修车帮微信 修车帮APP

重点推荐

一汽 - 大众 ID.4 纯电动汽车直流无法充电的故障排除

2021 年产雷克萨斯 ES200 为何偶尔无法起动

自主代客泊车系统技术路线研究

RECOMMENDED

2023.08 总第 553 期 ¥20.00

ISSN 1004- 2830

CN 11 - 2984/U

广告

目次

《汽车与驾驶维修》杂志 月刊 1992 年创刊

2023.08 总第 553 期 每月 10 日出版

新媒体平台

汽车与驾驶维修传媒 · 新媒体矩阵

评选平台

中国汽车金扳手奖、金选奖评选 中国汽车金心奖评选

中国汽车客户生态高峰论坛 中国汽保设备行业十佳评选

郑重声明

  本刊全部图文均有著作权，汽车与驾驶维修杂志社保留所有权利。未经本刊书面许可不得为任何目的、以任何形式或手段复制、翻印、

传播或其他任何方式使用本刊的任何图文。

本刊承诺

  杂志如有缺页、错页或印刷质量问题，请与本刊编辑部联系调换，联系人田春庆。

（以下排名不分先后）

网络合作伙伴

帮帮修车（抖音）

专业实用的用车、修车知识

修车帮 (APP)

修车人的成长平台

修车帮 ( 微信 )

修车人的技术交流平台

修车学苑（抖音）

来学苑，学修车

中国汽车市场 ( 微信 )

纵观产业，评说车坛

懂车参谋 ( 微信 / 视频 )

您的选车、购车高参

（010）64866840、64883484、64883773

（010）64866842、64883515、64882627

（010）64870803

tougao@ads-media.cn

www.ads-media.cn

北京道泽律师事务所 周涛

中国邮政集团公司北京市报刊发行局

全国各地邮局（所）

82-445

M4415

中国国际图书贸易集团有限公司

北京华联印刷有限公司

CN 11 - 2984/U

ISSN 1004- 2830

京朝市监广登字 20170064 号

100083 , 北京德外北沙滩 1 号 16 信箱

汽车与驾驶维修

20.00 元

内容中心

营销中心

传真

E-mail

网址

法律顾问

国内总发行

国内订购

邮发代号

国外代号

国外总发行

印刷

CN 国内统一连续出版物号

ISSN 国际标准连续出版物号

广告发布登记

杂志订阅汇款地址

收款人

每期定价

孙磊

王全蕾

李寅虎

李志

康晓进

刘亚轩

贾少筠

张嘉鹏

周元昀

主编

内容总监

高级编辑

运营编辑

新媒体运营

电商运营主管

营销总监

设计总监

高级设计师

中国机械工业联合会

北京卓众出版有限公司、北京科学技术期刊学会

胡波

杨作涛

主管单位

主办单位

社长

执行社长

维修笔记│REPAIR NOTES

广汽本田车系故障诊断笔记（38）

新能源维修技术│NEV TECHNOLOG

一汽-大众ID.4纯电动汽车直流无法充电的故障排除

故障排除│TROUBLE CLEARING

路虎车型CAN网络问题导致无法起动故障2例

北京现代领动轿车故障3例

2021年产雷克萨斯ES200为何偶尔无法起动

学术│ACADEMIC

自主代客泊车系统技术路线研究

汽车透明A柱的专利分析

基于数字孪生技术的智能汽车测试分析

基于水性面漆3C1B的普通货车栏板漆膜碰伤问题的原因分

析和工艺优化

基于职业技能竞赛培养高职院校学生“工匠精神”的研究

——以四川交通职业技术学院汽车专业为例

杂志 / 新媒体

002

004

014

006

维修笔记

REPAIR NOTES

002 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

文 ：嘉阳

广汽本田车系故障诊断笔记

  维修人员在日常工作中，常会与一些新奇故障不期而遇。这些故障时而令人感到异常棘手，时而让人兴奋

不已，它们在考验人的同时，也让其技术水平得到提高。如果人们能养成一种习惯，及时记录下故障的一些重

要信息，就能为今后的工作带来极大便利。笔者结合自己工作中遇到的实际问题，通过对故障现象、特点和形

成机理的深入剖析，旨在总结出一些即符合本人特点，又能行之有效的诊断方法。笔者以为这不失为一条提高

技术的途径，希望通过自己的这些切身体会来与大家分享汽车故障诊断的思路。

38

故障 74

关键词 ：雨刮器、MICU

故障现象 ：一辆 2007 年产广汽本田

飞度轿车，搭载 1.5 L 发动机和无级变

速器（CVT），行驶里程 16.2 万 km。用

户反映该车制动时两侧的制动灯和高位

制动灯都不亮，曾在其他修理厂维修过，

故障现象消失。然而这两天去年检车辆

时，再次发现制动灯不亮了。

检查分析 ：维修人员接车后检查发

现，该车虽然在制动时，后部两侧制动

灯和高位制动灯都不亮（图 339），但车

辆的挡位在制动时可以正常变换 ；制动

时按喇叭，喇叭也可以正常鸣响。用专

用故障诊断仪 HDS 检测，各系统均无故

障码存储。

与制动灯相关的主要部件包括发动

机 舱 盖下熔丝 / 继电 器盒、制动 开 关、

两侧制动灯以及高位制动灯

等。查看制动灯相关电路图可

知（图 340），制动灯的线路是

通 过 16 号熔丝（10 A）供电，

经仪表线束的白绿线与制动开

关的 1 号端子相连。当踩下制

动踏板时，制动开关的内部触

点闭合，其 1 号端子与 2 号端

子导通。制动开关 2 号端子连

说明制动灯供电熔丝没有问题 ；而制动

时可以正常换挡，说明制动动开关通往

发动机控制单元的线路也没问题。那么

故障可能的原因有 ：①制动灯和高位制

动灯的灯泡故障 ；②搭铁故障 ；③制动

开关与左、右制动灯和高位制动灯之间

的线路故障。

维修人员首先检查了左、右制动灯以

及高位制动灯的灯泡。打开行李舱盖，分

别拆下两侧尾灯观察饰板，以及高位制动

灯后盖，断开制动灯插接器和高位制动灯

插接器（图 342），拆下左、右制动灯以及

高位制动灯的灯泡，检查发现所有制动灯

泡的灯丝完好（图 343）。用万用表测量制

动灯线束插接器上黑色系与搭铁点 G502

之间的阻值，结果都为 0.01 Ω，正常，说

图 339 左、右制动灯及高位制动灯不亮 明制动灯的搭铁线路没有问题。

图 341 制动灯熔丝关联的电源电路

图 340 制动灯相关电路图

接的白黑线通往 3 个方向 ：一是通过地

板线束为左、右制动灯和高位制动灯供

电 ；二是通过发动机舱线束到发动机控

制单元供电 ；三是通过发动机舱线束为

ABS 调制器控制单元供电（图 341）。

从故障现象分析，制动时喇叭能响，

维修笔记

REPAIR NOTES

003 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

检查制动开关与左、右制动灯及高位

制动灯之间的线路。在踩下制动开关的情

况下，使用万用表 20 V 电压挡测量制动灯

插接器处白 / 黑线的电压，结果为 2.65 V，

不正常（图 344）。而在制动开关处测量

白黑线电压，为蓄电池电压，正常。在测

量制动开关线束时发现，白黑线上外接了

一根红黑线，检查发现，这根外接线在

仪表板下熔丝盒的位置串联了一个熔丝后

（图 345），顺着仪表线束到驾驶员座椅左

侧的地板线束，然后剖开地板线束接到

了制动灯的白黑线上（图 346）。

拆下制动开关，使制动开关处于释

放 状 态，正常情况下，制动灯会常亮。

用手晃动这根外接的线束时，发现这根

线与制动开关白黑线连接的位置会出现

过热烫手的现象，而且左、右制动灯以

及高位制动灯会随着晃动线束而出现闪

烁。拆开烫手位置的绝缘胶布，发现外

接的红黑线与白黑线接触的铜丝已经烧

蚀变色（图 347）。将红黑线从白黑线上

断开，使用万用表欧姆挡测量制动开关

白黑线与制动灯插接器处白黑线的导通

情况，结果不导通。至此可以确定，仪

表线束内制动开关与左、右制动灯以及

高位制动灯之间的白黑线出现了断路。

故障排除 ：因用户不同意更换仪表

线束，维修人员只能将制动开关处外接

红黑线全部去掉，仅剩带外接熔丝的绿

色线，用双股缠绕方法将其重新接到制

动开关的白黑线上（图 348），并用焊锡

进行堆焊。踩下制动踏板，左、右制动

灯以及高位制动灯都能正常点亮。使制

动灯长亮一段时间，用手确认制动开关

处白黑色线的接线处没有出现温度升高

的情况，再用绝缘胶布缠好，恢复所有

拆下的部件，故障排除。

回顾总结：对于本案例中的左、右

制动灯以及高位制动灯都不亮，主要原

因是由于仪表线束内部故障所致。由于

用户不想更换仪表线束，只能在其他修

理 厂外 接了一根带熔丝的线进行处理。

但接线时马虎大意没有连接可靠，导致

接触不良。短时间制动时，制动灯还是

可以点亮的 ；但当长时间制动（比如年检

车辆时），接触不良的位置就会出现烧蚀，

导致制动灯全部不亮的情况。

虽然不更换仪表线束会有安全隐

患，但 是用户执意要求只维修不更换，

因此维修人员最终使用双股缠绕并焊接

的方法将外接线重新接回到制动开关的

白黑线上。但是这种维修情况，一定要

提前跟用说清楚修复线束后可能会出现

的安全隐患，最好在知情书上签字确认。

另外，修复线束时在接线的位置用焊锡

进行堆焊，可以有效避免接触不良出现

烧蚀的情况，提升维修质量。

（待续）

图 343 G502 搭铁点位置

图 344 测量制动灯插接器白黑线的电压

图 342 断开左、右两侧制动灯及高位制动灯插接器 图 345 外接线在仪表板下熔丝盒位置串联了一个熔丝 图 347 外接红黑线与制动开关白黑线连接处的铜丝已

经烧蚀变色

图 348 外接熔丝的线用双股缠绕的方法重新接回到制

动开关的白黑线上

图 346 外接线破开地板线束与制动灯白黑线连接

新能源维修技术

NEV TECHNOLOGY

004 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

文 ：张雄华

一汽 - 大众 ID.4 纯电动汽车直流无法充电的

故障排除

关键词 ：车载充电机、CAN 总线、

终端电阻

故障现象 ：一辆 2022 年产一汽 -

大 众 ID.4 纯 电 动 汽 车， 行 驶 里 程

1 . 3 万 k m 。 用户近期反映该车使用直

流充电时无法充电，插上直流充电枪后，

充电口红灯长亮 ；同时在 APP 软件界面

上显示“充电已结束，请将充电枪归位”

的提示（图 1）。

的被动 / 偶发故障

码。读取高压蓄电

池充电装置的数据

流， 发现直流充电

口插枪后的数据流

与可以正常充电车

辆插枪后的数据也

没有区别， 可以识

流充电控制导引电路原理图（图 3）可知，

电阻 R2、R3 及开关 S 都安装在直流充

电枪内部，电阻 R4 安装在车辆直流充电

插座内部。开关 S 为充电枪内部的常闭

开关，当充电枪与车辆直流充电插座完

全连接后， 开关 S 闭合。同时， 直流充

电桩内部设计有检测电压 U1（R1）和检

测点 1， 电动汽车充电控制器内部设计

图 1 故障现象

图 2 充电枪插入时的数据流

图 3 直流充电控制导引电路原理图

检查分析 ：维修人员接车后， 确认

故障现象与用户描述一致。将该车连接

店内的直流充电桩上做充电测试，发现

充电枪插入后，充电桩与车辆建立连接

时出现中断，完全无法正常充电。为排

除充电桩端的问题，至少更换过 10 个不

同位置和品牌的充电桩进行测试，都无

法充电。

维修人员用故障诊断仪检

测， 发 现 C6- 高 压 蓄 电 池 充 电 装 置

有“U15AB00—— 蓄 电 池 快 速 充 电

（DC）， 车辆和充电柱之间的通信故障”

