趙寶平， 吳月芹

（1.南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院（汽車工程學(xué)院）， 江蘇 南京 211188；2.東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院秦淮醫(yī)療區(qū)， 江蘇 南京 210002）

為便于廣大汽車維修技師及職教汽修教師對一汽大眾邁騰B7L轎車發(fā)動機(jī)電源及起動系統(tǒng)故障的快速診斷與排除， 筆者以2013款大眾邁騰豪華車型 （配備CEA 1.8T渦輪增壓缸內(nèi)直噴電控汽油發(fā)動機(jī)） 為基礎(chǔ)， 收集了該車型發(fā)動機(jī)電源及起動系統(tǒng)的相關(guān)電路圖 （圖1～圖3）， 較全面地分析兩個(gè)系統(tǒng)的控制原理及具體檢測方法， 望能夠給廣大同仁在日常工作中起到一定的借鑒作用。

1 邁騰B7L電源電路分析與檢測

邁騰B7L電源及起動系統(tǒng)電路主要包括蓄電池A、 起動機(jī)B、 帶電壓調(diào)節(jié)器的交流發(fā)電機(jī)CX1、 車載電網(wǎng)控制單元J519、 接線端50供電繼電器J682、 供電繼電器2 J710、 接線端15供電繼電器J329、 發(fā)動機(jī)部件供電繼電器J757、 主繼電器J271等部件。

1.1 電源電路分析

電源電路主要包括蓄電池與發(fā)電機(jī)兩大部件。

蓄電池在各種開關(guān)、 熔斷裝置及所屬電氣控制單元的控制下為全車電氣設(shè)備提供電能， 一旦發(fā)動機(jī)啟動著車，發(fā)電機(jī)開始正常發(fā)電， 全車電氣設(shè)備的供電則由發(fā)電機(jī)來完成， 并且將發(fā)電機(jī)發(fā)出的多余電能存儲起來。 輸出電流的大小則由發(fā)電機(jī)內(nèi)部的集成電路電壓調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)。

由圖1、 圖3可以得知， 發(fā)電機(jī)共有3個(gè)端子， 其中，B+端子為發(fā)電機(jī)電流輸出端子， 在傳統(tǒng)的汽車充電電路里面稱為 “電樞” 接線柱， 該接線柱通過截面積為25mm的黑色導(dǎo)線經(jīng)過SA1熔斷絲 （200A） 與蓄電池B+接線柱相連接（并聯(lián)）。 發(fā)電機(jī)正常發(fā)電時(shí)， 全車電器設(shè)備消耗電流均由該端子輸出。

圖1 大眾邁騰B7L電源及起動系統(tǒng)控制電路1

圖3 大眾邁騰B7L電源及起動系統(tǒng)控制電路3

而DFM端子 （0.5br/rt） 與J623發(fā)動機(jī)控制單元相連接，作為發(fā)電現(xiàn)場管理監(jiān)控線； 充電指示燈接線端子 （0.5bl）與J519車載電網(wǎng)控制單元相連接， 用于提供勵(lì)磁電流信號（在其他車系充電電路里面， 也稱為充電指示燈接線端子“L或D+端子”）。

1.2 電源電路檢測

1.2.1 發(fā)電機(jī)B+端子 （接線柱） 的供電檢測

B+端子也稱為發(fā)電機(jī)電樞接線柱， 該接線端子供電為常電 （30電）。 在發(fā)動機(jī)沒有啟動著車之前， 測量該端子電壓應(yīng)在12.5～12.68V 之間， 說明蓄電池正常； 否則，說明蓄電池容量已有所下降或虧電。 當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動著車后， 其端子電壓應(yīng)該穩(wěn)定在14～14.5V之間， 說明發(fā)電機(jī)發(fā)電量正常。

圖2 大眾邁騰B7L電源及起動系統(tǒng)控制電路2

1.2.2 DFM端子的供電檢測

DFM端子為發(fā)電機(jī)負(fù)荷監(jiān)控輸出端子， 其傳遞的是占空比信號。 當(dāng)斷開DFM及充電指示燈端子2P連接器后， 接通點(diǎn)火開關(guān)至ON擋位時(shí) （此時(shí)， 儀表盤內(nèi)的充電指示燈不亮）， 能夠測得該端子對搭鐵電壓為11.20V左右， 如圖4所示； 插上連接器， 不啟動發(fā)動機(jī)， 可以測得該端子電壓為8.6V左右； 發(fā)動機(jī)啟動著車后， 在正常怠速狀態(tài)下， 可測得該端子電壓為6.5V左右。

