1.6-汽车低压充电系统故障诊断

1.汽车电气系统故障诊断与修复1.6汽车低压充电系统故障诊断的供油脉动和噪声，但供油压力大任务引入

某辆车累计行驶里程约为8万km，偶尔出现发动机怠速过高、车窗不能升降、后窗除雾不能开启、空调鼓风机只能低速旋转、仪表盘显示“蓄电池电量低，请起动发动机”等故障现象。经检测蓄电池、发电机均正常。使用故障检测仪读取低压充电系统数据流，发现当蓄电池电压显示为9.9V时，故障再现；当蓄电池电压显示为14.5V时，故障消失。蓄电池电压由电流传感器测量，由此推断电流传感器信号失准。更换电流传感器后试车，故障现象未再出现，故障排除。汽车低压充电系统通过电流传感器检测蓄电池电压，当电压不足时，系统会逐级激活怠速提高与减负荷，从而实现供电提升。知识目录CATALOG1交流发电机的基本结构2交流发电机的工作原理3车载低压电能管理系统的原理与诊断交流发电机的基本结构1间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大一、交流发电机的基本结构目前汽车上装备的交流发电机，结构基本相同。主要由转子、定子、整流器、电刷组件、电压调节器、端盖、风扇和带轮等组成。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大一、交流发电机的基本结构交流发电机的转子主要由两块爪极、磁轭及磁场绕组、滑环及轴等组成。两块爪极被压装在转轴上且内腔装有绕有磁场绕组的磁轭，磁场绕组两端的引线分别焊在与轴绝缘的两个滑环上，两个电刷通过弹簧力使其与滑环保持接触。发电机转子组成1.转子间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大一、交流发电机的基本结构1.转子转子的作用是用来建立旋转的磁场。当发电机工作时，两电刷与直流电源连通，向磁场绕组提供定向电流并产生磁通，使两块爪极分别被磁化为N极和S极，从而形成犬牙交错的磁极对。由于爪极凸缘的外形极像鸟嘴，故当发电机工作时，可在定子铁芯内部形成近似正弦变化的交变磁场。励磁电路原理图用电刷、滑环导入激磁电流转子磁场的磁力线分布间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大一、交流发电机的基本结构2.定子定子由定子铁芯和三相定子绕组组成，用来产生交流电。定子铁芯一般由一组相互绝缘且内圆带槽的环状硅钢片叠成，铁芯槽内嵌有三相对称、且彼此间隔120°电角度的绕组。工作时，在三相绕组中将产生同幅、同频、且相位相差120°的对称的正弦交流电压。

定子铁芯定子三相交流电波形间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大一、交流发电机的基本结构2.定子定子绕组连接方式三相绕组的连接方法可分星形接法及三角形接法，如图所示。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大一、交流发电机的基本结构3.整流器作用：将定子内产生的交流电转变成直流电对外输出。组成：由2块相互绝缘的铝合金散热板和压装（或焊装）在散热板上的6~11只整流二极管构成。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大一、交流发电机的基本结构3.整流器整流二极管的连接方式：正二极管负二极管B+EF1F2中性点二极管N磁场二极管D+间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大一、交流发电机的基本结构4.电刷组件作用：将电源通过滑环引入磁场绕组给磁场绕组供电。组成：电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。类型：目前国产交流发电机的电刷架有外装式和内装式两种结构。电刷与弹簧外装式电刷组件内装式电刷组件间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大一、交流发电机的基本结构4.电刷组件电刷与滑环工作时会由于相对运动产生磨损，为解决这个问题，产生了无刷交流发电机，其结构如图所示。无刷交流发电机在转子轴上压装有磁轭及一块爪极，另一块爪极中间加工成一个较大的圆孔，两块爪极由非导磁材料焊接在一起，磁轭托架固定在一侧端盖上，磁轭托架上绕有磁场绕组之后深入爪极的空腔中。爪极式无刷交流发电机无刷交流发电机间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大一、交流发电机的基本结构5.端盖前、后端盖起着支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用，一般由铝合金铸造，即可防止漏磁，又有良好的散热性。交流发电机的工作原理2间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大二、交流发电机的工作原理1.交流发电机的发电原理袋式隔板右手定则交流发电机采用电磁感应原理来发电。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大二、交流发电机的工作原理1.交流发电机的发电原理袋式隔板磁场的形成：