别充电枪已插入（图 2）。

通过高压蓄电池充电装置的数据分

析，说明车辆已经识别到插入的直流充

电枪，但是为什么在高压蓄电池充电装

置中还会有 U15AB00 故障码呢。为此，

需要分析直流充电口的控制通讯电路。

根据 GB/T 18487.1—2015《电动汽车传

导充电系统 第 1 部分 ：通用要求》中直

新能源维修技术

NEV TECHNOLOGY

005 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

要求有检测电压 U2（R5）和检测点 2。

同时，国标对直流充电控制导引电

路的参数也有明确的规定。R1 ～ R5 电

阻的阻值都应该是 1 000.00 Ω 左右，同时

测试点 1 的电压应该在 12 V、6 V 和 4 V

左右变化。

结合直流充电控制导引电路原理的

介绍，分析直流充电口的工作原理。当

直流充电枪插入充电口后，充电枪与车

辆连接， 车辆充电控制单元内部的 U2

电压通过 R5， 经过 CC2 端子与直流充

电枪内部的 R3 串联，最后通过 PE 端子

搭铁构成回路。车辆充电控制单元检测

点 2 设计在 R5 和 R3 之间，R5 和 R3 构

成的串联电路。不插枪时， 电路断开，

在检测点 2 上测量到的是 12 V 电压 ；插

枪后构成串联回路，由于 R5 和 R3 都是

1 000.00 Ω 左右， 此时检测点 2 电压变

为 6 V 左右，因此车辆识别到充电枪插入，

仪表出现相应提示。拔枪后， 检测点 2

上的电压又回到 12 V，因此车辆识别到

充电枪拔出。

在直流充电桩一侧，不插枪时，直

流 充 电 桩 内 部 的 U1 电 压 通 过 R1， 与

充电枪内部的 R2 和常闭开关 S 串联，

最后通过直流充电桩搭铁构成回路。直

流充电桩检测点 1 设计在 R1 和 R2 之

间。常闭开关 S 闭合时，构成串联回路。

由 于 R1 和 R2 都 是 1 000.00 Ω 左 右，

因此检测点 1 电压在 6 V 左右。按下

充 电 枪 上 的 开 关 S 时， 电 路 断 开， 在

检测点 1 上测量到的 U1 为 12 V 电压，

因此直流充电桩内的控制器识别到充电

枪按钮按下。

当直流充电枪插入车辆直流充电口

时，直流充电口内部的 R4 电阻和充电枪

内部的 R2 构成并联，再与直流充电桩内

部 的 R1 构 成 串 联 回 路。

R4 和 R2 都是 1 000.00 Ω

左右，因此并联后的电阻

是 500.00 Ω 左 右， 再 与

R1 的 1 000.00 Ω 串 联，

此时检测点 1 的电压会 图 4 直流充电控制时序

图 6 测量充电接口 S+ 与 S- 之间的电阻

图 7 直流充电 S+ 与 S- 之间 CAN 总线终端电阻

图 5 用专用工具测量 CC1 和 PE 之间的电阻

变为 4 V 左右。直流充电桩通过检测点 1

的电压判断车辆直流充电接口完全连接。

也 就 是 说， 直 流 充 电 桩 控 制 器 是

通过 CC1 上的电压变化判断与车辆的

连 接 状 态， 而 车 载 充 电 机 控 制 器 则 是

通过 CC2 上的电压变化判断和直流充

电桩的连接状态。充电枪与车辆直流

充 电 口 插 合 过 程 中， 充 电 机 检 测 点 1

的 电 压 从 6 V——12 V——6 V——4 V，

车辆检测点 2 的电压从 12 V——6 V，

则判定车辆接口完全连接。按照国标

充 电 时 序 （图 4）， 接下来充电机将启

动握手报文， 也就是通过 S+、S- 两根

CAN 总线进行通讯，允许充电总电压等

数据交互。

根据直流充电原理以及该车故障现

象分析，当插入直流充电枪时，车辆能够

识别到充电枪插入，同时直流充电桩也能

够识别到充电已结束，因此可以判断 CC1

和 CC2 回路上的 R1 ～ R5 应该都是正常

的。使用专用工具 VAS6558/22 和万用表

测量车辆直流充电口 CC1 和 PE 之间的

电阻，结果为 990.00 Ω（图 5），没有问

题。测量充电接口 S+

与 S- 之间的电阻，为

12.52 Ω（图 6），而按

照总线终端电阻的设

定， 该电阻正常值应

为 120.00 Ω（图 7）。

根据电路图检测

（下转第 9 页）

故障排除

TROUBLE CLEARING

006 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

文 ：蔡永福

路虎车型 CAN 网络问题导致无法起动故障 2 例

故障 1

关键词 ：高速 CAN、短路

故障现象 ：一辆 2018 年产路虎发

现 5 运动型多功能车（SUV），搭载 3.0 L

机械增压发动机和 8 挡手自一体变速器，

行驶里程 7.8 万 km。用户反映车辆偶尔

按点火开关时没有任何反应，无法起动。

检查分析 ：维修人员与用户沟通得

知， 故障出现时除了中央显示屏点亮，

就如全车没电一般。这种故障一共出现

2 次， 时间间隔为 2 天。起动车辆， 一

切正常。检查车辆，除了外加的行车记

录仪，无任何其他相关的加装改装。

用故障诊断仪检测，发现多个故障

码 ：U0037-87—— 车 辆 通 信 总 线 B- 信

息缺失 ；U0037-88——车辆通信总线 B总 线 断 开 ；U0046-81—— 车 辆 通 信 总

线 C- 接收到无效的串行数据 ；U0046-

82—— 车 辆 通 信 总 线 C- 活 动 / 顺 序 计

数器不正确 / 未更新 ；U0001-88——高

速 CAN 通 信 总 线 - 总 线 断 开 ；U0046-

88——车辆通信总线 C- 总线断开。由

于故障无法重现，维修人员与用户沟通，

先正常使用车辆，待故障出现后直接拖

车到店内检查，这样更容易找到问题。

1 周后用户来电表示车辆故障出现，

并发来故障出现时的视频。从视频可以

看出，车辆发动机还在运行，按各车门

玻璃升降开关， 电动车窗玻璃无反应 ；

拨动转向开关，仪表板上的转向指示灯

不亮不响 ；同时脚踏板无法伸出。发动

机熄火后， 再按点火开关却没有反应，

车辆无法起动。

维修人员将故障车辆拖到店内后，

按点火开关，发动机起动正常，仪表板

上无故障提示，转向灯、全车门窗玻璃

工作正常。用故障诊断仪检测，再次发

现多个故障码 ：U0001-87——高速 CAN

通信总线 - 信息缺失 ；U0001-88——高

速 CAN 通 信 总 线 - 总 线 断 开 ；U0037-

87—— 车 辆 通 信 总 线 B- 信 息 缺 失 ；

U0037-88——车辆通信总线 B- 总线断

开 ；U0046-82——车辆通信总线 C- 活动

/ 顺序计数器不正确 / 未更新 ；U0046-

88——车辆通信总线 C- 总线断开。

根据 U0037 的故障码说明（图 1），

推断故障的可能原因为高速 CAN 总线

（车身）电路对搭铁短路、对电源短路、

断路或电阻过高。查看车身总线系统拓

扑图（图 2） 和车身总线系统电路图，

发现受影响的功能属于车身 CAN 网络，

因此基本可以确认故障是由于车身 CAN

网络出现问题导致的。用诊断仪执行车

辆网络完整性测试，全车的控制单元都

能正常通讯，说明目前车辆的所有网络

都处于正常通信的状态。

为进一步确认故障是否由车身 CAN

网络导致，在车辆起动时，人为将车身

CAN_H 和 CAN_L 之间短路， 结果故障

图 1 U0037 故障码说明

图 2 车身总线系统拓扑图

BCM/GWM——车身控制单元 / 网关总成 ESCL——

电动转向柱锁控制单元 PSM——前排乘客侧座

椅控制单元 PDM——前排乘客侧车门控制单元

TGCM——行李舱盖控制单元 -2 个 RDM——左后车

门控制单元 RDM——右后车门控制单元 RFA——

遥控功能执行器 DTCM——展开式拖车钩控制单元

DDM——驾驶员侧车门控制单元 DSM——驾驶员座

椅控制单元

故障排除

TROUBLE CLEARING

007 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

重现，与用户描述以及所发的故障视频

中一致。此时用诊断仪检测，存在故障

码 U0037-87 和 U0037-88。

使用示波器 C 通道连接车身总线系

统电路中的 C32-D1-21 端子，D 通道连

接 C32-D1-22 端子（图 3），测得车身高

速 CAN 的波形如图 4 所示，正常。由于

反复试车，故障也无法重现，因此车身

高速 CAN 网络的波形也没有出现异常。

通过目视检查 HS CAN H（BO）上

各 线 束， 未 发 现 异 常。 对 线 束 进 行 拉

拽并观察示波器上的网络波形。当反

复 拉 拽 C44-H2 插 接 器 附 近 的 线 束 时，

突 然 出 现 用 户 反 映 的 故 障 现 象， 同 时

C32-D1-21 端子和 C32-D1-22 端子的波

形都变成 0 V 的直线（图 5），说明车身

CAN_H 线路存在对搭铁短路的情况。

此时断开蓄电池， 测得 C32-D1-21

端子和 C32-D1-22 端子对车身搭铁之间

的 电 阻 分 别 为 5.0 Ω 和 118.1 Ω， 说 明

HS CAN H（BO）存在对搭铁短路的情况。

尝 试 断 开 C32-D1、C3A-A2、C33-J2 和

C37-A2 几个插接器，测得 C32-D1-21 端

子对车身搭铁的电阻仍然为 5 Ω。当断

开 C44-H2 插 接 器 时，C32-D1-21 端 子

和 C32-D1-22 端子对车身搭铁的电阻均

为 无 穷 大。此 时 测 得 C44-H2-16 端 子、

C44-H2-17 端 子、C44-H1-16 端 子 和

C44-H1-17 端子对搭铁的电阻也是无穷

大，说明线路又恢复正常。

检 查 HS CAN H（BO） 通 往 遥 控

功能执行器（RFA）、右侧前后门模块、

右前座椅模块和行李舱盖控制单元上的

线束，发现车顶线束与车身之间有磨损

的痕迹。打开包裹的线束外皮发现，内

部有一根线路已经破损并与车身之间

发生短路（图 6）。用万用表测量该磨

损线路与 C44-H2-14 端子之间的电阻，

为 0.8 Ω， 说明磨损线路就是车身高速

CAN 线路。

图 3 车身总线系统电路图（部分）

图 4 正常的 CAN 网络波形

图 5 故障时 CAN 网络波形

图 6 车顶线束磨损短路

故障排除 ：将磨损线束进行修复，

并调整线束固定位置，避免与车顶之间

再次发生干涉磨损。处理完成后按点火

开关，车辆起动正常，仪表板无故障提示，

转向灯、全车门窗玻璃工作正常。车辆

交付用户半个月后回访，确认故障没有

再出现，至此故障排除。

回顾总结 ：对于偶发性的车载网络

系统故障，可能导致多个网络系统中记

录有相关的故障码。在不能明确存在故

障的网络时，可通过模拟不同的网络故

障，与故障现象和故障码进行对比确认。

如果产生的故障码和故障现象与用户反

映的故障现象及故障码一致，那么故障

即为模拟的网络出现问题所导致。此时

可进一步通过示波器对故障的网络波形

进行实时监测，测得故障发生时的故障

波形，便可分析出该网络上的线路故障

原因。进一步测量该网络的终端电阻，

以及线路之间的短路、断路情况，就可

以逐步确认故障点。

另外，当某控制单元记录了“总线断

故障排除

TROUBLE CLEARING

008 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

开”的故障码，这意味着该控制单元已检

测到 CAN 传输错误，然后停用了自己的

CAN 传输， 并将自己从网络上断开， 以

试图让网络的其余部分能够正常工作。此

时系统会设置“总线断开”的故障码。“总

线断开”故障码的常见原因可能是 CAN

网络中存在短路。当故障现象与该故障网

络相关时，建议使用示波器监测网络的波

形情况，以确认网络存在的故障状态。

故障 2

关键词 ：PMZcan、GWM、BISG

故障现象 ：一辆 2020 年产路虎揽

胜 SUV，搭载 3.0T 发动机和 8 挡手自一

体变速器，行驶里程 1.4 万 km。用户反

映车辆起动后就马上熄火，有时按点火

开关没有反应，故障一直存在。

检查分析 ：该车被救援至店内后，

维修人员检查发现车辆完全没电，遥控

器和喇叭都不工作。测量蓄电池电压，

为 9.6 V，说明车辆电量不足。给蓄电池

充电完成后起动车辆，车辆能够起动但

立刻熄火，此时仪表板上除了驻车制动

指示灯、三角警示灯和示宽灯指示灯点

亮外，其他信息都不显示，中央显示屏

也处于黑屏状态。

随后维修人员打开转向灯开关，仪

表板上的转向指示灯工作正常，说明此

时车辆依然处于电源模式（电源开关打

开状态）。再次按下点火开关， 车辆没

有任何反应，采用应急模式也无法起动

车辆。尝试操作遥控器、车内灯、喇叭、

车门玻璃、电动座椅以及天窗等，功能

均 正 常。 一 直 踩 着 制 动 踏 板， 偶 尔 会

出现发动机自己“起动——熄火——起

动——熄火”的循环。仪表板上偶尔还

会提示前照灯系统故障。

用故障诊断仪检测，发现车辆多个

系统存在故障码，且并多为通信总线中

断、消息缺失类故障码（图 7）。此外，

车辆的供热通风和空气调节（HVAC）系

统控制单元、信息娱乐从控制器（ISC）、

电力变频转换器控制单元（EPIC）、蓄电

池电量控制单元（BECM）、车身控制单

元（BCM）、车辆防盗锁止系统控制单元

（VIM）、远程通信控制单元 TCU 以及音

频放大器模块（AAM）等无法通信。由

于故障码太多， 清除故障码再次检测，

故障码依旧。执行指导型诊断，结果为

检测到蓄电池故障和远程通信控制单元

（TCU）通讯故障。

根据故障现象以及故障码分析，初

步判断为模块通信网络（PMZcan） 存

在故障，导致该网络上大部分控制单元

（HVAC、EPIC、BECM、BCM 和 TCU 等）

不能正常通信（图 8）。维修人员决定检

查 PMZPMZcan 网络的波形和终端电阻，

确认该网络的线路完整性。

分 别 测 量 HVAC、EPIC、BECM

和 TCU 的供电和搭铁之间电压， 均为

12.34 V（蓄电池电压），正常。测量各控

图 7 多个系统存在故障码（部分）

图 8 PMZcan 网络控制图

图 9 异常的 PMZcan 网络波形

1. 蓄电池电量控制单元（BECM）- 集成在 MHEV 蓄

电池中 2. 动力系统控制单元（PCM）3. 直流 - 直

流（DC/DC）转换器 4. 车身控制单元 / 网关（BCM/

GWM） 5. 仪表控制单元（IC） 6.MHEV 蓄电池电动

冷却风扇 7. 搭铁 8. 电源 9. 电子机械增压器 10. 皮

带驱动一体式起动机发电机（BISG） A——硬连线

O——局域互联网络（LIN） AL——脉宽调制（PWM）

AM——高速控制器局域网（HS CAN）底盘系统总

线 AY——HS CAN 电源模式 0 系统总线

制单元插接器 PMZcan 网络的波形， 仔

细对比发现与正常的 CAN 网络波形存在

异常。正常情况下，CAN 网络波形应该

是 CAN_H 与 CAN_L 以 2.5 V 为 基 准 成

镜像对称波形， 而故障车 PMZcan 通信

网络波形在 A、B 处可观察到波形并没

有完全成镜像对称，说明异常（图 9）。

根据 PMZcan 相关电路图（图 10），

用示波器分别测量 GWM 的 C2BP01H-8

端 子 和 C2BP01H-9 端 子 波 形， 结 果 与

之前测量的 PMZcan 网络波形一致。断

开 GWM 上 的 C2BP01H 插 接 器， 检 查

C2BP01H-8 端 子 和 C2BP01H-9 端 子，

没有松旷、虚接的现象。

尝 试 单 独 断 开 C2BP01H-8 端 子

或 C2BP01H-9 端 子 连 接， 此 时 点 火

故障排除

TROUBLE CLEARING

009 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

开关可以正常打开和关闭， 但依然无

法起动， 故障现象明显发生变化， 说

明 PMZcan 或 GWM 存 在 问 题。 但

是 断 开 C2BP01H 插 接 器， 测 量

PMZcan 通 信 网 络 波 形， 可 以 看 出 波

形仍然不正常（图 11），所以可以排除

GWM 故障。此时故障发生变化，由于断

开 了 GWM 上 的 PMZPMZcan， 避 免 了

PMZcan 网络上的异常信号对 GWM 的影

响， 所以使得 GWM 能够正常执行点火

开关的指令。

分别断开 PMZcan 网络上的各个控

制 单 元 进 行 测 试， 包 括 HVAC、GWM、