圖4 DFM端子電壓檢測（因蓄電池虧電所測電壓有所偏低）

1.2.3 充電指示燈端子的供電檢測

充電指示燈端子 （也稱之為L或D+端子） 與J519車載電網(wǎng)控制單元相連接， 當(dāng)斷開充電指示燈及DFM 2P連接器，接通點(diǎn)火開關(guān)至ON擋位時(shí)， 能夠測得該端子電壓為10.75V左右， 如圖5所示； 插上連接器， 不啟動發(fā)動機(jī)， 可以測得該端子電壓為1.15V左右； 發(fā)動機(jī)啟動著車后， 怠速狀態(tài)下， 如發(fā)電機(jī)發(fā)電量正常， 可測得該端子電壓為14V左右。否則， 說明發(fā)電機(jī)有故障。

圖5 充電指示燈端子電壓檢測（因蓄電池虧電所測電壓偏低）

2 邁騰B7L 發(fā)動機(jī)起動系統(tǒng)電路分析與檢測

2.1 起動電路控制原理分析

1） B起動機(jī)

B 起動機(jī)受控于J710 供電繼電器2 （代號507）， J710的安裝位置如圖6所示。

圖6 J710供電繼電器2的安裝位置

2） J710供電繼電器2

J710在點(diǎn)火開關(guān)置于START擋位時(shí)工作， 通過5號端子（繼電器實(shí)物上稱為87端子） 給起動機(jī)電磁開關(guān)提供50啟動信號 （12V）， 起動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。另外， 同時(shí)給發(fā)動機(jī)電控單元的T94/74 端子（0.5rt/sw） 提供一個(gè)50啟動反饋信號， 用于起動系統(tǒng)故障的診斷及啟動信號的確認(rèn)。

但是J710繼電器的3號端子 （繼電器實(shí)物上稱為30端子） 供電受控于J682接線端50供電繼電器 （代號為53）， J682接線端50供電繼電器的安裝位置如圖7所示。

圖7 J682接線端50供電繼電器的安裝位置

在點(diǎn)火開關(guān)處于START擋位時(shí)， J682供電繼電器同時(shí)參與工作， 其5號端子 （繼電器實(shí)物上稱 為87 端 子） 給J710 供 電 繼 電 器2 的3 號 端 子（4.0sw） 提供50供電。 也就是說， 唯有點(diǎn)火開關(guān)處于START擋位時(shí)， J682才能給J710的3號端子提供50供電。

J710的1號端子 （繼電器實(shí)物上稱為86號端子） 為15供電端子， 當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)處于ON或START檔位時(shí)，J329接線端15供電繼電器工作， 其電流通過SC10 （5A） 熔斷絲給J710的1號端子提供15供電； 而J710的2號端子由J623發(fā)動機(jī)控制單元的T94/31號端子 （0.5br/rt） 在點(diǎn)火開關(guān)處于START擋位時(shí)提供搭鐵信號。

3） J682接線端50供電繼電器

J682的3號端子 （繼電器實(shí)物上稱為30端子） 受控于J329接線端15供電繼電器， 即點(diǎn)火開關(guān)處于ON或START擋位時(shí)， 由J329給J682的3號端子 （4.0sw） 提供30供電或稱之為50供電 （實(shí)質(zhì)上應(yīng)屬于15供電或50供電）。

J682的1號端子 （繼電器實(shí)物上稱為86端子） 也為15供電端子， 當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)處于ON或START擋位時(shí)， J329工作，其 電 流 通 過SC10 （5A） 熔 斷 絲 給J682 的1 號 端 子 （0.5sw/ws） 提供15供電； 而J682的2號端子由J623的T94/9端子（0.5br/rt） 在點(diǎn)火開關(guān)處于START擋位時(shí)提供搭鐵信號。 SC10 （5A）熔斷絲安裝位置如圖8所示。

圖8 SC10 （5A） 熔斷絲安裝位置

4） J329接線端15供電繼電器

J329的3號端子 （繼電器實(shí)物上稱為30號端子） 由SB30熔斷絲 （60A） 提供30供電 （常電或稱為?；鹁€）， 熔斷絲安裝位置如圖9所示。 其5號端子為輸出端子 （6.0sw）， 為全車需要15供電的電器設(shè)備供電， 同時(shí)也為J682及J710提供15供電。 其繼電器的2號端子 （0.5br） 則由導(dǎo)線經(jīng)車身搭鐵點(diǎn)639 （搭鐵點(diǎn)在左側(cè)A柱上） 而搭鐵， 繼電器的1號端子在點(diǎn)火開關(guān)處于ON或START擋位時(shí)由J519車載電網(wǎng)控制單元的T52b/12端子 （0.5sw/rt） 提供15供電。

圖9 SB30熔斷絲 （60A） 安裝位置

2.2 起動系統(tǒng)控制電路檢測

2.2.1 B起動機(jī)供電線路檢測

B起動機(jī)供電線路檢測包括30常電及50起動供電接線柱（端子）， 如圖10所示。

圖10 起動機(jī)接線端子 （30與50）

1） 30接線柱供電 （常電） 的檢測： 用數(shù)字式萬用表檢測起動機(jī)30接線柱對搭鐵電壓， 正常情況下其電壓應(yīng)為B+（12.5V左右）。

