2.5 起动系统控制电路（课件）《汽车电气设备构造与维修》（高教版·第3版）同步精品课堂

2.5 起动系统控制电路 《汽车电气设备构造与维修》（高教版·第3版） 同步精品课堂—中职专业课 1 学习目标 学习 目标 1.阐述开关直接控制起动系统基本组成结构 2.理解不同起动系统控制电路的工作原理 3.掌握不同起动系统控制电路的特点 4.分析起动系统常见故障 新知学习 情景导入 为什么轻轻转动钥匙，起动机就能带动发动机运转起来呢？在不同类型的汽车上，这个启动过程的原理和控制方式其实并不完全相同。有的车钥匙直接控制起动机工作，有的则借助了继电器等部件来实现更高效、更安全的控制。今天，我们就一同深入汽车的 “心脏”—— 起动系统控制电路，来探究开关直接控制起动系统、起动继电器控制起动系统、起动复合继电器控制起动系统，还有融入先进技术的微机控制起动系统，看看这些不同的控制方式究竟是如何让汽车顺利启动，开启每一段精彩旅程的。 新知学习 起动机的组成 一、开关直接控制起动系统 开关直接控制是指起动机由点火开关或起动按钮直接控制,如图2-19所示。由于此类起动系统是由点火开关直接控制,点火开关通过电流大(达到35~45A),点火开关容易烧坏,现已基本淘汰,起动功率较小的汽车可以使用这种控制形式。 新知学习 二、起动继电器控制起动系统 起动继电器控制是指用起动继电器触点控制起动机电磁开关,而用点火开关或起动按钮控制继电器线圈,如图 2-20 所示。以实现小电流控制大电流,保护点火开关(或起动按钮)。 新知学习 二、起动继电器控制起动系统 装有自动变速器的轿车,在自动变速器上装有空挡起动开关,空挡起动开关串联于起动继电器线圈搭铁端,只有自动变速器变速杆处于停车(P)挡和空(N)挡位置空档起动开关才接通,其他挡位时均处于断开状态,有利于提高起动安全性,保护起动机和蓄电池。 新知学习 三、起动复合继电器控制起动系统 为了在发动机起动后,使起动机自动停转并保证不再接通起动机电路,解放CA1092及东风EQ1092等汽车采用了具有安全驱动保护功能的起动复合继电器控制起动系统。起动复合继电器由起动继电器和保护继电器两部分组成,如图2-21所示。 新知学习 三、起动复合继电器控制起动系统 起动继电器的触点是动合的,控制起动机电磁开关; 保护继电器的触点是动断的,控制充电指示灯和起动继电器线圈的搭铁。 保护继电器磁化线圈一端搭铁,另一端接发电机的中性点,承受中性点电压。 新知学习 三、起动复合继电器控制起动系统 (1)起动时,将点火开关旋至起动位置,电流流经蓄电池正极、电流表、点火开关之后,分成并联的两路。 新知学习 一路流经点火开关、充电指示灯、,接线柱、K2、磁轭、搭铁到蓄电池负极。 另一路流经起动开关 SW、复合继电器 SW 接线柱、线圈L1 、K2、磁轭、搭铁到蓄电池负极。 三、起动复合继电器控制起动系统 线圈L1产生电磁吸力,K1闭合,将起动机电磁开关吸拉线圈和保护线圈的电路接通。电流流经蓄电池正极、电流表、接线柱B、K1、磁轭、接线柱S,此后,分成并联的两条支路。 新知学习 一路流经保持线圈、搭铁、蓄电池负极。 另一路流经吸拉线圈、起动机磁场绕组、电枢绕组、搭铁、蓄电池负极。 在吸拉线圈和保持线圈电磁吸力的共同作用下,电磁开关铁心推动接触盘连接主接线村1、2,接通起动机主电路,起动电流流经起动机磁场绕组、电枢绕组,起动机发出电磁转矩,驱动发动机曲轴运转。 