第九章 汽车主要电气系统电路分000

chendaju

学习目标：
1、掌握汽车主要电气系统电路分析方法。
2、掌握汽车主要电气系统电路检测要点。
3、总结规律，学会看图。

第九章  汽车主要电气系统电路分析

第一节  充电系统

本章以丰田佳美(3VZ-FE发动机)为例，进行说明。
一、充电系统工作原理(见图9-1)
充电系统由交流发电机、电压调节器、充电警示灯、点火开关、保险丝和电瓶组成。
充电系统的工作过程如下：
当点火开关转到ON位时(IG2)，从电瓶出来的电流由发电机的L端子经电压调节器(IC片)流至端子E，接通充电警示灯电路，使充电警示灯点亮。
当发动机起动时(点火开关在ST位置)，从电瓶出来的电流由发电机的S端子经电压调节器流到端子F，接通发电机转子绕组，产生发电机所需的磁场。
当发动机起动后，点火开关转到ON位，此时发电机的励磁电流已经由发电机本身发出的电流来供应。随着发动机转速的升高，发电机的输出电压也随之增大。当输出电压大于电瓶电压时，端子B处便产生反向的充电电流。同时，端子L处的电压提高，电瓶与端子L之间的电位差消失，充电警示灯熄灭。当发动机高速运转时，发电机的输出电压由电压调节器进行调节，使发电机的输出电压保持恒定，不会因转速升高而变化。
图9-1 充电系统工作原理
二、元件位置
充电系统的各元件位置与起动系统基本相同，只是起动机和发电机的位置不同。起动机和曲轴飞轮啮合，故在发动机后部。而发电机由前端曲轴皮带轮带动，位于发动机前端。图9-2所示为5S和1MZ发动机的充电系统元件位置图。

图9-2  发动机的充电系统元件位置图
三、电路图
充电系统各元件的电路连接及工作原理，见图9-4。
(二)接头视图
图9-3所示为充电系统元件的接头视图，接头端子的连接情况参见电路图9-4，接头名称见表3-2-1到表33-3。

图9-3  充电系统元件的接头视图

图9-4  充电系统各元件的电路连接及工作原理
第二节  起动系统

一、系统工作原理
起动系统包括电瓶、起动机、起动离合器和齿轮、电磁起动操纵装置、起动机继电器、点火开关和配线。
如图9-5所示，当点火开关转到START位置时，电流从端子50流到电磁起动线圈的绕组，产生电磁力(向左)推动电磁铁芯，接通起动机的端子30和电机绕组，使电瓶电流直接流向起动机，使起动机运转并带动发动机曲轴转动。
当发动机正常运转后，起动离合器自动切断起动机和发动机曲轴的联接，以免大大高于起动机转速的发动机反拖动起动机引起事故。同时点火开关转到ON位，电磁起动装置的电磁力即刻消失，电磁铁在回位弹簧和电磁反力的作用下迅速回到原来的位置，并切断起动机的电流使之停止运转。
起动系统的元件位置，参见图9-6。

图9-5  起动系统工作原理图

图9-6  起动系统的元件位置

第三节  点火系统
一、工作原理
发动机点火系统由点火线圈、点火器总成、分电器(分电器式点火系统)和位于ECM内的电子点火提前电路等组成。其作用是按照发动机各缸的点火顺序，在一定的时刻供给火花塞以足够高的电压，使火花塞两极间产生电火花，从而点燃气缸中已压缩的可燃气体。
由丰田佳美发动机电脑(TCCS ECM)控制着点火系统的工作。TCCS ECM内贮存有大量发动机各种工况下的最佳点火数据，它根据各传感器送来的发动机运转工况(包括发动机转速、进气量、冷却水温度)和汽车行驶状况(怠速、换挡、加/减速等)计算点火正时，ECM向点火器发出1个点火信号，点火器通过控制点火线圈初级电路的通断，使次级线圈产生高压电、依次按点火顺序被分配到各气缸火花塞，使之在电极产生火花。
经耦合线圈感应导致点火器产生相应的点火信号IGF直接传送给电脑，以监督点火系统的正常工作。(见图9-7)。丰田佳美点火系统各主要元件位置见图9-8。


