汽车电气原理图基本认识

11/16/2020 2:16 PM
Baidu Nhomakorabea
搭铁分配图
电源分配图：需表达出搭铁点在整车上所处的大致位置； 同时需附加搭铁点负载表格以表达出某搭铁点上所挂负载：
搭铁原理
搭铁原理： 汽车电气系统采用的是负极搭铁和单线制的设计原则。 负极搭铁是指蓄电池负极接金属车架，单线制是指汽车上所有电气部件的正极均采
用导线相互连接，而负极则直接或间接通过导线与金属车架或车身金属部分相连，即搭 铁，也称接地。这样就实现了任何—个电路都是从电源正极出发，经导线经用电设备再 由负极导线搭铁，通过车架或车身流回电源负极形成回路。 搭铁点分类：
信号地。信号地是指小电流信号的搭铁，包括模拟信号和数字信号等，在系统中通 常是一些控制信号。
屏蔽层搭铁。屏蔽层搭铁是指高压电器部件在工作时导致周围电磁场的变化，此时 需要采取屏蔽层搭铁来消除影响。由于新能源汽车高压部件较多，在设计时高压线束以 及高压部件壳体都需要采用搭铁设计。用于数据传输的CAN信号线以及发动机起动机回 路，在设计时都需要采用屏蔽层搭铁，以防止干扰的产生。
4、用电设备并联：
汽车上的各种用电设备都采用并联方式与电源连接，每个用电设备都由各自串联在其 支路中的专用开关控制，互不产生干扰。
5、低压直流供电：
传统汽车电气设备采用低压直流供电，柴油车大多采用24V直流供电，汽油车大多采 用12V直流电压供电。
目前新能源汽车供电电压等级多样化，由于用电功率上升，提高电压等级，以降低导 线电流。
蓄电池和发电机两个供电电源。蓄电池是辅助电源，在汽车未运转时向有关用电设 备供电；发电机是主电源，当发动机运转到一定转速后，发电机转速达到规定的发电转速， 开始向有关用电设备供电，同时对蓄电池进行充电。两者互补可以有效的使用电设备在不 同的情况下都能正常的工作，同时也延长了蓄电池的供电时间。
目前新能源汽车发电机可被磷酸铁锂电池，三元锂电池，燃料电池，氢能源，增程器， 新型能源等替代。
汽车电平概念
为清楚区分车辆高、低两种电平状态，以12V系统为例， 规定每种状态的对应范围如下：
汽车电气原理图
一、常见电器符号画法
二、电气系统特点，电平概念 三、信号类型分类 四、电器单元原理图介绍 五、电源分配图介绍 六、搭铁分配图、搭铁原理 七、CAN原理、网络拓扑介绍 八、双绞线原理，屏蔽线原理 九、保险丝熔断原理、容量选择原则 十、导线线径计算原则 十一、继电器工作原理、选择原则 十二、高压互锁原理介绍
在前照灯档时，除在位置灯档时的灯亮外，前照灯也点亮。 手柄沿方向盘垂直方向有上、中、下三个档位。在上档（手柄上抬到极限位置）不放， 远光灯点亮，近光灯不亮；松开手后，手柄回到中档位置，远光灯熄灭近光灯点亮。这样 反复操作可以实现超车功能。在中档（超车后松开手的位置），近光灯点亮；在下档（手 柄扳到最下的位置后松开），远光灯点亮。 雨刮开关有前雨刮包括：点动档、OFF、低速、高速、WASH、间歇档位。OFF档表 示前雨刮不工作，不管雨刮刮臂以前处于何种运动状态，此时刮臂自动回到初始位置；手 柄顺时针拨到INT（间歇：带有间歇时间调节功能）位，前雨刮电机间歇动作；手柄顺时 针拨到LO（低速）位，前雨刮电机低速动作；手柄顺时针拨到HI（高速）位，前雨刮电 机高速动作。垂直方向向上扳动手柄，前喷淋带动前雨刮电机低速运转，放开手柄后手柄 回位，喷淋停止喷水，刮臂完成三次刮刷动作后回位，雨刮电机停止运转。
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电源分配图
电源分配图：用于反映整车保险及继电器同负载之间对应关系的图样： 一般根据钥匙孔开关的位置来确定整车用电类别，汽车上电源可以分为常电，IG 电，ACC电，其中Start挡位只为启动用电。 1）常电。 常电表示蓄电池和发电机输出直接供电，即使点火开关在OFF档时，也有电量供应。 一般来讲模块的记忆电源及需要在车子熄火后依旧能使用的负载需要接常电，比如 各控制模块的记忆电源、防盗控制器、室内灯、小灯、双闪灯、喇叭、故障诊断系统、 中控锁、制动灯、电动天窗等。 2）ACC电。 当点火开关拧至ACC档时通电，当点火开关在Start档时，断开。 不发动车可以给车内部分电器供电。取ACC的电源主要是一些娱乐，电动便捷系统， 比如点烟器、备用电源、影音娱乐系统、空调系统、电动后视镜等。 3）IG电。 当点火开关拧至ON档时通电。除了常电和ACC电外的负载用电均使用IG电。 但是随着汽车用电设备越来越多，挂在IG挡位上的负载越来越多，受点火开关触点 的载流能力的影响，过多的负载会超出其载流能力，使触点烧蚀。故又将点火开关IG电， 再分配出一个IG2挡位。这个IG2挡位下，在启动的瞬间电源也会断掉。这些设备一般 包括空调系统、电动座椅、座椅加热、除霜系统等。
