这本书内容围绕汽车电子电气架构的发展脉络展开，从基础电气系统、核心电控单元，到CAN/LIN分布式网络，再到前沿的域集中控制器与车载以太网，构建了一个由浅入深、层层递进的完整知识体系。全书采用大量图形、数据表和真实车型案例，图文结合、通俗易懂，真正做到了“易学易用”。每个任务都配有任务导入、知识准备、任务实施和拓展阅读模块，高度贴合职业院校“理实一体化”教学模式，既能夯实专业基础，又能助力学习者紧跟“软件定义汽车”的行业趋势。无论你是职业院校汽车专业的学生，还是希望提升技能的汽车工程技术人员，这本书都是一本兼顾基础与前沿、连接教学与岗位需求的实用参考书。

本书围绕汽车电气与电子控制系统故障诊断与修复核心能力的培养，按汽车电子电气架构发展脉络，分4个递进模块展开教学，适配职业教育及行业技能提升需求。全书依次讲解了汽车电气系统的故障诊断与修复技能，以传感器、执行器和电控单元为核心的电子控制系统故障诊断与修复技能，CAN和LIN等车载网络相关的分布式控制系统故障诊断与修复技能，以及域集中控制器与以太网相关的域集中控制系统故障诊断与修复技能。本书兼顾了基础与前沿，能够助力学习者夯实专业能力、适配行业发展。书中采用大量的图形、图片、数据表及车型实例，使内容通俗易懂，易学易用。
本书可作为职业本科汽车专业相关课程教材，也可作为广大汽车工程技术人员的参考用书。

于万海，生于1976年11月，中共党员，研究生学历，工学硕士，教授，现任河北科技工程职业技术大学汽车工程系主任。国家万人计划教学名师；河北省“三三三人才工程”第二层次专家；河北省师德标兵；中国汽车工程学会汽车诊断工程师；河北省职业技能鉴定高级考评员；邢台市优秀青年教师。全国机械行业服务先进制造名师教学团队带头人；智能网联汽车工程技术专业国家专业教学标准研制组长；全国智能网联专业教学指导委员会副秘书长；入选新时代职业学校名师（名匠）名校长培养计划。

前言
项目一　汽车电气系统故障诊断与修复　/ 1
任务1　汽车电气电子系统识别与操作　/ 3
一、汽车低压电气系统的基本特点　/ 3
二、汽车电气系统电路组成　/ 4
三、汽车电气系统电磁干扰　/ 5
四、汽车电气电子部件的拆装　/ 7
任务2　汽车电路图识读与分析　/ 11
一、汽车电路图分类　/ 11
二、识读汽车电路图的要领　/ 15
三、全车电路识图分析的流程　/ 20
任务3　蓄电池的选型与维护　/ 25
一、蓄电池的识别　/ 25
二、蓄电池的选用　/ 30
三、蓄电池技术状态的检测　/ 33
四、蓄电池的充电与更换　/ 34
五、静电流的故障检测　/ 35
任务4　汽车低压电气部件检测与维修　/ 39
一、汽车的导线与线束　/ 39
二、开关装置　/ 40
三、熔断器　/ 43
四、继电器　/ 44
五、插接器　/ 47
任务5　汽车低压电气系统故障诊断　/ 51
一、汽车电路常见故障　/ 51
二、汽车电路故障诊断与检修的流程及原则　/ 52
三、汽车电路故障诊断与检修的常用方法　/ 54
四、汽车电气常用故障检测工具及仪器　/ 55
任务6　汽车低压充电系统故障诊断　/ 63
一、交流发电机的基本结构　/ 64
二、交流发电机的工作原理　/ 66
三、车载低压电能管理系统的原理与诊断　/ 68
项目二　汽车电子控制系统故障诊断与修复　/ 79
任务1　汽车开关信号型传感器原理与检修　/ 81
一、开关信号型传感器概述　/ 81
二、开关信号型传感器的类型及电路原理　/ 82
三、开关信号型传感器电路诊断实例　/ 83
任务2　汽车模拟信号型传感器原理与检修　/ 91
一、模拟信号型传感器概述　/ 91
二、模拟信号型传感器常见类型及电路原理　/ 92
三、模拟信号型传感器电路诊断实例　/ 98
任务3　汽车数字信号型传感器原理与检修　/ 107
一、数字信号型传感器概述　/ 107
二、数字信号型传感器常见类型及电路原理　/ 108
