊、安全带预紧器等信息娱乐系统中控显示屏、导航、连接系统低压系统功能•为高压系统的控制电路提供电源•驱动车辆所有非驱动类电气设备•在高压系统故障时提供紧急备用电源•支持整车休眠和唤醒功能新能源汽车动力电机基础电机类型电机控制原理交流异步电机电动汽车电机控制系统负责将电池的直流电转换为驱动电机所需的可控电流，实现对电机转速、转矩和效率的精确控制交流异步电机是早期电动车常用的驱动电机，具有结构简单、成本低的特点功率转换部分工作原理定子旋转磁场在转子导体中感应电流，产生电磁转矩逆变器采用或器件，将直流电转换为三相交流电DC-AC IGBT SiC转子结构鼠笼式转子，无需电刷或滑环开关频率通常为，高端可达以上8-20kHz SiC50kHz控制方式矢量控制FOC或直接转矩控制DTC电流传感器监测输出相电流，提供反馈控制信号优点结构简单、成本低、可靠性高、过载能力强滤波电容平滑直流母线电压，减少纹波缺点效率较低85-92%、功率密度低、低速转矩小散热系统水冷或油冷系统散除功率器件发热应用早期特斯拉、奥迪等Model S/X e-tron控制策略永磁同步电机矢量控制FOC永磁同步电机是目前电动车最主流的驱动电机，分为表贴式SPM和内嵌•将三相电流分解为产生转矩的q轴分量和产生磁场的d轴分量式IPM通过独立控制轴电流实现转矩和磁场的解耦控制•d-q工作原理永磁体产生磁场与定子旋转磁场同步旋转•需要精确的转子位置信息和复杂计算转子结构转子上安装永磁体通常为钕铁硼材料直接转矩控制DTC控制方式主要采用矢量控制FOC•直接控制电机转矩和磁链，响应速度快优点效率高可达95-97%、功率密度高、低速高转矩•不需要复杂的坐标变换，但转矩脉动大缺点成本高、高温性能下降、存在退磁风险弱磁控制高速运行时通过注入反向d轴电流减弱磁场，扩大速度范围应用特斯拉、比亚迪汉、蔚来等Model3/Y ES8最大转矩电流控制计算最佳轴电流比例，实现最高效率运/MTPA d-q其他电机类型行开关磁阻电机SRM结构简单，无永磁体，高可靠性但噪音大转子位置检测电励磁同步电机无永磁体，效率适中，控制复杂旋变编码器高精度机械位置传感器/霍尔传感器低成本、低精度位置检测动力电机典型检测流程零位检测、旋变线圈原理旋变器工作原理旋变器是一种高精度的角度传感器，用于测量电机转子位置，是精确实现矢量控制的关键结构组成包括一个转子绕组和两个正交排列的定子绕组工作原理利用电磁感应原理，通过测量输出电压的幅值和相位确定角度精度通常可达

0.1°以内，远高于霍尔传感器零位检测零位检测是电机安装或维修后必须执行的校准程序，确保电气角度与机械角度正确对应静态法向特定相位注入直流电流，使转子固定在已知位置，记录该位置的旋变信号旋转法让电机无负载运行，通过观察电流和反电动势相位关系确定零位高频信号注入法利用电感随位置变化的特性确定零位零位偏差影响•零位偏差会导致d-q轴电流解耦失效•转矩输出降低，效率下降•严重时可能导致失控或无法启动故障案例解析案例一电机异常噪音故障现象电动车加速时电机发出高频啸叫声，轻载时不明显，重载时加剧诊断过程

1.读取故障码无相关故障码

2.数据流分析电机温度、电流正常，但d-q轴电流波动较大

3.示波器测量发现旋变信号有周期性干扰

4.拆检发现旋变连接器部分接触不良，信号线屏蔽层破损解决方案更换旋变连接线束，重新进行零位校准案例二电机效率低下故障现象电动车续航明显下降，电机温度较往常升高诊断过程