三、起动复合继电器控制起动系统 (2)发动机起动后,若驾驶员没有及时松开点火开关,但由于此时交流发电机电压已升高,中性点电压作用在保护继电器线圈L2上使K2断开,切断了充电指示灯的电路,充电指示灯熄灭;同时也切断了L1,的电路,K1断开,起动机电磁开关释放,切断了蓄电池与起动机之间的电路,使起动机自动停止工作。 新知学习 三、起动复合继电器控制起动系统 (3)发动机正常运转过程中,在交流发电机中性点电压的作用下,K2一直处于断开状态充电指示灯不亮,表示充电系统正常,即使驾驶员操作失误,将点火开关旋至起动位置,由于L1中无电流,K1始终处于断开状态,所以起动机将不会工作。从而防止了起动机驱动齿轮被打坏的危险,起到了保护起动机(驱动齿轮)的作用。 新知学习 注意,如果充电系统有故障导致发电机中性点电压过低,起动复合继电器就起不到安全保护作用。 四、微机控制起动系统 微机控制起动系统如图 2-22所示,主要由蓄电池、起动机、起动继电器、空挡起动开关、防盗和门锁控制 ECU、点火开关(图中未画出)和保险装置等组成。 新知学习 四、微机控制起动系统 起动继电器线圈的一端通过空挡起动开关和 ST熔断器接点火开关,由点火开关控制与蓄电池正极的连接和断开;另一端接防盗和门锁控制 ECU 的“ST"端子,由防盗和门锁控制 ECU 控制其搭铁。 变速器处于驻车挡或空挡位置时,空挡起动开关接通,变速器处于其他挡位时,空挡起动开关断开。 新知学习 四、微机控制起动系统 当点火开关钥匙没有插入或没有处于工作位置时,防盗系统工作,防盗和门锁控制ECU 使“ST"端子为高电位(12 V),即使点火开关置于起动位置,并且空挡起动开关接通,也因起动继电器线圈两端电位相等,起动继电器触点不能闭合,使起动机不工作。 新知学习 当点火开关钥匙插入并处于工作位置时,全部防盗功能解除,防盗和门锁控制ECU 使“ST"端子为低电位0V。如果点火开关置于起动位置、变速器处于P挡或N挡位置,则起动继电器线圈电路接通,使起动继电器触点闭合,起动机工作。 四、微机控制起动系统 发动机起动后,点火开关自起动位置退回,起动继电器线圈电路切断、触点断开,起动机停止工作。 空挡起动开关保证了只有变速器在驻车挡或空挡位置才能起动发动机,既有利于汽车顺利、安全起动,又能保证在汽车行驶过程中,即使误将点火开关旋至起动位置,起动机也不会工作,避免了齿轮撞击,延长了起动机驱动齿轮和飞轮齿圈的使用寿命。 新知学习 四、微机控制起动系统 防盗和门锁控制ECU还可以根据发电机的工作情况或发动机的转速对“ST”端子的电位进行控制,实现起动机的安全保护。如果防盗和门锁控制ECU是根据发电机的工作情况对“ST”端子的电位进行控制的,则当发电机工作正常、发电机的输出电压或中性点输出电压超过规定值后,防盗和门锁控制ECU将使“ST”端子为高电位。 新知学习 四、微机控制起动系统 如果防盗和门锁控制ECU 是根据发动机的转速对“ST”端子的电位进行控制的,则当发动机的转速达到设定值后,防盗和门锁控制ECU 将使“ST”端子为高电位,即使点火开关置于起动位置,并且空挡起动开关接通,起动机也不工作,实现了起动机的安全保护。 新知学习 四、微机控制起动系统 为了简化驾驶员的操作,微机控制起动系统还可以具有“起动保持”功能,也就是驾驶员一旦接通起动开关,即使很快断开(起动开关),起动电路也会自动保持接通,直到发动机正常运转(转速超过设定值)或起动接通时间超过设定值后,电控单元才自动开起动电路,结束起动过程。结合图 2-23 说明其工作原理。 