丰田锐志轿车电路分析与检测.docx
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丰田锐志轿车电路分析与检测
论文摘要
本文论述了丰田锐志轿车的电源系统，起动系统，点火系统，电控喷油系统，空调系统ABS系统，仪表，照明，信号系统及防盗系统的组成、工作原理、控制电路和常见的故障检测，并作出简单的介绍。
关键词
电源系统，起动系统，点火系统，电控喷油系统，空调系统ABS系统，自动变器，仪表，照明，信号系统及防盗系统
Thepaper;
ThispaperdiscussestheToyotaRuiZhicarpowersystem,startingsystem,ignitionsystem,electronicfuelinjectionsystem,airconditioningsystemABSsystem,,instrument,lighting,signalsystem,securitysystemcomposition,workingprinciple,controlcircuitandcommonfaultdetection,wbmakebriefintroduction.
keywords;
Powersupplysystem,ignitionsystem,thesystemoftheinjectionsystem,electronic,airconditioningsystemABSsystem,instrument,lighting,signalsystemandsecuritysystems
1电源系统………………………………………………………………………4
1.1电源系统的组成与原理…………………………………………………………………4
1.2电源系统的控路…………………………………………………………………………4
1.3电源系统的检测…………………………………………………………………………4
1.3.1蓄电池的检测…………………………………………………………………………5
1.3.2发电机的检测…………………………………………………………………………5
1.4电源系统常见的故障与诊断方法……………………………………………………6
2锐志的起动系统………………………………………………………………7
2.1起动系统的组成与原理…………………………………………………………………7
2.2起动机系统检修…………………………………………………………………………7
2.3起动机系统常见的故障与诊断方法……………………………………………………8
2.3.1冷车启动起动机空转…………………………………………………………………8
2.3.2起动机撞击异响………………………………………………………………………9
3锐志轿车点火系统……………………………………………………………9
3.1点火系统的组成与原理…………………………………………………………………9
3.2点火系统的控制电路……………………………………………………………………10
3.3点火系统常见的故障和排除……………………………………………………………10
4锐志轿车电控燃油喷射系统…………………………………………………11
4.1电控燃油喷射系统的组成与工作原理………………………………………………11
4.1.1电控燃油系统的组成………………………………………………………………11
4.1.2燃油供给系统的工作原理……………………………………………………11
4.2电控燃油系统的控制电路……………………………………………………………12
4.3电控燃油喷射系统常见的故障与诊断……………………………………………13
5锐志的空调系统………………………………………………………………14
5.1空调系统的组成与原理………………………………………………………………14
5.1.1汽车空调系统的组成………………………………………………………………14
5.1.2空调系统的工作原理………………………………………………………………15
5.2空调系统的控制电路……………………………………………………………16
5.3空调系统的检测………………………………………………………………………18
5.3.1锐志轿车空调系统的检测方法……………………………………………………18
5.3.2制冷剂的检查………………………………………………………………………19
5.4空调系统常见的故障与诊断…………………………………………………………20
5.4.1用歧管压力表诊断空调系统故障………………………………………………22