图 11 断开 C2BP01H 插接器测得的

PMZcan 网络波形

图 12 PMZcan 网络波形恢复正常

图 10 PMZcan 电路图（部分）

PCM、BECM、 机 械 增 压 器 控 制 单 元

（TSCM） 和 BISG 等。 当 断 开 BISG 的

插接器后，发现车辆能够正常起动 ；而

将 BISG 的插接器恢复后再次测试，又出

现不能起动的故障现象。经过多次测试

都是这个结果， 而且断开 BISG 的插接

器后， 测量 PMZcan 网络波形成镜像对

称（图 12）， 说明此时 PMZcan 的波形

恢复正常。由此可以确认故障为 BISG 内

部损坏， 通过 PMZcan 网络发送错误的

CAN 网络信号，导致 PMZcan 网络上的

各个控制单元无法正常工作。

故障排除 ：更换新的 BISG 后试车，

发动机起动正常，仪表板功能恢复正常，

且无任何故障灯和故障提示，至此故障

完全排除。

回顾总结 ：对于网络通信的检测，

一定要使用示波器测量其信号波形，并

将所测波形与正常波形进行比对确认，

发现可能存在的细微差别。因为这些细

微的差异可能通过万用表是无法被发现

和确认的，但是却能够对网络系统产生

通信错误的影响，导致该网络系统无法

正常工作。因此在检测排查时，不能图

一时便利， 选择万用表进行电压检测，

这有可能无法准确找到突破口，导致故

障诊断走了弯路。

图 8 测量车载充电机 AX4 内部 CAN 总线终端电阻

（上接第 5 页）

S+ 和 S- 对应的端子， 未发现有断路或

虚接问题。S+ 和 S- 端子通过中间插接

器直接连接车载充电机 AX4，S- 连接到

AX4 的 T32/18 端 子，S+ 连 接 到 AX4 的

T32/19 端子。测量 T32/18 与 T32/19 之

间的电阻， 结果为 14.44 Ω（图 8）， 由

此可以判断故障为车载充电机 AX4 内部

CAN 总线终端电阻损坏所致。该终端电

阻集成在车载充电机 AX4 内部，无法单

独更换， 只能将同款救援车辆上的 AX4

更换到故障车上进行验证，直流充电恢

复正常。

故障排除 ：更换 AX4 总成后，故障

排除。

回顾总结 ：根据直流充电控制原理，

当判定车辆接口完全连接后，充电机将

启动握手报文， 也就是通过 S+ 和 S- 两

根 CAN 总线进行通讯。按照总线设计标

准，直流充电桩和车载充电机内部各有

一个 120 Ω 左右的终端电阻，而故障车

辆正是由于车载充电机内部终端电阻损

坏导致总线通讯无法正常进行，从而产

生无法充电的故障。

故障排除

TROUBLE CLEARING

010 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

文 ：安阳

北京现代领动轿车故障 3 例

故障 1 ：起停系统故障灯点亮

关键词 ：AMG 蓄电池

故障现象 ：一辆 2019 年产北京现代

领动轿车，搭载 1.6GDI 发动机和 6 挡手

自一体变速器，行驶里程 9 400 km。用

户反映车辆行驶中起停故障灯点亮，来

店检修。

检查分析 ：维修人员检查发现的确

为起停故障灯点亮（图 1），发动机故障

灯并没有点亮。通过仪表板的指示说明，

车辆运行中没有满足起停系统条件 ；若

起停系统故障灯闪烁，则说明起停系统

存在故障。

故障排除 ：更换新的 AGM 蓄电池，

等待几个小时，待 ECU 学习后试车，故

障排除。

回顾总结 ：该车搭载起停系统蓄电

池， 由于用户经常短途行驶， 不到 2 年

就损坏。所以建议广大车主长期在城市

拥堵道路行驶，尽量关闭起停功能，并

经常长距离行驶，有利于 AMG 蓄电池寿

命的延长。

故障 2 ：偶发 CAN 网络故障

关键词 ：CAN 网络、真空泵

故障现象 ：一辆 2016 年产北京现代

领动轿车，搭载 1.4T 发动机和 7 挡干式

双离合变速器，行驶 12.6 万 km。该车配

置了起停功能，用户反映停车后再次起动，

发动机等多个故障灯点亮，进店维修。

检查分析 ：维修人员试车， 未发现

用户描述的故障现象。检查各个系统，

发现多个与 CAN 通讯相关的故障码。记

录并清除故障码后， 再次陪用户试车，

故障依然未出现。用户有事驾车离店，

第二天早上来店反映故障再次出现。在

多次试车未重现故障的情况下，维修人

员建议用户将车留在店内检查。

根据故障现象，维修人员判断该故

障与网络通讯有关。在无法再现故障的

情况下，维修人员只能通过断开与起停

系统相关的配件供电熔丝的方法，确定

故障范围。当断开真空泵供电熔丝时，

故障消失。查看网络拓扑图，发现真空

泵果然与 C-CAN 网络有关系。举升车辆，

拆卸检查真空泵， 发现有拖底的痕迹，

而且线束插接器被绝缘胶带包裹。拆开

发现插接器已经损坏，并有大量水迹。

故障排除 ：修复真空泵插接器后，

多次试车，故障未再现。1 周后回访用户，

故障排除。

回顾总结 ：此问题为比较罕见的偶

发故障，凉车才出现，进店后无法再现。

所以维修此类故障，应建议用户将车留

店进行诊断， 才不容易误判。另外， 对

于大范围偶发性网络故障，通过拔熔丝

的方法，往往更容易找到答案。

故障 3: 无法开启远光灯

关键词 ：远光灯、翻板

故障现象 ：一辆 2019 年产北京现

代领动轿车，搭载 1.4T 发动机和 7 挡双

离合变速器，行驶里程 5.9 万 km。用户

反映该车近光灯功能正常，但远光灯始

终无法点亮。

检查分析 ：该车的前照灯总成中，

（下转第 13 页）

图 1 起停系统故障灯点亮

图 2 损坏的 AGM 蓄电池

于是维修人员检查各个车门开关正

常，驾驶员侧安全带工作正常。陪同用

户 试 车， 发 现 从 20 km/h 减 速 至 停 止

时，会立即点亮起停系统故障灯。由此

分析车辆的故障可能与蓄电池的荷电状态

（SOC） 有关。检测蓄电池（图 2）， 其

额定 CCA 值为 760，测量 CCA 值为 395，

充电状态 SOC 才 60%，说明这就是无法

满足起停系统工作条件的原因。

故障排除

TROUBLE CLEARING

011 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

文 ：仵宗次、李超

2021 年产雷克萨斯 ES200 为何偶尔无法起动

关键词 ：空燃比传感器、故障屏蔽、

发动机停机器、识别码盒

故障现象 ：一辆 2021 年产雷克萨

斯 ES200 轿车， 搭载 2.0 L 发动机和无

级变速器（CVT），行驶里程 1.5 万 km。

该车因发动机故障灯、预碰撞系统故障

灯和制动防抱死系统（ABS）故障灯点

亮而进店维修。

检查分析 ：维修人员接车后与用户

沟通得知，该车因发生事故在其他修理

厂更换过前保险杠、散热格栅以及左前

照灯总成等。事故维修完成后该车仪表

板出现多个故障灯点亮，且发动机无法

起动。修理厂更换了发动机控制单元后

发动机可以起动，但是随后仪表板上发

动机故障灯常亮，ABS/VSC 系统、大灯

自动变光系统以及预碰撞系统等多个故

障灯点亮，发动机也再次无法起动。

维修人员用故障诊断仪对车辆进

行健康检查，发现多个故障码，其中发

动机控制单元中存有 ：P22AB17——A/

F（氧）传感器正电流控制（气缸列 1 传

感 器 2）；P22B212——A/F（ 氧 ） 传 感

器负电流控制（气缸列 1 列传感器 2）；

B279A12——发动机停机器系统（图 1）。

清除故障码后重新检测得到 2 个故障码：

P22AB17 和 P22B212，此时仪表板上的

故障灯没有变化，因此这 2 个故障码应

与该车的故障相关。

该车发动机为国六排放标准，三元

催化器的前后都采用空燃比传感器，而

2 个故障码都指向了 2 号空燃比传感器

（S2）。查看资料得知，故障码 P22AB17

的设置条件为 ：A/F（氧）传感器正电流

控制（B1 S2）电路电压高于阈值，端子

A1B+ 和 A1B- 之间的电压差高于 1.72 V

且持续 5 s 或更长时间（双程检测逻辑）；

故障码 P22B212 的设置条件为：A/F（氧）

传感器负电流控制（B1 S2）电路对蓄电

池短路，A1B- 电压高于 4.59 V 且持续 5 s

或更长时间（双程检测逻辑）。

查看空燃比传感器（S2）控制电路

图得知（图 2），发动机控制单元的 C113-

118（A1B+）端子输出 2.70 ～ 3.20 V 电压，

C113-117（A1B-）端子输出 2.20 ～ 2.70 V

电压。空燃比传感器自身根据废气中氧含

量的不同产生电动势，与端子电压叠加，

系统可以通过检测两端电压差的变化判断

混合气是浓还是稀。当点火开关处于 ON

位置时，空燃比传感器（S2）的 C74-3 和

C74-4 端子电压应该为 2.20 ～ 3.20 V，但

使用万用表测量为 0 V，异常，说明发动

机控制单元并没有电压输出。直接测量

C113-117 和 C113-118 端子间电压， 同

样为 0 V。维修人员判断发动机控制单元

有故障。

检查发动机控制单元却发现，车上

安装的并非原装零部件，而是国五排放

的发动机控制单元（图 3）。将此问题告

诉用户，用户与之前的修理厂沟通得知，

该车出事故后长时间停放，导致发动机

控制单元、蓄电池等多个零部件丢失，

所以那家修理厂使用了二手的发动机控

制单元，但没有解决问题。在了解了之

前的维修经历后，维修人员建议用户重

新更换正确的发动机控制单元。

更换发动机控制单元后需要注册

VIN。维修人员使用专用故障诊断仪进行

VIN 注册（只能做一次注册且不能修改）。

连接诊断仪进入车辆选择界面，此时诊

断仪界面上却显示出了车辆的 VIN 信息，

而新发动机控制单元不应该有 VIN 码。

维修人员核对诊断仪显示的 VIN 序列号，

图 1 初次诊断出的故障码 图 2 2 号空燃比传感器控制电路图

和 车 辆 铭 牌 一 致，

这让维修人员产生

疑惑。

维修人员将 VIN

信息写入诊断仪界

面， 点 击 确 定， 诊

断 仪 提 示 VIN 已 存

在， 接 着 就 显 示 注

册 失 败， 并 提 示 故

故障排除

TROUBLE CLEARING

012 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

障码“P0630——VIN 未编程或者不匹配，

请输入 VIN”（图 4）。这里明显存在矛盾，

写入的时候提示 VIN 已存在， 诊断仪显

示界面也能读出 VIN， 并且与车辆 VIN

一致。但是注册失败的提示同样有 VIN

未注册的自检结果，而且在发动机控制

单元中读取故障码，之前显示的故障码

P0630 不存在。再次写入 VIN 信息， 依

然存在相同的提示，注册失败。

动，而且仪表板上所有故障灯熄灭。用

诊 断 仪 检 测， 未 发 现 任 何 故 障 码， 一

切 正 常。 正 准 备 交 车， 用 户 反 映 该 车

之前还有起动困难的问题。维修人员

这 时 想 起 最 初 诊 断 时， 除 了 2 号 空 燃

比 传 感 器 相 关 故 障 码 外， 还 存 在 1 个

“B279A12—— 发 动 机 停 机 器 系 统” 的

故障码，有可能是造成起动困难的原因。

由于此时发动机起动顺利，为了确

认故障，维修人员建议将车继续留在店

内检查。通过几天的试车，难以起动故

障终于再现， 其主要的故障信息如下 ：

①故障在早晨第一次起动时出现的频率

高 ；②中午停车后 0.5 ～ 2.0 h 也都出现

过 ；③故障出现时，起动时起动机运转，

只是不点火 ；④有时候需要起动 10 多次

才能起动发动机 ；⑤起动完成后，车辆

可以正常行驶 ；⑥仪表显示正常。

例如某次停车 2.0 h 之后起动发动机，

起动机工作，可听到发动机已经可以自行

运转，但在 1 ～ 2 s 后突然熄火，再次起

动时却无法着车起动。连续起动 8 次，发

动机终于起动，并且运转平稳，仪表无异

常显示。使用故障诊断仪检测，存在故障

码 B279A12，也验证了之前的推测。通过

对该故障的确认，可知发动机第 1 次起动

时有“初始燃烧”现象，然后突然熄火。

其主要原因是发动机控制单元认为停机反

馈信号异常，所以主动停机，并报“发动

机停机器系统”故障码。

故障码 B279A12 的生成条件是 ：发

动机和识别码盒之间的通信线路（IMIEFIO）持续高输出（单程检测逻辑）。通过

故障机理进行分析，发动机控制单元输出

12 V 电信号，识别码盒进行搭铁控制，搭

铁频率根据自身存储的“停机信息”进行

（图 6）。发动机控制单元停机器根据电

压的变化，进行信息对比，发现异常就会

停止发动机点火和喷油。而该故障码的生

成条件是电压持续高输出，说明识别码盒

并没有通讯。由此维修人员判断故障原因

可能为 ：识别码盒故障 ；发动机控制单元

故障 ；发动机控制单元与识别码盒之间的

线束或插接器存在断路。

图 3 错误安装了国五发动机控制单元

图 4 更换发动机控制单元后无法输入 VIN 信息

图 5 OBD 插接器旁边的屏蔽器

图 6 发动机控制单元与识别码盒之间的通信

维修人员对此分析，该车初来时的

发动机控制单元并不是原车的，而且该

车为了避免不同车辆之间相互替换发动

机控制单元，只允许输入 1 次 VIN 信息，

不可再更改。维修人员开始用故障诊断

仪检测， 并没有读出该车所包含 VIN 相

关的故障码，于是怀疑之前的修理厂采

用一些技术方法将该故障码屏蔽了。

维修人员仔细检查车辆，最终在该

车 OBD 插接器处找到了一个“外挂”芯

片（图 5）。通过查询得知，该芯片是基

于 CAN 总线开发的外挂单片机，主要用

于 VIN 的修改、故障屏蔽以及不通信故

障维修等。维修人员拆除该芯片后重新

进行 VIN 注册，注册成功。

维修人员起动车辆，发动机顺利起

发动机控制单元为新更换零件，出

现问题的可能性不大，因此检查的重点

是识别码盒相关线束和插接器。由于识

别码盒的拆卸比较繁杂，所以维修人员

先进行外围检查。故障再现时，分别检

查发动机控制单元 A28-25 端子和 A28-

26 端子与 AG3-3 端子和 AG3-13 间的电

阻（图 7），都为 0.2 Ω（小于 1.0 Ω 即正

常）。使用 12 V 试灯测试 ECU-B1（5 A）

熔丝，试灯能正常点亮，说明熔丝正常。

采用“垫线”的方法，分别在各个插接

器端子插入细小的铜丝，保障插接器连

接牢固，结果发动机能够正常起动。发

动机熄火并放置 2.0 h 后再次试车正常，

本以为故障消失，但是第 2 天发动机难

以起动现象再次出现，检测依然存有故

故障排除

TROUBLE CLEARING

013 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

障码 B279A12。

识别码盒的作用是存储 G 码、S 码

等 ID 代码， 属于重要的防盗装置。发

动机控制单元已经更换过，线束接触不

良的问题也已排除，只剩下识别码盒及

其插接器 G52。仔细检查该车之前的事

故维修，只是更换了前保险杠、散热格

栅、发动机舱盖和左前照灯总成，驾驶

室内的用电器、发动机线束、发动机舱

接线盒以及仪表台线束都没有拆卸的痕

迹。而识别码盒同样属于不易损坏的零

件，所以其引发故障的可能性较小。

再次梳理诊断思路，并仔细分析故

障现象，结果发现该车故障有 3 个显著

特点 ：①和“温度”以及停放时间有关

系 ；②行驶中并没有发生停机故障 ；③

只有第一次起动有“初始燃烧”。根据维

修经验，这些特征与以往一些“热胀冷缩”

类故障相符，可能在之前检测过的电路

中，因为这一特征而恰好导通。

为 此， 维 修 人 员 再 次 用 试 灯 检 查

ECU-B1 熔丝，试灯依然能点亮。取下该

熔丝，使用万用表测量其阻值约为 1.2 Ω，

大于标准值（0.1 Ω）。仔细检查该熔丝，

发现其内部有轻微的烧蚀点。轻轻晃动

熔丝两端，晃动中再次使用万用表测量

其阻值，为无穷大，说明该熔丝内部存在

“疲劳断裂”的故障（图 8）。

故障排除 ：更换 ECU-B1 熔丝后多

次试车，发动机难以起动的故障现象都

不再出现。交车后 7 天回访客户， 反馈

车辆使用正常，故障彻底排除。

回顾总结 ：该车因为事故存放停车

场后被拆走了发动机控制单元，维修过

图 7 识别码盒相关电路图

图 8 ECU-B1 熔丝存在疲劳断裂

程中更换了错误的拆车发动机控制单元，

并使用信号屏蔽器屏蔽故障码，使用“终

端设备”进行通信作业。一系列不符合

规范的维修导致电流过大，使得 ECU-B 1

熔丝疲劳断裂。当首次起动时，ECU-B 1

熔丝呈断裂状态，就会出现“初始燃烧”