1.读取故障码无硬性故障码，有效率降低的性能码

2.数据流分析相同工况下电机电流比正常值高20%

3.电机绝缘测试正常

4.零位检测发现零位偏差达15°（正常应在±3°内）解决方案重新执行零位学习程序，问题解决案例三高速运行时动力下降故障现象低速性能正常，高速时动力明显不足电控系统基础控制逻辑驱动与检测模块组成ECU/VCU电动汽车的电控系统以车辆控制单元为核心，协调整车各系电动汽车电控系统由多个功能模块组成，共同实现车辆的电气控VCU统工作制功能与架构主要控制单元VCU系统协调整合驱动、制动、转向等系统的控制策略车辆控制单元整车控制策略的核心VCU驾驶模式管理根据驾驶员选择调整动力响应特性电机控制单元控制电机的转速和转矩MCU能量管理优化能量分配，最大化续航里程电池管理系统监控和管理动力电池BMS故障诊断监控系统状态，实施安全策略控制单元管理高低压转换DCUDC-DC更新支持远程软件升级车载充电机控制充电过程OTA OBCAC-DC直流充电控制器管理快充过程控制逻辑层次DCDC车身控制模块管理车身电气功能BCM驾驶员请求解析将加速踏板、制动踏板等输入转换为转矩需求传感器系统行驶策略层根据车速、电池状态等调整响应特性电压传感器监测各级电压协调控制层分配电机、制动系统的实际输出电流传感器监测系统电流执行控制层将指令转换为具体的执行信号温度传感器监测关键部件温度关键算法位置传感器电机转子位置、加速踏板位置等绝缘监测装置实时监测高压对底盘的绝缘阻抗扭矩分配多电机系统中的转矩优化分配执行机构滑移率控制防止车轮打滑的牵引力控制能量回收制动能量回收强度的智能控制功率模块或模块，执行功率转换IGBTSiC热管理策略电池、电机、电控的温度管理高压接触器控制高压回路的通断预充电继电器控制高压上电过程冷却系统水泵、风扇、阀门等温度管理装置电控单元典型故障排查1电源电路故障电控单元的电源电路故障是最常见的问题之一，会导致单元无法正常工作常见故障现象•控制单元完全无响应，无法通信•系统间歇性重启或功能异常•通信中断或数据异常故障排查流程

1.检查保险丝是否完好

2.测量控制单元电源引脚电压（常电、点火电）

3.检查电源接地点连接状态

4.测量电源纹波电压（正常应

0.5V）

5.检查电源电路有无短路点实例分析某纯电动车辆启动后MCU不工作，无法驱动检测发现MCU电源引脚电压仅有8V（正常应为12V）进一步检查发现电源线与车身连接处氧化严重，清理后恢复正常2通信故障通信故障是电控系统常见问题，会导致控制单元之间信息交换失败常见故障现象•故障灯点亮，存储多个通信故障码•部分功能丢失，如动力限制•诊断设备无法与部分或全部控制单元通信故障排查流程