图9-7  丰田佳美3VZ-FE发动机点火系统原理图
二、电路图
(一)点火和起动系统电路图见图9-9和图9-10。
(二)电路检修提示
I 12：点火开关：
4-7：点火开关在ST位置时导通。
10-9：点火开关在ON或ST位置时导通。
C 7离合器起动开关(M/T)：
1-2：离合器踏板完全踩下时导通。
起动机继电器：
2-4：离合器起动开关为ON，同时点火开关在ST位置(M/T)时导通。
点火开关在ST位置，同时换挡杆处于P/N位置(A/T)时导通。
起动机：
离合器起动开关为ON，点火开关在ST位置时触点闭合。
P1. P/N位置开关(空挡起动开关)(A/T)：
2-3：A/T变速杆在P或N位置时导通。
C1冷起动喷油器：
2-1：冷起动喷油器正时开关接通并且起动机开始转动时电压约12V。
S2冷起动喷油器正时开关：
触点在35℃以上时断开。

图9-8  丰田佳美3VZ-FE车发动机的点火系统主要元件位置

第四节  车身电器及附属装备

一、后风窗除雾器
后风窗除雾器各元件的电路连接及工作原理，见图9-11。
后风窗除雾器电路维修说明:
1、除雾器继电器:
5-3：当点火开关接通，后风窗除雾器开关接通时接通。
2、后风窗除雾器开关:
3一搭铁：点火开关接通时电压约12V。
2一搭铁：一直导通。
3-6：后风窗除雾器开关接通时导通。
二、雨刮清洗器系统
1、后风窗雨刮和清洗器(3VZ-FE型发动机)
（1）后风窗雨刮和清洗器各元件的电路连接及工作原理见图9-12。
（2）电路工作原理：
当点火开关接通时，电流通过雨刮保险丝流向清洗器电机的端子2，后风窗雨刮继电器的端子4和后风窗雨刮电机的端子1。
① 后风窗雨刮的正常工作：
当点火开关及后风窗雨刮和清洗器开关接通时，电流从后风窗雨刮继电器的端子4→端子6→后风窗雨刮和清洗器开关的端子1→端子16→搭铁，使后风窗雨刮继电器线圈通电，然后电流从后风窗雨刮继电器的端子4→端子1→后风窗雨刮电机的端子2→后风窗雨刮电机→搭铁，使电机转动，带动后风窗雨刮工作。
②后风窗雨刮的间歇性工作：
当点火开关接通且后风窗雨刮和清洗器开关位于卧叮位置时，电流从后风窗雨刮继电器的端子4→端子3→后风窗雨刮和清洗器开关的端子10→端子16→搭铁，使后风窗雨刮继电器工作，然后电流从后风窗雨刮继电器的端子4→端子1→后风窗雨刮电机的端子2→后风窗雨刮电机→搭铁使电机转动，带动雨刮工作，此时，后风窗雨刮电机内的触点闭合，电流从后风窗雨刮电机的端子1→端子3→后风窗雨刮继电器的端子2→端子1→后风窗雨刮电机的端子2→搭铁。
这时，间歇-停止电路工作，电路中的电容器充电，雨刮继续工作直至到达停止位置，雨刮停止工作后，电流不能从后风窗雨刮继电器的端子2流向间歇-停止电路，但电容器向间歇电路放电，因而电路继续工作直至电容器放电结束，因此，放电时间等于间歇工作的时间。
当电容器放电结束后，电流从后风窗雨刮继电器的端子4→端子3→后风窗雨刮和清洗器开关的端子10→端子16→搭铁。然后，电流从后风窗雨刮继电器的端子4→端子1→后风窗雨刮电机的端子2→后风窗雨刮电机→搭铁，使后风窗雨刮电机转动，重复此过程，后风窗雨刮可进行间歇性工作。
③清洗器的工作：
当接通点火开关并将后风窗雨刮和清洗器开关旋至WASER位置(清洗器开关接通)，电流从清洁器电机的端子2→端子3→后风窗雨刮和清洗器开关的端子2→端子16→搭铁，带动清洗器电机转动，使后风窗清洗器喷射清洗液，当断开后风窗雨刮开关，并朝OFF方向转动后风窗雨刮和清洗器开关时，清洗器仍喷射清洗液。
（3）电路维修说明：
R19 后风窗雨刮继电器：
4一搭铁：点火开关接通时电压约12V。
7一搭铁：一直导通。
1-4：当点火开关接通且雨刮开关处于INT位置时，每隔9s-15s出现间歇性电压变化。
W1 清洗器电机：
2一搭铁：点火开关接通时电压约12V0
3一搭铁：清洗器开关接通时导通。