新知学习 四、微机控制起动系统 发动机静止、点火开关IG 和变速器空挡起动开关P/N(或制动踏板开关)接通时,一旦起动开关 ST 接通超过设定时间(如0.28),ECU 控制起动继电器接通起动机电路,起动机运转，即使起动开关 ST断开,起动电路仍然保持接通,直到发动机转速超过设定值(如300r/min)或起动接通时间超过设定值(如20s),ECU 才控制起动继电器断开起动电路,结束起动过程。 新知学习 四、微机控制起动系统 这样不仅可以简化驾驶员操作,而且避免发动机正常运转后起动机电路接通或一次起动时间过长,实现自动保护起动机功能,减少了蓄电池过量放电。 另外,当微机控制系统监测到非法进入时,ECU可以使起动电路无法接通,起到防盗功能。 新知学习 随堂练习 (1)简述起动继电器控制起动系统的工作原理。 (2)对比开关直接控制起动系统和起动继电器控制起动系统的优缺点。 课堂练习 1.起动继电器控制起动系统中，起动继电器的主要作用是（ ） A. 增大起动机电流 B. 保护点火开关 C. 控制微机工作 D. 产生电磁吸力 答案：B 解析：起动继电器通过小电流控制大电流，减少通过点火开关的电流，从而保护点火开关，故答案为 B。 课堂练习 2.起动复合继电器控制起动系统中，复合继电器由（ ）组成。 A. 时间继电器和中间继电器 B. 起动继电器和保护继电器 C. 电流继电器和电压继电器 D. 热继电器和速度继电器 答案：B 解析：起动复合继电器控制起动系统中的复合继电器由起动继电器和保护继电器组成，用于控制起动机工作及保护相关电路，选 B。 课堂练习 3.起动继电器控制起动系统中，起动继电器线圈通电时，（ ） A. 触点闭合，起动机主电路接通 B. 触点断开，起动机主电路断开 C. 吸引线圈通电，保持线圈断电 D. 吸引线圈断电，保持线圈通电 答案：A 解析：起动继电器线圈通电，产生电磁吸力使触点闭合，进而接通起动机主电路，A 选项正确。 课堂练习 4.微机控制起动系统相比传统起动系统的优势不包括（ ） A. 控制更精准 B. 可靠性更高 C. 结构更简单 D. 可实现更多功能 答案：C 解析：微机控制起动系统控制精准、可靠性高、功能丰富，但结构通常比传统起动系统复杂，C 选项符合题意。 课堂练习 5.起动继电器控制起动系统中，若起动继电器触点烧蚀，会导致（ ） A. 起动机不转 B. 起动机空转 C. 起动机运转无力 D. 起动机转速过高 答案：A 解析：起动继电器触点烧蚀，会使起动机主电路无法正常接通，导致起动机不转，选 A。 课堂练习 6.以下哪种起动系统控制方式能有效防止发动机起动后起动机再次运转？（ ） A. 开关直接控制起动系统 B. 起动继电器控制起动系统 C. 起动复合继电器控制起动系统 D. 微机控制起动系统 答案：C 解析：起动复合继电器控制起动系统中的保护继电器能在发动机起动后防止起动机再次运转，选 C。 课堂练习 7.起动复合继电器控制起动系统中，起动继电器的常开触点控制（ ） A. 起动机电磁开关的吸引线圈和保持线圈 B. 保护继电器的线圈 C. 点火开关的电源 D. 起动机的励磁绕组 答案：A 解析：起动继电器常开触点控制起动机电磁开关的吸引线圈和保持线圈，从而控制起动机工作，选 A。 课堂练习 8.微机控制起动系统中，执行器主要是（ ） A. 传感器 B. 继电器 C. 微机 D. 起动机 答案：D 解析：微机控制起动系统中，起动机是执行微机指令的主要执行器，选 D。 课堂小结 感谢观看 $$