后立刻熄火现象。多次起动后熔丝因电

流发热，断裂部位接合导通，车辆可以

顺利起动。在此建议广大维修人员，维

修要规范操作，不能因为维修条件不充

分而采用非常规的手段。这有可能暂时

解决问题，但有可能导致更复杂的故障

甚至产生安全隐患。

（上接第 10 页）

远光灯和近光灯共用一个灯泡，只是通

过控制翻板来实现远、近光的切换。当

翻板未打开时， 前照灯为近光灯状态 ；

而翻板打开时，实现远光灯。维修人员

打开前照灯，在由近光变远光时能听到

翻板动作的声音，但远光始终无法投射

出去。仔细检查翻板，发觉翻板动作的

声音较正常车辆小，翻板并未处于完全

开启状态，仅有小角度的开启。

根据维修经验，维修人员决定由简

到难进行检查。首先打开发动机舱盖，

分别测量左右两侧前照灯线束插接器的

2 号和 8 号端子间电压， 均为 12 V（图

7）；连接试灯测试，试灯正常点亮，说

故障，而且都是前照灯内部电器出现问

题引起的。由于该车尚在质保期，维修

人员并未对更换下来的故障件进行解剖，

图 7 前照灯电路图

明左右两侧前照灯的线路正

常。维修人员怀疑为前照灯

内部故障， 用已知良好的前

照灯进行替换， 结果远光功

能恢复正常。

故障排除 ：因该车尚在

质保期内， 维修人员直接更

换左右两侧的前照灯总成后

故障排除。

回顾总结 ：该车的故障

比较罕见， 左右两侧的前照

灯同时出现无法切换远光的

但推断可能是一侧的前照灯先坏，用户

并未发觉，一直在使用，直至两侧都出

现问题时才发觉车辆异常。

学术 | 行业分析

ACADEMIC

014 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

自主代客泊车系统技术路线研究

（东风柳州汽车有限公司，柳州 545005）

（成都交投智慧停车产业发展有限公司，成都 610041）

摘要：随着车辆智能与通信技术的发展，自动驾驶等级逐步提升，其中自主代客泊车技术已被认为将是最早大规模商业化落地的自动驾驶系统之一。

这种技术逐渐成为自动驾驶企业与智慧停车场等利益相关方研究的热点与重点。本文重点分析自主代客泊车系统的系统技术演进过程、三种系统

方案路线的对比，并对其未来发展进行思考。

关键词 ：自主代客泊车 ；技术路线 ；系统方案 ；车端 ；场端 ；车场融合

中图分类号 ： TP273 文献标识码 ：A

秦建波、钟胜华、陈诚

0 引言

目前，停车对于很多驾驶员来说，依然是最具挑战性的驾驶

任务之一。车辆必须在狭窄的空间内向后移动，碰撞概率很高 [1]。

其复杂性在于驾驶者是否具有合适的停车策略，同时能够恰当地

控制车辆纵向和横向运动，以及避免环境中的障碍物。此外，现

代车辆设计、安全要求和空气动力学对车辆的全方位能见度有负

面影响。因此，在停车过程中发生物理碰撞或损坏事故也是常见

的。目前很多车辆都通过提供全自动停车功能来解决这个问题。

自动代客泊车（Autonomous Valet Parking，AVP）甚至可以进

一步完成停车任务，也变相提高了停车场端车位资源的利用率。

自主代客泊车是指用户在指定地点通过，移动端发送停车或

者取车的命令 [2]，车辆凭借自动驾驶的技术替代驾驶员实现车辆

行驶与停泊的工作。本文从自主代客泊车技术演进、不同技术方

案两个维度来分析对比并预测。

1 自主代客泊车技术演进过程

近年来，为解决城市停车难题和提升驾驶体验，自主代客泊

车技术和相关产品的研究与发展越来越深入，可以划分为以下几

个阶段 ：半自动泊车、全自动泊车、遥控泊车、辅助代客泊车、

全自主代客泊车和完全自动驾驶 [3-4]。

在 2016 年之前是半自动泊车阶段，AVP 系统通过超声波雷

达和算法操控方向盘，这种方式需要驾驶员保持对驾驶环境的监

控和控制。2018 年，AVP 系统进入到全自动泊车、遥控泊车阶

段，采用超声波和环视的方法实现了 10 m 内全自动融合泊车的

遥控泊车。在 2021—2022 年，AVP 系统发展到辅助代客泊车阶段，

这一阶段系统能够自主导航和泊车，并与交通管理系统进行交互。

车辆能够在 100 m 的范围内进行自动驾驶泊车，但仍然需要驾驶

员的参与，并没有将用户彻底解放。

2 AVP 系统方案分析

自主代客泊车系统技术路线根据在基础设施与车辆之间如何

分配智能 [5]，可以分为三类 ：基于车端智能技术路线，将智能分

配给车辆 ；基于场端智能技术路线，将智能分配给基础设施，并

仅向车辆添加远程控制单元 ；车场融合技术路线，同时分配给车

辆和基础设施，以实现相互支持。

2.1 基于车端智能技术路线

基于车端智能技术的 AVP 系统通过在车辆内部集成多种传

感器和关键技术，实现自主巡航、停车位搜索以及停车操作等功

能。其中关键的传感器包括激光雷达、摄像头和超声波传感器等。

激光雷达用于测量周围环境的距离和形状，提供精确的障碍物检

测和地图构建 ；摄像头用于获取道路信息、识别交通标志和识别

其他车辆、行人等目标 ；超声波传感器用于与停车场设施和其他

车辆进行距离测量。基于车端智能技术还需要依赖自动驾驶系统、

路径规划和控制算法等。自动驾驶系统通过整合传感器数据并进

行实时判断和决策，完成车辆的自主驾驶 ；路径规划算法根据用

户指令和场景信息，规划适合的停车路径 ；控制算法则负责执行

具体的驾驶操作。

基于车端智能技术的优势，在于具有较高的独立性和环境适

应性。由于传感器和计算设备直接搭载在车辆上，系统能够不借

助停车场的基础设施，即时感知并响应环境变化，快速做出决策

学术 | 行业分析

ACADEMIC

015 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 .08

并执行相应的行动。这种独立性使得系统能够在复杂的城市环境

下稳定运行，并且能够适应各种不同的停车场场景，提供灵活的

停车服务。但是，基于车端智能技术的自动代客泊车系统也存在

一些局限性。

首先，车辆本身的限制会对系统的性能产生影响。例如，车

辆所搭载的传感器可能受到天气条件和光照情况等因素的干扰，

从而影响感知和判断的准确性。

其次，为了实现单车智能往往会搭载昂贵的传感器，对感知

和计算平台的要求也较高，导致车辆成本较高。

最后，目前单车智能 AVP 最薄弱的地方在于室内定位。尤

其是在室内停车场的场景下，单车智能 AVP 面临的主要问题是没

有 GPS 信号或者 GPS 信号较弱，从而导致定位精度不高或者无

法定位，使得进入室内停车场和远程唤醒时的车辆无法做到高精

度的初始定位，不能达到 AVP 定位要求。这一情况也是目前限制

单车智能 AVP 使用范围的因素之一。

2.2 基于场端智能技术路线

在基于场端智能技术的 AVP 系统中，停车场负责实现环境感

知、车辆定位和路径规划等功能。在停车场内部布置有激光雷达、

摄像头和地磁传感器等多种传感器，其中激光雷达用于感知环境中

障碍物并生成高精度的地图数据 ；摄像头可获取道路信息、识别交

通标志和识别障碍物等 ；地磁传感器用于检测停车位的占用情况。

这些传感器通过实时采集和处理数据，经过数据融合和路径规划等

算法的处理，将控制指令发送给车辆，从而实现远程控车。

的传感器和计算设备，涉及到设备的安装、维护和更新，成本较

高且投资回报长。相应系统的使用范围也会相应的受限，对于没

用经过改造的停车场是无法使用的。此外，依赖于停车场的网络

和计算能力，停车场内的设备需要具备足够的计算和通信能力，

来处理大量的传感器数据和实时决策，基础设施也需具备较高的

性能和稳定性。

2.3 车场融合技术路线

对于车场融合的技术路线，是将场端智能和车端智能相结合，

充分利用停车场与车辆上的传感器和计算设备。该方案系统框架

如图 1 所示。其中，场端主要负责提供辅助功能，如室内车辆定

位、室内通信、车位搜索、路径规划以及监测停车场环境。摄像

头布置在停车场各个位置，用于实时监测停车场内的车辆和环境

情况。通过图像处理算法，可以提取车辆与障碍物的特征信息。

此外，感知设备用于测量车辆与障碍物之间的距离，以避免碰撞，

并发送信息进行预警。而 V2X 设备则可以在室内停车场建立实时

通信，并且广播室内地图、障碍物和预留车位等信息。场端还会

对传感器获取的数据进行实时处理与分析，采用算法来进行车位

搜索、路径规划和停车操作等。

车端主要负责感知车辆周围的障碍物和路面状况，以及实

现自主驾驶和停车操作。为了实现这些功能，雷达和相机被安

装在车辆上。雷达可以提供车辆周围的感知数据，而相机可以

拍摄和识别交通标志、标线等道路信息，并用于车辆定位和环

境感知。此外，车速传感器用于测量车辆的速度和加速度，提

图 1 车场融合 AVP 部分系统架构图

基于场端智能技术路线优势在于

高度集成化，所有的计算和决策过程都

在停车场内部完成，无需车辆携带大量

的传感器和计算设备，简化了车辆设计

和制造。场端还具有的优势为扩展性强，

停车场可以部署更多的传感器和计算设

备，以提高系统的感知和决策能力，方

便后续升级和扩展。另外，数据共享也

会更加便利，停车场内的设备可以通过

网络进行数据交互和共享，实现更高效

的信息传递和协作。

然而，基于场端智能的方案也存

在一些劣势，那就是对停车场基础设施

的要求高，需要在停车场内部布置大量

学术 | 行业分析

ACADEMIC

016 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

作者简介 :

秦建波，硕士，高级工程师，研究方向为信息技术。

【参考文献】

[1] Massaki Wada, Kang Sup Yoon, Hideki Hashimoto. Development

of advanced parking assistance system[J]. IEEE Transactions on

Industrial Electronics,2003,50(1):4-17.

[2] SAE J3016:2021 路面机动车驾驶自动化系统相关术语的分类和定义 [S].

[3] 陈天殷 . 自主泊车系统 APS 的现状与发展 [J]. 汽车电器 ,2018(09):27-32.

[4] 张微 , 华一丁 , 臧晨 , 等 . 面向室内停车场的自主代客泊车关键技术研究

[J]. 汽车电器 ,2019(08):6-8.

[5] 李文杰 , 周桂英 . 车路协同自主代客泊车系统关键技术研究 [J]. 信息通

信技术 ,2021,15(02):59-64.

