大众车系转换器盒控制电路及功能分析_张梅红.pdf

68ELECTRONIC ENGINEERING&PRODUCT WORLD 2023.3$电子产品世界Design设计应用&Application自动控制大众车系转换器盒控制电路及功能分析*Analysis of the control circuit and functions of the converter box of Volkswagen automobiles张梅红（河南工业贸易职业学院，郑州450012）摘 要：以朗逸车型为例，摘出转换器盒外围电路及内部电路，进行全面分析，有助于解决转换器盒的功能理解，快速找出故障点。关键词：大众；转换器盒；BTS4130*基金项目：河南工业贸易职业学院2021高等职业教育教学改革研究与实践项目，JG-2021005大众车系在供电电路部分,经常会装有转换器盒499,模块编号为 J935,其外围接线较为复杂,有必要对其进行精研,了解其内部结构及控制逻辑,以便在维修过程中做出准确判断锁定故障点。1 转换器盒J935外围电路1）外围相关元器件图 1 所示为带有进入许可的大众朗逸转换器盒 J935外围控制电路,和转换器盒 J935 相关联的外围器件分别为 J519 车身控制模块,J764 转向柱锁控制模块,E378 一键起动开关,两个 100 号继电器和 1 个起动继电器。12）功能及控制逻辑分析。当驾驶人员踩踏制动踏板同时按下一键起动开关时,车身控制模块 J519 接收到制动踏板踩下状态信号,并且采集到档位开关处于 P/N 位置,J519 车身控制模块会通过 CAN 线将相关信息传送给 J764 转向柱锁控制模块。转向柱锁控制模块 J764 在 2 脚,10 脚供电和图1 转换器盒J935外围电路图 2023.3电子产品世界设计应用Design&Application自动控制搭铁正常的情况下,判断 4 脚和 13 脚的电位,如果 4 脚和 13 脚电压通过 E378 一键起动开关被拉低,转向柱锁控制模块 J764 接收到一键起动开关 E378 发送的起动信号。转向柱锁控制模块 J764 会将起动信号解析成两个 15 信号和 1 个50 信号,经由自身的 6 脚,8 脚和 12 脚发送至转换器盒 J935 的 4 脚,8 脚和 6 脚。转换器盒J935 在 7 脚供电,2 脚搭铁正常的情况下,接收到转向柱锁控制模块 J764 发送来的两个 15 信号和 1 个 50 信号,会指令 9 脚,10 脚和 1 脚输出高电平信号,分别驱动两个 100 号继电器和 1 个起动继电器,完成全车部分设备供电和起动机供电,起动车辆。同时起动继电器向 J764 转向柱锁控制模块反馈 1 个起动信号。22 转换器盒J935内部电路转换器盒 J935 的内部主要有供电电路,信号输入及处理电路,主控芯片及输出电路几部分组成,如图 2 所示。其主控芯片为英飞凌的 BTS4130,是一个高侧智能电源开关芯片,内部有输入 ESD 保护电路,内部电源供电电路,驱动逻辑判断电路,电压、温度检测电路,感性负载钳位电路,短路保护电路,栅极控制电荷泵,负载开路检测电路和四路 NMOS 高侧驱动开关,是英飞凌公司专门设计被用于在恶劣的汽车使用环境中,用来驱动继电器和阻性负载。3当芯片 1 脚,10 脚,11 脚,12 脚,15 脚,16 脚,19 脚,20 脚接通电源,2 脚,6 脚接通搭铁,芯片正常工作时,IN0,IN1 有高电平输入,OUT0 和 OUT1 有高电平输出控制外围两个 100 号继电器。IN2 和 IN3 并联,同时接收外围电路送过来的起动信号,芯片控制 OUT3和 OUT4 对外输出控制起动继电器。3 两个典型故障案例基于对转换器盒 J935 外围及内部电路的认知,来分析一下可能出现的两个典型故障案例。1）仪表不能正常点亮在朗逸车型里,仪表的供电来自于 J329 和 J681 两个 100 号继电器,如果仪表不能点亮,可以检查仪表的供电和搭铁。