第五节  灯光信号
一、制动灯
制动灯各元件的电路连接及工作原理见图9-13：
电路工作原理：
电流一直通过制动灯保险丝流向制动灯开关的端子2(3VZ-FE发动机)。
当点火开关接通时，电流从仪表保险丝流向车灯故障传感器的端子8，同时通过倒车警示灯流向车灯故障传感器的端子4。
制动灯断路警示：
当点火开关接通、制动踏板踏下(制动灯开关接通)时，如果制动灯电路断路，从车灯故障传感器端子7流向端子13的电流发生变化，因而车灯故障传感器检测到断路，车灯故障传感器的警示电路接通。
由此，电流从车灯故障传感器的端子4→端子11→搭铁，倒车警示灯点亮，踏下制动踏板，流向车灯故障传感器端子8的电流使警示电路保持接通，倒车警示灯保持点亮，直至点火开关断开。
（3）电路维修说明：
① S10制动灯开关：
2-1：踏下制动踏板时接通。
② L2车灯故障传感器：
1、2、7-搭铁：制动灯开关接通时电压约12V。
4、8-搭铁：点火开关接通时电压约12V。
11- 搭铁：一直导通。
二、转向信号和危险警示灯
（1）3VZ-FE型发动机转向信号和危险警示灯各元件的电路连接及工作原理见图9-14。
2）电路维修说明：
转向信号闪光器：
6 2一搭铁：点火开关接通或危险警示灯开关接通时电压约12V。
6 1一搭铁：点火开关接通且转向信号灯开关置于左转或右转、或危险警示灯开关接通时，电压从约12V变为0V。
1 3一搭铁：一直导通。
三、前照灯
1、加拿大制造的3VZ-FE型发动机前照灯各元件的电路连接及工作原理见图9-15、9-16。
2、电路工作原理(3VZ-FE发动机)：
电瓶电流始终从主保险丝→前照灯继电器(线圈侧)→日间行车信号灯继电器(主继电器)的端子5和变光开关的端子14。
前照灯继电器(线圈侧)→组合继电器的端子3→端子4→车灯控制开关的端子13。
主保险丝→No.2日间行车信号灯继电器(线圈侧)→日间行车信号灯继电器(主继电器)的端子17。
主保险丝→交流发电机保险丝(100A)→尾灯继电器(线圈侧)→日间行车信号灯继电器(主继电器)的端子4。
(A)日间行车信号灯的工作原理：
发动机起动时，发电机(交流发电机)的端子L处产生的电压加在日间行车信号灯继电器(主继电器)的端子11上。
如果此时拉起驻车制动操纵杆(驻车制动开关接通)，继电器未通电，因此日间行车信号灯系统不工作。
如果释放驻车制动操纵杆(驻车制动开关断开)，则信号输入日间行车信号灯继电器(主继电器)的端子8。因此，继电器接通，电流从主保险丝→交流发电机保险丝(100A)→尾灯继电器(触点侧)→尾灯保险丝→日间行车信号灯继电器(主继电器)的端子10→端子3→组合开关的端子2→端子11→搭铁，同时，电流也从主保险丝流向No.2日间行车信号灯继电器(触点侧)→在前照灯远光保险丝→左前照灯远光指示灯的端子1→端子2→右前照灯远光指示灯的端子2→端子1→N0.3日间行车信号灯继电器的端子5→端子2→搭铁，因而尾灯和前照灯点亮。
一旦日间行车信号灯系统工后，尾灯、前照灯点亮，即使驻车制动操纵杆拉起(驻车制动开关接通)，尾灯、前照灯仍保持点亮。
当点火开关接通，发电机(交流发电机)的端子L无电压时发动机失速，此时尾灯、前照灯仍保持点亮，如果点火开关断开，则尾灯和前照灯熄灭。如果当释放驻车制动操纵杆(驻车制动开关断开)时发动机起动，则日间行车信号灯系统工作，尾灯、前照灯点亮。
(B)前照灯的工作原理：
a.车灯控制开关在前照灯位置：
当车灯控制开关转至前照灯位置，电流从前照灯继电器(线圈侧)流向组合继电器的端子3→端子4→车灯控制开关的端子13→端子11→搭铁，前照灯继电器接通。
因而使电流流向前照灯继电器(触点侧)→DRL保险丝→N0.3日间行车信号灯继电器(线圈侧)和No.4日间行车信号灯继电器(线圈侧)→搭铁，No.3和No.4日间行车信号灯继电器接通。同时，电流从前照灯继电器(触点侧)流向前照灯近光保险丝→前照灯近光的端子1→端子2→搭铁，前照灯近光指示灯点亮。
