宝马车辆电器系统教材

售后服务培训售后服务培训售后服务培训售后服务培训基本信息基本信息基本信息基本信息车辆电气系统车辆电气系统车辆电气系统车辆电气系统IIBMW售后服务售后服务售后服务售后服务除了工作手册外，基本信息中所包含的内容也是BMW售后服务培训资料的组成部分。有关技术数据方面的更改/补充情况请参见BMW售后服务的最新相关信息。信息状态：2007年10月联系方式联系方式联系方式联系方式：：：：[e-mail]©2007BMWAG慕尼黑慕尼黑慕尼黑慕尼黑，，，，德国德国德国德国未经未经未经未经BMWAG（（（（慕尼黑慕尼黑慕尼黑慕尼黑））））的书面许可不得翻印本手册的任何部分的书面许可不得翻印本手册的任何部分的书面许可不得翻印本手册的任何部分的书面许可不得翻印本手册的任何部分VS-12售后服务培训售后服务培训售后服务培训售后服务培训基本信息基本信息基本信息基本信息车辆电气系统车辆电气系统车辆电气系统车辆电气系统II用于提高安全性与舒适性的控制单元用于提高安全性与舒适性的控制单元用于提高安全性与舒适性的控制单元用于提高安全性与舒适性的控制单元总线系统和数据传输总线系统和数据传输总线系统和数据传输总线系统和数据传输供电和能量管理系统供电和能量管理系统供电和能量管理系统供电和能量管理系统独立和分布式功能独立和分布式功能独立和分布式功能独立和分布式功能EMV和和和和ESD有关本产品信息的说明有关本产品信息的说明有关本产品信息的说明有关本产品信息的说明所用符号所用符号所用符号所用符号为了便于理解内容并突出重要信息，在本基本信息中使用了下列符号：所包含的信息有助于更好地理解所述系统及其功能。
表示某项说明内容结束。产品信息当前状况产品信息当前状况产品信息当前状况产品信息当前状况由于BMW对车辆结构和装备不断进行后续研发，因此本基本信息中的内容与培训所用车辆情况可能会不一致。本手册发行时仅针对左侧驾驶型车辆。右侧驾驶型车辆部分操作元件的布置位置与本基本信息的图示情况不同。目录目录目录目录车辆电气系统车辆电气系统车辆电气系统车辆电气系统II简介1车辆中联网的计算机技术1功能3控制单元3总线系统9网关28供电30为何使用能量管理系统？41“独立功能”是什么？49“分布式功能”是什么？54电磁兼容性（EMV）60静电放电ESD61总结67知识要点671简介简介简介简介车辆电气系统车辆电气系统车辆电气系统车辆电气系统II车辆中联网的计算机技术车辆中联网的计算机技术车辆中联网的计算机技术车辆中联网的计算机技术自从车辆发明以来，车辆在动力性能、舒适性、安全性和环保性方面得到了不断提高。与专用机床、飞机、轮船等相似，当今车辆都拥有极其复杂的电子控制系统和数量众多的执行机构和传感器。为了能够控制传感器和执行机构相互配合工作，为此研发了控制单元。控制单元的工作原理与计算机基本类似。每一个控制单元都是一套独立的计算机系统并负责某些特定的任务，例如发动机管理系统控制单元。第一代计算机只能够单独工作。在最近30年中计算机之间的联网越来越多普遍，直至发展成为全世界范围内的计算机通过国际互联网联网。计算机联网与车辆上使用的总线技术有什么关系呢？不断提高的复杂程度导致车辆中各控制单元之间同样必须进行数据交换。研发人员以计算机联网技术为基础开发了所谓的总线系统，通过轴线系统可以实现控制单元之间的数据交换。因为如今每个现代车辆中都可能安装了超过30个控制单元，所以能量管理就变得十分有必要了。能量管理的任务是在车辆所有运行状态下保证能量平衡。在此保证车辆的起动能力是主要目标。第一代控制单元大多只有一项功能（独立功能），例如发动机管理系统、驻车辅助功能、收音机等。如今研发的趋势是一项功能不是由一个、而由多个控制单元来实现。首先这样可以减少传感器的数量，因为一个传感器发出的信息可以通过总线系统提供给所有控制单元。客户察觉不到区别，但这会给安装和布线带来便利。由于控制单元的使用越来越多且要求其运行无故障，因此电磁兼容性（EMV）和静电放电（ESD）这两个主题就显得尤为重要了。