2） 50起動接線柱供電的檢測： 發(fā)動機(jī)熄火狀態(tài)下， 拔下50起動信號連接器 （也稱為插接器或插座）， 須將變速器換擋桿置于P/N擋位， 踩下制動踏板， 將點(diǎn)火開關(guān)D9置于START擋位， 用數(shù)字式萬用表檢測起動機(jī)50起動接線柱對搭鐵電壓， 正常應(yīng)該在11.5V左右。 因點(diǎn)火開關(guān)接通或處于啟動 （START） 狀態(tài)時(shí)， 蓄電池電壓會有一定的壓降， 故起動機(jī)50連接器接線端不可能測出蓄電池端電壓12.5V左右。

如果起動機(jī)50端子在點(diǎn)火開關(guān)處于START狀態(tài)時(shí)， 測得對搭鐵電壓為0V， 說明起動系統(tǒng)相關(guān)電路或相關(guān)控制器件失效。

3） 故障可能原因分析： ①J710與起動機(jī)之間的50供電線路斷路、 J710自身故障、 J710的30供電與15供電故障、J710與J623之間的線路故障； ②J682的30供電及15供電故障、 J682自身故障、 J682與J623之間線路故障、 SC10 （5A）熔斷絲故障； ③J329自身故障、 J329的30供電及15供電故障、 J329搭鐵回路故障、 J329與J519之間線路不良、 J519自身故障； ④D9點(diǎn)火開關(guān)故障、 制動燈開關(guān)故障、 制動燈開關(guān)與J519之間線路故障、 SB30及其它相關(guān)熔斷絲故障、J623自身故障、 J623的供電或搭鐵回路故障、 變速器擋位開關(guān)故障等。

2.2.2 J710供電繼電器2供電線路及電阻值檢測

J710在邁騰豪華車型上采用的繼電器代號為 “507”，是一只12V/50A的常開繼電器。 此繼電器為德國生產(chǎn)， 零件號： 7N0 951 253。

1） J710電阻值的檢測： 拔下繼電器， 用數(shù)字式萬用表歐姆擋測得繼電器線圈85 與86 端子之間的電阻值為75～80Ω， 其30與87端子之間電阻值為無窮大 （∞）， 否則說明繼電器異常， 需要更換。

2） J710通電檢測： 將繼電器的85、 86端子接通12V左右的電源， 繼電器應(yīng)能正常吸合， 此時(shí)， 用數(shù)字式萬用表的歐姆檔測量30、 87端子之間的電阻值應(yīng)接近0Ω， 否則說明接觸電阻過大， 需更換。

3） J710供電及搭鐵回路的檢測： ①點(diǎn)火開關(guān)置于ON或START擋位， 繼電器底座對應(yīng)的86端子可以測得12V左右的對搭鐵電壓， 即繼電器線圈的15供電正常； ②點(diǎn)火開關(guān)置于START擋位時(shí)， 繼電器底座對應(yīng)的30端子可以測得對搭鐵12V左右的電壓， 即繼電器的30供電正常； ③點(diǎn)火開關(guān)置于START擋位時(shí)， 繼電器底座對應(yīng)的85端子可以測得對電源電壓為12V （B+） 左右的電壓， 說明繼電器線圈的搭鐵回路控制信號正常。

2.2.3 J682接線端50供電繼電器供電線路及電阻值檢測

J682在邁騰豪華車型上采用的繼電器代號為 “53”， 是一只12V/ 30A的常開繼電器， 零件號： 141 951 253B。

1） J682電阻值的檢測： 拔下繼電器， 用數(shù)字式萬用表歐姆擋測得繼電器線圈85 與86 端子之間的電阻值為69～74Ω， 否則說明繼電器異常， 需要更換。

2） J682通電檢測： 將繼電器的85、 86端子接通12V左右的電源， 繼電器應(yīng)能正常吸合， 此時(shí)， 用數(shù)字式萬用表的歐姆擋測量30、 87端子之間的電阻值應(yīng)接近0Ω， 否則說明接觸電阻過大， 需更換。

3） J682供電及搭鐵回路的檢測： ①點(diǎn)火開關(guān)置于ON或START擋位， 繼電器底座對應(yīng)的86端子可以測得12V左右的對搭鐵電壓， 即繼電器線圈的15供電正常； ②點(diǎn)火開關(guān)置于ON或START擋位時(shí)， 繼電器底座對應(yīng)的30端子可以測得12V左右的對搭鐵電壓， 即繼電器的30供電正常； ③點(diǎn)火開關(guān)置于START擋位時(shí)， 繼電器底座對應(yīng)的85端子可以測得對電源之間電壓為12V （B+） 左右， 說明繼電器線圈的搭鐵回路控制信號正常。