5.4.2锐志轿车空调系统故障的自诊断…………………………………………………23
6锐志轿车的ABS系统………………………………………………………25
6.1锐志轿车ABS系统的组成……………………………………………………25
6.2ABS的工作原理………………………………………………………………………26
6.3锐志轿车ABS系统的控制电路………………………………………………………28
6.4锐志轿车ABS系统常见的故障与诊断方法…………………………………………29
7轿车的照明信、信号、仪表系统……………………………………………30
7.1锐志轿车照明系统的组成………………………………………………………………30
7.1.1锐志轿车照明系统的组成…………………………………………………………30
7.1.2锐志轿车照明系统的控制电路……………………………………………………30
7.1.3锐志轿车照明系统常见的故障与诊断……………………………………………31
7.2锐志轿车信号系统………………………………………………………………………32
7.2.1信号系统的组成……………………………………………………………………32
7.2.2锐志轿车信号系统的控制电路……………………………………………………32
7.2.3锐志轿车信号系统常见的故障与诊断……………………………………………33
7.3车仪表系统………………………………………………………………………………34
7.3.1锐志轿车仪表系统的组成…………………………………………………………34
7.3.2锐志轿车仪表系统的电路图………………………………………………………34
7.3.3锐志轿车仪表系统常见的故障与诊断……………………………………………34
8轿车防盗系统…………………………………………………………………35
8.1锐志轿车防盗系统的组成………………………………………………………………35
8.2锐志轿车防盗系统的工作原理…………………………………………………………36
8.3防盗控制系统的故障诊断………………………………………………………………38
结束语…………………………………………………………………………42
谢辞………………………………………………………………………………43
参考文献…………………………………………………………………………44
丰田锐志轿车电路分析与检测
1电源系统
1.1电源系统的组成与原理
锐志电源系统主要由蓄电池、发电机和调节器等组成，如图1-1所示。
电源系统与负载的连接电路图如图1-2所示。
在锐志轿车上，蓄电池、发电机并联连接，并向所有用电设备供电。
发电机是主电源，蓄电池是辅助电源。
调节器是一种电压调节装置，其功用是在发电机转速变化时自动调节发电机的输出电压，并使输出电压保持稳定。
图1-1电源系统组成布置图
1—传动带2—电压调节器3—蓄电池4—交流发电机5—启动继电器
6—起动机7—点火开关
1.2电源系统的控制电路
如图1-2所示
图1-2电源系统的控制电路图
1.3电源系统的检测
1.3.1蓄电池的检测
通过观察顶部检测窗口的颜色来判断蓄电池的技术状况。
如果看到绿点，表明蓄电池工作状况良好；如果看不到绿点而显示为淡黄色，说明电解液相对密度较低，蓄电池充电不足，应及时充电；如果检测窗口显示浅黄色或无色，说明蓄电池已无法真正常工作，必须更换蓄电池。
如图1-3所示
图1-3蓄电池内装式电解液密度计
1—绿色（蓄电池存电充足）2—淡绿色（蓄电池存电不足）3—无色（蓄电池有故障）4—蓄电池盖5—检测窗口6—光学的荷电状况指示灯7—绿色小球
1.3.2发电机的检测
发电机发电的检测有以下两种方法；
1）观察充电指示灯熄灭情况
若充电指示灯一直亮着，说明发电机或调解器有故障，也可能是充电指示灯线路故障，应及时维修。
2）用万用表直流电压挡测量电压
在发电机未转动时测量蓄电池端电压，并记录下来，起动发动机并将转速提高到怠速以上的转速，测量蓄电池端电压。
若能高于原纪录，说明发电机能发电；若测量电压一直不上升，说明发电机或调解器有故障，应及时维修。
3）调节器的检测
根据打铁形式接好线路。
先将可调直流电源电压调至12v（14v调节器），接通开关S，此时灯泡应发亮；然后逐渐调高电源电压，小灯泡的亮度应随电压升高而增强，当电源电压升高到调节电压（14v调节器为13.5v~14.5v）时，小灯泡熄灭；最后将电源电压逐渐降低，当低于调节电压时，小灯泡又开始发亮，则说明调节器性能良好。
若小灯泡始终发亮或始终熄灭，则说明调节器损坏，应予以更换。
1.4电源系统常见的故障与诊断方法