当给旋转的磁场绕组通电时，则形成一个旋转的运动的磁场，如图所示，其磁路为：N极磁极→定子铁芯→S极磁极→磁轭→N极磁极。交流发电机的磁路间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大二、交流发电机的工作原理1.交流发电机的发电原理袋式隔板交流发电机的磁路交流电的产生：当转子旋转时，三相定子绕组的有效边将切割磁力线，从而在定子绕组中产生交流感生电动势。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大二、交流发电机的工作原理1.交流发电机的发电原理袋式隔板交流电的波形：

车用交流发电机定子铁芯上绕有彼此间隔120°电角度的三只绕组，当磁场旋转时，三相绕组内就产生同频、同幅、相位互差120°的正弦交流电，波形如图所示。三相绕组电压波形间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大二、交流发电机的工作原理2.交流发电机的整流原理袋式隔板整流器

交流发电机的整流是利用二极管的单向导电性，通过6-11只二极管组成的三相桥式全波整流电路实现的。交流发电机间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大二、交流发电机的工作原理2.交流发电机的整流原理袋式隔板二极管导通原则：当给二极管加正向电压时二极管导通，加反向电压时则截止。当3只二极管的负极端连接在一起时，称为正二极管，其正极电位最高者导通。当3只二极管的正极端连接在一起时，称为负二极管，其负极电位最低者导通。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大二、交流发电机的工作原理2.交流发电机的整流原理袋式隔板整流过程分析：0～t1时段

三相桥式整流电路的特点是每个时刻导通的二极管有两个，即该时刻正极电位最高的正二极管和负极电位最低的负二极管导通。

在

0~t1

时段内，W相电压最高，与其相连的正二极管VD5导通，V相电压最低，与其相连的负二极管VD4导通，其余二极管截止。W、V相绕组电压叠加后向负载供电。电流方向如图所示。交流发电机三相电动势波形及整流后波形

0～t1时段电流方向间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大二、交流发电机的工作原理3.交流发电机的励磁袋式隔板先他励、后自励。他励：蓄电池正极→点火开关→调节器→磁场绕组→蓄电池负极。自励：发电机“B”接柱→点火开关→调节器→磁场绕组→发电机“E”接柱。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大二、交流发电机的工作原理4.交流发电机的调压原理袋式隔板由于交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的，因此发电机的转速变化范围非常大，将引起发电机的输出电压发生较大变化，无法满足汽车用电设备的工作要求。为了满足用电设备恒定电压的要求，交流发电机必须配用电压调节器，使其输出电压在发动机所有工况下基本保持恒定。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大二、交流发电机的工作原理4.交流发电机的调压原理袋式隔板

由上式可知，交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。因此，基本的调压方法是：当发电机转速变化时，电压调节器通过改变励磁电流的大小来控制发电机的输出电压UB保持不变。调压的基本方法：

定子绕组内感生电动势有效值间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大二、交流发电机的工作原理4.交流发电机的调压原理袋式隔板

由上式可知，交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。因此，基本的调压方法是：当发电机转速变化时，电压调节器通过改变励磁电流的大小来控制发电机的输出电压UB保持不变。调压的基本方法：

