理论教育 汽车电路图识读规范:掌握汽车总线控制模块的检修

汽车电路图识读规范:掌握汽车总线控制模块的检修

时间:2023-10-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:无论何种汽车电路图,往往都包含电路图符号说明和汽车电路图识读示例。当然,要在从事汽车故障检测时充分依靠汽车电路图,还需要一定的电路理论基础和维修实践的悟性。图3-2-4为奔驰汽车的电路原理图示例。识读汽车电路图练习可以按照车系进行。目前,国内汽车保有量逐年增加,品牌日趋多样,想要识读全所有车型种类的汽车电路图极不现实,也大可不必。

汽车电路图识读规范:掌握汽车总线控制模块的检修

阅读汽车电路图是了解汽车制造工艺和控制系统原理的基本途径,要想成为汽车维修高手,就必须能够看懂汽车电路图。虽然不同国家、不同品牌的汽车电路设计各有自己的特点,电路图的图形符号和标注方法往往差异较大,但是汽车电气系统的基本工作原理是相通的。因此,识读汽车电路图并非毫无章法、全无规律,而是存在一些通用技巧和经验可以遵循。无论何种汽车电路图,往往都包含电路图符号说明和汽车电路图识读示例。阅读这些说明和识读范例,我们就可以对电路图中的各种基础元件、系统、信号、连接标志、控制关系和缩略语有基本的了解。

当然,要在从事汽车故障检测时充分依靠汽车电路图,还需要一定的电路理论基础和维修实践的悟性。

3.2.1 汽车整车电路的组成

现代汽车的整车电路是将全车所有的电器电子设备,按照它们各自的工作特性以及相互间的内在联系,通过不同直径和颜色的导线连接起来的一个完整的控制系统,即全车总线。

不同型号的汽车,尽管采用的电器设备数量不同,型号不一,安装的位置和控制的方式也有差别,但是归纳起来,一般都由电源电路、起动电路、点火电路、照明与灯光信号装置电路、仪表信息系统电路、辅助装置电路和电子控制系统电路组成。

一、电源电路

电源电路也称充电电路,是由蓄电池发电机、调节器及充电指示装置等组成的电路。电能分配(配电)及电路保护器件也可归入这一电路。

二、起动电路

起动电路是由起动机、起动继电器、起动开关及起动保护电路组成的电路。低温条件下起动预热的装置及其控制电路也可列入这一电路。

三、点火电路

点火电路是汽油发动机汽车特有的电路。早期由点火线圈、分电器、电子点火控制器、火花塞及点火开关组成。目前微机控制的电子点火控制系统都已列入发动机电子控制系统中。

四、照明与灯光信号装置电路

照明与灯光信号装置电路是由前照灯、雾灯、示廓灯、转向灯、制动灯、倒车灯、车内照明灯及有关控制继电器和开关组成的电路。

五、仪表信息系统电路

仪表信息系统电路是由仪表及其传感器、各种报警指示灯及控制器组成的电路。

六、辅助装置电路

辅助装置电路是由为提高车辆安全安性、舒适性等而设置的各种电器装置组成的电路。辅助电器装置的种类随车型不同而有所差异。汽车档次越高,辅助电器装置越完善。一般包括风窗刮水及清洗装置、风窗除霜(防雾)装置、空调装置、音响装置等。较高级车型还装有车窗电动举升装置、电控门锁、电动座椅调节装置和电动遥控后视镜等。

七、电子控制系统电路

电子控制系统电路主要由发动机控制系统(包括燃油喷射、点火、排放等控制)、自动变速器及恒速行驶控制系统、制动防抱死系统、安全气囊控制系统等电路组成。

3.2.2 汽车电路图的基础元件符号和绘制特点

一、汽车电路图的基础元件符号

在汽车电路原理图中,各电器元件均采用图形符号表示,从用电器入手,很容易把与之相关的控制器件查找出来,某些电路原理图还表达出电器元件的内部工作原理。

表3-2-1为汽车电路图中的元件符号举例,表3-2-2和表3-2-3则分别给出汽车电路图中的线束颜色举例和端子标号举例。

表3-2-1 汽车电路图中的元件符号举例

表3-2-2 汽车电路图中的线束颜色举例

表3-2-3 汽车电路图中的端子标号举例

二、汽车电路图的绘制特点

由于国家法规、行业标准的差异,各汽车制造公司绘制出的电路原理图风格各异,具体差别主要集中在电路图符号表达、全车电路模块化处理、电路器件走线布局、图注方式及电路状态表达方式等方面。下面介绍几种典型风格的汽车电路图。

1. 横坐标式电路图

该模式的电路图在最下端通过编号坐标来标注图中各线路的位置,各线路纵向平行排列,每条线路对准下框线上的一个编号。图中一般不允许横向交叉跨度较大的走线,横向连接的走线采用“断口标注方式”表示,即线路断口处标注为与之相连的另一段线路所在图中的位置编号。这样的绘制电路图方法主要以德国大众车系为主,目前主要国产品牌轿车中桑塔纳捷达宝来、波罗、帕萨特奇瑞奥迪、红旗等均采用该方式的电路图。

