汽车电器与空调系统检修潘承炜主编汽车电器与空调系统检修项目十五

概述中央控制盒(又称中央电器控制盒、继电器盒或接线盒等)是通过复杂的内部汇流排连接或电子电路集成将熔断器(又常被称为保险)、电路导通和继电器等集成在一起的集合体，如图15-1所示。图15-1汽车典型的中央控制盒学习目标1.知道中央控制盒的作用和分类及结构组成；2.能独立进行中央控制盒的通断测试；3.能独立进行中央控制盒的更换。一、资料收集1.中央控制盒的作用汽车中央控制盒的作用是将熔断器、电路导通和继电器等集成在一起，达到集中控制、线路简洁、易于安装与维护的目的。中央控制盒的优点:减少线束回路数量；去除传统线束接头；节省传统线束；节省在线插接件；实现多线匹配组装。结果是降低整车电子电气系统成本，线束连接质量明显改善，从而直接减少线束故障，如图15-2所示。图15-2中央控制盒的优点示意图2.中央控制盒的分类对于现代汽车的中央控制盒，按其内部电路结构分类，大致可分五种。1)使用金属片式的中央控制盒2)布线型式的中央控制盒3)印制电路式的中央控制盒4)电子集成式的中央控制盒5)智能型式的中央控制盒3.中央控制盒的结构组成中央控制盒的结构由塑料盒壳体、盒体及电气元件三部分组成。(1)塑料盒壳体。塑料盒壳体通常由护盖、中间壳体和底座等几部分组成，如图15-4所示。图15-4塑料盒的壳体结构值得注意的是，在护盖的外表面或内表面，通常贴有标签，标明每个熔断器或继电器所属保护(或控制)的电器件位置、名称及额定容量，如图15-5所示。中间壳体是安装塑料盒体的支架，它的内部通常分成一定数量、不同形状的空间，同时有楔状台阶(图15-6)，与相应的安装在塑料盒体单元卡接。图15-5护盖上的标签(部分)图15-6与相应的塑料盒体单元卡接的中间壳体台阶(2)塑料盒体。塑料盒体是中央控制盒的主体部分，它是众多的塑料盒体单元的汇合，如图15-7所示不同功能的塑料盒体单元平面上安装的电气元件通常有熔断器、继电器、插接器甚至大直径电源线的安装端子(或插座)等，如图15-8所示。图15-7塑料盒体单元图15-8熔断器、继电器、插接器等在盒体单元上平面的安装图示图15-9继电器在盒体单元上安装插座说明而在塑料盒体的底部，通常可将汇流条端子制造成插头或加工出内螺纹孔，引出与外部连接的线束或导线连接插座(或螺钉)相匹配，如图15-10所示。图15-10塑料盒体底部的插接器与插座(3)中央控制盒的电气元件通常有熔断器、继电器，智能中央控制盒还安装有控制模块。下面仅就熔断器和继电器进行简单介绍。①熔断器。熔断器的作用是当电路的电流超过规定值和规定时间，熔断器自身熔断或开路，使电路断开，从而保护电路避免过热烧毁、电气设备免损坏。熔断器的规格通常以额定电流容量的形式标记，如图15-11所示。熔断器额定电流大小的划分大致是:小容量为1-40Ａ，中等容量为30-70Ａ，大容量通常大于60Ａ。不同容量的熔断器的外形与图形符号如图15-12所示。图15-11片状型熔断器的容量标记图15-12熔断器的外形与图形符号②继电器。继电器是利用电磁或机电原理或其他方法(如热电或电子)，实现自动接通或切断一对或多对触点，以完成用小电流控制大电流，以减小控制开关触点的电流负荷的一种电气装置。汽车上常用的继电器的结构形式有多种，下面仅介绍在汽车上应用最广泛的电磁继电器。电磁继电器的结构如图15-13所示，一般由铁芯、线圈、衔铁、触点、复位弹簧、引线等组成。图15-13继电器结构与原理图电磁继电器的实物及其铭牌上的电气结构标识如图15-14所示。图15-14电磁继电器二、实训操作1.技术标准与要求(以丰田卡罗拉轿车为例)(1)能正确拆装熔断器、继电器等。(2)应在断开蓄电池负极电缆后，方可拆卸中央控制盒。(3)正确拆检中央继电器控制盒体。2.工具、设备和材料的准备(1)丰田汽车智能检测仪或汽车专用万用表。(2)磁力护裙、转向盘护套、变速杆手柄套、脚垫和座椅套。