1.读取系统故障码，确认通信故障的具体单元

2.检查通信总线电阻（CAN总线应为60Ω左右）

3.使用示波器检查CAN信号质量（正常应为方波，幅值2-3V）

4.检查总线线束有无物理损伤

5.暂时断开各节点，排除短路影响实例分析某电动车显示电池系统故障，限制动力输出诊断发现VCU与BMS通信中断示波器检测显示CAN信号严重失真，最终定位为充电接口附近CAN线受损，维修线束后故障消除3主控IC故障控制单元内部主控芯片（CPU、存储器等）故障通常需要更换整个单元常见故障现象•控制单元完全无响应，但电源正常•系统运行异常，如参数计算错误•无法进入特定模式，如编程失败电子电路板检测与维修思路电路板结构剖析常用检测与焊接实操步骤理解电子控制单元ECU的内部结构是进行有效检测和维修的基础基本检测工具主要结构层次万用表测量电阻、电压、导通性示波器观察动态信号波形印刷电路板PCB多层复合结构，提供电气连接和机械支撑热成像仪检测异常发热点•信号层传输控制信号和数据•电源层分配电源电压放大镜/显微镜观察微小焊点和元件逻辑分析仪分析数字信号•接地层提供参考电位和屏蔽电子元件焊接在PCB上执行特定功能电路板检测流程•主控芯片通常为微控制器MCU或数字信号处理器DSP外观检查•存储器程序存储Flash/EEPROM和运行内存RAM•寻找明显的烧蚀、变色、膨胀痕迹•接口芯片CAN收发器、电平转换器等•检查连接器有无氧化、变形•驱动芯片控制大功率设备的中间驱动电路•观察焊点有无开裂、虚焊•电源管理稳压器、滤波电路电源检测•分立元件电阻、电容、二极管、晶体管等•测量输入电源是否正常连接器提供与车辆线束的电气连接•检查各稳压点电压（通常有多个不同电压）防护结构保护电路板免受环境影响•检查电源滤波电容有无鼓包•防潮涂层防止湿气侵入信号测试•灌封胶提供机械保护和防潮•检查时钟信号（通常为MHz级方波）•金属屏蔽罩防电磁干扰•测量复位信号（上电时应有明确变化）功能区域划分•检查通信信号（如CAN信号质量）元件测试典型电控单元可分为以下功能区域•测量关键元件参数（如电阻、电容值）•电源区包含稳压、滤波、保护电路•检查半导体元件（二极管、三极管正向压降）•主控区CPU及相关存储器、时钟•热测试（通电后检测异常热点）•通信区总线接口电路常见焊接维修操作•信号调理区模拟信号处理电路•驱动输出区控制外部执行器的电路工具准备精密恒温烙铁（可调温）、焊锡、助焊剂、吸锡带常见焊接操作•重焊虚焊点清洁后添加适量焊锡•更换分立元件先吸除旧焊锡，再装新元件•修复断裂走线用细导线或导电银浆连接SMD元件焊接使用热风焊台或返修台，控制温度避免PCB损伤焊后检查确保无锡珠、短路，清洁残留助焊剂动力电池管理系统（）BMS1电池监控功能BMS的基础功能是实时监控电池各项参数，为系统决策提供依据关键监控参数电压监测监测总电压和单体电压（精度通常为±5mV）电流监测监测充放电电流（高精度霍尔传感器）温度监测监测电池表面温度（每个模块多个点）绝缘监测监测高压系统对车身的绝缘电阻状态估算SOC荷电状态剩余电量百分比，使用安时积分、开路电压、卡尔曼滤波等算法SOH健康状态电池衰减程度，通过内阻和容量变化计算SOF功能状态当前可用功率能力数据记录•运行数据实时记录•异常事件记录（过充、过放、过热等）•充放电循环次数统计2均衡功能电池均衡是保障电池组使用寿命和性能的关键技术均衡原理由于制造误差和使用环境差异，电池单体间会产生容量、内阻等参数差异，导致充放电过程中不同步，影响整体性能均衡技术通过调节各单体电压，使电池组保持一致性均衡方式被动均衡通过电阻放电消耗高电量单体的能量•优点结构简单，成本低•缺点能量浪费，均衡速度慢主动均衡通过DC-DC变换器将能量从高电量单体转移到低电量单体•优点能量利用率高，均衡效率高•缺点电路复杂，成本高均衡策略•充电末期均衡在充电末期进行，最常用•全程均衡充放电全过程持续均衡•静态均衡车辆停止使用时进行3充电系统与相关技术车载充电机结构快慢充检测要点/车载充电机OBC是连接外部交流电源与车内高压电池的关键设备，负责AC-DC电能转换慢充系统检测基本结构慢充系统通过车载充电机将交流电转换为直流电给电池充电输入EMI滤波器抑制电网和充电机之间的电磁干扰检测要点PFC电路功率因数校正提高电网利用率，减少谐波污染充电接口检测DC-DC变换器将整流后的直流电转换为电池所需电压•检查接口有无氧化、变形或松动控制电路控制充电过程，与BMS通信协调充电策略•测量控制引脚CP/PP信号是否符合标准冷却系统维持充电机工作温度•确认接口锁止机构工作正常主要技术参数车载充电机检测•读取充电相关故障码输入电压范围通常为AC85-265V（单相）或AC380-440V（三相）•测量充电过程中的输入/输出电压、电流输出电压范围根据电池系统设计，通常为200-500V DC•监测充电机温度是否异常额定功率单相通常为

3.3-7kW，三相可达11-22kW•检查冷却系统工作状态转换效率通常为90-95%通信检测功率密度现代充电机可达1-2kW/L•验证充电机与BMS之间通信是否正常控制策略•检查充电机与车辆控制单元的通信状态车载充电机通常采用恒流恒压CC-CV充电策略快充系统检测

