任务一 电子电路检测维修

一客户反映,他的新能源汽车长时间停放后,前舱部分线束被动物咬坏了,你能够通过损坏线束的颜色、编码等,初步判断是哪个系统的线束吗?请学习相关知识,帮助客户分析故障原因,并在此基础上整理出你后面需要做的具体工作,从而有效处理当前故障。

学习目标

1)能够描述电路图的识读方法。

2)能够描述电路图的电子元件与控制单元电路信息识读方法。

3)能够描述电路图中的开关和控制器电路信息识读方法。

4)能够描述电路图中的传感器、执行器电路信息识读方法。

5)能够根据电路图找出电子元件与控制单元、开关或控制器、执行器及传感器的编码、颜色、线束信息,并进行检测。

知识储备

一、电气元件图形符号含义

汽车电路图是利用图形符号和文字符号,表示汽车电路构成、连接关系和工作原理,而不考虑其实际安装位置的一种简图。为了使电路图具有通用性,便于进行技术交流,构成电路图的图形符号和文字符号不是随意的,它有统一的国家标准和国际标准。要看懂电路图,必须了解图形符号和文字符号的含义、标注原则和使用方法。常见汽车电气符号如图1-1-1所示。

图1-1-1 常见汽车电气符号

图1-1-1 常见汽车电气符号(续)

图1-1-1 常见汽车电气符号(续)

图1-1-1 常见汽车电气符号(续)

图1-1-1 常见汽车电气符号(续)

二、电路图的分类

1.原理图

原理图又叫作电原理图。因为原理图直接体现了电子电路的结构和工作原理,所以一般用于设计和分析电路。分析电路时,工程师通过识别图样上的各种电路元件符号,以及部件之间的连接方式,就可以了解电路实际工作时的原理。

2.方框图

方框图简称框图,是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。从根本上说,这也是一种原理图,不过在这种图样中除了方框和连线,几乎就没有别的符号了。方框图和原理图主要的区别就在于原理图上详细地绘制了电路的全部元器件及其连接方式,而方框图只是简单地将电路按照功能划分为几个部分。将每一个部分描绘成一个方框,在方框中加上简单的文字说明,在方框间用连线(有时用带箭头的连线)说明各个方框之间的关系。所以方框图只能用来体现电路的大致工作原理,而原理图除了能详细地表明电路的工作原理之外,还可以用来作为采集元件、制作电路的依据。

3.装配图

装配图是为了进行电路装配而采用的一种图样,图上的符号往往是电路元件的实物外形图。只要照着图上画的样子,把相应电路元器件连接起来就能够完成电路的装配。这种电路图一般是供初学者使用的。装配图根据装配模板的不同而各不相同,其中,印板图是装配图的主要形式。在初学电子知识时,我们选用螺孔板作为基本的安装模板。

4.印板图

印板图的全名是印制电路板图,它和装配图其实属于同一类的电路图,都是供装配实际电路使用的。印制电路板是在一块绝缘板上先覆上一层金属箔,再将电路中不需要的金属箔腐蚀掉,剩余的金属箔作为电路元器件之间的连接线。然后将电路中的元器件安装在这块绝缘板上,利用板上剩余的金属箔作为元器件之间导电的连线,完成电路的连接。由于这种电路板的一面或两面覆盖的金属是铜皮,所以印制电路板又叫覆铜板。印板图的元件分布往往和原理图中大不一样,这是因为在印制电路板的设计中,主要考虑所有元件的分布和连接是否合理,要考虑元件体积、散热、抗干扰、抗耦合等诸多因素。综合这些因素设计出来的印制电路板,从外观看很难和原理图完全一致,而实际上却能更好地实现电路的功能。随着科技发展,现在印制电路板的制作技术已经有了很大的发展,除了单面板、双面板外,还有多面板,被大量运用到日常生活、工业生产、国防建设、航天事业等许多领域。

上面介绍的四种形式的电路图,其中原理图是最常用也是最重要的,能够看懂原理图,也就基本掌握了电路的原理,方便对电器系统进行维修、设计。

三、电路工作原理的分析方法

看懂电路图首先得掌握电路工作原理,接下来介绍几种电路工作原理的分析方法。

1)分析主电路。从主电路入手,根据每辆电动汽车和执行部件的控制策略进行分析,如电动汽车起动、档位变化、转向、制动等系统的主电路。

2)分析辅助电路。看辅助电路电源,弄清辅助电路中各电器元件的作用及其相互间的制约关系。

3)分析联锁与保护环节。生产机械对于安全性、可靠性有很高的要求,要实现这些要求,除了合理地选择驱动、控制方案以外,在控制线路中还设置了一系列电气保护和必要的电气联锁。

