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第十一章汽车总线路汽车电气设备总线路将电源、起动、点火、电子控制、仪表、照明、信号及附属设备，通过各种连接装置组成一个整体，并用CAN总线等将各个控制单元连接起来形成车载网络系统，同时对外提供故障诊断接口。第一节汽车电路元件汽车电路中，常见的连接装置主要有汽车线束、连接器和连接端子、开关、继电器、保险装置等，这些电路元件的选用和装配直接影响电气设备的运行。为使全车线路规整，安装方便及保护导线的绝缘，汽车上的全车线路除高压线、蓄电池电缆和起动机电缆外，一般将同区域的不同规格的导线用棉纱或薄聚氯乙烯带缠绕包扎成束，称为线束。线束之间、线束与其他电气设备之间一般用连接器（插接器）连接，少数用连接端子连接。连接器由插头和插座组成，多带锁紧装置。端子汽车电路中最重要的开关主要是点火开关和多功能组合开关。点火开关是分支电路的控制枢纽，布置在方向盘支架附近，一般有四个挡位，分别是：断开电路、锁住转向盘轴（Lock）,接通点火仪表指示等（ON），起动(ST或Start)，附件（Acc主要是收放机等）。多功能组合开关将照明开关（前照灯开关、变光开关）、信号（转向、危险警告、超车）开关、刮水器／清洗器开关等组合为一体，安装在便于驾驶员操纵的转向柱上。继电器利用电磁原理或其他方法（如机电、热电等），自动接通或切断一对或多对触点，完成用小电流控制大电流的任务，以减小控制开关的电流负荷，如空调继电器、喇叭继电器、风窗刮水器／清洗器继电器、危险报警与转向闪光继电器等。继电器通常分为：常开型继电器，常闭型继电器和混合型继电器。继电器的每个插脚都有标号，与中央接线盒正面板的继电器插座的插孔标号相对应。汽车电路中的保险装置主要有熔断器（保险丝）、易熔线和断路器。熔断器为一次性器件，用于对局部电路进行保护，能长时间承受压额定电流负载，但在超过额定负载25%的情况下,约3min熔断，而在超过额定负载100%时，则不到1s即会熔断。易熔线是一种合金导线，与熔断器工作原理相似，用于保护总线路或较重要电路。断路器用于正常工作时容易过载的电路中，其原理是利用双金属片受热变形使触点分离。按作用形式分两类（1）断续作用式，过载变形自动自动切断，冷却后自动复位；（2）按钮复位式：排除故障后，须按下按钮手动复位。为便于检修，现代汽车普遍将各种继电器、熔断器和断路器集中设装在一块线路板上，一般称为中央接线板，配上外壳后则称为中央接线盒（中央配电盒），然后用连接器和线束与各种电器设备连接起来。第二节汽车电路分析传统汽车电路图主要有汽车线路原理图(原理图)、汽车电器线路图(布线图)、汽车线束外形图(线束图)三种。原理图主要反映电器设备的基本组成、连接关系和工作原理，必须用规定的图形符号绘制。起动电路原理图电磁开关布线图主要反映电器设备之间用导线相互连接的真实情况，电器设备多以实物轮廓的示意形状表示，并基本符合实际安装位置及线路走向。电线的走向清楚，便于循线跟踪地查找分支和节点，但图上电线纵横交错，读图费时费力，不易抓住重点。线束图主要说明哪些电器的导线汇合在一起组成线束，与何处进行连接，以及连接部位的标记、连接器的形状和位置等。一般不去描绘线束内部的电线走向，只将露在线束外面的线头与插接器详细编号或用字母标记。第三节汽车局域网络计算机网络技术应用于汽车电子控制系统，改变了传统的单线控制模式和系统布线方式，使各种电控单元、智能传感器、智能仪表之间，实现了信息共享和多路集中控制，目前应用最多的是CAN（ControllerAreaNetwork）总线，它将各个工作站连接成一个整体，所有信息都沿两条线路传输。在CAN数据传输系统中，每个工作站内部都有一个CAN控制器和一个CAN收发器，作为系统终端的两个工作站内部还装有一个数据传递终端(有时安装在电脑外部)，各工作站之间均用两条CAN数据总线连接。CAN控制器的作用是接收控制单元微处理器发出的数据，处理数据并传给CAN收发器，同时接收收发器收到的数据，处理数据并传给微处理器；CAN收发器是一个发送器和接收器的组合，它将CAN控制器提供的数据转化成电信号并通过数据总线发送出去，同时它接收总线数据，并将数据传到CAN控制器。数据传递终端实际是一个电阻器，作用是避免数据传输终了产生反射波。数据传输线为双线，分别称为CAN高线和CAN低线，为了防止外界电磁波的干扰和向外辐射，必须将两条线缠绕在一起形成双绞线。任一节点上的CAN收发器向外传送信号时，数据传输线上的所有控制单元同时接收数据，然后分别对数据进行检验，判断此数据是否是其功能所需要的，如果是重要数据将被认可并得到及时处理，反之则将其忽略。CAN采用多主方式工作，网络上任一节点均可主动向网络上的其他节点发送信息。当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动地退出发送。通过帧滤波，CAN可实现点对点、一点对多点及全局传播等几种方式传送和接受数据。动力系统CAN数据总线舒适系统CAN数据总线按照网络的连接对象划分，目前大众POLO上一般采用2条CAN总线，一条为用于动力系统的高速CAN，速率达到500kb/s；另一条为用于车身系统的低速CAN，速率是100kb/s。由于两个系统的传输率不同，不能进行直接通信。要进行系统间的信息交换，必须通过网关建立连接。在大众POLO中，这个连接通过数据总线的诊断接口J533来实现，它集成在车载网络系统的控制单元J519中。诊断接口J533编译来自总线系统的数据，并将数据继续传送给相关的其他总线系统。第四节车载故障诊断系统现代轿车普遍安装了车载故障诊断系统OBD（On-BoardDiagnostic），它能在汽车运行过程中不断监测各控制系统的工件状态，在车辆发生故障时设置故障码、发出警示信号，在维修时经由特定方式读取故障代码及相关信息，目前广泛使用的是OBDⅡ（第二代车载故障诊断系统）。OBDⅡ是以诊断标准化为目标,其故障诊断连接器DLC(DataLinkConnector)采用统一的16引脚诊断插座，一般安装在驾驶室仪表板下方。OBDⅡ采用统一的故障代码，由SAEJ2012和ISO15031-6标准规定。汽车故障代码及数据的读取，可以通过DLC与诊断仪（电脑解码器）相连，并建立通讯，然后根据车型及需要选择希望检测的模块，接收所需要的诊断数据；也可以用一个专用的通讯接头和解码装置，将16针的诊断连接器转换成RS232接口，再与PC机相连，并在PC机上安装专用软件来显示、读取和清除车载故障诊断系统存储的故障信息。OBDⅡ具有监测排放系统工作状况的能力。与非OBDⅡ系统硬件相比，OBDⅡ系统在三元催化器下游增加了一个加热型氧传感器。正常工作时，发动机控制单元不断对燃油系统进行调节，改变喷油量，匹配最佳混合气，使上游氧传感器产生的电压信号在0.1～0.9V之间变化。废气经过三元催化器处理后，剩余氧含量将大大减少，故下游氧传感器上的电压脉动将大大减少。当上、下游氧传感器信号的振幅、频率接近一致，表明三元催化器失效。燃油蒸发控制系统废气再循环系统发动机失火