汽车电路分析第一章 汽车电路的基本知识

第一章汽车电路的基本知识第一节汽车电路的组成和特点第二节汽车电路的类型第三节汽车电路图的类型第四节汽车用导线、线束和插接器随着汽车电子控制装置增多，汽车电路日趋复杂。但是任何复杂的汽车电路，其原理都基本相同，都由两个电源(蓄电池、发电机)和用电设备组成。各种车型电路的主要不同点在于，它们的熔断丝形式和安装位置、灯光信号电路和辅助电气设备的数量及连接方法上的不同。为了使汽车的电器设备工作，应按照它们各自的工作特性及相互间的内在联系，用导线和车体把电源、电路保护装置、控制器件及用电设备等装置连接起来，构成能使电流流通的路第一节汽车电路的组成和特点下一页返回汽车电路主要由电源、电路保护装置、控制器件、用电设1.汽车上装有两个电源，即蓄电池和发电机。其功能是保证2.电路保护装置主要有熔断丝(俗称保险丝)、电路断电器及易熔线等，其功能是在电路中起保护作用。当电路中流过超过第一节汽车电路的组成和特点上一页下一页规定的电流时切断电路，防止烧坏电路连接导线和用电设备，3.除了传统的各种手动开关、压力开关、温控开关外，现代汽车还大量使用电子控制器件，包括简单的电子模块(如电子式电压调节器等)和微电脑形式的电子控制单元(如发动机电控单元、自动变速器电控单元等)。电子控制器件和传统开关在电路上的主要区别是电子控制器件需要单独的工作电源及需要配用4.第一节汽车电路的组成和特点上一页下一页包括电动机、电磁阀、灯泡、仪表、各种电子控制器件和5.导线用于将以上各种装置连接起来构成电路。此外，汽车1.汽车电气系统的标称电压有12V、24V两种，轿车普遍采用12V，而重型柴油车多采用24V。对发电装置，12V系统的额定电压为14V。低压系统的主要优点是：安全；蓄电池单格第一节汽车电路的组成和特点上一页下一页数少，对减少蓄电池的质量和尺寸有利；白炽灯的灯丝较粗，2.汽车采用直流系统的原因是发动机要靠起动机启动，起动机由蓄电池供电，而蓄电池的电能消耗后又必须用直流电充3.单线制是指从电源到用电设备只用一根导线连接，用汽车底盘、发动机等金属机体作为另一根共用导线，线路简化清晰，安装和检修方便，且电器部件也不需与车体绝缘，所以现第一节汽车电路的组成和特点上一页下一页代汽车普遍采用单线制，但在特殊情况下，有时也需采用双线4.为了让各用电器能独立工作，互不干扰，各用电器均采用并联方式连接，每条电路均有自己的控制器件及保险装置。控制器件保证每条电路的独立工作，保险装置是用来防止因电路5.采用单线制时，蓄电池的一个电极接到车体上，称为“搭铁”。若蓄电池的负极与车体连接，则称为负极搭铁；反之，第一节汽车电路的组成和特点上一页下一页6.汽车电路由相对独立的分系统组成，全车电路一般包括以(1)电源电路由蓄电池、发电机、调节器及工作状况指示装置(电流表、充电指示灯)(2)启动电路由起动机、启动继电器、启动开关及启动保护装(3)点火电路由点火线圈、分电器、电子点火器、火花塞、点火开关等组成的电路。此外，由发动机控制单元进行点火控制第一节汽车电路的组成和特点上一页下一页(4)照明与信号电路由前照灯、雾灯、示宽灯、转向灯、制动(5)仪表与警报电路由仪表、传感器、各种报警指示灯及控制(6)电子控制装置电路由电控燃油喷射系统、自动变速器、制(7)辅助装置电路由为提高车辆安全性、舒适性、经济性等各种功能的电器装置组成的电路。因车型不同而有所差异。一般包括挡风玻璃刮水／清洗装置、挡风玻璃除霜/防雾装置、启动预热装置、音响装置、车窗电动升降装置、电动座椅调节装置及中央电控门锁等装置组成的电路。第一节汽车电路的组成和特点上一页返回一、电源电路、搭铁电路及控制电路（或信号电路）汽车电路根据各自的功能不同，一般可分为电源电路、搭电源电路主要是为电器部件提供电源，传统又称为电器部件的“火”线。如图1-1所示，用电设备为电动机，电源为蓄电池，从蓄电池正极到电动机之间的线路AB段为电器部件（电动机）的电源电路。