1.恒流阶段CC以最大允许电流充电，电池电压缓慢上升快充系统直接将外部高功率直流电供给电池，绕过车载充电机

2.恒压阶段CV达到设定电压后保持电压恒定，电流逐渐下降检测要点

3.涓流充电电流下降到预设值后以极小电流充电

4.充电完成达到终止条件后停止充电快充接口检测•检查高压接触点有无过热痕迹或变形•确认快充通信引脚完好•测试接口防护盖和锁止机构快充控制模块检测•读取快充相关故障码•检验与充电桩的握手和通信过程•确认预充电序列执行正常•验证充电中断保护功能高压回路检测•检查高压继电器工作状态等安全控制系统电气原理ABS防抱死制动系统（）原理ABS防抱死制动系统是现代汽车标准安全配置，通过控制制动力防止车轮抱死，维持转向能力和缩短制动距离基本组成车轮速度传感器通常为霍尔式或磁阻式，安装在每个车轮附近液压控制单元包含电磁阀、液压泵和蓄能器电子控制单元ECU处理传感器信号并控制执行机构警告灯在仪表盘指示系统状态工作原理

1.ECU持续监测各轮速度及加速度变化

2.当检测到车轮有抱死趋势（速度突然降低）时，控制系统介入

3.电磁阀调节制动液压力，形成加压-保压-卸压循环

4.此过程以每秒数次至十数次频率重复，维持车轮在最佳滑移率电气控制ABS电气系统组成车轮速度传感器电路传感器产生的脉冲信号通过屏蔽线传输至ECU电磁阀驱动电路通常包含进气阀、排气阀，每轮2-3个泵电机控制电路控制液压泵电机运行诊断电路监测系统状态并存储故障信息电磁阀控制逻辑典型的ABS系统为每个车轮配置两个电磁阀（某些系统为三个）进气阀常开型，通电时关闭，隔离主缸压力排气阀常闭型，通电时开启，释放制动液压力通过不同组合实现三种状态压力增加进气阀开（不通电），排气阀关（不通电）压力保持进气阀关（通电），排气阀关（不通电）压力降低进气阀关（通电），排气阀开（通电）扩展功能与集成基于的扩展功能ABS牵引力控制系统TCS防止车轮在加速时打滑电子稳定程序ESP/ESC通过选择性制动控制车辆转向稳定性坡道辅助HHC防止车辆在坡道上溜车自动紧急制动AEB检测到碰撞风险时自动制动电动车特有功能典型故障诊断实例一起动困难故障流程及数据故障现象示波器分析某燃油车型，车龄年，行驶里程公里客户反映车辆偶发使用示波器观察曲轴位置传感器信号468,000性起动困难，特别是在雨天或停放数日后起动时，起动机正常运转，正常时方波信号幅值约，波形规律但发动机迟迟不能启动，需要多次尝试才能成功发动机启动后运行

4.8V正常，无其他异常模拟故障时（喷水增加湿度）信号出现不规则波形，有尖峰和断续初步检查故障诊断故障码检查读取到（曲轴位置传感器电路故障）和P0335P0340根据以上分析，确定故障原因（凸轮轴位置传感器电路故障），两者均为间歇性记录蓄电池检测电压

12.6V，负载测试正常

1.曲轴位置传感器连接器防水密封老化，导致雨天或湿度较大时起动系统测试起动时电压降至，在正常范围内水分渗入

9.8V燃油压力测试

3.5bar，符合规格

2.水分导致传感器信号线与屏蔽层或地线间阻值下降，造成信号失真深入诊断无法正确识别曲轴位置，导致点火和喷油时序错误，引起

3.ECU起动困难故障指向发动机位置传感器系统对传感器电路进行详细检测维修方案连接器检查发现曲轴位置传感器连接器内有轻微水渍线束检测使用万用表测量线束电阻和绝缘情况更换曲轴位置传感器连接器及密封圈

1.传感器电源线正常•5V检查线束保护套是否完好，必要时修复

2.信号线在湿度增加时出现对地阻值下降现象•使用电子线路防潮剂处理连接器

3.地线连接正常•清除故障码并进行道路测试验证

4.传感器检测曲轴位置传感器电阻值为，在规格范围内560Ω预防措施定期检查发动机舱传感器连接器密封情况•避免高压水直接冲洗发动机舱传感器区域•典型故障诊断实例二仪表无显示故障诊断全过程故障现象1某轿车，车龄3年，行驶里程约45,000公里客户反映车辆仪表盘完全无显示，包括所有指示灯、显示屏和指针均无反应同时发现中控屏幕也无法点亮其他电气系统如灯光、雨刷等工作正常该故障为突发性，无任何预兆初步检查项目2电路分析电源检查蓄电池电压为