定子绕组内感生电动势有效值间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大二、交流发电机的工作原理4.交流发电机的调压原理袋式隔板外搭铁型电压调节器基本电路车载低压电能管理系统的原理与诊断3间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大三、车载低压电能管理系统的原理与诊断1.车载低压电能管理系统主要功能与原理袋式隔板G3～发动机控制模块（ECM)车身控制模块（BCM)硅整流发电机电流传感器端电压检测交流相电压检测磁场电流占空比控制向外供电电源管理系统基本电路（1）监控蓄电池的性能参数放电电流(I)、端电压(V)、电解液温度(T)、电容量以及充电电流等（2）车载电能管理系统对发电机的控制如果ECM监测到蓄电池的电压过低，会自动提高发动机的转速，以此来提高发电机的输出电压，为蓄电池提供足够的电量。车载电能管理系统对发电机的控制，主要通过控制进入励磁线圈电流的占空比，调节励磁电流的大小，从而控制发电机的输出电压。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大三、车载低压电能管理系统的原理与诊断1.车载低压电能管理系统主要功能与原理袋式隔板（3）车载电能管理系统对用电设备的弃用和集中控制车载电能管理系统对用电负荷采取分级放电管理方式，当检测到蓄电池的容量小于一定值时，系统将采取“弃用集中控制”方式，适时关闭可以暂时停用的舒适系统的用电，保证蓄电池至少具备启动发动机的电量。（4）车载电能管理系统的其他控制控制发动机的启动/停止系统，如果蓄电池的SOC(荷电状态)值显示蓄电池的电量不足，使发动机的智能启动/停止系统暂时不工作。在仪表盘上即时显示对电源(蓄电池和发电机)系统的诊断和监控信息，以提醒相关人员注意。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大三、车载低压电能管理系统的原理与诊断2.车载低压电能管理系统的实例袋式隔板一汽大众速腾轿车车载电网管理系统中央电器控制单元J519间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大三、车载低压电能管理系统的原理与诊断2.车载低压电能管理系统的实例袋式隔板中央电器控制单元J519实现电能管理的功能电路主要管理功能用电负荷管理外部灯光控制及灯光缺陷的检测内部灯光的控制后风窗加热控制舒适灯光控制（离家、回家功能）转向信号控制供电端子控制（15、75）燃油泵预工作控制照明指示灯的控制发电机励磁雨刷电机间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大三、车载低压电能管理系统的原理与诊断2.车载低压电能管理系统的实例袋式隔板（1）中央电器控制单元与中央继电器盒的对比优势对宝来轿车的中央继电器盒与速腾轿车的中央电器控制单元J519进行比较，如图所示，J519不仅实现了供电任务，而且具备了更加强大的监控功能间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大三、车载低压电能管理系统的原理与诊断2.车载低压电能管理系统的实例袋式隔板（2）电能管理的模式为了确保蓄电池有足够的电能使发动机顺利起动和正常运转。控制单元根据以下的相关数据进行评估:发动机转速、电瓶电压、发电机的DF信号（DF端子是车载电脑监测发电机负载工况的），在保证安全行驶的前提下，适当的关闭舒适功能的用电设备。中央电器控制单元J519实现电能管理的模式有三种，如表所示。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大三、车载低压电能管理系统的原理与诊断2.车载低压电能管理系统的实例袋式隔板（2）电能管理的模式间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大三、车载低压电能管理系统的原理与诊断2.车载低压电能管理系统的实例袋式隔板（3）电能管理的工作过程间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大三、车载低压电能管理系统的原理与诊断3.车载低压电能管理系统的检测袋式隔板

当车载电能管理系统失效时，一般具有以下特征：如组合仪表中只有充电指示灯点亮、发动机偶尔起动困难、蓄电池静态放电的电流不大、发动机的动力正常等。

对车载电能管理系统的检测，可以采取下列方法：

1）检查蓄电池的性能与技术状态，若蓄电池故障则更换蓄电池。

2）检查车辆的静态电流是否符合要求，若静态电流过大则查找故障原因。

3）检查发电机是否发电，若工作正常，则进行下一步检查。

4）检测蓄电池电流传感器的输出电压。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大三、车载低压电能管理系统的原理与诊断3.车载低压电能管理系统的检测袋式隔板

可读取汽车运行时的数据流，查看发电机励磁电流的占