供运动状态的实时数据。车端同样会对传感器获取的数据进行

实时处理与分析，采用感知融合算法和决策算法来实现车辆自

主驾驶和停车操作。

基于场端与车端结合的智能技术方案的优势在于场端和车端

的信息融合，能够提供更全面、准确的环境感知和位置定位，增

强系统的安全性和精度。通过充分利用场端和车端的传感器数据，

可以更好地避免障碍物，并提供准确的停车位置信息。另外，技

术协同使得系统具备更高的鲁棒性和灵活性。场端和车端共同参

与决策和规划过程，实现分布式的感知、决策和控制，从而能够

应对不同的情况和变化。

然而，基于场端与车端的结合需要场端和车端之间的信息交

互和协调，对通信和数据传输提出了更高的要求，同时目前还没

有统一的通信协议与停车场地图构建标准。因为同时涉及到场端

与车端，其中牵扯到的行业与企业相关利益方更多，对于其中的

协同处理与开发的难度也将大大增加。

3 AVP 系统方案对比

经过对比，本文认为车场融合 AVP 的技术路线是优于单独

依靠车端智能或者场端智能的技术路线。

首先，在安全方面，车场融合技术本身的优势在于拥有车端

与场端同时提供的安全保障。不像只基于车端或者场端的 AVP，

当发生感知设备突然出现故障的情况，会导致系统整体无法完成

系统功能。而车场融合的方式也能够对障碍物感知结果进行对比，

增加可信度。

其次，对于适用场景，基于场端智能的技术方案只能够在提

前经过针对 AVP 改造的停车场内使用，这种改造需要对停车场每

个角落进行设备部署，从而限定了对环境的高要求。而基于车端

智能的 AVP 目前需要高精度地图的支持，需要提前对地图采集与

制作才能够实现自主代客泊车的功能应用，这种限制导致单车智

能的技术路径不能实现首次来到陌生停车场的 AVP。而采用车场

融合的方案则可以减少场端设备布置的数量，降低对环境的要求，

并且对于陌生停车场的室内地图，可以由停车场端提前采集与制

作，借助场端设备发送给车端，从而增加 AVP 技术的适用场景。

再次，车场融合方案也能够提供额外的辅助信息，如辅助定

位信息、全局信息、停车场设施信息与车位信息等。单车智能的

AVP 找寻空闲车位时，会存在空闲车位不断被占用，空闲车位位置

不断变换从而未能找到可停车位的情况，这时车辆就会在停车场内

不断绕圈，在狭窄的环境中造成堵塞、资源浪费与增加停车时长。

而借助车场融合技术能够彻底解决这个问题，通过场端对车位信息

的感知将空闲车位信息通过 V2X 链路传输给车辆，相当于为车辆

增加了额外的感知途径，从而辅助车辆决策，完成系统功能。

最后，对于投资与商业化，基于车端的 AVP 需要搭载昂贵

的激光雷达等传感器设备，这导致车辆的成本大大增加，同时也

相当于在 AVP 用户中筛选掉了一部分无法支付昂贵车辆费用的用

户，从而减少了受众数量。而借助场端 AVP 的技术来实现 AVP，

需要停车场场商提前投入大量资金去改造现有停车场，并且这一

投资的回报周期会十分长久，这也导致停车场场商的现金流受到

影响，从而增加其风险。借助车场融合技术与 V2X 技术，不但能

解决单车智能所面对的定位问题，而且能够减少场端设备的大量

投资。将投资来源分摊给汽车企业与停车场场商，既提高了各自

参与的积极性，也完成了商业闭环，使得双方都能够获得利益，

从而推进 AVP 技术的量产。

4 结束语

综上所述，基于车场融合的技术路线将会是未来 AVP 落地

的趋势。与基于场端或者车端的 AVP 相比，车场融合的 AVP 能

够提高系统的整体的安全性，扩大技术的适用场景，提供更多有

价值的信息，降低投资风险，形成商业闭环。同时，该方案也解

决了单独基于场端或者车端所解决不了的问题，如单车绕圈、场

端建设昂贵等。虽然车场融合的方案也存在一些挑战，如前文所

提到的系统复杂性增加以及受益方之间不好协同等，但是通过通

信、自动驾驶以及高精度地图等技术的不断发展，车端与场端的

共同努力，车场融合的技术路线在普适性与安全性都将展露出车

场融合的价值，从而加快 AVP 技术落地。

学术 | 行业分析

ACADEMIC

017 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 .08

汽车透明 A 柱的专利分析

（东风柳州汽车有限公司，柳州 545005）

（国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心，北京 100086）

摘要 ：汽车 A 柱是汽车车身结构的重要组成部分，因其在驾驶和乘客安全方面发挥着重要作用，各大汽车厂商对其不断进行技术创新和设计改进。

透明 A 柱作为一种新型设计理念，其通过减少盲区、优化视野，使驾驶员和乘客在行驶过程中更加安全和舒适。本文将从透明 A 柱的材料、结构

和安全性等方面入手，进行专利分析和未来趋势探讨，为行业的技术创新提供参考。

关键词 ：汽车透明 A 柱 ；专利分析 ；结构 ；材料 ；安全性 ；创新点

中图分类号 ： U463.8 文献标识码 ：A

刘亚楠、陶洪敏

0 引言

A 柱（A-pillar）是风窗玻璃与前车门之间的连接柱，

在承载车顶重量的同时，还要保证汽车在受撞击或侧翻的

情况下，不挤压乘客的生存空间 [1]。因此，汽车 A 柱有非

常严格的设计规范，不能设计过细。但一定宽度 A 柱的存

在会遮挡驾驶员视线，产生 A 柱盲区，造成严重安全隐患

[2]。提高安全性最有效的方法之一，就是改善驾驶员看清

前方道路的能力 [3]。因此，为同时保证车体强度和减少驾

驶员视力盲区，汽车透明 A 柱应运而生。汽车透明 A 柱

（Transparent Windscreen Pillar）是一种新型的 A 柱设计

理念，其通过使用特殊材料和设计结构，实现了 A 柱的透

明化，提高了驾驶员和乘客的视野和感知能力，同时也保

证了汽车整体结构强度，使得汽车行驶更加安全和舒适。

1 透明 A 柱的专利申请分布

并申请了多项相关专利。透明 A 柱从结构上可以分为部分透明式结

构、全透明式结构和 A 柱消除式结构 ；在材料选用上包括高分子材

料、玻璃材料和复合材质。透明 A 柱在结构和材质上区别于传统 A

柱，因此在安全性方面也不断创新，采用了抗冲击设计、气囊保护

和智能感知系统等新技术。本文将从透明 A 柱的结构、材料和安全

性等方面入手，对当前市场上常见的汽车透明 A 柱技术进行了专利

分析，并探讨了未来的发展趋势，为行业的技术创新提供参考。

2.1 结构的专利分析

2.1.1 部分透明式结构

部分透明式结构是在兼顾 A 柱强度和减少盲区而设计的一种

型式。其特点是在原有不透明 A 柱的部分区域中，镂空出部分透

图 1 透明 A 柱的申请人分布

透明 A 柱属于新兴技术，专利库中的申请量不大 ；关于透明

A 柱的申请人，其中日本占最大比重，其次是中国，之后依次是

美国、韩国、法国和德国。日本在透明 A 柱的专利申请方面申请

量最大，而在日本申请人中，又以丰田汽车的申请量为最大，主

要集中在 2018—2019 年，可以看出该企业在透明 A 柱方面进行

了一定的专利布局（图 1）。中国企业中透明 A 柱申请量最大的是

合众新能源，申请日期是 2019—2021 年，较丰田晚，在专利竞

争中处于一定劣势。

2 透明 A 柱的专利技术分析

目前，各大汽车厂商都在进行透明A柱的技术创新和设计改进，

学术 | 行业分析

ACADEMIC

018 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

明空间，提高驾驶员的

视 野 范 围。 例 如， 专 利

号 CN112937690A 提 出

了一种透明车辆 A 柱（图

2），其具有定位在 A 柱

体相对侧壁之间的开口，

透明材料设置在支柱主

体中的开口内。这种具

有透明开口的纤维增强

A 柱（ 图 5）。 其 结 构 是

在车辆 A 柱上形成透明

部分，利用缓冲结合部

件连接透明部分和除了

透明部分之外的剩余 A

柱部分。该技术在保证

驾驶视野的同时，提高 A

柱的碰撞安全性。全透

图 2 镂空透明 A 柱

图 4 全透明 A 柱

图 3 桥接在两柱之间的透明 A 柱

1. 前挡风玻璃 2.A 柱 3. 后侧装饰件 4. 玻璃

5. 座椅 6. 前侧窗 7. 前门

车辆框架，嵌入式电阻线为光学透明部分提供除雾和除冰。该结

构通过部分透明的框架，大幅度提高了驾驶员在转弯时的可视度。

其中内嵌的电阻线（如钨布线）用于调节光学透明部分的温度，

以获得所需的透明度，提

高了驾驶安全性和应对非

正常天气的能力。

又 例 如， 专 利 号

JP6801604B2 提 出 了

一种透明车辆 A 柱（图

3）， 桥接在第一柱和第

二 柱 之 间 的 透 明 玻 璃，

使得能够从驾驶员座位

看到车辆的外部。

2.1.2 全透明式结构

全透明式结构是当前汽车透明 A 柱中常见的一种设计方式，

其特点是整个 A 柱都采用透明材料制成，能够使驾驶员和乘客在

行驶过程中拥有更为清晰的视野。例如，专利号 CN106080129A

图 5 宽视野全透明 A 柱

图 6 视障消除式透明 A 柱

令驾驶人员了解到路况

信息 [4]。

例 如， 专 利 号

CN107757481A 提 出 了 一

种透明 A 柱装置（图 6）。

该结构通过对摄像头获

取的外界图像进行更符

合人眼视觉效果的透视

变换处理，相较于现有 A 柱视障消除装置多为摄像机提供前方全

景图像，更能够给驾驶员提供与驾驶员视野一致的真实感。该技

术消除了驾驶员从其正常无遮挡视野和显示屏两个渠道获得的前

方道路交通环境信息之间的重叠性和冗余性，为驾驶员提供更为

完整、准确的外界道路交通环境信息，而且驾驶员更容易接受。

同时，减少了机器视觉显示对驾驶员的误导与干扰隐患，进而提

高汽车驾驶的安全性和便利性。

又例如，专利号 WO2023099077A1 公开了一种 A 柱布置结

构，它是在轿车的仪表台上借助于底座保持有可折叠或可滚动的

显示器（图 7）。在卷起的位置中，显示器不会布置在用户的主要

或次要视野中。在展开位置中，显示器将摄像机对准相应的观察

者。如果观察者看到显示器上显示的内容，则显示器可以保持在

展开的位置中（如图 7 中的虚线所示）。如果显示内容不再被当

提出了一种全透明式 A

柱结构（图 4），前挡风

板 和 A 柱 均 为 透 明。 该

技术能够消除驾驶盲区，

使驾驶更加安全，减小

了发生交通事故的风险。

同 时， 前 挡 风 板 和 A 柱

采用一体成型设计，不需要在 A 柱上设置安装前挡风板的结构。

A 柱与前挡风板热膨胀系数相同，而且能够保证前挡风组件整体

具有较高的强度和刚度，确保使用的安全性。

又例如，专利号 KR100893668B1 提出了一种宽视野全透明

明式 A 柱结构视野效果更佳，车体造型更现代和智能化，但随之

而来的是对其结构强度的要求有所提升。

2.1.3 A 柱消除式结构

A 柱消除式结构并不是取消或没有 A 柱，而是利用光学影像

方式，将被 A 柱遮挡的部分投影到 A 柱上，呈现出一种 A 柱被消

除的“假象”。该结构采用摄像头作为道路信息的采集载体，采

用通讯线路作为信息传输载体，车内显示器作为数据呈现载体。

在整个系统设计下，可以将外界信息同步关联到内部显示器中，

学术 | 行业分析

ACADEMIC

019 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 .08

前观看者看到时，显示器可以在另一个方向上旋转，切换到卷起

的状态。通过该装置，A 柱后方区域的路缘石被显示器显示了出来，

由此可以显示位于驾驶员主要视野或次要视野中的信息，提高驾

驶安全性。同时，可折叠或滚动的显示器具有更好的防碰撞性。

2.2 材料的专利分析

2.2.1 高分子材料

高分子材料是当前透明 A 柱中最常见的材料之一，其具有高

强度、高韧性和优异的透明性能。例如，专利号 CN204323491U

提出了一种使用聚碳酸酯材料制成的透明 A 柱结构 ；专利号

JP6477286B2 提出了一种使用透明树脂材料制成的透明 A 柱结

构。这 2 种材料都能够在维持 A 柱强度、不改变 A 柱支撑保护作

用的前提下，克服现有汽车 A 柱遮挡驾驶者视线的问题，最大限

度减少驾驶者视野的盲区。这既提高了驾驶中的安全性，有效减

少了事故发生，又实现了方便舒适驾驶。

2.2.2 玻璃材料

玻璃材料是另一种常见的透明 A 柱材料，其特点是重量

轻、 坚 固 耐 用， 同 时 也 具 有 较 好 的 透 光 性 能。 例 如， 专 利 号

CN110979467A 提出了一种基于玻璃材料的透明 A 柱结构，它是

在车身骨架中间安装有透明玻璃材料，骨架与透明玻璃材料之间

图 8 玻璃材料透明 A 柱

图 7 A 柱“消除”技术

1. 底座 2. 可折叠或可滚动的显示器 2´. 显示器展开 3.A 柱 4. 仪表盘

5. 路缘石 5a´、5b´. 显示内容 6. 摄像机

DE202013008259U1 提出了一种玻璃材料透明 A 柱（图 8），采

用有机玻璃或类似的透明材料制成。该结构使得在驾驶室中的 A

柱变得从内部不可见，且不损害车身的刚度程度。

2.2.3 复合材质

复合材质是一类新型的透明 A 柱材料，具有高强度、高温性

和良好的透光性能。例如，专利号 CN209617275U 提出了一种汽

车 A 柱组件，由透明复合材料制成的 A 柱本体，结构简单、工艺

简便和韧性高，能够使驾驶员视线不受阻挡，消除了盲区，从而提

高驾车安全性。又例如，专利号 CN106143635A 公开了一种透明 A

柱结构，利用透明高强度阻燃 PC 和韧性防撞降噪 TPU 及硬度碳

纤维复合材质合成，构成无死角无盲区全景透明工槽弧形 A 柱结构。

2.3 安全性的专利分析

2.3.1 抗冲击设计

透明 A 柱在保证视野的同时，也要考虑其在行车事故中的安

全性，因此，许多相关的专利都涉及到了抗冲击设计方案。例如，

专利号 JP7168459B2 提出了一种由纤维增强树脂构成的前立柱

结构，该设计利用了特殊的孔状结构和分布，提高整个前柱的抗

弯刚度。又例如，专利号 KR20220145122A 提出了一种具有优异

机械强度的车辆透明立柱，在确保驾驶员良好视野的同时，抗冲

击强度和耐刮擦性也非常高。

2.3.2 气囊保护

气囊是车辆成员安全保护的常规方式之一。在透明 A 柱部位

设置气囊，能够很好地提高汽车透明 A 柱的安全性。例如，专利

号 JP6992549B2 提出了一种具有头部保护气囊的透明 A 柱结构，

头部保护气囊收在 A 柱中。事故发生时，该气囊能够在乘员的侧

面快速膨胀和展开，并且因此对乘员提供适当的约束。

2.3.3 智能感知系统

在驾驶员所有感知系统中，视觉最重要 ；在所有对驾驶员至

关重要的行车信息中，80％以上是透过轿车挡风玻璃和窗户以视

觉形式获得的 [5]。智能感知系统是当前汽车透明 A 柱的一个热点

研究方向，其利用激光雷达和摄像头等技术，能够实时感知周围

环境和车辆状态，提高行车安全性和驾驶者的舒适感。例如，专

利号 CN110901660A 提出了一种基于 A 柱显示屏的 ADAS 预警信

息提示装置及方法，能够对路况和障碍物等进行精准识别和监测，

方便驾驶员准确识别预警内容，提高了用户的驾驶体验感，并提

高了车辆驾驶的安全性能。

（下转第 24 页）

采用环形卡槽连接。

该结构在满足汽车 A

柱的强度条件下，可

以减轻汽车质量，并

有效减小了汽车A

柱造成的视野盲区，

同时在直线行驶中不

干 扰 视 线， 提 高 了

驾 驶 安 全。 专 利 号

学术 | 制造研究

ACADEMIC

020 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

（东风柳州汽车有限公司，柳州 545005）

（山东省兰陵县交通运输局，临沂 277700）

解树彬

摘要 ：为加快自动驾驶功能的开发与验证，本文提出了一种基于数字孪生技术的智能汽车测试方法，通过数字孪生测试技术，即真实车辆行驶在

真实测试场地中，同时与虚拟的测试环境进行有效映射与结合，从而大大丰富智能汽车的测试验证环境，提高测试效率和减小测试成本。本文将

真实测试车辆和仿真测试工具相结合，搭建起数字孪生自动驾驶测试平台，实现算法的验证测试与评价，并给出了相应的案例分析。智能汽车数

字孪生测试与评价技术的快速应用，对于加快自动驾驶车辆开发和推广有着积极的推动作用。

关键词 ：智能汽车 ；数字孪生 ；验证测试 ；虚拟场景

中图分类号 ：U467.1 文献标识码 ：A

基于数字孪生技术的智能汽车测试分析

0 引言

近年来，基于数字孪生的智能汽车测试目前正得到研究者们

的高度关注。数字孪生测试能够将物理模型和传感器虚拟数据在

孪生空间中实现实时映射，是仿真空间与现实空间的沟通桥梁。

Selim Solmaz 等通过数字孪生混合测试，结合模拟和真实测试

的优点，在欧盟 INFRAMIX 项目中已得到应用，对智能车轨迹规

划算法进行了测试评估 [1]。清华大学李力副教授等运用数字孪生

平行测试系统实现了更具挑战性的测试，从而加速自动驾驶车辆

的评估和开发 [2]。Zsolt Szalay 等运用数字孪生测试方法，通过

5G 蜂窝移动技术，在匈牙利 M86 公路和 ZalaZONE 试验场进

行了试验测试，表明了测试方法的可行性和有效性 [3]。Warkev

等对数字孪生的演变和背景及优点进行了详细介绍，表明了借

助数字孪生技术可大大减小人为错误的可能性 [4]。Alexander

Barbie 等借助数字孪生方法部署了一个海洋观测系统协作水下

网络 [5]。Samir Khan 等从需求的角度探讨了数字孪生作为决策

工具的必要性 [6]。还有一些专家、学者通过设计了数字孪生支

持框架，提出基于信息融合和系统逻辑库的生成方法来提升框

架的配置性能 [7-9]。

综上，本文提出了一种基于数字孪生的智能汽车测试总体框

架，实现了测试系统的硬件与软件部分的合理匹配。同时，该研

究通过实际典型案例分析，对所提出的测试系统的有效性进行了

相应的验证。

1 数字孪生测试系统框架

数字孪生测试系统主要包括实际车辆和虚拟测试平台两个部

分。实际车辆为具备智能驾驶功能的实际被测对象，虚拟测试平