12.5V，负载测试正常根据车辆电路图分析，仪表盘和中控屏幕由同一个BCM（车身控制模块）供电管理，但具有独立的保险丝保护两者同时失效指向共同电源或通信问题保险丝检查检查相关保险丝完好无损仪表自检点火开关转至ON位置，仪表无任何自检反应电源系统检测诊断尝试无法与仪表电脑模块建立通信连接BCM供电电压测量BCM电源引脚电压为

12.5V，正常仪表盘供电拆下仪表盘，测量电源接头电压深入排查3•常电源针脚0V（异常，应为12V）•点火电源针脚

12.1V（正常）常电源同时缺失指向电源分配系统故障根据电路图，仪表盘和中控屏常电通过一个共用的继电器供电•接地针脚导通性良好继电器检测中控屏供电测量中控屏电源接头继电器位置电路图显示相关继电器位于发动机舱内保险盒•常电源针脚0V（异常，同样故障）继电器测试•点火电源针脚

12.2V（正常）•拆下可疑继电器，外观无异常•测量线圈电阻76Ω（在规格范围内）4原因确认•通电测试继电器不动作追溯继电器控制电路，发现控制信号来自BCM进一步检查BCM继电器插座检测BCM供电保险丝发现一个位于驾驶员侧保险盒内的小型保险丝熔断（标记为BCM-1，10A）•控制端电压0V（异常，应有控制电压）保险丝电路检查测量保险丝两端电压确认电路完整性•电源端电压

12.5V（正常）测试验证临时更换保险丝后，继电器得电工作，仪表盘和中控屏恢复正常•输出端电压0V（由于继电器未工作）进一步排查保险丝熔断原因维修方案及结果5•检查BCM控制电路有无短路点维修措施•测量BCM工作电流正常范围内，无异常•检查线束有无磨损或破损点在方向盘下发现线束与金属支架摩擦痕迹，绝缘层已磨损

1.修复磨损线束，包裹绝缘胶带并调整固定位置，避免再次摩擦

2.更换BCM保险丝

3.检查相关继电器功能，确认工作正常

4.清除可能存在的故障码验证测试•点火测试仪表盘和中控屏正常自检和显示•功能测试所有仪表功能正常•震动测试在行驶中震动线束区域，确认无间歇性问题预防措施•检查其他线束固定点，避免类似摩擦问题先进电子控制系统趋势自动驾驶相关电气新技术智能网联车电气系统发展自动驾驶技术正快速发展，带动了一系列电气系统创新高速通信网络传感器系统车载以太网带宽可达，取代传统总线，用于高数据1-10Gbps CAN量传输毫米波雷达工作频率，探测距离可达米以上，全77-79GHz200新一代车载网络包括（）和（）天候工作能力强FlexRay10Mbps MOST150Mbps等高速总线激光雷达从早期的机械旋转式发展到固态式，扫描频率可LiDAR技术时间敏感网络，确保关键数据实时传输达以上TSN20Hz分区域网络架构根据功能和安全等级划分网络区域高级摄像头系统包括单目、双目、环视等，分辨率已达万像素800以上车云协同技术超声波传感器用于近距离障碍物探测，探测范围米

0.2-6通信包括车车通信、车路通信、车人通信等V2X V2V V2I V2P惯性测量单元六轴或九轴传感器，提供精确的车辆姿态信息IMU蜂窝网络从发展到，提供低延迟、高带宽连接4G LTE5G计算平台更新实现车辆软件和配置远程更新，包括动力系统控制软件OTA域控制器架构从分散式向集中式域控制器转变，大幅减少控制ECU单元数量车载边缘计算将部分云端功能迁移到车端，降低延迟车规级芯片计算能力已达数百，功耗控制在范下一代电气架构AI TOPS20-100W围集中式电子电气架构从分布式向中央计算区域控制器转变异构计算架构结合、、、等多种处理器，优化ECU+CPU GPUNPU FPGA计算效率服务导向架构功能以服务方式封装，实现跨硬件复用冗余设计关键系统采用双重或三重冗余，确保安全可靠SOA多层安全架构包括硬件安全模块、安全引导、实时监控等线控技术超级电脑整车控制由少数几个高性能计算平台完成，代替数十个线控转向取消机械连接，通过电子控制执行转向ECUSBW线控制动基于电控制动执行器，提供更精确的制动控制BBW线控加速取代传统机械油门，更精确控制动力输出安全备份策略多重冗余设计，确保系统失效时的安全性实操与理论考试检测要点总结传统汽车电气系统电源系统检测•蓄电池电压空载≥