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汽车电路信号类型分类
1、直流信号： 由直流电源产生，控制器根
据信号大小识别信息 （蓄电池）
2、交流信号： 由传感器自身产生信号，控制器
通过识别频率和幅值识别传感器信息 （电磁感应式车速传感器）
3、频率调制信号：
4、脉宽调制信号：
由传感器产生频率可变信号，控
由控制模块控制执行器脉宽产生，
汽车电气原理图基本认识
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汽车电气原理图
一、常见电器符号画法
二、电气系统特点，电平概念 三、信号类型分类 四、电器单元原理图介绍 五、电源分配图介绍 六、搭铁分配图、搭铁原理 七、CAN原理、网络拓扑介绍 八、双绞线原理，屏蔽线原理 九、保险丝熔断原理、容量选择原则 十、导线线径计算原则 十一、继电器工作原理、选择原则 十二、高压互锁原理介绍
2、负极搭铁：
采用单线制时，将蓄电池的一个电极用导线连接到发动机或底盘等金属车体上。若 蓄电池的负极连接到金属车体上，成为负极搭铁；反之，若蓄电池的正极连接到金属车体 上，成为正极搭铁。我国标准中规定汽车电器必须采用负极搭铁，目前世界各国生产的汽 车也大多采用负极搭铁方式。
汽车电气系统特点
3、两个电源：
组合仪表
某车型组合仪表举例如下：
电动外后视镜
某纯电动车型电动外后视镜举例如下：
电动后视镜调节左镜和右镜的角度： 转换按钮打在左边的档位时，调整按钮的上下左右键分别控制左镜的向上向下向左向右 旋转； 转换按钮打在中间的档位时，左右镜均不能调整角度； 转换按钮打在右边的档位时，调整按钮的上下左右键分别控制右镜的向上向下向左向右 旋转。
遥控设防或30s回防时，按下防盗键后则执行玻璃升降器自动升窗动作；首先左前、右 前升窗，其中一个窗到顶后，左后、右后升窗。
BCM单元原理
某纯电动车型BCM举例如下：
灯光照明系统单元原理
某纯电动车型灯光照明系统举例如下：
组合开关控制逻辑
某纯电动车型组合开关举例如下：
组合开关灯光部分有以下档位：位置灯档、左转向、右转向、远光、近光、超车。在 位置灯档时，点火开关在OFF档时，前后位置灯、牌照灯、危险警告开关背景灯、空调控 制开关背景灯、组合仪表背景灯、收放机背景灯也亮等带背景光的电器件都会点亮。
电源分配图
对于Start挡位启动瞬间断掉ACC和IG2的电源，主要是为了保证起动机的启 动电流。故电源模式的分配其实也要结合整体进行分析考虑，比如如果蓄电池的 容量足够大，完全可以将电动座椅，空调鼓风机系统放置在常电电源下，可以为 驾驶提供更大的便利性。
另外随着纯电动汽车的兴起发展，已经去除了起动机这个零部件，驱动电机 的启动是通过高压部分进行，这样理论上来讲，ACC和IG2的挡位特点已经弱化 了。有些纯电动车车型已经把ACC挡位并到IG档。
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点火开关
整车电气原理图分单元进行绘制： 某纯电动车型点火开关举例如下：
点火开关采用机械式点火开关，安装在转向管柱上，有LOCK、ACC、ON、START共4档。 一档为LOCK档，拔掉钥匙会锁住方向盘.此时蓄电池直接供整车常电，如顶灯、车门锁、远 光灯、近光灯、位置灯、警报灯、制动灯、组合仪表部分功能等，其它均不工作。 二档为ACC档，除实现一档所有功能外，电动外后视镜、音响、点烟器具备正常工作的条件， 其它均不工作。 三档为ON档，ON档有两路控制电源（IG1和IG2），其它用电设备均具备正常工作的条件； 电动机在IG2时，启动工作。
