汽车充电系统诊断方法及故障分析

故障现象

一辆2007年产丰田卡罗拉1.8LMTGL版轿车，行使50000km，客户来店反映车辆在雨天行驶时充电指示灯会闪烁，在怠速情况下尤其明显，但随着转速增高，故障现象有所好转。

维修情景

张工在修理厂工作多时，对充电系统了解甚多，来车为充电系统故障，张工对充电系统进行诊断。

工具准备本活动所需工具设备汽车专用万用表和在用车一辆。

注意事项

1）检查并确认蓄电池电缆连接到了正确的端子。

2）发动机运转时，切勿断开蓄电池。

3）发电机运转时，禁止用手触摸发电机。

电路图

丰田卡罗拉1.8LMTGL版轿车充电系统电路图如图1-37所示。

图1-37 丰田卡罗拉1.8LMTGL版轿车充电系统电路图

认识充电系统电路图

当发电机工作时，定子绕组中产生的三相交流电动势经整流电路整流后，输出直流电压，由端子B向负载供电并向蓄电池充电，发电机的磁场电流则由IC调节器的F端子供给，如图1-37所示。其中，端子IG的输入电路为IC电压调节器的电源电路；端子B为发电机电压输出端子；充电指示灯电路通过端子L由电压调节器判断充电条件控制其搭铁；端子S用来检测蓄电池的电压；端子E为IC调节器的搭铁端子。当转子绕组开路或短路、端子S断开、端子B断开或过电压时，IC调节器点亮充电指示灯发出警告，其工作过程如下：

当点火开关刚接通时，蓄电池电压施加在端子IG上。同时，端子S检测到发电机未转，蓄电池电压未达到13.5V，控制L端子搭铁，充电指示灯亮。

当交流发电机开始发电，端子S检测到蓄电池电压大于13.5V时，IC调节器断开L端子，充电指示灯熄灭。

如果端子S检测到蓄电池电压高于14.5V或低于要求值时，IC调节器通过内部电路调节转子绕组的电流导通，使发电机电压降低或增加。

当发电机端子B断路时，不能向蓄电池充电，发电机因无负载而感应出高电压，IC调节器接通端子L搭铁电路，点亮充电指示灯，表示有故障。

操作步骤

1.检测充电电路

如图1-38所示，连接电压表和电流表，检测充电电路的电压和电流，判断标准见表1-26。

表1-26 充电电路电压和电流的判断标准

若检测结果不符合标准值，则说明发电机工作性能异常，需对发电机进行解体检测。

2.检测端子B和三极插接器的连接

如图1-39所示，检测发电机端子B与蓄电池电缆两端之间是否有故障，判断标准见表1-27。

图1-38

图1-39 检测端子B与蓄电池电缆之间的连接

表1-27 检测端子B与三极插接器的判断标准

认识端子B

端子B为发电机的电压输出端子，对IC调节器输送电压信号，为IC调节器是否点亮充电指示灯提供判断依据，同时与蓄电池并联对外供电（见图1-31）。如果测得发电机端子B与蓄电池正极之间的电压差大于2V，则表示端子B与蓄电池的电缆之间存在导线接触不良或线束断路等故障而导致充电指示灯亮。

认识IC调节器

发电机实际运作中转子的转速不能控制，因为它是随发电机旋转的。换言之，车辆用的发电机中可以自由改变的条件是磁场强度。实际上，流到转子绕组的电流大小改变，便改变了磁场强度。电压调节器通过控制流入转子的电流来改变磁场强度，从而调节发电机的发电量，这样使得所发的电压按照转子的转速和用电量的变化保持恒定，如图1-40所示。

在丰田卡罗拉车型中，IC调节器也通过控制充电指示灯的搭铁线通断来控制其点亮与熄灭。

图1-40 IC调节器的工作原理

如检测结果异常，更换线束；否则进入下一步。

技能反馈

进行蓄电池状况及发电机输出电压的检测，并将结果填入表1-28。

表1-28 蓄电池状况及发电机输出电压的检测结果

3.检测仪表内、外部线路

1）检测组合仪表与发电机端子L之间的线束是否发生短路，判断标准见表1-29。

表1-29 检测组合仪表与发电机端子L之间线束的判断标准(www.xing528.com)

若断开三极插接器（见图1-41），充电指示灯仍亮，应测量端子L与搭铁之间的阻值，如阻值小于1Ω，可判断端子L与搭铁之间有短路现象。

图1-41 三极插接器

认识端子L

IC调节器通过端子L控制充电指示灯的搭铁线搭铁与否，用以点亮或熄灭充电指示灯。

如果组合仪表与发电机之间的线束发生短路时，充电指示灯会点亮。此时断开发电机的三极插接器，充电指示灯仍然点亮，可判断组合仪表与发电机端子L之间发生短路；如果熄灭，则不存在故障。

认识三极插接器

丰田发动机用单片式IC电压调节器，当发电机停止发电或充电条件异常时，点亮充电指示灯发出警告。它有7个接线端，期中“B”、“F”、“P”、“E”4个接线端用螺钉直接与发电机联接，接线插座内的“IG”、“L”、“S”3个接线端称为三极插接器。

如检测结果异常，应更换线束，否则进入下一步。

2）检测组合仪表内部是否发生短路，如图1-41所示，判断标准见表1-29。

如果组合仪表内部发生短路，充电指示灯会点亮。此时断开发电机的三极插接器，充电指示灯仍然点亮，此时应测量端子L与搭铁之间的阻值，如大于10kΩ，可判断为组合仪表内部发生短路。

如检测结果异常，应更换线束，否则进入下一步。

技能反馈

进行仪表内、外部线路的检测，并把结果填入表1-30。

表1-30 仪表内、外部线路检测的结果

4.检测端子S

检测端子S是否发生断路，如图1-42所示，判断标准见表1-31。

图1-42

表1-31 检测端子S的判断标准

认识端子S

IC调节器通过端子S检测蓄电池的电压，并与端子B处的电压进行比对，如果IC调节器检测到端子S电路断路，会点亮充电指示灯，表示有故障，如图1-42所示。如检测结果异常，应更换线束，否则进入下一步。

技能反馈

进行三极插接器的检测，并将结果填入表1-32。

表1-32 三极插接器的检测结果

5.检查多楔带

1）检查多楔带有无磨损、破裂和其他损坏痕迹，如有损坏需更换。

2）检查并确认多楔带正确安装在楔形槽中，如多楔带已滑出，则更换新多楔带，并正确安装。

提示：

如多楔带损坏或未正确安装，会产生打滑现象，发电机不能正常发电，充电指示灯点亮。

6.检查发电机离合器带轮的锁止功能

1）在发动机起动的情况下目视检查并确认发电机转子的工作情况。

2）在带轮从车辆上拆下的情况下检查其锁止功能，顺时针转动离合器带轮，检查并确认外锁环锁止，如图1-43所示。

如果外锁环损坏不能锁止，会影响转子的工作状况，造成发电机不发电或发电量降低，充电指示灯点亮。

如检查结果异常，则更换带轮，否则对发电机进行检测。

图1-43

技师总结

因客户传动来店反映车辆在雨天行驶中充电指示灯会闪烁，在怠速情况下尤其明显，产生此现象的原因有两个：一是因为雨水溅在传动带上，在传动带较松的情况下，造成打滑，怠速时发电机达不到正常发电转速，充电指示灯点亮；二是因为雨天潮湿，电压调节器内部受潮，导致部分部件短路，发生故障。但随着转速增高，故障现象有所好转，这就排除了第二种可能，故障现象锁定为传动带打滑或锁止单向离合器损坏。

故障诊断作业表

（续）