(3)丰田卡罗拉轿车及维修手册。(4)汽车维修电工常用工具。3.查询并填写信息4.检测与更换作业由于汽车中央控制盒种类较多，结构复杂，其上所安装的电气元件均为易损件，所以中央控制盒的故障率通常是较高的。在这些故障中，可以用简单的检测工具(如汽车专用万用表)便可诊断，如熔断器烧毁、继电器损坏故障；也有相当多的故障是不容易判定的，如印制电路板中央控制盒中的印刷电路损坏或智能型中央控制盒信号传输出错等。1)熔断器的检测与更换对于熔断器的更换，在更换之前，应对熔断器进行电气性能检测，以便确定到底是熔断器本身损坏，还是熔断器插接器接触不良。检测的方法有带电检测法与不带电检测法两种。(1)熔断器的带电检测法:将点火开关置于ON位，或接通该熔断器所保护的控制电路开关，进行如图15-15所示检测熔断器的一个端子(用电压挡，万用表黑表笔搭接蓄电池负极)，此时电压表示值等于汽车电源电压值。对被检测熔断器的另一个端子，按照同样的方式检测，仪表显示同样的电压值时，表示该熔断器工作正常；如果检测该熔断器另一个端子的电压显示如图15-16所示(当两端子之间的电压差大于0.5Ｖ)时，表示该熔断器有故障。当怀疑某熔断器有故障时，用熔断器专用夹子将熔断器从中央控制盒中夹出来，如图15-17所示。对于夹出来的熔断器，通常通过肉眼观察便可以检查出故障的所在，如图15-18所示。图15-15熔断器端子的检测图15-16万用表检测到熔断器有故障时的状态图15-17用熔断器专用夹夹出熔断器图15-18熔断器是否正常的比较(2)由于肉眼观察不太可靠，所以在不带电的状态下，对拆卸出来的熔断器，要用万用表对其进行电阻检测，如检测到电阻值为0或接近0(图15-19)，便可证实该熔断器无故障；如检测的电阻值为无穷大(显示屏示值为1)，表示该熔断器已经熔断。2)继电器的检测与更换对于继电器的更换，在更换之前，也应对继电器进行电气性能检测，以便确定到底是继电器本身损坏，还是熔断器、插接器接触不良，或者是控制电路的其他故障。(1)就车初步通电动作检查:在蓄电池电压正常的条件下，将点火开关置于ON位，置被检查继电器的控制电路开关接合时，当被查的继电器传出触点接合的“嘀嗒”声响时，可以初步判断继电器控制电路工作正常，但还不能确定继电器工作性能是否良好，除非此时被该继电器所控制的电器能正常工作，才能得到确认。否则还必须要对继电器进行下一步检查。如果怀疑被检查的继电器有故障，可以更换一个按原厂规定的新继电器进行试验，否则将对继电器进行检测。(2)继电器的电阻检测法:为了进一步确定是否是继电器本身故障，将继电器从中央控制盒的插座上拔出，然后用汽车专用万用表检测相关联的插脚间电阻值大小，从而判断继电器的结构性能好坏。如图15-20所示，以五脚电磁继电器为例进行说明。①当检测插脚85、86的电阻值为使用说明书规定的电阻值时为正常(图15-21)，否则为异常。图15-19检测到无故障时熔断器的示值图15-20电磁继电器电气结构图图15-21检测插脚85、86为正常时的测量值②当检测插脚30、87a的电阻值接近0时为正常，如果电阻值偏大，则为异常。③当继电器端子85、86未与蓄电池正负极相连时，检测插脚30、87的电阻值接近无穷大时为正常，否则为异常；当继电器端子85、86分别与蓄电池正负极相连时，检测插脚30、87的电阻值接近“0”为正常。3)中央控制盒总成的检测与更换对于有较严重故障的中央控制盒总成，或者盒体外壳出现严重破裂、损坏，中间壳体破碎的情况，必须进行中央控制盒总成更换。下面以卡罗拉轿车的发动机舱的中央控制盒(继电器盒/发动机舱接线盒)更换为例进行说明。该中央控制盒的位置如图15-22所示。图15-22卡罗拉轿车的发动机舱的中央控制盒图15-23卡罗拉轿车的发动机舱的中央控制盒该中央控制盒的结构属于布线型中央控制盒，在电器功能结构上分为单元A、单元Ｂ、熔断器和继电器区，如图15-23所示。