23简介简介简介简介车辆电气系统车辆电气系统车辆电气系统车辆电气系统II控制单元控制单元控制单元控制单元控制单元控制单元控制单元控制单元控制单元是负责控制和调节车辆功能的电子模块。所谓闭环控制就是输出参数通过反馈影响执行参数的过程。闭环控制与开环控制的区别是闭环控制中存在反馈信息。所以我们在此讨论的是一个闭环控制回路。闭环控制中需要考虑出现的干扰参数和变化。而开环控制则不需要考虑反馈信息。在车辆上控制单元用于所有可能的电子区域，也用于控制机器、设备和其它技术流程，例如发动机控制单元。1–DME控制单元最初引入发动机电子管理系统时，控制单元主要用于喷射或点火系统。在电路图中用一个带有晶体管的矩形来表示控制单元。矩形的颜色取决于控制单元连接在哪个总线系统上。2-控制单元的电路符号控制单元通常依据EVA原理工作。EVA表示输入-处理-输出。输入数据通过传感器提供。这些传感器测量转速、压力、温度等物理参数。系统将这个数值与控制单元内输入或计算的设定值进行对比。如果测量值与存储值不一致，控制单元就会通过执行机构调节物理参数，从而使测量的实际值重新与设定值一致。执行机构以校正方式干预当前闭环控制流程。43-控制单元的电路板索引索引索引索引说明说明说明说明索引索引索引索引说明说明说明说明1输出模块5线圈2输入模块6电容器3存储器模块7空程二级管4微处理器8特殊模块（特定应用）现在的控制单元通过不同系统总线（CAN，MOST）相互连接。控制单元通过总线交换有关车辆运行状态的信息和其它相关数据。5一辆现代车辆（例如E90）上安装了超过30个控制单元。4-E90上的控制单元根据控制单元所连接的不同总线系统，控制单元用相应的颜色表示。在以下系统概览及系统电路图中以E90遮阳卷帘为例对控制单元、传感器及执行机构进行了说明。5–遮阳卷帘系统组件索引索引索引索引说明说明说明说明索引索引索引索引说明说明说明说明1中控台开关中心SZM3接线盒控制单元JB2自动恒温空调IHKA4遮阳卷帘电机6执行遮阳卷帘功能时涉及到下列组件：•遮阳卷帘操作按钮•自动恒温空调控制单元•接线盒控制单元•遮阳卷帘电机。下图是以电路图形式描述的遮阳卷帘系统：6-遮阳眷恋系统电路图索引索引索引索引说明说明说明说明索引索引索引索引说明说明说明说明1自动恒温空调IHKA4中控台开关中心SZM2接线盒控制单元JB5遮阳卷帘操作按钮3遮阳卷帘电机K-CAN车身CAN接线盒控制单元是遮阳卷帘功能的主控制单元。通常这类控制单元也称为主控控制单元。7–中控台开关中心及遮阳卷帘操作按钮索引索引索引索引说明说明说明说明索引索引索引索引说明说明说明说明1驾驶员侧座椅加热装置操作按钮4遮阳卷帘操作按钮2驻车距离监控系统操作按钮5前乘客侧座椅加热装置操作按钮遮阳卷帘的操作按钮安装在中控台开关中心内。通过这个按钮可以使遮阳卷帘向上移出或移回。只需短促按压操作按钮。重新按压操作按钮时就会使遮阳卷帘朝相反方向运行。SZM对操作按钮的信号进行评估并传输给IHKA。IHKA将该信息发送到K-CAN上并将其传送给接线盒控制单元。接线盒控制单元控制遮阳卷帘电机。7运行到限位位置时，电机锁死且遮阳卷帘停止运行。接线盒控制单元通过电流增加的情况识别出限位位置并关闭电机。为了使遮阳卷帘在卡住后尽快松开，卷帘会短暂反向运行约20ms。这样可以保护遮阳卷帘的驱动和机械装置。为了保护电机，电机启用时限最长约为10s。车载网络电压降至9.0V以下时无法操控遮阳卷帘。从车载网络电压超过9.5V时起可重新执行遮阳卷帘功能。以此为例介绍一个控制单元的典型任务：•读取信号（直接或通过总线系统）•处理信号（决定向哪个方向控制电机）•输出信号（控制电机）诊诊诊诊断断断断如果控制单元或系统内出现故障，维修车间可以通过诊断系统读取这些故障。控制单元的诊断功能基本上分为下列几个主要方面：•识别•读取故障代码存储器记录•删除故障代码存储器记录•部件控制•诊断查询。有关该主题的更多信息可以通过“诊断和信息系统”的课程获得。