1.4.1不充电
（1）故障现象
发动机中、高速运转时，充电指示灯或电流表指示放电。
（2）故障原因
不充电的原因主要有以下几个
1）蓄电池与发电机之间的连接线断开或脱落。
2）发电不发电。
这可能是硅二极管短路、断路，定子绕组或磁力绕组有短路、断路和打铁故障，电刷在电刷架内卡住或磁场的F接线柱的绝缘损坏打铁。
3）调节器有故障。
该故障可能是调节不当使电压过低，不能励磁等。
（3）故障诊断与排除
若出现不充电故障，首先应检查发电机、调节器、蓄电池、线束之间的连接线有无松脱，如过松应予调整，然后可按诊断程序进行故障诊断与排除。
1.4.2充电指示灯突然闪亮
（1）故障现象
锐志轿车在行驶时发现仪表上的充电指示灯突然亮了起来，发动机加速后充电指示灯也不熄灭。
（2）故障分析
根据发电机充电电路分析，导致该故障的原因为；
1）发电机发电量较低，且低于蓄电池电压，导致充电指示灯经电压调节器构成闭合电路，指示灯点亮。
2）充电指示灯线路有搭铁处，不经过发电压调节器，直接构成回路，充电指示灯闪亮。
3）发电机不发电，充电指示灯经电压调节器构成不和回路，充电指示灯闪亮。
（3）故障排除
1）起动发动机，用万用表测量法电机输出端的电压值为12.4V，与蓄电池电压相同。
踩下加速踏板，在测量发电机输出端的电压仍为12.4V，表明发电机不发电。
2）继续检查发电机不发电的原因。
可将点火开关置于ON位置，用万用表测量发电机励磁绕组“搭铁接柱”的电压值为12.4V。
检查结果表明，发电机励磁绕组没有故障。
3）从以上检查判断调节器极有可能出现故障。
因此，更换发电机内部的集成电路调节器，起动发动机，充电指示灯熄灭，故障排除。
2锐志的启动系统
2.1起动系统的组成与原理
起动机的组成（如图2-1所示）与工作原理:
起动机由电机、推进器和单向离合器三部分组成。
推进器部件有点磁开关、扭簧、开关铁芯、杠杆和前盖等组成，开关铁芯装在的中心，扭簧的一端连接着杠杆，其另一端固定在电磁开关上;单向离合器部件由挡圈、复位弹簧、单向离合器轴、轴套、滚柱、齿轮、轴承盖和驱动齿轮等组成，驱动齿轮、挡圈分别装在单向离合器的前、后端，复位弹簧绕在单向离合器轴的后部，挡圈将复位弹簧卡住，电机轴驱动端的齿轮与齿轮箱啮合，沿轴套圆周等分装在三个或三个以上的滚柱，杠杆推动单向离合器带动驱动齿轮做轴向移动。
2-1启动系统的基本组成
工作原理
当启动挡位接通时，吸引线圈和保持线圈通电，电流流向为蓄电池正极→启动开关→保持线圈→搭铁，回蓄电池负极。
当启动挡位接通时，吸引线圈和保持线圈通电，电流流向为蓄电池正极→启动开关→吸引线圈→接线柱→励磁绕组→电枢绕组→搭铁，回蓄电池负极。
此时直流电动机低速运转，吸引线圈和保持线圈的电磁力活动铁芯左移，驱动齿轮与飞轮齿圈缓慢结合。
驱动齿轮与飞轮齿圈进入啮合后，接触盘接通主电路，其电流流向为蓄电池正极→接线柱→接触盘→接线柱（触电）→励磁绕组→电枢绕组→搭铁，形成回路。
这样电枢电路接通并开始快速旋转。
电枢轴产生的扭矩经电枢轴齿轮→惰性齿轮→减速齿轮→滚柱式单向离合器→驱动齿轮轴→驱动齿轮→飞轮齿圈，带动曲轴旋转，使发动机启动。
2.2启动机系统检修
起动机主要部件的检测
（1）直流电动机的检修
1）磁场绕组（定子）的检查
磁场绕组断路的检查
首先通过外部验视，看其是否有烧焦或断路处，若外部验视未发现问题，可用万用表电阻R×1Ω档检测，两表笔分别接触起动机外壳引线（即电流输入接线柱）与磁场绕组绝缘电刷接头是否导通，如果测得的电阻无穷大，说明磁场绕组断路，应予以检修或更换。
2）磁场绕组搭铁的检查
用万用表电阻R×10K档（或数字万用表高阻档）检测磁场绕组电刷接头与起动机外壳是否相通，如果相通，说明磁场绕组绝缘不良而搭铁；如果阻值较小，说明有绝缘不良处，应检修或更换磁场绕组。
3）磁场绕组短路的检查
可用2V直流电进行接线，如图3-3所示。
电路接通后，将改锥放在每个磁极上，检查磁极对改锥的吸引力是否相同。
若某一磁极吸力太小，就表明该磁场绕组有匝间短路故障存在。
4）电枢绕组（转子）的检查
电枢绕组的检查，可在电气万能试验台上的电枢检验仪上进行。
5）搭铁检验
用附件F6一根，一端插入插座33，一端接电枢轴，另一根附件F6一端插入插座34，一端接至整流子铜片，如有搭铁，指示灯25即亮，可标出搭铁的整流子铜片。
6）短路检验
将待试的电枢放在电枢感应仪3上，接通开关60，灯19亮，感应仪配备一钢片，将该钢片放置于电枢铁芯线槽上，如该钢片振动发声，则表明绕组有短路故障。
不断慢慢转动电枢一圈，将钢片依次逐个放置于各线槽上，对每一故障处作出标记。