搭铁电路主要是为电器部件提供电源回路；控制电路主要是控制电器部件是否工作。第二节汽车电路的类型下一页返回图1-1汽车电路的功能返回根据控制器件与用电部件之间是否使用继电器，可分为直1.直接控制电路是最基本、最简单的电路。这种控制电路中不使用继电器，控制器件与用电器串联，直接控制用电器。如图1－2所示，直接控制电路为：蓄电池正极→电路保护装置→控制器件→用电部件（灯泡）→搭铁→蓄电池负极。2.在控制器件与用电部件之间使用继电器或电子控制器的电第二节汽车电路的类型上一页下一页图1－2直接控制电路返回如图1－3所示，控制器件和继电器内的电磁线圈所处的电路称为控制电路。用电器和继电器内的触点所处的电路称为主继电器或电子控制器对受其控制的用电器来讲是控制器件，但继电器和晶体管同时又受到各种开关、电控单元等控制器件的控制，从这个意义上来讲，它们又是执行器件，所以它第二节汽车电路的类型上一页下一页图1－3(a)开关断开时；(b)开关闭合时返回1.非电子控制电路指的是由手动开关、压力开关、温控开关汽车上的手动开关主要是点火开关、照明灯开关、信号灯开关及各控制面板与驾驶座附近的按键式、拨杆式开关及组合2目前电子控制取代其他控制模式成为现代汽车控制的主要方式，如发动机的机械控制燃油喷射被电控燃油喷射所取代，自动变速器及ABS由液压控制转变为电子控制等等。电子控制电第二节汽车电路的类型上一页下一页路是指增加了信号输入元件和电子控制器件，由电子控制器件对用电器进行自动控制的一种电路，此时用电器一般称为执行器。在汽车电子控制系统中，电子控制单元(ElectronicControlUnit，简称ECU)是核心，它通过接收传感器和控制开关输入的各种信号，根据其内部预先存储的数据和编制的程序，通过数学计算和逻辑判断，然后直接或间接控制各执行器汽车电控系统的电路一般可分为：电控单元的电源电路、第二节汽车电路的类型上一页下一页1.如图1－4所示，电控单元与电源的连接电路称为电控单元的电源电路。一般分为两大类：一类与电源正极直接相连，其作用为在任何时候都给电控单元供电，以使电控单元保存数据信息，称为永久电源电路；另一类则在点火开关或其他开关的控制下直接或间接向电控单元供电，以提供正常工作时所需要电控单元通过车体与电源的负极连接的电路称为电控单元的搭铁电路，以使电控单元与电源构成回路。为保证电控单元第二节汽车电路的类型上一页下一页图1－4丰田汽车电控单元的电源电路返回2.信号输入电路有传感器电路、外接开关电路及几个电控单(1)传感器电路。传感器在电路图中不绘制其具体结构，只绘制其符号或用文字标注。有的车型电路图中用符号或字母较具体的表达，如热敏电阻、可变电阻等类型的传感器，而在实践中一般只需要了解其接线端子的代码等有关线路连接的内容。传感器信号输第二节汽车电路的类型上一页下一页①有源传感器电路。大多数传感器需要由电控单元提供基准电压(一般为5V)作为电源才能工作。这类传感器称为有源传感器。②无源传感器电路。有些传感器的工作无需提供电源，当外界条件变化时会产生电动势向电控单元发出电信号。这类传感器称为无源传感器。(2)开关信号电路。电控系统中有多种开关，如点火开关、空调开关、制动开关、自动变速器挡位开关等。这些开关向电控单元提供导通和第二节汽车电路的类型上一页下一页当电控单元的一个接线端子同时与开关和用电器连接时，要注意区分电路的具体作用。①电控单元与开关共同控制用电设备的工作，电控单元12号接线端子同时与灯控开关和继电器电磁线圈连接。从图中可以看出，电控单元12号接线端子内部为电子开关(晶体管)，该接线端子和灯控开关共同控制继电器的电磁线圈，进而控制前照灯的工作。②开关给电控单元提供信号并同时控制用电器的工作。在该图中电控单元的接线端子9与行李舱开关和用电器连接。从图中可第二节汽车电路的类型上一页下一页以看出，接线端子9的内部为信号接收电路。当行李舱门控开关闭合时，接线端子9的电压为0V；当开关断开时，接线端子9的电压为12V。