图3-2-1是大众途安电路图的样式。

图3-2-2选自奥迪A8舒适系统中央控制单元电路图,它是采用横坐标式的汽车电路图。

图3-2-3选自大众途安2005款的车载网络系统电路图,它是采用横坐标式的另一种汽车电路图。

大众汽车的维修手册中,电路图一般都以这样的形式表示:

(1) 电路采用纵向排列,垂直布置;

(2) 采用断线代号法解决交叉问题;

(3) 全车电路图分为3个部分:最上面是中央配电盒系统,中间部分是车上的电器元件及连线,最下面的横线是搭铁线。

2. 横纵坐标式电路图

该模式的电路图采用横纵坐标来确定电器在电路图中的位置,例如奔驰系列汽车电路图中就采用数字做横坐标、字母做纵坐标的方法给电路进行定位

图3-2-4为奔驰汽车的电路原理图示例。

奔驰汽车电路原理图用纵坐标(字母)和横坐标(数字)来确定电器在电路图中的位置。图中电器符号的标注采用代码及文字的组合:代码前部是字母,后部数字代表编号,一般电器代码之下还注明电器名称。

3. 无标模块式电路图

采用无标模块式绘图的汽车公司比较多,例如通用别克本田、东风雪铁龙、富康丰田福特宝马三菱等。但各公司的具体电路表达方式和图形符号各有不同,读图时需要参照相关电路图和图形符号列表进行。

图3-2-5为通用汽车原理图中的搭铁分布示意图

通用汽车全车电路图主要分成4类:电源熔丝分布图数据通信示意图、搭铁分布示意图、系统图。系统电路图中电源线从上方进入,通常从熔丝开始,电器在中部,接地点在最下方。图中的导线除了表明颜色和截面积之外,通常还标有该电路的编码。阅读电路编码,可以知道该电路在汽车上的位置(例如从通用汽车的车辆位置分区代码示意图可以查阅)。

图3-2-6是通用君越品牌汽车的发动机冷却系统示意图。(www.daowen.com)

4. 米切尔电路图

该维修资料向用户提供世界上绝大多数的汽车产品的技术图纸,现已成为中国地区汽车维修的主要资料。

识读汽车电路图练习可以按照车系进行。目前,国内汽车保有量逐年增加,品牌日趋多样,想要识读全所有车型种类的汽车电路图极不现实,也大可不必。如前所述,只要突破一两种车型,便可触类旁通,为了使有限的知识和精力能覆盖更为广阔的车型品种,就要按照目前市场保有量较高的日、美、欧(德、法)、韩等车系合理划分,从中挑选出一两种车型作为重点掌握的对象。

3.2.3 大众帕萨特汽车电路图的识读举例

大众车系电路图遵循德国工业标准DIN 725527,图3-2-7和图3-2-8均为大众车系的电路图。图3-2-7上部的灰色区域表示汽车的中央接线盒的熔丝与继电器,区域内部水平线为接电源正极的导线,有30号线、15号线、X号线等。其中,30号线直接接蓄电池正极,称为常火线。15号线接点火开关,当点火开关处于“ON”及“START”档时有电,给小功率用电器供电。

如图3-2-8所示,X号线为点火开关在“ON”或“START”时的大容量火线,31号线为接地线。图的最下端是标注图中各线路位置的编号,各线路平行排列,每条线路对准下框线上的一个编号。线路如在图中中断,断口处标注与之连接的另一段线路所在的编号。同时也在线上注出各接地点。所有电器件均处于图中间的位置。图中起连接作用的细实线表示接线柱、接线铜片及铰接等非导线连接方式。

图3-2-9表示大众帕萨特汽车原理图中的各个图注,这是大众车系的另一种电路图的表达形式。识读之前,应该认真地读几遍图注。图注说明了该汽车所有电气设备的名称及其数码代号,通过读图注可以初步了解该汽车都装配了哪些电气设备。然后通过电气设备的数码代号在电路图中找出该电气设备,再进一步找出相互连线、控制关系。

图3-2-7 大众车系电路图识读1

汽车电路图是利用电气图形符号来表示其构成和工作原理的。因此,必须牢记电路图形符号的含义,才能看懂电路原理图。表3-2-4和表3-2-5给出大众帕萨特汽车电路图符号的说明。

对照如表3-2-6所示的端子代号,可以方便地寻找图中相应的系统回路,对于了解系统原理非常有效。

表3-2-4 大众帕萨特汽车电路图符号说明1

表3-2-5 大众帕萨特汽车电路图符号说明2

表3-2-6 大众帕萨特汽车端子代号

阅读如图3-2-10所示的CAN动力系统连线图(在许多原理图中分页显示),可以对本车的网络控制系统有一个全面的了解,在根据故障代码判断故障原因时非常有用。同理,也可以阅读关于系统中其他的总线系统。

