線束工程師:深入淺出的談談如何讀懂整車電器原理圖

散漫說,整車電氣原理圖可以說是整車線束系統的設計核心,即使它看起來簡單,不同公司不同車型的原理圖也都看起來大同小異,但確實是公司車型的一個核心機密文件。本文層層剖析,解讀原理圖快速看圖的方法。舊文新發,以下為正文。
在開頭,這篇文章主要針對初學者。 整車電器原理圖識圖其實一點也不難。 本文主要整理一下自己的個人經驗。

1 為什么要看懂整車原理圖?

在學習某個知識技能的時候,我建議大家去 遵循“Why-What-How”的一個學習模式,這雖然看起來有點功利性,但是卻能夠讓我們對學習這件事情保持興趣,保持專注,學習的過程種也會更加有意思,學的會更加高效, “以終為始”。
閑話少說,我們來看看為什么要看懂整車原理圖?直白一點,看懂了整車原理圖有什么好處?一聽說有好處,相信已經加速了你的腎上腺素的分泌。
簡單的說,看懂原理圖有下面幾點好處/事實:
  1. 看不懂原理圖,就不會修車,查不出電氣故障;
  2. 懂不懂原理,是我們和其他工程師最大的不同,別人不會的我們會,自己不會容易被鄙視;
  3. 整車原理圖是線束系統設計的核心輸出物,看都看不懂就更別談設計借鑒了。
隨便說了3條,就不在展開。
2 如何快速看懂整車原理圖

線束工程師:深入淺出的談談如何讀懂整車電器原理圖的圖1

2.1 兩個重要概念:回路與控制
首先構建兩個重要的概念,有助于在讀圖過程中方便自己快速理解,避免遺漏。
1. 回路 的概念。所有的電路都是由一個個回路組成,所謂回路就是電流從電源正極出來最終流進電源負極的路徑過程。初學者看電氣原路圖的時候,從關鍵的用電器看起,理清用電器上游電源的路徑,和下游接地的路徑。一個回路一個回路來,不要貪多,否則容易搞混,理來理去理不清。
2. 控制 的概念。所有的控制都是一個輸入輸出的過程。如下圖
線束工程師:深入淺出的談談如何讀懂整車電器原理圖的圖2
明確這兩點后,再去看電器原理圖。 你不需要有太多的電器知識,只需要了解以上基本的邏輯,并了解一些基本的電氣元件及其符號就足夠了。
2.2 單元電路說明
我們先來看最簡單的電路,如下圖,蓄電池的負極與整車地相連,用電器的地也與整車地相連,整車地是指整車上導電的結構,如白車身。 這樣就可以將整車當作一根地線,從而實現了用電器地接整車地,最后能過接通蓄電池負極。 這就是整車“負極搭鐵”的概念,這種接線方式也稱為“單線制”。 下面這張電路圖應該是初中物理的知識,我相信大家都懂,明白這點,那看懂電路圖就沒問題了。
線束工程師:深入淺出的談談如何讀懂整車電器原理圖的圖3
圖1 最基本的回路
2.3 回路的變形與控制邏輯的變化
其他所有的回路都是上文提到的基本電路的變形,或增加開關控制,或增加繼電器控制,或增加控制模塊控制等等。
1.小電流用電器增加開關控制的回路
如下圖所示,為了能過進行用電器功能的有效通斷,增加一個開關。
線束工程師:深入淺出的談談如何讀懂整車電器原理圖的圖4
圖2 回路變化1
2.大電流的用電器增加繼電器控制回路
受開關觸點的載流量的影響,如果電路中的電流過大,開關多次開閉后會造成觸電燒熔的情況,使回路失效。 因此這種回路需要增加繼電器進行控制。
繼電器的作用是使用小電流對大電流進行控制。 這時候的電路圖可看成兩個回路,即控制端回路和開關端回路。 開關端的回路的通斷是控制端回路通斷控制的效果。 如下圖所示,回路1是繼電器的開關端回路,回路2是繼電器的控制端(也叫線圈端)回路。 此時開關放在繼電器線圈端回路中(弱電流),當開關按下,回路接通,繼電器線圈通電,產生磁性,繼電器觸點吸合,即繼電器開關端回路接通,此時用電器開始工作。 這樣就實現了小電流控制大電流的作用。
線束工程師:深入淺出的談談如何讀懂整車電器原理圖的圖5
圖3 回路變化2
3. 增加控制器的控制回路
很多情況下,繼電器的控制端并不是使用簡單的開關進行控制,很常見的是一些控制模塊進行控制,如下圖。
線束工程師:深入淺出的談談如何讀懂整車電器原理圖的圖6
圖4 回路變化3
此時,回路2要想工作,需要控制器給繼電器提供一個地才行。 而控制器工作的基本條件是,它自身也要用電,因此回路3要工作。
很多時候,控制器發出某個控制指令(如上圖給繼電器一個地,將電位拉低)時,需要另一個條件,也就是我們開頭講到的,要想輸出,應該現有輸入才行。 如此就有下圖的電路邏輯(舉例)
線束工程師:深入淺出的談談如何讀懂整車電器原理圖的圖7
圖5 回路變化4
此時控制器需要傳感器的信號,而傳感器發出信號也有相關的電和地接通,以便形成回路。 不同類型的傳感器電路邏輯圖和圖示可能不一樣,但是整體控制邏輯是相通的。
很多的時候,控制器會接收很多信號,并且發出很多信號。 比如會有很多傳感器(傳感器的回路增加),會有很多繼電器的控制信號(繼電器控制回路不一樣,然后開關端的回路自然就不一樣了),然后體現在整車原理圖中的時候就是一堆堆的線,給我們很雜亂的感覺,理不清,這時候靜下心來,從控制器本身開始理清回路,或者從執行機構的用電器開始理清回路都可以,關鍵點是要一個一個來。 看著看著就會發現其實整個邏輯控制挺美妙的。
3 結語
記住開頭部分提到的兩個概念,理一下本文第二、三部分提到的電路回路與控制邏輯的變化,再結合一下具體的整車原理圖來看,我相信你能過體會到當中的樂趣。
另外,圖示中均沒有把保險絲(熔斷器)畫進去,實際上保險絲是每個回路中必不可少的元器件,用來保護導線。 關于這部分的內容可以去看公眾號之前的文章( 整車電源分配與保險選型策略 )。
整車原理圖可以直接用自己公司的就行了,如果你沒有,可以在公眾號后臺留言“ 原理圖資料 ”,獲取學習用的原理圖資料。


推薦閱讀:《線束工程師:談談車用保險絲的故障分析及選型設計

線束工程師:深入淺出的談談如何讀懂整車電器原理圖的圖8

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