(1)初步检测。在蓄电池电压正常的情况下，将点火开关打开至不同的挡位，按照该控制盒所控制的用电设备顺序，打开相应的用电设备开关，检查这些电气设备是否正常工作。(2)用万用表检测电路导通的汇流条(或印制电路板电路)。汇流条的简单检查，以图15-24所示单元A电路为例进行说明。图15-24发动机舱继电器盒和发动机舱接线盒内部电路图(单元Ａ)用万用表检查中央控制盒内线路导通情况，见表15-1。通过检测，不难发现:当蓄电池电压正常(也说明插接器1G端子电压正常)的情况下，如检测到一个或多个熔断器电流输入端子“1”无电压(或熔断器插回位后电流输出端子“2”与其对应输出插接器端子无电压)，而作导通检查时电阻为无穷大，均说明汇流条在某些位置有可能断路。由于中央控制盒体的线路(或电路板)电路修好相对较复杂，如中央控制盒内的电路导通中汇流条、线路(或电路板)电路出现内部疑似断路或不可修复的故障时，通常是要更换1个或多个中央控制盒单元才能排除故障。同时要注意检查熔断器、继电器插座的完好性，所有的插座不能出现有损坏、烧蚀的现象。(3)中央控制盒总成更换的过程。①更换中央控制盒体前，必须关闭汽车所有电路中电气设备各开关，并将蓄电池的负极电缆拆下，如图15-25所示。②为了方便拆下中央控制盒，应先拆下发动机空气滤清器纸质滤芯及其外壳，然后拆下进气管道。按压中央控制盒护盖卡扣，如图15-26所示。取出护盖，如图15-27所示。图15-25拆卸蓄电池负极线夹图15-26拆开中央控制盒护盖卡扣图15-27拆下护盖③拆开标号为1Q主电源线接线，如图15-28所示。④按压中央控制盒面上的插接器卡扣，拆去各插接器，如图15-29所示。⑤拔出前照灯变光(DIMMER)继电器，如图15-30所示。图15-28拆开主电源线的连接图15-29拆插接器图15-30拆下继电器分别拆下其余3个继电器(从左至右分别是:H－LP—前照明灯近光继电器、1号风扇继电器和DIMMER—前照灯变光继电器)，如图15-31所示。图15-31拆下的3个继电器⑥如图15-32所示，在拆除中间壳体和底座螺栓之前，应先将电脑支架紧固螺栓拆除，挪开电脑板后，给中间壳体和底座拆卸留出空间操作。拆除中间壳体和底座固定螺栓，拉出中间壳体和底座。图15-32拆除中间壳体和底座固定螺栓⑦拆开中间壳体和底座之间的所有卡扣，使中间壳体和底座分离，如图15-33所示。图15-33中间壳体与底座分离⑧拆下电路Ａ单元的电源线盒体单元，如图15-34所示。⑨翻转中间壳体到合适位置，拆卸安装在中间壳上的全部控制盒体单元，如图15-35所示。图15-34拆下电路Ａ单元电源线的盒体单元图15-35拆卸安装在中间壳上的全部控制盒体单元⑩完整拆出中间壳体，如图15-36所示。至此，中央控制盒拆卸完毕。然后，应对中央继电器盒所有的构件进行必要的检查。检查的内容通常有构件外表、结构有无损坏；电器元件、电路是否与原厂规定相一致等。对于待换装新件，也必须要检查新件是否符合原厂规定。中央控制盒的装复，应按先拆后装的规则来进行，而且要保证安装质量，特别是在插接器连接、盒体单元与塑料中间壳体的卡扣安装必须接触良好，定位准确。(4)中央控制盒的装复时注意事项。①对于安装从中间壳体底部插入的盒体单元时，应将中间壳体抬起(以免损伤壳体)，用一定的推力压入，直至听到“噼叭”一声为止，如图15-37所示。图15-36拆出中间壳体图15-37从中间壳体底部插入的盒体单元安装②对于从中间壳体底部安装好的盒体单元，应用一定的拉力将线束往外抽，确认抽不动为止，如图15-38所示。③对于安装塑料中间壳体与底座时，要先整理好线束，安装上新的线束固定装置，如线束卡箍，然后对准好所有的卡扣，用力将卡扣压合，如图15-39所示。图15-38用一定的拉力将线束往外抽图15-39线束的整理与固定，卡扣压合④插接器、继电器应按原位安装，用平衡力向下压紧，如图15-40所示。⑤熔断器安装时，必须按照中央