2.2.4 J329接線端15供電繼電器供電線路及電阻值檢測

J329在邁騰豪華型車上采用的繼電器代號也為 “53”，是一只12V/30A的常開繼電器。 零件號： 141 951 253B。

1） J329電阻值的檢測： 拔下繼電器， 用數(shù)字式萬用表歐姆擋測得繼電器線圈85 與86 端子之間的電阻值為69～74Ω， 否則說明繼電器異常， 需要更換。

2） J329通電檢測： 將繼電器的85、 86端子接通12V左右的電源， 繼電器應(yīng)能正常吸合， 此時(shí)， 用數(shù)字式萬用表的歐姆擋測量30、 87端子之間的電阻值應(yīng)接近0Ω， 否則說明接觸電阻過大， 需更換。

3） J329供電及搭鐵回路的檢測： ①點(diǎn)火開關(guān)置于ON或START擋位， 繼電器底座對應(yīng)的86端子可以測得12V左右的對搭鐵電壓， 即繼電器線圈的15供電正常； ②繼電器底座對應(yīng)的30 端子供電為常電， 不受任何開關(guān)控制，可以測得蓄電池B+電壓， 即繼電器的30供電正常； ③繼電器底座對應(yīng)的85端子為繼電器線圈提供搭鐵回路信號，對電源可以測得12V電壓， 其對搭鐵正常電阻值應(yīng)該小于0.5Ω。

3 起動系統(tǒng)電路小結(jié)及改進(jìn)建議

總而言之， 通過2013款大眾邁騰B7L發(fā)動機(jī)起動系統(tǒng)相關(guān)電路研究得知， 起動機(jī)起動信號 （50供電） 的控制主要由點(diǎn)火開關(guān)、 起動繼電器2、 起動繼電器、 15供電繼電器、發(fā)動機(jī)控制單元及車載電網(wǎng)控制單元等來完成。

可以簡單概括為： 點(diǎn)火開關(guān)置于ON擋位時(shí)， 15供電繼電器工作， 給全車需要15供電的電器設(shè)備提供15電。 另外，同時(shí)接通了J682、 J710繼電器線圈的15電， 也給J682繼電器提供了30供電 （實(shí)質(zhì)上給予的是15供電或50供電， 因J329繼電器不僅在點(diǎn)火開關(guān)處于ON擋位時(shí)工作， 還在START擋位工作）。

唯有在點(diǎn)火開關(guān)置于START擋位時(shí)， 發(fā)動機(jī)控制單元才會同時(shí)接通J682繼電器線圈以及J710繼電器2線圈的搭鐵回路信號， 2個(gè)繼電器才能吸合 （工作）。 如果J682此時(shí)不能正常吸合 （不工作）， 即使J710正常吸合 （工作）， 起動機(jī)50端子也得不到50起動電信號 （12V）， 故起動機(jī)肯定不工作。 因?yàn)镴710的30端子供電受控于J682的87號端子 （電路圖上標(biāo)注為5號端子）， 由此， 不難分析出J682在該起動電路里只扮演了給J710提供一個(gè)30供電的作用。

又因J682與J710線圈的15供電同屬一條線， 由熔斷絲SC10 （5A） 控制， 其上游也為J329控制。 故整車廠汽車電氣電路設(shè)計(jì)師在此起動電路中設(shè)置J682， 看似起到50供電保護(hù)作用， 但在實(shí)際應(yīng)用中也是給起動系統(tǒng)電路增加了一個(gè)故障節(jié)點(diǎn)。 如果在該起動電路中假設(shè)取消J682， 那么J710觸點(diǎn)30端子就缺少一個(gè)50供電， 其實(shí)也可以說成是30供電， 那么完全可以用跨接線把J329 （87端子輸出） 提供給J682觸點(diǎn)30的15供電直接接至J710觸點(diǎn)的30端子， 如圖11所示， 這樣便簡化了該車型起動系統(tǒng)電路的復(fù)雜性， 同時(shí)也節(jié)約了制造成本 （繼電器與導(dǎo)線） 以及減少了維修技師在起動系統(tǒng)故障維修檢測時(shí)的難度。 整車廠電路設(shè)計(jì)師是否可以考慮對該車系起動系統(tǒng)電路進(jìn)行改進(jìn)呢？

圖11 將J329 （87端子） 與J710 （30端子） 短接， 取消J682

筆者通過上述嘗試與驗(yàn)證， 車輛起動及運(yùn)行性能正常，經(jīng)過反復(fù)起動與路試， 沒有發(fā)現(xiàn)任何異常現(xiàn)象。