台包括虚拟道路环境和传感器模型等，传感器将探测到的虚拟目

标信息发送给搭载智能驾驶功能的真实被测车辆，为真实车辆进

行信息融合与决策控制提供基础。真实车辆在试验场地进行测试，

与此同时，被测车辆的运动状态信息同步反馈给虚拟场景，从而

完成虚、实状态的同步，实现整个数字孪生系统的闭环实时仿真

测试。测试系统由 4 个核心模块组成 ：仿真软件模块 ；目标接收

和采集模块 ；整车报文管理模块 ；运动轨迹映射模块。通过这 4

个模块与实车端相连接，从而构建起整个数字孪生测试平台。

系统在运行过程中，首先借助仿真软件模块生成所需开发测

试的虚拟场景，并在仿真软件中建立多种虚拟传感器模型，将虚

拟传感器探测到的目标信息通过总线的形式注入到实车上的控制

器中，为实车进行信息融合与控制决策提供输入。接着，实车控

制器将决策后的加速、制动以及转向指令发送给实际执行器，同

时通过组合惯导将实车车身姿态和车辆位置等状态信息同步反馈

给虚拟场景，完成实车在仿真场景中的姿态位置信息映射，进而

实现整个系统的闭环实时仿真。在此期间，运动轨迹映射模块不

间断地采集实车运动的经纬度和姿态信息，基于亚尔勃斯（Albers）

投影方法将实车经纬度坐标转换为笛卡尔坐标，并基于地图匹配

及卡尔曼滤波相结合的方法实现将现实世界映射到仿真场景中，

从而达到车辆位置和姿态在虚拟世界与现实世界的同步，确保完

成整个数字孪生测试平台的搭建与正常运行（图 1）。

2 数字孪生系统构建技术

数字孪生测试系统将替代实车上的真实传感器向实车控制器

学术 | 制造研究

ACADEMIC

021 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

由于车辆姿态的变化频率大于采样频率，因此会导致虚拟仿真系

统接收到的信息延迟。同时，由于组合惯导采集的信息为车辆的

局部姿态信息，该信息与车辆整体的姿态信息存在差异，不能够

很好地反映整车实际的运动状态。因此采用基于卡尔曼滤波的位

姿高精度优化技术来提高车辆运动姿态映射的精度。

基于卡尔曼滤波的位姿高精度优化技术的核心在于不同信息

源的融合，因此将卡尔曼滤波应用于位姿高精度优化技术中，就

是将虚拟与现实姿态信息综合用于姿态预测。通过卡尔曼滤波不

断修正空间中被测车辆的姿态信息，将滤波之后的姿态信息输入

至虚拟环境中，从而使得映射到虚拟环境中的车辆运动姿态信息

精度更高，运动轨迹更加平滑。

取当前时刻目标物的姿态信息为 ：

（4）

计算状态更新方程可用 1 阶马尔可夫过程描述为 ：

（5）

式中，θroll、θyaw 和 θ pitch 分别为目标物下一时刻的位姿状态；

、 和 分别为噪声过程时间常数的倒数 、 和 分

别为零均值的白噪声。

X 从k 时刻变换到（k+1）时刻的离散状态方程为 ：

式中，T 为采样周期 ；WX（k）为白噪声。假设各个时刻状

态噪声不相关，可得到相关状态协方差矩阵为 ：

（7）

（8）

（9）

（10）

以前一时刻状态点 Ω 的位姿状态为观测值，即 ：

（11）

离散观测方程为 ：

（12）

式中，H=diag（1，1，1）；WZ（k）为观测噪声。观测噪声

协方差矩阵 R 为 ：

发送检测到的虚拟障碍物信息，以达到测试实车控制器功能表现

目的。本文中数字孪生测试系统实现主要包括平台构建及关键技

术、平台软件系统构建、平台硬件系统构建与时间同步软硬件设

计 4 个部分。

2. 1 系统构建关键技术

2. 1. 1 基于亚尔勃斯（Albers）的位置映射方法

运动轨迹映射模块功能之一是不间断地采集实车运动的经纬

度信息并映射到虚拟环境系统中。由于经纬度信息采用地理坐标

系（Geographic Coordinate System），而虚拟环境系统采用笛

卡尔坐标系，故需采用一种投影方法将实车的经纬度信息转换为

笛卡尔坐标系中的三维坐标信息，从而实现将实车的运动轨迹映

射到仿真场景中。

亚尔勃斯（Albers）投影是正轴圆锥投影，投影的各经线是

向一点收敛的直线，直线间的夹角与相应的经度差成比例，各纬

线是以收敛点为圆心的同心圆弧。因此在构置图网时可以采用极

坐标算法。其计算公式如下。

（1）

（2）

其中

（3）

式中，δ 为极角 ；ρ 为经纬度的展开半径 ；λ 为经度差 ；α 为按

照等体积条件求取的投影常数，与 2 条标准纬线的纬度有关 ；R 则

是与地球椭球体等面积的球体半径，其近似值为R ≈ 6 3 78 137 m。

2. 1. 2 基于卡尔曼滤波的位姿高精度优化技术

运动轨迹映射模块的另一功能，是通过组合惯导采集实车运

动的姿态信息并映射到虚拟环境系统中。当车辆姿态发生变化时，

图 1 数字孪生测试系统框架

学术 | 制造研究

ACADEMIC

022 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

（13）

（14）

（15）

（16）

2. 2 平台软件系统构建

2. 2. 1 虚拟外部环境

数字孪生测试的首要前提是建立起虚拟的外部测试环境。

本文利用多功能虚拟仿真系统 51SimOne 来实现外部虚拟环境

的建模。该仿真系统提供了 2 种仿真三维场景的能力。一种是

通过多种方式创建、导入或编辑高精地图，添加必要的交通设

施和建筑物等物体的描述，在运行时调用相关三维模型资源可

以自动生成虚拟仿真场景。另一种是针对具体的测试场景，采

换，并输出与真实相机效果一致的图像。毫米波雷达模型基于

毫米波雷达原理的射线追踪，并对回波作数字信号处理。理想

传感器可以模拟完美传感器，返回主车一定范围内探测到的障

碍物机动车、行人和非机动车，支持按一定比例剔除有遮挡的

障碍物。返回数据包括障碍物位置、朝向、凸包、包围盒、速度、

加速度和角速度等。

2. 3 平台硬件系统构建

数字孪生测试系统作为一套与实车进行高度匹配的联合仿真

系统，对实时性有较高要求。因此，需要保证硬件资源足够，即

CPU 和 GPU 性能要求较高。硬件系统主要包括上位机（PC、工

控机等）、组合惯导采集系统（如 VBOX 等）以及通信板卡等。

数字孪生测试系统主要在上位机中运行，上位机含有丰富

的外设接口，各硬件设备均能在车载工况下稳定运行。组合惯导

数据采集系统实时、准确地计算记录实际车辆的姿态和位置信

息，同时，将上述信息同步映射到仿真软件里的主车上，达到将

实车映射到虚拟场景的目的。此外，PC 机还通过 USB2.0 端口连

接 USBCANFD 接口卡，从而能与 CAN（FD）网络进行数据收发，

构成 CAN（FD）-bus 控制节点。

2. 4 软硬件时间同步设计

数字孪生测试系统的同步主要由位姿映射系统、仿真软件

及目标注入系统 3 个部分来完成，各系统采用独立的进程，以

达到各个系统解耦及运行时间的独立性。首先，位姿映射系统

采用独立进程映射实车测试的位置和姿态信息到仿真软件中，

其运行周期为 ΔT 1。其后，仿真软件进程需以其最低运行周期

工作 ΔT 2，并输出计算后的环境信息 ；最后，虚拟目标注入系

统则采用低于车辆报文周期 ΔT 的时间步长 ΔT 3，循环获取来自

仿真软件的目标信息并更新到源数据当中，同时使用独立的线

图 2 构建虚拟仿真环境的基本流程

图 3 数字孪生测试系统周期流程

用测绘数据建立或虚拟

编辑的方式创建高精地

图，并基于地图自动生

成、结合人工建模的方

式创建高真实感的虚拟

仿真场景。构建虚拟仿

真环境的基本流程如图 2

所示。

2. 2. 2 车辆与传感器

该仿真系统提供了

基 于 Web 的 3D 主 车 编

辑器，方便配置主车模型。

可以将自定义的主车模型导入仿真系统，以便使用该主车模型进

行交互式的车辆配置。

传感器支持的种类包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超

声波雷达、GPS/IMU 和理想传感器等，并实时观察传感器的覆盖

范围。系统可通过交互式的方式进行多传感器的添加、位置调整

和参数设置，也支持自传感器定义参数化扩展。输出包括主车的

位置、朝向、速度、加速度和角速度，以及所有目标障碍物的相

对位置、朝向、大小、相对速度及 2D 包围盒等信息。

其中，摄像头仿真的基本参数包括摄像头的外参、内参和

畸变参数。上述参数会在内部转换为投影矩阵，保证全局坐标

系—相机坐标系—图像坐标系—像素坐标系整个过程的正确转

学术 | 制造研究

ACADEMIC

023 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

程，按照测试车辆的报文周期更新报文。数字孪生测试系统测

试周期流程如图 3 所示。

为保证实时性和同步性，ΔT、ΔT 1、ΔT 2、ΔT 3 还须 满足如下

关系式 ：

（17）

3 系统有效性验证

为验证系统的有效性，本文通过选用典型的驾驶辅助功能自

适应巡航控制（Adaptive Cruise Control，ACC），同时采用本文

研究开发的数字孪生测试系统和虚拟仿真方法对 ACC 试验。下面

针对某款车型，首先在仿真环境下开发了相应的控制器，然后对

相应的控制算法进行了基于数字孪生的试验测试。

3. 1 自适应巡航仿真及试验验证

采用车间时距模型进行 ACC 上层控制器的开发，其表达式

如式（18）所示。

（18）

式中，dres 为期望的车间距 ；v ego 为自车即被测车辆的纵向

行驶速度 ；t h 为所预先设定的安全时间，取 2.3 s ；d0 为两车之间

的安全距离，取 5 m。

下层跟踪控制环节采用双重 PI 控制算法，即对车辆位置和

速度同时进行 PI 的反馈跟踪控制。其中，位置控制器的控制参数

为Ps=1.00，I s=0.05 ；速度控制器的控制参数为Pv=0.90，I v=0.20。

仿真测试工况如下。

假定开始时两车距离为 5 m，均处于静止状态（图 4）。在

t=0 时刻，前车即目标车辆以 1 m/s2 的加速度起步，匀加速至

10 m/s，然后保持 10 m/s 的速度匀速行驶 3.0 s ；接着再以

4 m/s2 的减速度进行制动至停车。

图 4 ACC 测试场景示意图

仿真测试结果如图 5 所示。图 5a 为后车即测试车辆的车速

与目标车辆车速的响应对比，图 5b 为两车相对位移的响应。可

以看出，当目标车辆以 1 m/s2 的加速度匀加速起步时，后车即被

测车辆的响应有一定的滞后，滞后时间约为 2.5 s，这与上层安全

距离模型中预先设定的安全时间有关。安全时间既不能太短，同

时也不宜过长，一般取为 2.0 s 左右。

此外，在跟车过程中，被测车辆的车速和相对位移均出现了

图 5 仿真测试结果

图 6 自适应巡航功能测试示意

一定的波动，这与下层控制器的设计有一定关系。当前车制动至

停车后，两车相对位移基本保持在 5 m 左右，这与预先设定的安

全距离有关。此时的被测车辆为具有实际执行机构的真实车辆，

目标车辆为 51SimOne 仿真环境下的虚拟车辆（图 6）。

图 7 数字孪生测试

数字孪生测试结果如图 7 所示。其中，图 7a 为实际车辆的车速，

图 7b 为实际车辆与虚拟目标车辆的相对位移。为方便对比，将纯

仿真测试结果也一并进行了显示，红色虚线为数字孪生的试验测试

结果，黑色实线为纯仿真的结果。可以看出，纯仿真响应结果与数

字孪生的试验测试结果基本一致。由于基于纯仿真的控制器开发没

有考虑到自车质量、加速踏板与制动压力的实际响应特性，仅仅将

车辆纵向加速度作为控制变量，因此得到的各指标响应出现了一定

程度的波动。而基于数字孪生的试验测试中，被测车辆为含有执行

机构的真实车辆，各指标波动相对较小。

学术 | 制造研究

ACADEMIC

024 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

【参考文献】

[1] Selim Solmaz, Martin Rudigier, Marlies Mischinger. A Vehicle-in-theLoop Methodology for Evaluating Automated Driving Functions in

Virtual Traffic [C]// 31st IEEE Intelligent Vehicles Symposium. IEEE,

2020.

作者简介 :

解树彬，本科，高级工程师，研究方向为汽车运用、汽车技术。

3. 2 试验结论

通过与仿真测试方法对比，表明了数字孪生测试方法对智能

汽车的测试有效。在进一步研究中，将数字孪生测试方法与真实

车辆测试进行对比，从而对本方法与实车测试结果的一致性进行

评估，提高智能汽车数字孪生仿真测试方法的实用性，进而实现

数字孪生仿真平台的闭环仿真测试。

4 结束语

本文针对智能车辆数字孪生测试系统的具体实现，从总体框

架、软件和硬件实现等方面进行了具体介绍，并结合自适应巡航

和自动紧急制动控制器的开发及验证的具体应用进行了研究，该

研究对于智能汽车产品开发及其功能测试具有较强的借鉴意义。

后续将开展人 - 车 - 路等复杂交通环境下的其他功能测试研究。

[2] Li Li, Wang Xiao, Wang Kunfeng, et al. Parallel testing of

vehicle intelligence via virtual-real interaction[J]. Science

Robotics, 2019, 4(28), aaw4106.

[3] Zsolt Szalay, Dániel Ficzere, Tihanyi Viktor, et al. 5G-Enabled

Autonomous Driving Demonstration with a V2X Scenario-in-theLoop Approach[J]. Sensors, 2020, 20(24):7344.

[4] Warkev, Kumars, Bongalea, et al. Sustainable Development of

Smart Manufacturing Driven by the Digital Twin Framework ：a

Statistical Analysis[J]. Sustainability,2021,13(18):10139.

[5] Alexander Barbie, Niklas Pech, Wilhelm Hasselbring, et al.

Developing an Underwater Network of Ocean Observation Systems

With Digital Twin Prototypes—A Field Report From the Baltic Sea [J].

IEEE Internet Computing, 2022,26(3):33-42.

[6] Samir Khan, Michael Farnsworth, Richard McWilliam, et al. On the

Requirements of Digital Twin-Driven Autonomous Maintenance[J].

Annual Reviews in Control, 2020, 50(5):13-28.

[7] Kyu Tae Park, Sang Ho Lee, Sang Do Noh. Information Fusion

and Systematic Logic Library-Generation Methods for SelfConfiguration of Autonomous Digital Twin[J].Journal of Intelligent

Manufacturing, 2022, (33):2409-2439.

[8] 赵祥模教授“国家重点研发计划项目”(2021YFB2501200) 团队 . 自动

驾驶测试与评价技术研究进展 [J/OL]. 交通运输工程学报 :1-126[2023-

08-11].

[9] 孙航 , 李志军 , 张琳琳 , 等 . 基于 OEDR 和 ODC 的自动驾驶汽车实际道

路测试评价技术研究 [J]. 汽车工程 ,2022,44(06):842-850.

（上接第 19 页）

3 创新点与未来趋势

汽车透明 A 柱作为一种新型设计理念，其在材料、结构和安

全性等方面都涌现出了许多创新点。未来汽车透明 A 柱的发展趋

势主要有以下几个方面。

3.1 全息投影技术

全息投影技术可以通过将信息投影到 A 柱上，让驾驶员无需

转头或移动眼睛就能获取相关驾驶信息，从而提高驾驶安全性和

便捷性 ；该技术无需对 A 柱结构进行改造，确保了 A 柱强度，降

低制造成本。

3.2 智能化设计

未来汽车透明 A 柱将更加智能化，通过双向传感器和人工智

能等技术，能够实时感知驾驶员和乘客的需求，自动调整透明度

和模糊度，提高乘坐舒适性和安全性。

3.3 新型材料和结构

A 柱材料的选择非常有限。使用透明材料制造 A 柱面临着由

结构技术、结构安全性和成本方面产生的难以克服的许多问题。

随着新型材料和结构的不断涌现，未来汽车透明 A 柱将会更加轻

薄、坚固，同时保证了透明度和抗冲击能力。

4 结束语

本文通过对透明 A 柱的专利分析和研究可以发现，其在材料、

结构和安全性等方面都不断突破和创新。目前，透明 A 柱的使用仍

未普及，这与透明 A 柱自身缺陷、驾驶习惯以及智能画面失真或延

迟等都有关系。由合众新能源汽车有限公司提出的《乘用车数字透

视 A 柱系统性能要求和试验方法》已按程序完成制定，并于 2021

年 6 月 1 日首次生效。未来，随着技术的不断进步和应用的拓展，

汽车透明 A 柱必将成为汽车领域中的重要趋势和发展方向。

作者简介 :

刘亚楠，硕士，助理研究员，研究方向为车辆配件。

陶洪敏，硕士，助理研究员，研究方向为车辆配件。

【参考文献】

[1] 商福兰 . 透明 A 柱到底靠不靠谱 ?[J]. 汽车制造业 ,2020(07):30-31.

[2] 姬云翔 . 汽车 A 柱盲区监控与可视化系统设计 [D]. 哈尔滨 : 哈尔滨工

业大学 ,2021.

[3] 冯渊 . 面向驾驶员视野的车身外形及结构创新设计 [D]. 长春 : 吉林大

学 ,2006.