分别阅读如图3-2-11和图3-2-12所示的CAN网络的动力系统和舒适系统连线图(在许多原理图中分页显示),可以对不同的网络控制系统进行了解,也可以查阅模块端子的具体位置,以便进行信号的检测。在根据故障代码判断故障原因时非常有用。同理,也可以阅读关于系统中其他的总线系统。

查阅如图3-2-13和图3-2-14所示的不同形式的电气布置图,在控制模块信号和诊断过程中可以快捷地达到工作目的。

在电路图中,各种开关、继电器都是按原始状态(初始状态)画出的,即:按钮未按下、开关未接通、继电器线圈未通电、其触点未闭合(指常开触点),这种状态称为原始状态。在识图时,不能完全按原始状态分析,否则很难理解电路的工作原理,因为大多数用电设备都是通过开关、按钮、继电器触点的变化而改变回路的,进而实现不同的电路功能。所以,必须进行工作状态的分析。阅读汽车电路图不是从头到尾的通读,而是根据需求选择关键性的页面进行查阅,这是养成良好的技能习惯、提高工作效率的重要环节。

3.2.4 上海别克君威汽车电路图的识读举例

通用车系的电路图往往不单独绘制,而是在维修手册中按照17个模块的分类进行绘制。关于汽车维修手册介绍将随后加以介绍。

图3-2-14 大众帕萨特汽车电气布置图2

上海别克君威汽车电路图以无坐标模块方式进行绘制,主要包括车身控制系统示意图、搭铁分布示意图、数据通信GM-LAN、电源分布示意图、电源模式示意图等。

识读过程中,首先应该阅读维修手册中提供的电气符号示意图以及控制模块参考表,熟悉相关的表达方式,以提高阅读的效率。

表3-2-6和表3-2-7分别为君威汽车的两种电气符号示意举例。

通用车系的电路图通常分为电源分布示意图、系统电路图、数据通信示意图和搭铁分布示意图共4类。

一、电源分布示意图(熔丝盒)

图3-2-15是通用车系的电源分布示意图。上海别克君威汽车许多电路的电源是由电源模式主控模块控制的。车辆的电源模式主控模块就是车身控制模块(BCM)。点火开关是小电流开关,并向电源模式主控模块传送多个离散的点火开关信号以确定电源模式,并将电源模式通过串行数据电路发送到需要此信息的其他模块。

表3-2-6 一般电气符号

表3-2-7 模块电路功能符号

二、系统电路图

图3-2-16、图3-2-17和图3-2-18为上海别克君威汽车系统电路图摘选,分别为发动机控制单元的点火系统、喷油系统和冷却系统的电路示意图。

三、数据通信示意图

在现代汽车总线控制模块的检测与维修中,数据链路是一个非常重要的部分。控制模块之间的通信通过高速GM-LAN串行数据电路、底盘高速GM-LAN串行数据电路、中速GM-LAN串行数据电路和低速GM-LAN串行数据电路执行。需要实时通信的模块连接至高速GM-LAN网络和底盘高速GM-LAN网路。车身控制模块(BCM)为网络间的网关。网关的作用是转发GM-LAN高速总线和GM-LAN低速总线之间的串行数据信息,网关按照网络传输协议与每个网络交互。连接到GM-LAN串行数据电路上的模块,在车辆正常工作时监视GM-LAN网络上的串行数据通信情况。模块之间相互交换操作信息和指令。模块需要在串行数据电路上进行交换编程信息,接收器模块也监控这些信息,此外,还用一些定期信息指示传输器模块的可用性

图3-2-16 上海别克君威汽车系统电路图1

图3-2-17 上海别克君威汽车系统电路图2

在对数据通信系统的原理图进行阅读之前,首先需要对全车的数据链路有一个整体的了解,这是现代汽车维修特征中的重要内容。

表3-2-8是通用车系的数据链路示意。

图3-2-19是通用车系的数据通信示意(低速GM-LAN)。

表3-2-8 通用车系的数据链路示意

四、搭铁分布示意图

图3-2-20是通用车系的搭铁分布示意。这样的分布图识读简单,明确地表示各个模块和用电器的搭铁位置所在。只要对照通用汽车的车辆分区策略图,就可以方便地知道和查找各个搭铁点。

3.2.5 丰田卡罗拉汽车电路图的识读举例

表3-2-9是丰田汽车电路图符号示例。图3-2-21和图3-2-22分别给出丰田卡罗拉汽车电路的通用系统图和通信系统描述。

表3-2-9 丰田汽车电路图符号示例

图3-2-21 丰田卡罗拉汽车通信系统图

图3-2-22 丰田卡罗拉汽车通信系统描述

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