張莉莉

（西安航空職業(yè)技術(shù)學院 汽車工程學院，西安 710089）

引言

隨著科學技術(shù)的不斷進步，汽車后視鏡不斷智能化，功能也在不斷革新，先后出現(xiàn)了多款智能化后視鏡，主要包含以下款式。防眩目后視鏡：該后視鏡主要特點為一旦后方車輛前照燈射在前車后視鏡，駕駛?cè)藛T不會感到晃眼，可有效防止炫目，避免車輛出現(xiàn)事故，提高駕駛安全性[1]。帶警告燈后視鏡：該后視鏡能夠?qū)εR近車道與車輛后方范圍進行連續(xù)性監(jiān)控，一旦識別到某處有移動物接近，同時有可能會對駕駛?cè)藛T變道及并線造成威脅時，該后視鏡警告燈會點亮，提醒駕駛?cè)藛T行駛風險。帶有顯示屏后視鏡：該后視鏡系統(tǒng)可以將后視攝像頭所拍攝到的影像展示在后視鏡小屏幕界面上，幫助駕駛?cè)藛T安全倒車和正常行駛。帶有開關(guān)總成后視鏡：該后視鏡系統(tǒng)按鈕總成的安裝位置在車內(nèi)后視鏡上，共包含3個按鈕、1個LED指示燈。在系統(tǒng)正常開啟并運行過程中，指示燈為綠色；假設系統(tǒng)正處在呼叫狀態(tài)，那么指示燈為綠色同時閃爍；假設系統(tǒng)出現(xiàn)故障，那么指示燈會變?yōu)榧t色；假設系統(tǒng)出現(xiàn)故障，但是還能夠呼叫，則呼叫時指示燈為紅色閃爍狀態(tài)。

汽車行駛過程中，車輛后視鏡利于駕駛?cè)藛T觀察本車后方及兩側(cè)大體路況，對于駕駛?cè)藛T的人身安全及駐車等方面均有著十分重要的作用。當前的后視鏡很多為電動式，優(yōu)點十分明顯。其一為駕駛?cè)藛T能夠在車輛內(nèi)部利用按鈕實現(xiàn)后視鏡角度的調(diào)節(jié)，從而獲取良好視域；其二是駕駛?cè)藛T在調(diào)節(jié)后視鏡過程中不會因為距離較遠而難以操作；其三為駕駛?cè)藛T倒車過程中，利用調(diào)節(jié)功能可以使后視鏡向下翻，方便觀察車輛自身和路邊之間距離，防止出現(xiàn)刮蹭等情況；其四是當前的汽車后視鏡大多為伸縮形式，且具有位置記憶的功能，利于行車記錄[2-4]。

帝豪EV450純電動汽車后視鏡系統(tǒng)為車輛舒適體系中最為關(guān)鍵的組成部分之一，一旦其出現(xiàn)故障，則會嚴重影響行駛安全。在此，以帝豪EV450純電動汽車后視鏡系統(tǒng)性能檢測和故障維修為重點進行研究，力求為汽車后視鏡檢修等方面提供可靠支撐。

1 后視鏡組成與工作原理

車輛行駛過程中，駕駛?cè)藛T能夠利用電動機實現(xiàn)后視鏡角度的相應調(diào)節(jié)。后視鏡主要組成部分為調(diào)節(jié)開關(guān)、電機和傳動及執(zhí)行機構(gòu)等。同時，很多后視鏡有除霧性能，具備相應加熱裝置。圖1為后視鏡電路示意圖。

后視鏡系統(tǒng)工作原理如下：車輛駕駛?cè)藛T基于路況實際需求，對外后視鏡的調(diào)節(jié)開關(guān)進行相應控制，當接通后視鏡的調(diào)節(jié)電機電路之后，完成電機的上下和左右調(diào)節(jié)，電機為雙向直流電機，一旦流經(jīng)電路的電流方向為反向，那么電機會反向運轉(zhuǎn)，以此實現(xiàn)后視鏡自動調(diào)節(jié)控制。

2 后視鏡性能檢測與故障維修

2.1 后視鏡性能檢測

在汽車后視鏡性能檢測過程中，以提升效率為目的，設置了兩個工作站，分別為工作站1、工作站2。性能檢測硬件架構(gòu)見圖2。

圖2中，站1與站2為原理一致的左右兩個工作站，模擬量輸入包含X軸和Y軸位移情況與加熱片阻值，其中開關(guān)量的輸入包含產(chǎn)品型號、加熱性能檢測、左右后視鏡和限位開關(guān)等方面的選擇信號。圖中的顯示和報警模塊具備的功能為初始階段檢測信號、合格信號和異常報警信號等。

