整车电路图的识读技巧
——以起动系统电路为例
2021-12-22共轨之家
共轨导读
随着电喷系统的普及及整车驾乘舒适性的提高,车辆需要的电控部件越来越多,各种控制模块如防盗系统控制单元、ABS控制单元、VCU(整车控制器)、CBCU(车身控制单元),各种附件如阅读灯、电动车窗、刮水器、洗涤器等层出不穷,整车线路也越来越复杂。很多维修师傅为此感到头痛,尤其是校泵出身的师傅,对电路比较陌生,看到整车电路图,有时会一头雾水,完全不知道从哪儿下手。
说到电路图,小轨认为可分为2类,一类是线束布置图,一类是线束原理图。线束布置图就是线束在哪儿布置安装,在哪儿分叉,在哪儿转接,在哪儿连接什么部件,在哪儿搭铁,各段线路长度是多少,相当于线束的外形轮廓尺寸。而线束原理图则是各个部件对应的端子号、线号是什么,以及是怎么控制的,相当于线束的内在东西。本期小轨以东风天龙雷诺车的起动系统电路为例,介绍整车电路图的识读技巧。
1 发动机控制单元端子图
在识读整车电路图之前,首先得看懂发动机控制单元(ECU)端子图,了解ECU的控制逻辑,这是前提条件。图1所示为部分与起动相关的东风EDC7UC31系统电路。
1.1 ECU的端子定义
分析图1可知,ECU的端子1.02、端子1.03、端子1.08、端子1.09为供电端子,端子1.05、端子1.06、端子1.10、端子1.11为搭铁端子;端子1.40为唤醒电源(T15)信号端子,端子1.61为起动(T50)信号端子,端子1.64为车下熄火开关信号端子;端子1.37和端子1.51为起动继电器的控制信号端子。
图1 东风EDC7UC31系统起动电路(部分)
1.2 ECU的工作原理
虽然ECU的供电为常供电,且负极搭铁,但此时ECU并没有工作,即ECU相关的端子没有电压输出。当车上的钥匙开关转到ON挡时,ECU检测到端子1.40有24 V的电压(备注:故障检测仪读取的数据流上可以看到ON挡的状态变化),说明ECU接收到了驾驶人的操作请求(请求ECU工作),此时ECU开始工作。
ECU工作后,相关的端子有电压输出,如CAN线有2.5 V左右的电压,K线有略小于24 V的电压,给传感器供电的端子(由ECU内部供电模块控制)有5 V的输出电压,主继电器(公共高端)有24 V的输出电压。以上信息可以用来初步判断ECU是否有故障,即让ECU工作,测量相应端子的输出电压是否正常。
1.3 起动系统工作原理
当钥匙开关转到ST挡,ECU检测到端子1.61有24 V电压(备注:故障检测仪读取的数据流上可以看到ST挡的状态变化),说明ECU接收到了驾驶人的起动请求。同时,ECU还会判断一些与起动相关的信号是否符合起动要求,如保护开关、空挡开关、离合器开关等的状态。若这些开关的状态均符合要求,则ECU会控制起动继电器吸合,接通起动机电路,进而起动发动机。
2 识读起动系统电路
图2所示为东风天龙雷诺车的起动系统电路,这里小轨先跟大家简单说明以下几点。
图2 东风天龙雷诺车起动系统电路
(1)开关、继电器及熔丝的简图,相信大家都已经很熟悉,就不再赘述。
(2)每条线上都会有一个数字,这个数字就是这条线对应的代号,实车线束上也会刻印这个号,知道线号去查找线束就方便多了。东风商用车的电路原理图中,每个线号的前两位数字代表一个系统。如果对这方面有所了解,将有利于提高故障排查的效率。有些电路图中,这个数字后面还会跟一个数字,如“0201 3.0”,3.0表示线径(即横截面积,单位为mm²),有些还会标注线束的颜色信息。
(3)起动机上有30号端子、50号端子及搭铁端子,其中30号端子是供电端子,50号端子是起动信号端子。
(4)点火锁符号的行(第2行至第5行)表示钥匙开关所处的挡位,OFF挡为原始位置,锁车后钥匙可以拔出,且汽车转向柱也会被锁止;ACC挡为附件挡,接通汽车上的部分用电设备;ON挡为点火挡,行车时钥匙开关所处的状态,该状态下全车所有电路都处于工作状态;ST挡为起动挡,起动后自动恢复到ON挡。列(第2列至第6列)表示钥匙开关的接线柱,其中B接线柱表示接常电源,ACC接线柱表示接附件,IG接线柱表示至点火继电器,R接线柱表示至起动继电器,S接线柱表示至ECU;用黑线相连的黑点,表示接通的接线柱。如钥匙开关在ACC挡,表示附件与常电源相连,相关附件就能正常工作。