[4] 魏 小 冈 . 基 于 电 子 透 明 理 念 的 A 柱 盲 区 消 除 系 统 [J]. 时 代 汽

车 ,2022(08):138-139.

[5] 周一鸣 , 毛恩荣 . 车辆人机工程学 [M]. 北京 : 北京理工大学出版社 ,1999.

学术 | 制造研究

ACADEMIC

025 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

（东风柳州汽车有限公司，柳州 545005）

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，柳州 545005）

谢安辉、李文、廖章龙、章新国

摘要：当某款普通货车从 3C2B 生产工艺模式生产线投产到 3C21B 生产工艺模式生产线时，出现了货箱栏板漆膜碰伤的质量问题。针对该质量问题，

本文进行了原因分析并提出了优化涂装工艺的解决方法，即把喷涂货车栏板夹层处色漆工序从原来的色漆手工内喷工序优化到点补岗之后。最终

在不增加大量改造成本前提下，快速解决了制约涂装车间生产爬坡时的质量瓶颈问题，并使产品满足了生产需求。

关键词 ：涂装 ；水性面漆 3C1B 工艺 ；漆膜碰伤 ；手工内喷

中图分类号 ：U463.83 文献标识码 ：A

基于水性面漆 3C1B 的普通货车栏板漆膜碰伤问题

的原因分析和工艺优化

0 引言

随着汽车产业的高速发展，汽车涂装生产呈现出工艺多样

化和柔性化特征。汽车制造企业现在使用的汽车涂装工艺有 ：

3C2B、3C1B、4C3B、B1B2 和套色喷涂等。其中，3C1B 工艺目

前在国内被广泛应用，与 3C2B 传统工艺相比，3C1B 工艺用闪

干过程替代了中涂烘房，从而使中涂、色漆层和清漆层均为“湿

碰湿”。此工艺又可分为油性 3C1B 和水性 3C1B，油性 3C1B 工

艺使用的是溶剂型涂料，在中涂和色漆之间采用自然闪干方式干

燥 ；水性 3C1B 工艺的中涂和色漆均使用水性涂料，在中涂和色

漆之间需要增加强制闪干 [1]。

各大车企也会根据自身生产、经营和环保等情况，选择适合

自身的汽车涂装生产工艺，甚至很多车企会存在同一个涂装车间

拥有多种汽车涂装生产工艺的情况。某款普通货车的货箱栏板从

3C2B 工艺切换到 3C1B 工艺时，出现了漆膜碰伤问题，本文对

该问题的工艺流程进行了深入分析，找到导致问题的原因并提出

了工艺优化方案。

1 普通货车涂装面漆工艺介绍

根据《机动车结构术语》，普通货车定义为 ：载货部位的结

构为栏板，不包括具有自动倾斜装置的载货汽车。普通货车的白

车身构造为车身、货箱（栏板式），对于汽车涂装而言，普通货

车最突出的特征则是栏板式的货箱。我司生产的某型号畅销普通

货车（下统称 P 车型）与上述主流普通货车构造一致，货箱两侧、

后部栏板处合计有 4 个锁扣装置，可以用于闭合、打开货箱栏板，

便于用户装卸货物。

P 车型的货箱栏板涂装采用了 2 种工艺模式，分别为 3C2B

水性漆涂装工艺和 3C1B 水性漆涂装工艺。这 2 种工艺流程如下。

1.1 3C2B 水性漆涂装工艺

3C 分别为 ：中涂、色漆和清漆这 3 个涂层 ；2B 则是指中涂和

面漆涂层的烘干。3C2B 水性面漆喷涂工艺流程为 ：中涂前擦净—

中涂机器人外喷—中涂检查—中涂烘干—中涂打磨—面漆前擦净—

点补—色漆人工内喷—色漆机器人外喷—色漆检查—热闪干—清漆

人工内喷—清漆机器人外喷—清漆检查—面漆烘干（图 1）。

1.2 3C1B 水性漆涂装工艺

3C 分别为 ：中涂、色漆和清漆这 3 个涂层，1B 则是指中涂、

色漆和清漆涂层的一次性烘干。3C1B 水性面漆涂装工艺是中涂

面漆“湿碰湿”工艺，是指在电泳漆涂层之后，以“湿碰湿”的

方式喷涂中涂、金属色漆和罩光清漆，并一次性烘干的工艺 [2]。

3C1B 水性面漆涂装工艺流程为 ：面漆前擦净—点补—中涂机器

人外喷—中涂检查—色漆人工内喷—色漆机器人外喷—色漆检

查—热闪干—清漆人工内喷—清漆机器人外喷—清漆检查—面漆

烘干（图 2）。

图 1 3C2B 水性面漆生产线流程

学术 | 制造研究

ACADEMIC

026 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

图 3 货箱栏板夹层部位需补喷部位

图 4 3C1B 水性面漆工艺生产中栏板碰伤部分缺陷

图 2 3C1B 水性面漆生产线流程

由上述 2 种生产流程对比可知，3C1B 水性面漆工艺较 3C2B

水性面漆工艺减少了中涂前擦净、中涂打磨和中涂烘干工艺，属

于紧凑型工艺。3C1B 水性面漆工艺由于减少了部分中涂打磨和

中涂烘干室体建设，能够节约前期设备投资约 10% ～ 15%[3]。而

且这一工艺的使用能有效减少挥发性有机化合物排放量 [4]，大

幅度降低能耗和碳排放，减少中涂烘干所使用天然气和用电约

20%。由于 3C1B 水性面漆工艺在前期投资成本、人工成本、能

耗和效率等方面具有直接的优势，所以该工艺已成为国内现有汽

车生产厂旧线改造的主流技术方案 [5]。

2 P 车型面漆喷涂碰伤质量问题描述和分析

2.1 问题描述

我司因为普通货车 P 车型市场订单的增多，原来该车型的生

产线 A 线产量不能满足订单需求，决定在另一条生产线 B 线增加

该车型的生产。但是生产线 A 线采用 3C2B 水性面漆工艺，生产线

B 线采用 3C1B 水性面漆工艺。在生产 A 线 3C2B 生产模式下，P

车型需要在手工色漆段放下货箱的栏板（两侧边板、尾板），对后

道工序机器人喷涂不到之处：即货箱栏板的夹层部位（图 3 中①～③

处）进行补喷色漆，使货箱底板整体色漆均匀，保证外观质量一致

性。由于这时整个车身表面是刚刚经过中涂烘炉烘烤过的中涂漆膜，

员工轻轻放下货箱的栏板（两侧边板、尾板），不会导致栏板与车

身底部接触的地方（图 3 中蓝色区域）有漆膜碰伤问题。

2.2 问题分析

由 3C1B 工艺流程来看，在色漆人工内喷工序放下栏板，因车

身外面已经覆盖了未烘干的中涂漆膜，碰伤漆膜是很难避免。通过

多方调研得知，目前采用 3C1B 水性面漆工艺生产普通货车的主流

车企，一般采用以下 3 种方法避免普通货车货箱栏板碰伤质量问题。

（1）A 类 车 企 ：货 箱 栏 板 之 外 的 整 车 在 本 公 司 生 产 线 按

3C1B 水性面漆工艺正常喷涂，但货箱栏板则外包给他处喷涂，

完成喷涂后转运回总装生产线进行安装。这样可以较好地避免湿

膜碰伤，但缺点是转运、人工与外包等成本的增加，外观质量一

致性也难于保证。

（2）B 类车企 ：整车在本公司生产线正常按 3C1B 水性面漆

工艺喷涂，但机器人喷涂不到之处，货箱栏板的夹层部位同时也

不喷涂。打开货箱栏板时，这些部位处于电泳漆状态，与整个货

箱底板有明显色差、不美观，外观质量一致性差。

（3）C 类车企 ：利用与车身构造相匹配的工装作为支撑，在

色漆人工内喷工序将栏板放下喷涂色漆，但操作过程中因为失误

造成漆膜碰伤、漆渣颗粒掉落的风险系数也非常高，质量控制难

度增加。此外，工装的管理、周转和清洗维护也是一个难点问题。

不过，此类工装必须在造车前期设计好，车身有可靠的安装点且

必须高度匹配。

综合比对其他车企对该问题解决的优缺点分析（表 1），并

结合我司生产线 B 线现场实际工艺和设备情况，以上 3 种方案均

现 P 车型在生产 B 线 3C1B 水性面漆工艺生产模式下，由于

中涂涂层不烘干，会遇到如下问题 ：在色漆人工内喷工序对货箱

栏板的夹层部位进行手工补喷色漆时，当打开 4 个锁扣装置会直

接触碰到中涂漆膜 ；而放下栏板时，栏板与车身结构的底板、轮

罩等多处有直接接触，产生中涂漆膜的多处碰伤质量问题（图 4）。

车企

类型

普通货车货箱

生产模式 优点 缺点

A类 货箱栏板外包

生产

不用考虑

太多

生产周期长、人工、外包成本增加、外观

质量一致性难于保证

B类 不喷涂栏板遮

挡夹层

十分省事

便捷

有明显色差、并不美观，外观质量一致

性差

C类 采用匹配工装

支撑

设计考虑

周到

局限性大，有质量风险，增加工装管理、

质量成本

表 1 其他车企对该类质量问题解决的优缺点分析

学术 | 制造研究

ACADEMIC

027 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

【参考文献】

作者简介 :

谢安辉，本科，工程师，研究方向为汽车涂装车间精益生产管理。

[1] 黄超群 , 石博 , 禤明妮等 . 浅谈 3C1B 工艺油漆脱落问题解决 [J]. 汽车实

用技术 ,2019(17):206-207.

[2] 刘世强 . 传统汽车涂装溶剂型工艺与 3C1B 工艺、水性漆工艺在汽车

涂装中的应用 [J]. 山东工业技术 ,2017(02):44.

[3] 袁 捷 , 黄 超 群 . 浅 析 3C1B 工 艺 中 掉 漆 问 题 [J]. 现 代 涂 料 与 涂

装 ,2015,18(04):31-32+35.

[4] 窦 德 玉 , 诸 葛 良 . 水 性 3C1B 工 艺 在 汽 车 涂 装 中 的 应 用 [J]. 科 技 资

讯 ,2014,12(20):3+5.

[5] 李 婷 婷 , 周 波 , 司 进 华 , 等 .3C1B 涂 装 工 艺 的 技 术 优 势 [J]. 上 海 涂

料 ,2017,55(02):36-39.

图 5 优化前后喷涂工艺流程对比

图 6 手工补喷栏板夹层处色漆

和后部共 3 块货箱栏板放下，进入点补岗位后，岗位操作人员对

货箱栏板遮挡的夹层处进行色漆喷涂（图 6），完成喷涂后将 3 块

货箱栏板收起关闭。需要注意的是，锁扣、拉手等部位的夹层也

需要先补色漆，避免到手工色漆站再有任何的触碰车身，从而导

致漆膜碰伤。

不适用于生产线 B 线。因此只能另辟蹊径，突破固有思维与传统

工艺流程模式才有可能解决该问题。

3 解决方案及实施验证

项目小组经过反复讨论和论证，结合生产现场实际工艺和设

备情况，在不增加大量改造成本的情况下，通过优化喷涂工艺流

程的方法，快速解决了这个制约生产爬坡的质量瓶颈问题。

在固有思维中，3C1B 水性面漆工艺流程一般都可以简化为：

中涂—色漆—手工补喷栏板夹层处色漆（图 5a）。项目小组经过

多次讨论，突破性优化了喷涂工艺顺序，即先进行货箱栏板夹层

处预喷涂色漆，然后进行中涂和色漆喷涂（图 5b），这样就可以

避免湿膜碰伤。也就是说，当放下货箱栏板时，车身外表面还是

电泳漆干膜状态，这与 3C2B 生产模式类似。只不过在 3C2B 生

产模式下，放下货箱栏板时，车身外表面是中涂漆干膜状态。具

体实施方案如下。

3.1 岗位安排

结合生产线 B 线现场实际设备情况，项目小组选择在面漆前

擦净后的点补岗位实施手工补喷栏板夹层处色漆。因为该岗位已

具备完善的喷漆条件（场地、抽排风、温湿度空调、文丘里水循环、

气源以及电源等），无需新建或大量改造工作，可快速投入使用。

3.2 设备需求

首先，供漆方式可采用小巧灵活、运行稳定并且投产迅速的

小型移动泵。如现场条件允许，可将色漆输漆管路接通至该岗位

直接供漆，可免去中途加漆的操作步骤。其次，同时增设左右各

1 把水性色漆静电喷枪作为喷涂工具，与色漆手工喷涂岗位使用

的品牌、型号相同为佳。

3.3 人员需求

优化后岗位人员看生产线具体生产节拍而定，若能同时完成

点补和补喷色漆工作，则无需额外增加操作人员，反之则需。岗

位人员以满足生产节拍需求为主。

3.4 过程操作

P 车型进入面漆前擦净完成常规擦净操作后，将左、右两侧

采取上述措施后，经大量实车过生产线喷涂验证，很好地解

决了普通货车在 3C1B 水性面漆工艺生产中货箱栏板漆膜碰伤问

题。同时，货箱栏板遮挡的夹层处补喷的色漆漆膜，目视外观质

量均达到要求。

4 结束语

本文旨在探讨普通货车从 3C2B 生产工艺模式的生产线投产

到 3C1B 生产工艺模式的生产线时，出现的普通货车货箱栏板漆

膜碰伤质量问题解决方案。经大量讨论、验证工作，项目小组改

变传统工艺思维，以极小的改变和投入，快速解决制约生产瓶颈

的质量问题，使产品满足生产需求。同时，各汽车厂家生产现场

设备和工艺不同，汽车涂装生产质量问题也会有所不同。本文结

合生产现场解决现场质量问题的思路和方法可以供汽车涂装车间

同行参考，即突破固有思维与传统工艺流程模式，并结合本公司

生产现场实际情况，可以很好地解决生产现场质量问题。

学术 | 职业教育

ACADEMIC

028 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

基于职业技能竞赛培养高职院校学生“工匠精神”的研究

——以四川交通职业技术学院汽车专业为例

（东风柳州汽车有限公司，柳州 545005）

（四川交通职业技术学院 ，成都 611130）

郝亮、孟祥丽

摘要 ：当今，国家越发重视技能型人才的培养，以期为社会各领域生产工作的开展提供技术性人才支撑，这也推动了我国职业技术学院的发展。

在国家政策支撑的前提下，各地区职业院校的招生规模在持续扩大，并在积极优化师资资源，以提升教学效果和学生管理效果。而在培养与提升

学生专业技能水平方面，则有着多项高效方法，需要各学校依据自身实际情况以及学校内开设的具体专业来实施教学工作，以提升学生专业技术

能力，强化对“工匠精神”的培养。职业技能竞赛是各职业院校提升教学水平，检验教学能力的重要平台。通过职业技能竞赛弘扬“工匠精神”，

也成为了职业院校培养高技能技术人才的重要手段和有效途径。本文基于四川交通职业技术学院汽车专业“四维四级竞赛体系”，研究如何在将“工

匠精神”融入职业技能竞赛培养体系。

关键词 ：工匠精神 ；职业技能竞赛 ；高职院校

中图分类号 ： G711 文献标识码 ：A

基金项目 ：成都市哲学社会科学重点研究基地成都市工匠文化研究中心 2022 年一般项目《基于职业技能竞赛培养高职院校学生“工匠精神”的研

究”》（项目编号 ：2022YB02）。

0 引言

职业技能竞赛是遵循国内外职业技能的相关要求和规定，以

实际生产和经营管理为基础，用来考核实际工作能力和解决问题

方法的竞赛活动。依托职业技能竞赛的实施和评选，可促进职业

院校加强工匠精神的培育，也为学校提供了一个检验教学水平和

展示教学成果的平台，进而推动教育改革、创新和育人质量的提

升，最终实现高质量发展。

国内汽车职业院校技能竞赛最早源于 2007 年的全国职业院

校技能大赛。经过十几年的蓬勃发展，该项赛事已成为国内各中

高职院校培养工匠精神、检验教学成果、展示教育水平、推动教

育改革以及培养高技能人才的重要平台 [1]。

四川交通职业技术学院（以下简称我院）汽车专业自 2009

年参与筹办高职院校技能大赛，开始步入职业技能竞赛，其后多

次参加交通行业职业技能竞赛。2013—2023 年，学员参加校企

深度融合汽车品牌丰田和宝马等企业国际体系技能竞赛 ；2010—

2023 年，我院连续 14 届参加教育部、交通运输部主办的全国职

业院校技能大赛，多次获全国一等奖 ；2012—2023 年，我院连

续 7 届（第 42 ～ 46 届）参加人力资源和社会保障部主办的世

界技能大赛“汽车技术”项目中国区选拔赛，我院学生杨文浩于

2017 年获得选拔赛出赛权，代表中国参加第 44 届世界技能大赛

汽车技术赛项并获得银奖，实现该项目中国奖牌零突破；2020 年，

我院学生敬博家参加第一届全国职业技能大赛“汽车技术”赛项

并获得金牌。

为了进一步落实《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业

教育改革的实施意见》精神，贯彻《全国职业院校技能大赛实施

规划》具体要求，我院经过整合“政府—行业—企业—学校”各

方面的优势资源，建立了“四维四级竞赛体系”（图 1）。该体系

从“人力资源系统—教育系统—企业体系—行业系统”四个维度，

要求学生参与“院赛—省赛—国赛—世赛”梯级砺练，围绕实现“以

赛促教、以赛促学、以赛促建、以赛促改”目标，并依托我院的

四川省高技能人才培训基地建设等一批教改项目，将“工匠精神”