12.6V，启动时≥

9.6V•发电机输出怠速≥

13.5V，高速≤

14.8V•充电电流正常工作时应为正值起动系统检测•起动电流正常值为150-250A（视车型而定）•电压降起动时测量蓄电池极柱与起动机接线柱电压差，应≤

0.5V•起动机内部检查换向器、电刷磨损度，轴承润滑状况点火系统检测1•火花塞间隙通常为

0.7-

1.1mm，根据具体车型确定•点火线圈电阻初级线圈

0.4-

2.0Ω，次级线圈5-20kΩ•点火时序检查是否符合厂家规定的点火顺序现代电控系统传感器检测•氧传感器工作状态下应呈现

0.1-

0.9V的波动信号•节气门位置传感器行程范围内电阻或电压应平滑变化•曲轴位置传感器波形应规则，无抖动或中断执行器检测•喷油器线圈电阻通常为12-16Ω，驱动信号应规则脉冲•步进电机各相线圈电阻均衡，驱动时有明确步进动作•电磁阀开关动作明确，无卡滞实操演练内容基础电气测量万用表使用正确选择量程，测量电压、电阻和电流短路/断路检测使用通断档检测线路连通性搭铁检测确认各系统接地点连接良好专业设备操作示波器使用•设置合适的垂直灵敏度和水平扫描速度•使用适当的探头和触发方式2•分析典型波形特征诊断仪操作•建立与车辆的通信连接•读取和清除故障码培训总结与答疑典型知识回顾交流互动与问题解答传统汽车电气系统核心要点常见问题汇总电源系统蓄电池储存电能，发电机产生电能，为车辆提供电力基础如何判断发电机故障还是调节器故障？Q1:测量发电机输出电压，如果电压过高（）通常是调节器故障；如A:15V起动系统将电能转换为机械能，克服发动机阻力实现启动果电压过低或不充电，可能是发电机或调节器故障可以临时将调节器正点火系统产生高压电火花，点燃气缸内混合气体负极短接（注意不要超过秒），如果此时有输出表明发电机本身良好，5照明信号系统提供照明和信息交流，确保行车安全问题在调节器新能源汽车电气系统核心要点电动车蓄电池亏电但不能充电的可能原因？Q2:高压系统包括动力电池、驱动电机、电控等核心部件A:常见原因包括DC-DC转换器故障、充电控制回路异常、蓄电池内部硫化严重、低压配电系统故障可以使用外部电源进行辅助充电，观察充系统监控、保护和管理电池，是安全运行保障BMS电过程中的电压和电流变化，确定是蓄电池问题还是充电系统问题电驱动系统将电能转换为机械能，实现车辆驱动热管理系统控制关键部件温度，确保最佳性能和寿命如何准确判断总线故障？Q3:CAN电气故障诊断思路首先使用示波器测量和信号，正常应为互补的方波，差A:CAN_H CAN_L系统性方法从整体到局部，从简单到复杂值约其次测量总线电阻，应约为如发现异常，可以逐段断开2V60Ω数据分析基于参数和波形分析，而非主观臆断总线组件，隔离干扰源常见故障包括短路、开路、终端电阻异常、单个节点故障干扰总线替代法验证使用已知良好部件验证故障判断原理引导基于电气原理推理，找出最可能故障点电动汽车高压互锁回路的作用和检测方法？Q4:安全操作准则高压互锁回路是确保高压安全的关键电路，当高压连接器、维A:HVIL修开关或防护盖被移除时，会立即断开高压回路检测方法使用万用表传统车安全注意防火、防电、防机械伤害测量回路电阻，正常应为几百欧姆以内；或测量信号电压，通HVIL HVIL新能源车安全重点关注高压安全，遵循五不一穿原则常为5V或12V系统工具使用安全按规范使用测试设备，避免损坏车辆学员交流反馈增加更多实际案例分析，尤其是新能源汽车复杂故障案例•希望提供更多实操机会，特别是高压系统安全操作训练•建议增加先进驾驶辅助系统电气故障分析内容•ADAS。