在了解上述电路图的简要说明后,那该怎么查看图2呢?还是一样,在了解起动系统控制逻辑后,找供电线、开关及继电器,看看这些部件都与哪些连接,受哪些部件控制。
2.1 ECU工作
当钥匙开关转至ON挡时,点火锁上的B接线柱、ACC接线柱、IG接线柱接通,此时的工作电路如下。
(1)ECU供电电路:蓄电池正极→电源总开关→0230号线→30 A熔丝→0270号线→ECU正极端子,ECU正极接通。ECU搭铁电路:ECU负极端子→0100号线→车身搭铁,ECU负极搭铁。
(2)ON继电器及ON附继电器电路:蓄电池正极→电源总开关→0230号线→120 A熔丝→0250号线→15 A熔丝→0201号线→点火锁→0203号线→ON继电器及ON附继电器→车身搭铁,此时ON继电器及ON附继电器吸合。
(3)点火信号/T15信号电路:蓄电池正极→电源总开关→0230号线→60 A熔丝→0260号线→ON继电器→0218号线→15 A熔丝→0215号线→ECU端子140。当ECU端子140接收到24 V电压后,ECU工作,相关的端子输出电压。
(4)如果钥匙开关处于ON挡,变速器挡位在空挡,空挡开关闭合,ON附继电器吸合,空挡继电器也吸合,此时空挡继电器电路为:蓄电池正极→电源总开关→0230号线→120 A熔丝→0250号线→ON附继电器→0209号线→10 A熔丝→0211号线→空挡开关→0212号线→空挡继电器→车身搭铁,此时空挡继电器吸合。
2.2 起动系统工作(变速器挡位在空挡)
当钥匙转至ST挡时,点火锁中的S接线柱、R接线柱、IG接线柱、B接线柱接通,此时的工作电路如下。
(1)起动信号/T50信号电路:蓄电池正极→电源总开关→0230号线→120 A熔丝→0250号线→15 A熔丝→0201号线→点火锁→0202号线→空挡继电器→0213号线→ECU端子161。当ECU检测到端子161有24 V电压时,ECU也就接收到了起动信号。
(2)ECU接收到起动信号后,判断其他信息是否正常。若其他信息正常,则控制端子137与端子151之间形成24 V电压差,起动继电器吸合,起动机运转,发动机起动。起动机上的端子电路如下。
1)起动机50号端子电路:蓄电池正极→电源总开关→0230号线→120 A熔丝→0250号线→起动继电器→0402号线→起动机的50号端子。
2)起动机30号端子电路:蓄电池正极→电源总开关→0230号线→起动机的30号端子。
3)起动机负极端子电路:起动机负极端子→0100号线→车身搭铁,起动机负极搭铁。
发动机起动着机后,钥匙开关回到ON挡,ECU端子161处的起动信号断开,则起动继电器也随之断开,起动机停止运转。
2.3 车下副起动
在检查发动机故障过程中,当不方便使用车上的钥匙开关去起动发动机时,可以使用副起动开关进行发动机起动(前提条件是钥匙开关在ON挡,变速器挡位在空挡)。此时起动信号/T50信号电路为:蓄电池正极→电源总开关→0230号线→120 A熔丝→0250号线→ON附继电器→0209号线→10 A熔丝→0211号线→空挡开关→0212号线→副起动开关→空挡继电器→0213号线→ECU端子161。
ECU接收到起动信号后,判断其他信息是否正常。若其他信息正常,则接通起动机电路,起动机运转,发动机起动。当发动机起动后,副起动开关弹开,ECU端子161处的起动信号断开,此时起动机继电器也随之断开,起动机停止运转。
以上就是东风天龙雷诺的起动系统工作原理,对于整车电路图大家不要怕,看图时不要急于求成,想一次性看完所有的电气系统,看图时要先挑一个系统去看,只要一个系统搞明白了,其他类比即可;另外一点,大家看到整车电路图中有很多的熔丝、继电器、连接点等,这些都是故障高发点,在排查故障时一定要重视这些点。