电源分配图
电源分配具体分配形式体现在保险盒上，包含导线、保险、继电器等，如下图所示：
汽车电气原理图
一、常见电器符号画法
二、电气系统特点，电平概念 三、信号类型分类 四、电器单元原理图介绍 五、电源分配图介绍 六、搭铁分配图、搭铁原理 七、CAN原理、网络拓扑介绍 八、双绞线原理，屏蔽线原理 九、保险丝熔断原理、容量选择原则 十、导线线径计算原则 十一、继电器工作原理、选择原则 十二、高压互锁原理介绍
BCM控制逻辑
某纯电动车型BCM举例如下：
手动上升，按下相应的玻璃升降开关上升键，对应的玻璃升降电机工作，玻璃上升，松 开上升键，则停止；
手动下降，按下相应的玻璃升降开关下降键（按下时间≥300ms），对应玻璃升降电机 工作，玻璃下降，松开下降键，则停止；
自动下降，按下相应的玻璃升降开关下降键（按下时间<300ms），对应玻璃升降电机 工作，玻璃下降到底。玻璃自动下降期间，如果按下相应玻璃升降开关下降键超过300ms， 玻璃升降改为手动下降模式；如果按下相应玻璃升降开关上升键超过300ms，玻璃升降改为 手动上升模式；如果按下相应玻璃升降开关上升键不超过300ms，玻璃停止上升工作；
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常见电器符号画法
汽车电气原理图定义：
用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路、设备或成套装置的全部 组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图。重在表达各电路系统内 部的电路原理，尽量减少导线的曲折和交叉，目的是便于详细理解作用原理、 不讲究电气设备的形状，位置和导线走向的实际情况。
组合开关单元原理
某纯电动车型组合开关举例如下：
汽车电气原理图
一、常见电器符号画法
二、电气系统特点，电平概念 三、信号类型分类 四、电器单元原理图介绍 五、电源分配图介绍 六、搭铁分配图、搭铁原理 七、CAN原理、网络拓扑介绍 八、双绞线原理，屏蔽线原理 九、保险丝熔断原理、容量选择原则 十、导线线径计算原则 十一、继电器工作原理、选择原则 十二、高压互锁原理介绍
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汽车电气系统特点
1、单线制：
利用汽车发动机和底盘、车身等金属机件作为各种用电设备的共用连线（俗称搭 铁），而用电设备到电源只需另设一根导线。任何一个电路中的电流都是从电源的正极出 发，经导线流入到用电设备后，通过金属车架流回电源负极而形成回路。
采用单线制，不仅可以节省材料（铜导线），使电路简化，而且便于安装和检修，降 低故障率。
原理图举例如附件1：
常见电器符号画法见附件2：
也可查询《 GB/T 4728 电气简图用图形符号》 查看具体画法。
汽车电气原理图
一、常见电器符号画法
二、电气系统特点，电平概念 三、信号类型分类 四、电器单元原理图介绍 五、电源分配图介绍 六、搭铁分配图、搭铁原理 七、CAN原理、网络拓扑介绍 八、双绞线原理，屏蔽线原理 九、保险丝熔断原理、容量选择原则 十、导线线径计算原则 十一、继电器工作原理、选择原则 十二、高压互锁原理介绍
制模块根据频率变化识别传感器信息 控制模块通过改变脉宽控制执行器工作
（霍尔式车速传感器）
（喷油器、点火器）
5、串行数据信号： 控制模块间通信信号 （CAN通信）
汽车电气原理图
一、常见电器符号画法
二、电气系统特点，电平概念 三、信号类型分类 四、电器单元原理图介绍 五、电源分配图介绍 六、搭铁分配图、搭铁原理 七、CAN原理、网络拓扑介绍 八、双绞线原理，屏蔽线原理 九、保险丝熔断原理、容量选择原则 十、导线线径计算原则 十一、继电器工作原理、选择原则 十二、高压互锁原理介绍
电源地。电源地是指整车电路的地，是将蓄电池负极用导线直接连接到金属车架上 (通常是底盘大梁)，电源地使整个车身成为电流回路中的负极。
功率地。功率地是指整车电路中大功率用电设备的搭铁，如系统电路中的发动机风 扇、控制器风扇、水泵等。这些电器部件的电流一般会比较大，不能和其他弱电流以及 信号线搭在一起。