由于起动机电枢绕组采用波绕法，所以当钢片在四个铁芯槽出现振动时，说明相邻换向器铜片间短路；当钢片在所有槽上振动时，说明同一个槽中上、下两层导线短路。
7）断路检验
将待试的电枢放在感应仪上3上，接通开关60，灯19亮，将感应仪所附试棒两触针放在相邻两整流子片上，若电流表18针不动，移动触针至电流表指出某一电流数值，固定此触针位置，然后转动电枢，使其余两邻片也达到至此位置，用触针测其电流，如电枢没有损坏，相邻两整流子片在电流表18上的读数均应不变，若电流表18无读数则表明该绕组断路。
2.3启动机系统常见的故障与诊断方法
2.3.1冷车启动起动机空转
（1）故障现象
丰田锐志轿车发动机处于冷机状态或低温停驶期间进行起动时，起动机出现空转现象。
即起动机运转时，仍不能带动发动机曲轴运转。
热车时，此故障不多见。
（2）故障分析
起动机空转故障，说明起动机启动齿轮不能与发动机飞轮齿圈正常啮合，驱动齿轮不能正常到位。
发动机冷起动时，由于起动阻力增加，导致起动机产生空转的可能性增加。
经分析，人为引起该车发动机起动点击空转的原因可能有：
1）起动机单向离合器变形
2）单行离合器打滑，弹簧过软
3）发动机飞轮齿圈过度磨损或损坏
4）起动机转子轴套过度磨损
（3）故障排除：
经清洁后分析其动机检查得知，故障真正的原因是单向离合器打滑。
更换新件后，故障排除。
2.3.2起动机撞击异响
（1）故障现象：
接通起动开关，可听到“嘎、嘎”的齿轮撞击声
（2）故障原因：
主要有以下几个方面的原因；
1）起动机齿轮或飞轮齿圈轮齿损坏
2）电磁开关行程调节不当，使起动机驱动齿轮未啮入飞轮齿圈之前，起动机主电路过早接通
3）起动机固定螺钉松动或离合器壳松动
4）电磁开关内部线路接触不良
（3）故障诊断与排除
1）检查起动机固定螺钉有无松动或离合器外壳有无松动
2）检查啮合的齿副是否磨损过度
3）检查起动机开关主电路是否接通过早
4）检查电磁开关保持线圈是否短路、断路或接触不良
3锐志轿车点火系统
3.1点火系统的组成与原理
点火系统的组成
点火系统主要由低压电源、点火开关、微机控制单元（ECU）、点火控制器、点火线圈、火花塞和各种传感器等组成。
点火系统原理
点火系统的工作原理：
发动机工作时，微机控制单元不断检测传感器的输入信号，根据存储器存储的数据计算并求出最佳点火提前角和通点时间，以点火基准传感器为标准，按照发动机各缸的工作顺序，确定每一缸点火线圈的接通时间和通电时间，并将其转换为该刚点火线圈的控制信号IGi（i是指第i个气缸）。
当某缸的控制信号为低电平时，点火控制器中对应此缸的功率浸提晶体管导通，点火线圈通电；当该缸的控制信号变为高电平时，对应的晶体管截止，线圈中电流被切断，次级线圈产生高压电，将火花塞电极击穿点火。
3.2点火系统的控制电路
点火系统的控制电路如图3-1所示
图3-1点火系统的控制电路
3.3点火系统常见的故障和排除
（1）故障现象
发动机不能起动
（2）故障分析
发动机怠速运转时熄火，但发动机熄火后又可以起动。
车辆在低负荷和高负荷时都会熄火，知道不能再起动，入厂修理。
试着起动发动机，当曲轴旋转时转速表指针没有摆动的现象。
转速表是根据曲轴位置传感器的信号和点火脉冲信号工作的，如果系统正常，起动时，曲轴旋转时就会使转速表指针摆动。
现在转速表指针没有摆动，说明没有曲轴位置传感器信号或点火脉冲信号的输出，由此可以推断点火线圈、点火器、凸轮轴位置传感器及曲轴位置传感器不良。
首先检查点火线圈，正常。
然后根据传感器原理查曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器
对线圈的导线进行检查，测得C1线圈的电阻为167Ω，C2线圈的电阻为170Ω，Ne线圈电阻为168Ω，三组线圈的电阻值都在标准值范围内。
试着起动发动机发动机没有着火的迹象，曲轴旋转几次后再测量传感器，其电阻一经发生了变化，C1线圈电阻为194Ω，C2线圈的电阻为无穷大，Ne线圈的电阻为400Ω。
可以看出三组线圈的电阻值都一步在在标准值范围内，特别是C2线圈已经断路。
从测量结果分析，传感器受发动机及自身温度的影响很大。
这种传感器在构造上容易受周围温度变化的影响，作用使线圈震振动，反复伸缩容易引起断路，因此，这类传感器的使用寿命较短，容易出故障。
（3）故障排除
更换曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器后，故障排除。
4锐志轿车电控燃油喷射系统
4.1电控燃油喷射系统的组成与工作原理
4.1.1电控燃油系统的组成
电控燃油喷射系统由
空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统三部分组成。