融入职业技能竞赛发培养体系。

在四维四级竞赛体系下，学生通过备赛、训练达到各级比赛

严苛的要求，铸造了学生专注执着、精益求精的工匠精神，解决

职业院校学生工匠精神欠缺的难题。而且通过四级赛事逐级淘汰

历练，逐步解决职业技能人才培养问题。

学术 | 职业教育

ACADEMIC

029 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

1 高职院校“工匠精神”培养存在的问题

对于高职院校来说，工匠精神是高职院校自身生存、发展的

需要；对企业来说，工匠精神是企业竞争发展的品牌资本。近几年，

很多高职院校都在积极将工匠精神融入职业教育当中，但现阶段

仍然存在诸多问题。笔者通过对学院汽车工程系 200 名学生进行

了调研（表 1）, 同时也对学院的教学作了相关，发现学院在在工

匠精神培养中存在以下几方面的问题。

1.1 技能和精神失衡

就高职学校培养的现状而言，不少学校在培养过程中以技术

技能为导向，注重标准化、机械化的技术技能标准教学，通过大

量实习实训培养学生的专业技能。但在此过程中，却忽略了专业

知识、技术技能和精神素质三者的联动互融，造成培养出来的学

生重技能轻精神，虽然拥有一定的操作能力，但职业素养有待提

高 [2]。学生在学习过程中对学习成绩和技能训练重视度较高，分

别占到 67.5% 和 26.5%，而对工匠精神培养重视度较低，只有

11%。部分学生对工匠精神认识不足，上课只为完成任务，玩手

机、睡觉现象普遍，考试只要求“六十分万岁”，对学业、实训

和实习都只掌握基本技能，流于表面，没有深挖、钻研的意识和

觉悟。学生这种知其然不知其所以然的学习结果，导致工匠能力

不足，无法在业务上精益求精。

1.2 日常教学与工匠精神融合不足

很多高职院校在日常教学中，更多关注的是学生的成绩和技

能水平，对学生的职业素养和工匠精神重视不够。在教学中，要

么重在教授理论知识，要么教导学生实际操作，没有将工匠精神

和日常教学有机的融合。教师对学生的评价以理论和实操能力为

主，没有或者很少将工匠精神纳入学生评价体系，对学生的学

习方向产生了误导，学生也没有将工匠精神真正纳入自己的学

习规划。调查显示，学生认为在未来工作当中理论和技能占比

较高，分别为 37% 和 44%，工匠精神只占 19%。这些都导致

了学生专业素养的淡薄，对自己未来的职业发展前景一片茫然，

更谈不上敬业、精益、专注和创新的工匠精神 [3]。

1.3 校企合作需进一步深化

近些年，很多高职院校都在大力开展校企合作项目，合作过

程主要以引入企业资源、设备和技术，开发专业课程，开展订单

图 1 四川交通职业技术学院四维四级竞赛体系

调查问题 学生（200人）

你对工匠精神的了解情况 非常了解 了解但不多 听说过，不了解

112（56.0%） 74（37.0%） 14（7.0%）

工匠精神的内涵包括哪些 非常了解 了解但不多 不了解

98（49.0%） 68（34.0%） 34（17.0%）

你了解工匠精神的渠道 课堂 校园文化 社会

112（56.0%） 27（13.5%） 61（30.5%）

你认为在日常教学中成绩、

技能和工匠精神的重要性

成绩重要 技能重要 工匠精神重要

135（67.5%） 53（26.5%） 12（6.0%）

你认为在未来工作中成绩、

技能和工匠精神的重要性

成绩重要 技能重要 工匠精神重要

74（37.0%） 88（44.0%） 38（19.0%）

表 1 现阶段职业院校教学中融入工匠精神现状调查

学术 | 职业教育

ACADEMIC

030 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

班培养，建立校外培训基地等为主。但是在职业竞赛方面，校企

合作太少，学校和企业在参加相关比赛时，仍然单打独斗，没有

做到资源互通、互惠互利。

1.4 校园文化和企业文化、社会氛围不统一

受到社会环境的影响，更多的学生在就业时仍然会选择管理、

科研和销售等白领工作，而对处于一线的蓝领工作认同感并不高。

有人认为一线技术工作环境差、待遇低并且辛苦，社会地位不高。

更有一些学生盲目追求经济效益，对需要刻苦钻研、潜心训练才

能出成效的工作都没有耐心也不愿从事。校园文化是高职教育的

重要组成部分，也是大学生在学校中不可或缺的，但是现在的校

园文化能够体现工匠精神的少之又少。学生的校园文化更多的沉

浸在“娱乐至上”的网络平台。调查显示，学生了解工匠精神更

多的是在课堂和社会，校园文化在工匠精神的培养上有所欠缺。

2 基于职业技能竞赛培养工匠精神的方式探究

2.1 引入赛事标准，融入“工匠精神”理念

培养学生工匠精神的主要渠道是课堂教学。高职院校在以严

格的要求提高学生技能的同时，还应丰富课堂思政，以生动的思

政课堂启发学生的工匠思维。

职业技能大赛是体现高职院校教育教学能力的重要平台。我

院在课程建设中，将技能大赛的赛事标准融入到课程标准当中，

改革现有教育教学内容（包括教学目标、教学内容和考核标准）。

在设计职业素养教育内容时，融入“工匠精神”的理念，可以引

导老师和学生认真遵守专业标准要求，一丝不苟地完成各项任务。

同时，贴合高职学生自身特点，优化课堂思政，在课堂教学中传

播工匠精神。这样可以在培养学生技能的同时，不断地将工匠精

神融入教学当中，使二者齐头并进，技能与精神达到平衡，全面

提升学生的职业技能和职业素养，适应行业企业发展对高技能人

才的综合素质要求 [4]。

职业院校需从多方面思考工作内容，要全方位调动学生参与

积极性，并培养学生的“匠心”“匠德”“匠术”，这也是高职院

校积极开办技能竞赛的目的所在。我院通过开办技能竞赛，以赛

促学，调动学生学习和教师教学积极性。而且按照技能竞赛的思

路，可以通过比赛展现、检验教学成果，持续优化与改进、创新

教学模式，让学生沉浸在技能竞赛中，从而培养学生的“匠心”“匠

德”“匠术”。在我院汽车专业的技能竞赛实施中，则必须要坚持

这一原则。教师需要引导学生在复杂的课程中打破自我，发展自

我以及完善自我，要能在技艺打磨中找到自己的存在感、价值观

以及职业信仰。

例如我院汽车专业的专业教师与领导开办了有关汽车维修、

汽车零部件制造和汽车生产等方面的技能竞赛工作。这让学生们

在学习了相关理论知识后，能够在技能竞赛中将理论知识应用在

实践中，以锻炼自身。

再如我院针对汽车营销专业的学生，则开办了汽车理赔和

汽车营销工作的技能竞赛。竞赛中，将学生划分为 3 个组别来

进行比赛 ：1 组的学生参与汽车保险与理赔工作 ；2 组学生则

参与二手车鉴定与评估 ；3 组学生则参与汽车日常保养与营销

工作。该竞赛中，每个班级可派出 9 名学生参与，划分为 3 组，

每组 3 名学生，3 个组学生分工合作，并与其他班级的参赛人

员进行比赛。

而竞赛指导教师需要为每一组学生讲解好参赛规则，考察学

生哪方面的能力，以及锻炼学生哪些能力和素养等。学生在参与

比赛时要认真熟读竞赛规则，并尊重比赛规则，要发挥自身所学，

积极赢取比赛，在比赛中做到专心致志、专心实践。尤其是参与

二手车鉴定与评估的小组，要能本着为人民服务、保障广大人民

群众利益（即客户利益）的原则，对二手车进行鉴定和评估，不

得为了赚取不义之财而随意评估，或者给出不当的评估结果。这

不仅仅是对学生专业技能的检验，还是对学生价值观的塑造，对

学生“匠心”“匠德”“匠术”的考验。

2.2 参考赛事要求，传承“工匠精神”

学院根据职业技能大赛要求，修改和完善教学评价体系。同

时，将工匠精神相关内容融入到考核评价当中，督促学生从心里

重视工匠精神。而学生在日常的理论学习和技能操作当中，更加

专注、敬业和精益求精，自然而然地践行工匠精神。

工匠精神是一项非常大的概念，其中包含了职业理想、道德、

态度和品质等基本素养，而在它汽车专业中则体现得更为明显。

汽车专业理论和实践是学校传授学生知识以及职业经验、职业

精神等的重要载体 [5]。在高职院校的日常教学中，为提升学生

汽车专业知识应用能力与实践能力等，则需要在参考赛事要求，

改善教学评价体系的同时，积极实施以赛促学工作，传承“工

匠精神”。

例如，我院汽车专业在实施技能竞赛促学时，根据世界技

能大赛和中华人民共和国职业技能大赛“新能源汽车智能化技

术赛项”中的具体竞赛项目和比赛开办流程，需要考察学生哪

学术 | 职业教育

ACADEMIC

031 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 08

【参考文献】

作者简介 :

郝亮，本科，副教授，研究方向为汽车检测与维修技术。

[1] 方文 , 贾超超 , 李臻 , 等 . 高职汽运专业工匠人才四维四级竞赛培养机制

探索与实践 [J]. 职业技术教育 ,2017,38(32):28-32.

[2] 黄嘉悦 , 吴冰 . 世界技能大赛背景下高职院校工匠精神培养方

式 探 析 —— 以 上 海 出 版 印 刷 高 等 专 科 学 校 为 例 [J]. 经 济 研 究 导

刊 ,2021(29):85-88.

[3] 余振华 . 职业技能大赛与高职教育培育“工匠精神”的关联耦合研究 [J].

长沙航空职业技术学院学报 ,2019,19(04):4-7+17.

[4] 靳润成 . 全国职业院校技能大赛促进职业教育发展的战略思考 [J]. 教育

研究 ,2011,32(09):56-61.

[5] 李 小 鲁 . “ 工 匠 精 神 ”， 职 业 教 育 的 灵 魂 [N]. 中 国 教 育 报 ,2016-05-

13(005).

[6] 李晓敏 . 基于工匠精神的高职院校技能型人才培养策略 [J]. 中国成人教

育 ,2021(04):26-28.

些方面的专业知识，以及是否能锻炼和培养学生的优秀品质等，

来构建符合四川交通职业技术学院汽车专业学生的技能竞赛活

动。该竞赛根据智能网联汽车产业的发展趋势，选择以新能源

汽车作为载体的智能传感器技术、定位技术和网联技术等作为

赛项选拔设计。

在该竞赛中，科学设计出竞赛的各个环节和项目流程，比如

智能网联汽车设计、制造、应用和服务能力等，进而引领我院汽

车专业人才的培养以及可成建设工作。在竞赛中，还需要选手独

立开展智能传感器的装配与调试、虚拟仿真软件的排故与验证以

及室外道路测试等等工作，这些都十分考验学生的专业能力，而

这也是将“工匠精神”融入到高职院校学生中重要途径。

2.3 引入企业力量，丰富“工匠精神”的内涵

产教融合、校企合作是目前高职院校大力开展的工作，也是

培养工匠精神的重要方式。学院通过订单培养、联合培养和委托培

养等多种形式与企业开展联合办学，在建立人才共育、过程共管、

成果共享及责任共担的紧密合作型办学模式的同时，努力开展更多

的合作模式和合作项目，在竞赛方面与企业尝试开展更多的互动。

学院在组织院赛时，聘请企业专家担任评委，共同设计比

赛环节和考核标准，既能保证比赛的公平性和科学性，也能促

进比赛更贴近岗位标准。在组织行业（地区）性赛事时，学院

联合企业行业共同组队参赛，充分融合企业动手能力强、学院

理论知识更扎实的优势，整合校企优质资源，达到优势互补、

共同提高的目的。学院在参加国家级赛事和国际性赛事时，聘

请企业优秀员工担任指导老师，也派遣参赛选手到企业进行短

期的实践训练，让选手接受更贴近于岗位实际的行业标准、职

业精神的熏陶，了解企业最新车型的结构特征和维修技巧，充

分借助校内实训基地和企业生产车间的条件，提升参赛选手的

专业技能和职业素养。这样，在提高学生技能的同时，感受企

业文化，实地感触生产操作中的职业素养要求，培养学生工匠

精神，为学生在校期间接受规范的企业管理、学习先进的企业

管理理念和技术知识创造条件。

2.4 凝练赛事品牌，推动“工匠精神”的传承

高职院校要以职业技能大赛为平台，凝练赛事品牌，将赛事

展现的“工匠精神”融入校园文化建设体系，让“工匠精神”入耳

入脑入心，营造崇尚职业技能、传承“工匠精神”的校园文化氛围 [6]。

学院将历年来在比赛中获奖的学生，例如第 44 届世界技能大赛银

牌获得者杨文浩（该赛项国内奖项零突破）、第一届全国职业技能

大赛汽车技术赛项金牌获得者敬博家，以及多年来在高职院校国家

级比赛中获奖的大量优秀人才邀请到学院现身说法，定期开展演讲、

讲座，不断地向学生灌输工匠精神的种子，使工匠精神成为学校校

园文化的一部分。这种宣传使学生看到在技能路线上的发展方向，

确立正确的职业规划，认识到走技能路线一样可以到达人生的巅峰，

得到社会的认可。通过榜样们的熏陶和渲染，让工匠精神成为学院

的传承，深入人心。学生能够知行合一、学以致用，让“工匠精神”

与专业技能有机结合在一起（图 2）。

图 2 基于职业技能竞赛培养工匠精神方式探究

3 结束语

职业技能大赛是检验教学成果和展示教育水平的舞台，培育

具备“工匠精神”的高素质技能型人才是职业院校的重要使命。

职业技能竞赛是各职业院校提升教学水平，检验教学能力的重要

平台。高职院校应不断尝试在促进和发展职业竞赛的过程中，不

断将“工匠精神”融入教育教学全过程，提高学生专业技能和职

业素养，为技能强国筑牢基石，让“工匠精神”成就出彩人生。

广告

广告

广告

广告