如果搭铁回路正常,检查 100 号继电器至仪表的连接线路,线路正常,检查继电器本体,本体正常,检查继电器 85 端的搭铁情况,搭铁正常,分别检查转换器盒 J935 的 9 脚,10 脚和两个 100 号继电器 86端的连接状态,如果正常,检查两个 100 号继电器的供电 30 端,如果正常,检查转换器盒 J935 的供电和搭铁,如果正常,检查转向柱锁控制模块 J764 至转换器盒 J935 之间的 3 根连接线路,如果也正常,并且在按动一键起动开关时,3 根线路上有 12 V 的电压,则可以判断出是转换器盒 J935,更换即可。42）仪表可以点亮,不能起动车辆,起动瞬间有继电器脉冲吸合声音如果出现上述故障现象,可以明确给出结论是标号为J329的100号继电器本体或相关电路出现问题导致,两个 100 号继电器分别为 J329 和 J681,其中 J329 为主供电继电器,J681 为辅助供电继电器,目的在于提高15 线供电的电流。如果 J329 主供电继电器出现问题,单靠 J681 辅助供电继电器提供的电能不足以驱动起动继电器,导致继电器断续吸合,发出哒(下转第83页)图2 转换器盒J935内部电路图 2023.3电子产品世界设计应用测试测量Design&Application表1 检测LX的结果表 2 为 0.1、0.22、0.5、1 标称值的检测结果。检测时为了防止 U3B 饱和,先输出 UO1使 UOX1为 1 V左右,然后再输出 UO2使 UOX2为 1.5 V 左右,从而获得相应的改变量。表2 检测RX的结果表 3 为检测 300 H 电感的饱和电流的结果。表3 检测饱和电流的结果用示波器观察时在iL=1.5 A处开始出现饱和现象,表 3 中可见 iL=1.5 A 处 TX开始变小,而 iL=1.7 A 以上时 TX明显变小,因此最后确定为 IS=1.7 A。4 结束语本文提出的基于自适应振荡器的电感批量测试仪经过各种测试后可到如下结论：可自动测试出 LX、RX基本参数和 IS、匝间短路、耐压特性和虚焊状态等特性,测试时间小于 0.2 s,且具有使用方便、电路稳定可靠、测试速度很快的特点。因此在企业生产中,用于批量测试电感的场合,可筛选基本参数和特性不符合要求的不良品,从而提高产品的合格率。由于篇幅所限,对单片机控制部分和检测匝间短路、耐压特性、虚焊状态等没有详细论述,在实际应用中用单片机设定 Un的上限值和下限制值后测试,如果某一个电感测试时 Un值超出这个范围则发出报警。参考文献：1 曹新敏,晏勇.基于单片机的RLC电抗参数测试系统设计与应用J.电子产品世界,2021,28(6):98-102.2 林荣锐,陈明东,许少峰.利用交流电桥测量导线的电感J.广西物理,2017,38(3):20-22.3 李鹏,刘力源,李冬梅.一种高速高精度比较器的设计J.半导体技术,2010,35(10):1011-1015.4 陈玫君,覃家和,王旭初.MOS场效应管的探讨及应用J.科学技术创新,2021(12):83-84.5 新型45V零漂移运算放大器提供超高精度和EMI滤波J.电子测量技术,2019,42(2):134.6 毛兴武.高压驱动器NCP5181及其应用J.电子世界,2009(4):16-17.(上接第69页)哒声响,更换即可。5大众朗逸车型供电部分出现问题的故障点有无限可能,掌握了其控制逻辑和控制功能,针对不同的故障现象,经过逐一测量判断,抽丝剥茧,一定能找到故障点。4 结束语转换器盒 499 实质上为四路驱动放大电路,常用的为三路,分别是两路电源供电的驱动,一路起动继电器的驱动,驱动的前提是其供电和搭铁线路正常,接收转向柱锁控制模块 J764 的 15 供电信号和 50 起动信号。参考文献：1 上海大众.朗逸维修手册C.2016-2018.2 INFINEON.BTS4130QGA DATA SHEET REV.1.0J.AUTOMOTIVE POWER,2008(3):102-105.3 罗新闻.2017款一汽大众迈腾B8发动机无法启动J.汽车维修与保养,2018(8):36-39.4 王欢.2018款大众朗逸车发动机无法起动J.汽车维护与修理,2020(6):25-29.5 徐二峰.2020款大众朗逸车发动机无法起动J.汽车维护与修 理,2020(11):64-69.