控制单元内的软件应用程序控制单元内的软件应用程序控制单元内的软件应用程序控制单元内的软件应用程序BMW车辆中越来越多的控制单元可以在离开生产线之后进行软件适配。因此，提供软件并对车辆进行编程将成为所有BMW维修车间的核心流程。今天，对当前BMW车型系列的电子组件进行加装、改装以及保养和维修后可通过为车辆编程进行适配。在此分为三种不同方式。每种方式都表示对软件和功能进行更改或调整。但采取不同的处理程序。共有三种处理方法：•设码•个性化设置•编程。设码设码设码设码通过设码对相关控制单元与车辆进行适配。这表示授权使用或启用相关功能和特性曲线图。这些功能和特性曲线由下列因素决定：•国家规格•车辆配置•车型。个性化设置个性化设置个性化设置个性化设置以车辆和钥匙记忆功能为例，进行个性化设置后，电气系统就会执行与相关客户有关的特定设置。对我们的车辆进行操控时已越来越多地采用这种方式。将来也可以由BMW编程系统执行与安全相关的设置8编程编程编程编程编程时（也称为擦写编程）将新程序存入控制单元内。控制单元之间存在下列区别：•程序状态•程序和数据状态。控制单元的程序状态相当于操作系统，负责控制控制单元内的计算机程序。数据状态包括相关车辆、发动机和变速箱的特性曲线族和特性曲线。对相关控制单元进行编程时，CIP编程程序会自动考虑到上述因素。对控制单元进行编程后，会自动执行所需设码程序。9总线系统总线系统总线系统总线系统简介简介简介简介为什么需要总线系统为什么需要总线系统为什么需要总线系统为什么需要总线系统？？？？当今，从小型车辆到高级车辆都使用了大量的电子装置。可以预见，在未来几年内电子组件的数量会明显增加。无论是立法机构还是客户都要求进行这种改进。立法机构关注于降低废气排放和燃油消耗。而客户希望不断改善驾驶舒适性和安全性。很早以前就已经使用了能够满足这些要求的控制单元。例如，数字式发动机电子系统和安全气囊系统就采用了控制单元。由此实现的复杂功能必然要求控制单元之间进行数据交换。通常情况下，通过信号线路传输数据。但由于控制单元的功能越来越复杂，只能以更高的成本实现这种数据传输方式。各个控制单元原本独立的处理过程通过各种总线系统相互联系起来。也就是说，对所有处理过程进行分配、在整个车载网络系统内完成处理过程，并使这些过程共同发挥作用。从而增加了车载网络内的数据交换。此外，通过这种交换方式还能执行很多新功能。例如，其结果是带来了更高的行驶安全性和行驶舒适性。以前使用的车载网络已无法实现这些要求。以前所用车辆网络的局限性以前所用车辆网络的局限性以前所用车辆网络的局限性以前所用车辆网络的局限性由于各种原因限制了车辆电气化的进程：•布线成本提高•生产成本提高•车内空间要求提高•组件构造难以控制•整个系统可靠性下降。为了尽可能地减少这些不利因素，针对车载网络使用了网络系统。在下文中将该网络系统称为总线系统。总线系统可通过“串行接口”将车内各个控制单元联网。由此带来的种种好处促进了该系统的应用。总线系统的好处总线系统的好处总线系统的好处总线系统的好处•提高整个系统的可靠性•降低布线成本•减少各种电缆数量•减小电缆束横截面•灵活布线•多重使用传感器•能够传输复杂数据•进行系统变更时更具灵活性•随时能够扩展数据范围•为客户实现新型功能•有效诊断•降低硬件成本。10信息如何传输信息如何传输信息如何传输信息如何传输？？？？模拟传输模拟传输模拟传输模拟传输“模拟”这个概念来源于希腊语（analogos），表示“类似于”。模拟显示数据（=信息）是指通过直接与数据成比例的连续变化物理常量进行表示。模拟信号的特点是，它可以采用0%至100%之间的任意值。因此该信号为无极方式。例如：指针式测量仪表，水银温度计，指针式时钟。8–模拟信号索引索引索引索引说明说明说明说明1最大U电压t时间例如在听音乐时，耳朵就会接收到模拟信号（声波连续变化）。电气设备（音响系统、