b.变光开关在闪光位置：当变光开关转至闪光位置，电流从前照灯继电器(线圈侧)→变光开关的端子14→端子9→搭铁，前照灯继电器接通。同时，信号从变光开关的端子12和端子14传送至日间行车信号灯继电器(主继电器)的端子16和端子5，日间行车信号灯继电器(主继电器)接通，当前照灯继电器和日间行车信号灯继电器(主继电器)接通时，N0.2日间行车信号灯继电器也接通，则前照灯近光和远光指示灯都点亮。
c.变光开关在远光位置：
当车灯控制开关转于前照灯位置，信号从车灯控制开关的端子13→组合开关的端子4→端子3→日间行车信号灯继电器(主继电器)的端子5：开关转至远光位置时，信号从变光开关的端子12传送至日间行车信号灯继电器(主继电器)的端子16。这些信号促使No.2日间行车信号灯继电器接通，则电流从No.2日间行车信号灯继电器(触点侧)→左前照灯远光保险丝→左前照灯远光的端子1→端子2→No.4日间行车信号继电器(触点侧)→搭铁，同时，声流也从右前照灯远光保险丝→No.3日间行车信号灯继电器(触点侧)→右前照灯远光的端子1→端子2→No.4日间行车信号灯继电器(触点侧)，则前照灯远光指示灯点亮。
④ 电路维修说明：
D4 日间行车信号灯继电器(主继电器)：
2-搭铁：点火开关接通时电压约12V.
15-搭铁：电压保持约12V。
8-搭铁：驻车制动操纵杆拉起(驻车制动开关接通)时导通。
13-搭铁：一直导通。
前照灯继电器：
2-1：车灯控制开关在前照灯位置或变光开关在闪光位置时接通。
3、车灯自动熄灭电路：
3VZ-FE型发动机车灯自动熄灭电路中各元件的连接及工作原理见图9-17。
点火开关接通时，电流通过仪表保险丝流至组合继电器的端子7，电压一直通过尾灯继电器(线圈侧)加在组合继电器的端子A2上，以及通过前照灯继电器(线圈侧)加在组合继电器的端子A3上。
A.正常照明的工作原理：
a.尾灯工作原理：
车灯控制开关转至尾灯位置时，信号输入组合继电器的端子 A 1。根据此信号，电流从组合继电器的端子A 2→端子A 1→车灯控制开关的端子2→端子11→搭铁、尾灯继电器接通，尾灯点亮。
b.前照灯工作原理：
车灯控制开关转至前照灯位置时，信号输入组合继电器的端子 A 1和A 4。根据此信号，电流从组合继电器的端子 A 3→端子A 4→车灯控制开关的端子13→端子11→搭铁，前照灯继电器接通，前照灯点亮，同时尾灯都会点亮。
B.车灯自动熄灭的工作原理：
在车灯点亮、点火开关断开(信号输入组合地电器的端子7)的情况下，当司机门开启(信号输入组合继电器的端子6)时，组合继电器工作，尾灯电路中，从组合继电器的端子 A2流向端子 A1的电流切断，且前照灯电路中，从组合继电器的端子A3流向端子A4的电流也切断，因而所有车灯自动熄灭。
④电路维修说明：
I13组合继电器：
7一搭铁：点火开关接通时电压约12V。
1一搭铁：电压一直约为12V。
A 3一搭铁：车灯控制开关在OFF或尾灯位置时电压约12V。
A 2一搭铁：车灯控制开关在OFF位置时电压约12V。
6一搭铁：左前车门开启时导通。
A 4一搭铁：车灯控制开关在前照灯位置时导通。
A 1一搭铁：车灯控制开关在尾灯或前照灯位置时导通。
10一搭铁：一直导通。
四、尾灯
3VZ-FE型发动机尾灯各元件的电路连接及工作原理见图9-18、9-19。
当车灯控制开关转至尾灯或前照灯位置，电流通过尾灯保险丝流向车灯故障传感器的端子3。
当点火开关接通时，电流从仪表保险丝流向车灯故障传感器的端子8，并通过尾灯警示灯流向车灯故障传感器的端子4。
尾灯断路警示：
当点火开关接通，车灯控制开关转至尾灯或前照灯位置，如果尾灯电路断路，车灯故障传感器通过车灯故障传感器的端子3至端子9间的电流变化可检测到该故障，且车灯故障传感器的警示电路接通。
因而，电流从车灯故障传感器的端子4→端子11→搭铁，尾灯警示灯点亮，并一直点亮至车灯控制开关断开。
（4）电路维修说明：
尾灯继电器：
3-5：车灯控制开关转至尾灯或前照灯位置时接通。
L2车灯故障传感器：
4、8一搭铁：点火开关接通时电压约为12V。
3一搭铁：车灯控制开关在尾灯或前照灯位置时电压约12V。
11一搭铁：一直导通。
五、喇叭
3VZ-FE型发动机喇叭电路中各元件的连接及工作原理见图9-20。
电路维修说明：
喇叭继电器：
2-3：喇叭开关接通时导通。