（1）空气供给系统
空气供给系统的作用是提供，测量和控制燃油燃烧时所需的空气量。
（2）燃油供给系统
燃油供给系统的作用是向发动机精确地提供所需要的燃油量。
燃油供给系一般由邮箱、电动燃油泵、滤清器、燃油压力调节器及供油管等组成。
（3）电子控制系统
电子控制系统的作用是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷油量。
该系统由传感器、ECU和执行器三部分组成，图4-1所示。
图4-1电子控制系统
4.1.2燃油供给系统的工作原理
（1）燃油供给系统的燃油压力是由燃油泵提供的。
燃油泵直接装在油箱内，浸在油中。
油箱内的燃油被燃油泵吸出并加压至350KPa左右，经燃油滤清器去杂后，被送至发动机上方的供油总管。
供油总管安装在各缸进气道上的喷油器相通。
喷油器是一种电磁阀，由ECU控制。
通电时电子阀开启，压力燃油以雾状喷入进气歧管内，与空气混合，在进气冲程中被吸进气缸。
供油总管的末端装有燃油压力调节器，用来调整供油总管中汽油的压力，是油压值保持在一定的范围（200～350Pa）。
多余的燃油从燃油压力调节器的回油口经回油管流回邮箱。
（2）进气量的控制与测量，进气量是由驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制。
节气门不同，进气量也不同。
同时进气歧管内的真空度也不同。
在同一转速下，进气歧管真空度与进气量有一定的关系。
进气压力传感器可将进气歧管内真空度的变化转化成电信号的变化，并传送给ECU，ECU根据进气歧管内的真空度的大小计算出发动机进气量。
（3）喷油量与喷油时刻，喷油量是由ECU控制。
ECU根据进气压力传感器测量的信号计算出进气量，再根据曲轴位置传感器测量的信号计算出发动机的转速，根据进气量和转速计算出相应的喷油量；ECU控制各缸喷油量，并通过控制每次喷油的持续时间来控制喷油量。
喷油持续时间越长，喷油量就要越大，一般每次喷油的持续时间为2～10ms。
各缸喷油器每次喷油的开始时刻则由ECU根据曲轴位置传感器测得一缸上止点的位置来控制，每个喷油器在一个工作循环中只喷射一次。
（4）不同情况下的控制模式:
燃油喷射系统根据各个传感器测得的发动机各种运转参数，判断发动机所处的工况，选择不同模式的程序控制发动机的运转，实现起动加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制怠速断油、自动怠速等功能。
4.2电控燃油系统的控制电路
电控燃油泵如图4-2所示。
当发动机在起动阶段或高速、大负荷下工作时，发动机ECU向油泵的FPC端输入一个高位信号，此时油泵ECU的Fp端向油泵电
动机供给较高的电压（相当于蓄电池电压）。
发动机起动后，，使油泵高速运在怠速或小负荷下工作时，动机ECU向油泵ECU的FPC端输入一个低电位信号，此时油泵ECU的Fp端向油泵电动机供给低于蓄电池的电压（约9V），使油泵低速运转。
当发动机的转速低于最低转速9（如120r/min）时，油泵ECU断开泵开关电路，是油泵停止工作，此时尽管点火开关处于接通状态油泵业不工作。
图4-2电控燃油泵控制电路
4.3电控燃油喷射系统常见的故障与诊断
燃油供给系统的故障与诊断
（1）发动机动力不足
1）故障现象
发动机在大负荷时，加速迟缓、动力不足，车速达不到最高值。
2）故障原因（供油、供气、点火）
①空气流量计、节气门位置传感器故障。
②空气滤清器堵塞。
③节气门开度小，不能全开。
④喷油器工作不良
⑤系统油压过低或过高。
⑥点火时间不正确，或高压火花太弱。
⑦气缸压力低。
⑧蓄电池亏电，电压不足（影响点火能量,喷油器针阀开度）。
3）故障诊断
①检查空气滤清器是否堵塞，必要时清洗。
②检查节气门开度。
当踏下加速踏板时，节气门应全开。
否则，应调整其拉索或踏板。
③检查高压线、火花塞、高压火花是否太弱。
④检查燃油压力是否过低，必要时检查电动燃油泵、油压调节器及汽油滤清器等。
⑤检查喷油器工作情况，是否有均匀的振动声音。
⑥检查蓄电池电压，过低时将使喷油量减少。
4）检测供油系统时的注意事项
在对供油系统进行检测时，不可避免地要拆装油管、喷油器等零部件。
拆卸油管前，应先释放油压。
5）卸压方法
①从燃油滤清器的入管口接头处泄压
②利用油压检测孔泄压（卸掉单向阀）
③动态泄压（发动机运转期间，拔下燃油泵电插头，自行熄火；而后再启动1-2次，确保完全泄压）
喷油器泄压（发动机、燃
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