三、数字信号型传感器电路诊断实例　/ 114
任务4　汽车单边驱动的执行器控制原理与检修　/ 121
一、执行器单边驱动概述　/ 122
二、单边驱动电路控制方式　/ 122
三、常见单边驱动执行器类型及应用　/ 125
四、单边驱动的执行器故障诊断实例　/ 126
任务5　汽车双边驱动的执行器控制原理与检修　/ 135
一、执行器双边驱动概述　/ 135
二、双边驱动电路控制方式　/ 135
三、双边驱动的执行器故障诊断实例　/ 140
任务6　汽车三相驱动的执行器控制原理与检修　/ 149
一、执行器三相驱动概述　/ 149
二、三相驱动电路控制原理　/ 150
三、三相驱动的执行器故障诊断实例　/ 155
任务7　汽车电控单元结构原理与检修　/ 163
一、汽车电控单元组成　/ 163
二、电控单元的基本功能　/ 163
三、电控单元的硬件基本构成　/ 164
四、电控单元的软件结构　/ 168
五、电控单元的标定与刷写　/ 168
六、电控单元的故障诊断　/ 169
项目三　分布式控制系统故障诊断与修复　/ 179
任务1　汽车分布式控制系统的认识　/ 180
一、分布式控制系统定义与特点　/ 181
二、分布式控制系统组成　/ 181
三、分布式控制系统典型实例　/ 182
四、技术术语　/ 184
任务2　汽车CAN总线系统原理与检修　/ 189
一、CAN总线概述　/ 189
二、CAN总线的功能部件　/ 193
三、CAN总线的通信原理　/ 197
四、CAN总线的数据传输过程　/ 199
五、CAN总线实例及检测方法　/ 201
六、CAN总线故障检修实例　/ 207
任务3　汽车LIN总线系统原理与检修　/ 213
一、LIN总线概述　/ 213
二、LIN总线系统结构　/ 213
三、LIN总线通信原理　/ 216
四、LIN总线故障检修实例　/ 219
项目四　域集中控制系统故障诊断与修复　/ 229
任务1　汽车域控制器故障诊断与检修　/ 230
一、汽车电子电气架构　/ 231
二、汽车域控制器概述　/ 232
三、汽车域控制器的硬件架构　/ 234
四、汽车域控制器的软件架构　/ 234
五、汽车域控制器应用实例　/ 235
六、汽车域控制器常见故障诊断与检修　/ 238
任务2　车载以太网故障诊断与检修　/ 243
一、车载以太网发展与应用　/ 243
二、车载以太网结构原理　/ 245
三、车载以太网协议架构　/ 247
四、车载以太网应用实例　/ 248
五、车载以太网故障检测　/ 249
参考文献　/ 261

随着汽车工业向电动化、网联化、智能化深度转型，汽车电气与电子控制系统已成为决定车辆性能、安全与舒适性的核心要素。其技术复杂度持续攀升，对从业人员的专业素养与实践能力提出了更为严苛的要求。为精准适配新时代汽车产业发展需求，紧扣职业教育“产教融合、知行合一”的育人导向，打通职业院校人才培养与企业岗位需求的衔接壁垒，助力学习者系统掌握汽车电气与电子控制相关的故障诊断与修复技能，我们特组织行业一线技术专家与职业院校资深教师联合编写了本书，适用于职业院校本科高端技能人才培养。
本书坚持“以能力为本位、以实践为导向”的编写理念，深度契合职业教育人才培养要求，摒弃传统教材“重理论、轻实践”的弊端，紧密贴合当前汽车行业主流技术与企业岗位技能标准，构建起“基础实用、层次清晰、贴合岗位、适配教学”的内容体系。教材全程围绕故障诊断与修复核心能力展开，兼顾理论知识的系统性与实践操作的规范性，精准适配职业院校汽车服务工程技术、汽车工程技术、新能源汽车工程技术、智能网联汽车工程技术等相关专业教学，亦可作为汽车行业技术人员的培训与参考用书，实现“教学与岗位无缝衔接、学习与实践同频同步”。