图9-9  丰田佳美3VZ-FE型发动机点火和起动系统电路图


图9-10 丰田佳美3VZ-FE型发动机点火和起动系统电路图（续图）

图9-11  后风窗除雾器电路图

图9-12  后风窗雨刮和清洗器电路图


图9-13  制动灯电路图


图9-14  转向信号和危险警示灯电路图



图9-15  前照灯电路图


图9-16  前照灯电路图


图9-17  车灯自动熄灭电路图


图9-18  尾灯电路图

图9-19  尾灯电路图

图9-20  喇叭电路图

loohoolinda

针对上述汽车主要电气系统电路分析的内容，以下是专业的回复帖子：

关于汽车主要电气系统电路分析的学习目标，重点在于掌握汽车电气系统的工作原理及分析方法。以丰田佳美为例，其充电系统涵盖了交流发电机、电压调节器、充电警示灯等关键部件。当点火开关打开时，电流路径开始启动，流经各个部件形成完整的电路。掌握这一系统的电路分析不仅要求理解电路图的阅读方法，还要熟悉各部件的功能及它们之间的相互作用。在实际检测过程中，应重点关注各连接点的接触情况、电压和电流的稳定性等。通过深入学习和实践，您将能够准确分析并检测汽车电气系统的电路问题。希望您在学习的过程中不断总结规律，熟练应用所学的电路分析方法。

对于后续的学习和实践，建议您加强对汽车其他电气系统的了解和分析，如启动系统、照明系统等，全面熟悉汽车的电气系统，以更好地应对实际工作挑战。