4)分析特殊控制环节。在某些控制线路中,还设置了一些与主电路、控制电路关系不密切,相对独立的特殊环节,如产品计数装置、自动检测系统、晶闸管触发电路、自动调温装置等。这些部分往往自成一个小系统,其读图分析的方法可参照上述分析过程,并灵活运用学过的电子技术、自控系统、检测与转换等知识逐一分析。

5)总体检查。经过化整为零,逐步分析每一局部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系之后,还需要用集零为整的方法检查整个控制线路。最后还要从整体角度进一步检查和理解各控制环节之间的联系,以清楚地理解电路图中每一电气元件的作用、工作过程及主要参数。

四、举例说明电路图的分析方法

1.分析喇叭控制电路组成

图1-1-2所示为喇叭控制电路,该电路系统包括喇叭继电器、喇叭按钮和高低音喇叭。喇叭电路通常是不受点火开关控制的。

图1-1-2 喇叭控制电路

2.分析喇叭控制电路原理

当按下方向盘喇叭按钮时,喇叭按钮闭合,喇叭继电器线圈电路接通,工作电流从蓄电池正极→熔丝IF24→喇叭继电器线圈→螺旋电缆→喇叭开关→蓄电池负极,则喇叭继电器闭合,高低音喇叭电路接通,喇叭发出声响。喇叭电路工作电流从蓄电池正极→熔丝IF24→喇叭继电器触点→高低音喇叭→搭铁→蓄电池负极。

五、比亚迪·秦电路图识图

在识读比亚迪·秦汽车电路图时,需要清楚电路原理图中的元素主要包含插接件、熔丝、继电器、导线及用电器等;电路图中元素编码规则主要指插接件编码规则、熔丝编码规则和继电器编码规则。

1.插接件的编码

插接件的编码主要由三部分组成:位置代码、类别代码和排序代码,如图1-1-3所示,具体含义参见表1-1-1。

图1-1-3 插接件编码图

表1-1-1 插接件编码表

(1)位置代码

位置代码采用字母A、B、C、G、K……表示,位置代码取决于线路中元素所属线束的位置。例如,发动机线束的装配位置是发动机,它的位置代码用字母A表示。不同的字母表示不同的位置代码,见表1-1-2。

表1-1-2 位置代码对应关系

(2)类别代码

类别代码一般采用1、2、3、4……或者大写字母J表示,根据电路中不同元素,插接件的类别代码表示方式也不一样,具体可以分为以下三种情况。

1)配电盒上的插接件:电路元素如果是配电盒上的插接件,类别代码将采用1、2、3、4……表示,配电盒名称与对应编码见表1-1-3。

表1-1-3 配电盒编码

2)线束间的对接插接件:电路元素如果是线束间的对接插接件,类别代码则用大写字母J表示。

3)连接车用电器模块的插接件、继电器座:电路元素如果是连接车用电器模块的插接件、继电器座,类别代码为空。

(3)排序代码

排序代码一般采用大写字母A、B、C、D、E……或01、02、03、04、05……表示。根据电路中不同元素,插接件的排序代码表示方式也不一样,具体可以分为以下两种情况。

1)配电盒上的插接件:电路元素如果是配电盒上的插接件,排序代码将采用大写字母A、B、C、D、E、F……表示,该排序代码与插接件所插配电盒的插口位置代号一致。

2)其他电路元素插接件:其他电路元素根据所在线束的空间位置,排序代码采用01、02、03、04、05……表示,依次编码01、02、03、04、05……。

例如:G05表示仪表板线束上连接电器件的插接件,其中G表示位置代码,是仪表板线束,由于是连接电器件,所以类别代码为空;05表示排序代码。GJ01表示仪表板线束上的对接插接件,其中G表示位置代码为仪表板线束;J表示类别代码,电路元素是线束间的对接插接件,01表示排序代码。G2A表示仪表板线束上的接配电盒的插接件,其中G表示位置代码为仪表板线束;2表示类别代码,电路元素是仪表板配电盒上的插接件;A表示排序代码,电路元素是配电盒上的插接件。

(4)插接件接线端子和导线的识别

1)插接件接线端子识别:将插接件自锁方向朝上,插接件插头引脚按从左到右,从上到下进行编码;插接件插座引脚按从右到左,从上到下进行编码,如图1-1-4所示。

2)导线识别:比亚迪·秦汽车线束的类型主要有标准线、双绞线和屏蔽线三种。标准线主要用于不需要屏蔽的导线连接;双绞线能够通过自身来抵抗外来干扰及相互之间的串音,适用于低频率的情况;屏蔽线能够将辐射降低至一定范围,或者防止辐射进入导线内部造成信号干扰。三种类型导线对比见表1-1-4。