当前，汽车电气与电子控制技术正经历全方位变革与升级，对从业人员的技能体系提出了全新挑战与要求。从架构演进来看，电子电气架构正从传统分布式向域集中控制、中央计算+区域控制方向加速迭代，打破原有域间壁垒，实现全场景技术域协同控制，大幅提升系统运行效率与可升级性；同时推动车载网络从CAN、LIN等传统总线向以太网骨干网演进，构建高效、可靠的整车数据通信体系。从技术融合来看，人工智能（AI）技术全面渗透至整车架构、芯片、软件系统等各个层面，推动汽车从“交通工具”向“会推理、能执行、能进化”的智能移动终端转型。从产业价值来看，软件价值占比持续提升，“软件定义汽车”成为行业核心发展趋势，OTA远程升级、软件订阅等新模式，推动电子电气系统从“一次性硬件销售”向“全生命周期价值创造”转变，同时也带来了功能安全与网络安全的双重挑战。
本书紧跟行业技术迭代与岗位需求变化，将核心内容划分为四个项目，各部分既相互独立、各有侧重，又前后衔接、形成完整体系，全面覆盖当前汽车电气与电子控制领域的核心知识与实操技能：
项目一为汽车电气系统故障诊断与修复，聚焦汽车基础电气设备的核心应用与故障排查，详细讲解汽车电路特点、电路图识读分析方法，以及各电气系统的结构原理、常见故障现象、诊断思路与标准化检修方法，帮助学习者夯实专业基础，掌握汽车电气系统的基本诊断技能。
项目二为汽车电子控制系统故障诊断与修复，围绕汽车电子控制系统的传感器、电控单元（ECU）和执行器三大核心部件展开，结合典型车型真实案例，拆解电子控制系统的控制逻辑，系统讲解故障码解读、数据流分析、传感器与执行器检测等核心技能，全面提升学习者对电子控制系统故障的诊断与修复能力。
项目三为分布式控制系统故障诊断与修复，顺应汽车电子电气架构的发展趋势，重点讲解CAN、LIN等常见车载网络的结构组成、通信原理，针对分布式架构下车载网络的常见故障，明确故障排查流程与关键要点，帮助学生掌握分布式电子控制系统故障诊断的核心技能。
项目四为域集中控制系统故障诊断与修复，立足汽车智能化发展需求，介绍域集中控制架构和以太网的核心优势与组成、典型域控制系统的工作原理，详细讲解域控制器和以太网的故障诊断方法、软件升级与检修技巧，培养学习者适应新型汽车电子电气架构的专业能力，助力其跟上行业发展步伐。
编写过程中，我们深度结合职业教育“重实操、强适配”的核心特点，紧扣职业院校教学规律与学生认知特点，注重理论与实践的深度融合，采用项目、任务驱动式编写体例，每个任务均配套任务导入、知识准备、任务实施、拓展阅读等模块，贴合职业院校“理实一体化”教学模式，引导学习者将理论知识转化为实操能力；同时，兼顾本书的时效性与实用性，融入当前汽车行业的新技术、新标准，确保内容与企业岗位实际需求、职业院校教学需求高度契合。此外，本书语言通俗易懂、逻辑严谨清晰，采用图文结合的呈现方式，突出重点、突破难点，适用于职业院校学生自主学习与教师开展教学工作，能够助力提升职业教育的教学质量。
本书由河北科技工程职业技术大学于万海编写项目一的任务1～任务4，河北科技工程职业技术大学张伟编写项目一的任务5、任务6，河北科技工程职业技术大学孙秀倩编写项目二的任务1～任务3，邢台市信都区交通运输局陈海燕编写项目二的任务4，河北科技工程职业技术大学李晓伟编写项目二的任务5、任务6，河北科技工程职业技术大学单兴华编写项目二的任务7，河北科技工程职业技术大学陶炳全编写项目三，上海中侨职业技术大学的王术新和沈小军编写项目四。长城汽车商业化运营支持张德利、小鹏汽车售后技术支持吴文鹏、鸿蒙智行培训师王艳成为本书提供了岗位任务和实例素材。
本书的编写得到了众多汽车企业技术专家、职业院校教师的大力支持与帮助，他们结合自身多年的实践经验与教学心得，对本书内容进行了反复打磨与完善，在此致以诚挚的感谢。由于汽车技术发展日新月异，书中难免存在不足之处，恳请广大读者、教师与行业同仁在使用过程中提出宝贵意见和建议，以便我们进一步修订完善，共同推动汽车电气与电子控制技术人才培养质量的提升。
编　者
2026年3月