剖析新款宝马F25电气系统技术

来源：汽车维修技师作者：佚名 2013-12-30 08:33:07

一、简介
F25的车辆电气系统绝大部分都以最新宝马车型为基础（如表1所示）。本篇信息将介绍车辆电气系统最重要的主题。

    二、车载网络
    车载网络，如图1所示，图中组合仪表为高级型，基本型组合仪表不连接在多媒体传输系统MOST上。

    总线系统概览所示的F1exRay经过简化处理。实际物理结构（拓扑）参见系统电路图（如图2所示）。

    F25车载网络以F01（车载网络2020）为基础。在F25上，F1exRay也作为系统总线用于实现行驶动态管理系统与发动机管理系统之间的联网。在中央网关模块ZGM内有一个带三个总线驱动器的星形连接器。总线驱动器将控制模块数据通过通信控制器传输给ZGM。F1exRay控制模块连接在这些总线驱动器上。为了避免在导线上反射，数据导线两端都使用终端电阻（作为总线终端）。为了对整车进行快速编程，F25带有一个以太网访问接口。由于以太网数据传输率很高（100Mbit/s ），因此取消了连接MOST总线系统的编程接口。车身控制器区域网络2 （K-CAN2）负责以较高数据传输率（（500kbit/s）实现控制模块间的通信。通过中央网关模块ZGM ， K-CAN2也与其他总线系统相连。动力传动系控制器区域网络（PT-CAN2 ）是动力传动系控制器区域网络（PT-CAN）在发动机和变速器控制范围内的冗余装置，同时还负责将信号传输至燃油泵控制系统。

    三、供电
    F25的供电方案以最新宝马车型为基础。所用组件和结构基本相同。由于宝马车辆舒适、通信和安全系统使用的电气功能不断增多，因此供电系统的作用越来越重要。在F25中安装了5个带保险丝盒的独立配电盒：
    带电容器的发动机室配电盒
    制动助力器上的供电配电模块PDM
    手套箱附近的接线盒配电盒
    后备箱右侧的后备箱配电盒
    蓄电池配电盒
    接线盒配电盒与接线盒电子装置JBE共同构成接线盒。
    在F25地板上有两条主电源线从后备箱通向发动机室（如图3所示）：一条主电源线从安全型蓄电池接线柱SBK处通过发动机室配电盒和蓄电池正极接线柱通向启动机和发电机。到达后备箱地板下的接线点前采用横截面50MM的铜导线，之后采用横截面80MM的铝合金圆导线；另一条主电源线从蓄电池上的配电盒通向供电配电模块PDM，采用横截面16MM的铜导线。此外，车内还有两条蓄电池导线通向后备箱配电盒。

在F25上始终通过一个AGM蓄电池（如图4所示）（吸收式玻璃纤维网垫）进行供电。车辆蓄电池安装在后备箱内中后部。根据发动机型号、车辆配置和国家规格，提供两种不同的AGM蓄电池容量：90Ah、105Ah。

    随着F10的上市，智能型蓄电池传感器IBS（如图5所示）改善了蓄电池状态识别功能。在F25上根据以下标准确定，蓄电池是否损坏及是否需要更换：识别出车辆蓄电池损坏的电解槽，确定车辆蓄电池的剩余容量，识别出蓄电池电解液减少，在蓄电池电量不足的情况下长时间停放，单位时间充电量，静止状态下的充电平衡，行驶期间的充电平衡，电量过低，通过发动机节能起停功能MSA放电。通过智能型蓄电池传感器的测量值和其他供电测量参数确定这些标准。根据发动机型号和车辆配置，只能使用某些标准确定蓄电池状态。蓄电池状态识别功能根据所识别故障的严重性和数量确定是否需要更换蓄电池。此外还会通过一条检查控制信息“检查能量供应装置”提示车辆使用者可能出现问题。只有成功执行服务功能“更换车辆蓄电池”后，才能删除故障码存储器记录。维修时可通过测试模块“蓄电池状态”或“能量诊断”（菜单“一般性信息／蓄电池”）读取蓄电池状态并确定是否需要更换。供电系统结构如图6所示。

    在带有发动机节能起停功能MSA的车辆上，后备箱配电盒内还有总线端30BDC/DC。
    在带有发动机节能启停功能MSA的车辆上，执行启动过程的频率明显增多，因此导致车载网络电压下降。为了保护某些对电压敏感的电气组件，在这些车辆上安装一个或两个DC/DC转换器（根据车辆配置）。DC/DC转换器负责为总线端30B_DC/DC提供恒定电压，即使是在启动过程中。在带有任一以下选装配置的车辆上安装两个DC/DC转换器：Professional收音机（SA663 ）、Busines，导航系统（SA606）、Professional导航系统（SA609 ）。在带有高保真扬声器系统（SA676）或Professional高保真音响系统（SA677）的车辆上基本上只能安装一个DC/DC转换器。
    F25的能量管理系统扩展了几项功能。F25处于运输模式时，始终在运行过程中显示蓄电池充电状态。因此运输人员可以及时为蓄电池充电，以免电量过低继而造成蓄电池损坏。
    电子助力转向系统（电动机械式助力转向系统）EPS耗电量很大。为了避免短时间降低转向助力，F25的能量管理系统会提前针对转向力度较大的驾驶操控（驻车或三点式转弯）做出反应。为此需对特定输人参数（例如车速、制动踏板操控和转向角）进行分析。能量管理系统可干预以下措施：提高怠速转速和调节点火角度从而提高发动机扭矩，通过发电机提高车载网络电压，关闭舒适功能（后窗玻璃加热装置、车外后视镜加热装置和座椅加热装置）。
    为了减小发电机所产生车载网络电压的波纹，在发动机室配电盒内装有一个电容器（如图7所示）。更换损坏的电风扇时，也必须测量电压波峰。如果波峰过大，说明电容器已损坏，必须进行更换。

    所有车型和发动机型号的F25 xDrive都带有电子助力转向系统（电动机械式助力转向系统）EPS。与传统液压转向系统相比，电子助力转向系统 EPS可使平均耗油量降低约3%。从而有助于降低CO2排放量，其电路结构如图8所示。