图1-1-4 插接件接线端子编码

表1-1-4 三种类型导线的对比

为了便于识别,汽车低压导线用不同颜色标记并且导线的颜色应符合国家相关标准。为了在电路图中标注方便,导线的各种颜色均用字母表示,见表1-1-5。汽车电气系统中导线分支很多,单色导线的数目远远满足不了需求,为此采用了双色导线。单色导线是指绝缘表面为一种颜色的导线,双色导线是指绝缘表面为两种颜色的导线,其第一色为主色,第二色为辅助色。主色所占面积比辅助色大,如图1-1-5所示,A为主色,B为辅助色。

比亚迪·秦汽车的导线采用不同的线色和线径来表示,在电路图中也标注出了本段导线的线色与线径,如图1-1-6所示。L/Y表示线色,其中L是主色,Y是辅助色,1.25表示线径为1.25mm2

表1-1-5 导线颜色代码

图1-1-5 双色导线

图1-1-6 线色与线径

2.熔丝的编码规则

比亚迪·秦汽车的熔丝是根据所处的位置进行编码。前舱配电盒附配的熔丝编码为F1,同时根据前舱配电盒中熔丝的位置按照1、2、3……进行编码。例如,编码为F1/1的熔丝表示前舱配电盒中的1号熔丝。仪表板配电盒附配的熔丝编码为F2,仪表板配电盒附配的熔丝按相应位置编码为F2/1、F2/2……仪表板配电盒Ⅱ附配的熔丝编码为F4,仪表板配电盒Ⅱ附配的熔丝按相应位置编码为F4/1、F4/2……正极配电盒Ⅰ附配的熔丝编码为F5,正极配电盒Ⅰ附配的熔丝按相应位置编码为F5/1、F5/2……正极配电盒Ⅱ附配的熔丝编码F8,正极配电盒Ⅱ附配的熔丝按相应位置编码为F8/1、F8/2……地板线束外挂熔丝编码为FX,地板线束外挂熔丝按相应位置编码为FX/1、FX/2……熔丝编码规则如图1-1-7所示。

图1-1-7 熔丝编码规则

3.继电器的编码规则

比亚迪·秦汽车继电器是根据继电器的位置进行编码。前舱配电盒附配的继电器编码为K1,同时根据前舱配电盒中继电器的位置按照1、2、3……进行编码。例如,编码为K1-1的继电器表示前舱配电盒中的1号继电器。仪表板配电盒附配的继电器编码为K2,仪表板配电盒附配的继电器按相应位置编码为K2-1、K2-2……。前舱配电盒Ⅱ附配的继电器编码为K3,前舱配电盒Ⅱ附配的继电器按相应位置编码为K3-1、K3-2……。仪表板配电盒Ⅱ附配的继电器编码为K4,仪表板配电盒Ⅱ附配的继电器按相应位置编码为K4-1、K4-2……。外挂继电器编码随对应的线束,如KG-1、KG-2……KC1-1、KC2-1……KX-1、KX-2……。控制单元内部不可拆卸继电器按相应顺序编码为KI1-1、KI1-2……继电器编码规则如图1-1-8所示。

图1-1-8 继电器编码规则

实训演练

实训工具与准备:

1)工具:手套。

2)设备:2019款比亚迪·秦汽车。

3)资料及耗材:2019款比亚迪·秦汽车维修手册、《新能源汽车电气系统检修》教材、抹布等。

一、认知比亚迪·秦电路图

1.查询电路图

查阅电路图,在进行电路分析时,结合表1-1-6中所列电路标识,填写表中各个编码所代表的含义。

表1-1-6 电路标识

2.分组讨论

4~6人一组,讨论怎样在整车电路图中快速找到插接件、熔丝、继电器的位置或插接件上的一根导线。

讨论的要点应包括:

1)整车电路图的识读方法。

2)在电路图中快速找到插接件、熔丝、继电器位置的方法。

3)电路图中插接件上的某一根导线如何快速确认。

二、整理清洁

按照7S管理标准,整理工具、场地和设备。

任务练习

一、选择题

1.汽车电路主要由电源、( )、控制器件、用电设备及导线组成。

A.电路保护装置

B.插接器

C.起动机

D.以上选项都不正确

2.汽车上的电源有( )。

A.蓄电池

B.发电机

C.蓄电池和发电机

D.干电池

3.电路保护装置主要有( )等。

A.开关

B.熔断器

C.继电器

D.中间继电器

二、判断题

1.电路图是指用电路元件符号表示电路连接的图。( )

2.电路图是人们为研究、工程规划的需要,用物理电学标准化的符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关系的原理布局图。( )

3.印制电路板又叫覆铜板。( )

4.一般的电路图主要有整机或方框图、板块或系统电路原理图、印制电路板图和板块连线图等类型。( )

5.绘制方框图的过程是认识电路的实践过程,是分析研究电路的实践阶段,可为深入识读实用电路图奠定思想和物质基础。( )

6.看电路图的重要任务之一,就是研究分析传输信号的内容、种类、波形及它们的变换规律。( )

三、简答题

简述电路图识读方法。