该电路为行李舱门控开关向电控单元接线端子9提供行李舱门开闭信号并同时控制行李舱的门控灯工作。以上两种情况在看电路图、分析电路工作原理时要注意区分。区分的①看电控单元的接线端子代码及文字说明。若注明信号输入，则为开关给电控单元提供信号；若注明为控制某用电器工作，②看电控单元内部的电路。如电控单元内为电子开关的则为电第二节汽车电路的类型上一页下一页控单元控制用电器的电路；电控单元内部为信号接收电路的，(3)与其他电控单元的连接电路。各电控单元之间往往需要传输数据共享是指几个电控单元需要同一个信号输入装置的信号。可以由信号输入装置分别向各电控单元传输信号，也可以向一个电控单元传输信号，然后由这个电控单元通过电控单元工作匹配是指几个系统之间相互影响，如自动变速器在进行换挡控制时，需要发动机电控单元匹配控制，减少喷油量并第二节汽车电路的类型上一页下一页若要由自动变速器电控单元向发动机电控单元传输换挡信号，需要在电控单元之间连接信号导线。近年来，许多新型汽3.执行器是由电控单元控制进行工作。常见执行器有电磁阀、继电器、电动机、灯、蜂鸣器和喇叭等。如图1－11所示，执行器的电路分为电源电路、搭铁电路。当电控单元处于电源电路时，电源电路即为控制电路；当电控单元处于搭铁电路时，搭铁电路即为控制电路。第二节汽车电路的类型上一页返回图1－11执行器的控制电路返回汽车电气设备电路图是将各电气部件的图形符号通过引线条连接在一起的关系图。主要用于表达各电气系统的工作原理及电器部件之间的连接关系，同时还可表示各种电器部件、线束等在车上的具体位置。汽车电气设备电路图可分为四种型电器连接简图是按全车各独立电气系统划分，图中既有电第三节汽车电路图的类型下一页返回气设备图形符号，又有电气设备外形特征图形，使整个电路识读起来更为直观简便。1.布线图的特点布线图是指专门用来标记电气设备的安装位置、外形、线路走向等的指示图。它按照全车电气设备安装的实际方位绘制，部件与部件之间的连线按实际关系绘出，并将线束中同路的导线尽量画在一起。这样，汽车布线图就较明确地反映了汽车实际的线路情况，查线时导线中间的分支、接点很容易找第三节汽车电路图的类型上一页下一页到，为安装和检测汽车电路提供方便。但因其线条密集，纵横交错，给识图、查找、分析故障带来不便。2.(1)布线图中的元器件、部件、组件和设备等项目，应尽量采用其简化外形(如圆形、方形、矩形)来表示，为了便于识图，必(2)(3)导线可用连续线或中断线表示。连续线是用连续的实线来表第三节汽车电路图的类型上一页下一页示端子之间实际存在的导线。中断线是用中断的实线来表示端子之间实际存在的导线，并在中断处标明去向。1.电路原理图可清楚地反映出电气系统各部件的连接关系和（1（2）在大多数图中，电源线在图上方，搭铁线在图下方，电流方向自上而下。电路较少迂回曲折，电路图中电器串、并联关第三节汽车电路图的类型上一页下一页（3）各电器不再按电器在车上的安装位置布局，而是依据工作原理，在图中合理布局，使各系统处于相对独立的位置，从而（4）各电器旁边通常标注有电器名称及代码(如控制器件、继电器、过载保护器件、用电器、铰接点及搭铁点等)（5）电路原理图中所有开关及用电器均处于不工作的状态，例第三节汽车电路图的类型上一页下一页（6）导线一般标注有颜色和规格代码，有的车型还标注有该导线所属电器系统的代码。根据以上标注，易于对照定位图找到（7）电路原理图有整车电路原理图和局部电路原理图之分。整车电路原理图。为了需要，常常要尽快找到某条电路的始末，以便分析确定有故障的路线。在分析故障原因时，不能孤立地仅局限于某一部分，而要将这一部分电路在整车电路中局部电路原理图。为了弄清汽车电器的内部结构，各个部第三节汽车电路图的类型上一页下一页件之间相互连接的关系，弄懂某个局部电路的工作原理，常从整车电路图中抽出某个需要研究的局部电路，参照其他详细的资料，必要时根据实地测绘、检查和试验记录，将重点部位进行放大、绘制并加以说明。2.(1)元器件的表示方法。