圖1 后視鏡電路示意圖

硬件架構(gòu)核心部分為PLC，采用歐姆龍CQM1產(chǎn)品，最基本單元為歐姆龍CQM1-CPU41-E，主要應用在執(zhí)行系統(tǒng)和用戶程序中，CQM1-AD041為程控器模擬量的輸入模塊，主要應用在接收來源于位移傳感器與電阻電壓轉(zhuǎn)換器傳輸來的各種模擬信號，CQM1-OC222、CQM1-OC221為程控器的輸出單元，CQM1-PA206、CQM1-IPS02為程控器的電源與模擬量供電單元。

在汽車后視鏡性能檢測中，采用的位移傳感器為LVDT，此為差動變壓器式的位移傳感設備，能夠把直線移動機械量變成電量，主要負責位移的測量以及控制。LVDT使用特點為結(jié)構(gòu)較為簡單，且性能相對可靠，使用壽命長，同時具有良好的線性度，整體精度能夠達到0.05 %，運行過程中靈敏性強，每毫米位移所輸出的電壓能夠達到幾百毫伏至幾伏[5-7]。LVDT傳感器還具備測量范圍寬的優(yōu)點，可測量位移范圍在±0.1～±500 mm，時間常數(shù)比較小，其所輸出的信號將直接傳輸至程控器模擬量的輸入單元中。

采用BH10-2當作電阻電壓轉(zhuǎn)換器，在常溫條件下將電阻值轉(zhuǎn)換為0～10 V的標準信號，然后傳輸至程控制模擬量的輸入單元中。

使用專用的打印機，如果接收到PLC傳輸來的合格信號，即可打印相應合格證明。

后視鏡性能檢測軟件主要包含主程序、電機旋轉(zhuǎn)控制、鏡面旋轉(zhuǎn)檢測、標準角度存儲、聲光報警以及打印信號輸出等功能模塊的運行程序。

圖3為后視鏡性能檢測軟件主程序運行流程。

關(guān)于后視鏡性能檢測工序，圖4為汽車后視鏡性能檢測流程。

圖2 后視鏡性能檢測硬件架構(gòu)

圖3 后視鏡性能檢測軟件主程序運行流程

圖4 汽車后視鏡性能檢測流程

在汽車后視鏡性能檢測過程中，PLC程序先對X和Y軸電機進行控制，將鏡面對準，并在規(guī)定時間實現(xiàn)該步驟，程序才進到下步，也就是檢測X+8 °角。相同道理，檢測程序需要在規(guī)定的時間內(nèi)分別執(zhí)行檢測X+12 °角等以下步驟。假設需要檢測加熱片功能，則必須對加熱情況進行檢測。

在以上后視鏡性能檢測工序中，假設出現(xiàn)超時或是其他方面的故障，程序會自動跳出檢測工序，表示該產(chǎn)品存在不合格情況，并且提示不合格類型。

2.2 后視鏡故障診斷與維修

基于上述后視鏡性能檢測，可初步得到后視鏡是否存在異常，接下來將帝豪EV450純電動汽車后視鏡系統(tǒng)使用過程中，后視鏡無法調(diào)整和加熱故障的診斷維修當作重點進行研究，詳細內(nèi)容如下所示。

1）后視鏡無法調(diào)整診斷與維修

對左側(cè)和右側(cè)后視鏡工作狀況進行檢查：分別調(diào)節(jié)兩側(cè)后視鏡角度，判斷兩側(cè)后視鏡是否均無法正常工作。

對保險絲IF20進行檢查：判斷保險絲IF20熔斷與否，其中保險絲額定電流為10 A。

對保險絲IF20線路進行檢查：判斷存在短路與否，并開展相應線路修理，保證不存在線路短路問題。

對后視鏡調(diào)節(jié)開關(guān)的電源電路進行檢查：將后視鏡調(diào)節(jié)開關(guān)的線束連接器斷開，對連接器DR09端子8的電壓值進行檢查，其中，電壓的標準值是11～14 V。

對后視鏡調(diào)節(jié)開關(guān)的電源電路存在的開路故障進行修理：對開路故障點進行修理，并保障后視鏡能夠正常工作。

對后視鏡調(diào)節(jié)開關(guān)的接地電路進行檢查：將后視鏡調(diào)節(jié)開關(guān)的線束連接器斷開，并對連接器DR09端子7和接地電路間電阻值進行檢查，標準電阻值是小于1 Ω。

對后視鏡調(diào)節(jié)開關(guān)的接地電路開路進行修理：對發(fā)生開路的故障點進行修理，并保障后視鏡能夠正常工作。

對后視鏡調(diào)節(jié)開關(guān)進行檢查：操縱后視鏡的上下調(diào)節(jié)按鈕，并通過萬用表對故障側(cè)后視鏡的線束連接DR08或者DR18端子間電壓值進行檢查，其中標準電壓值均在11～14 V間。

將有故障側(cè)后視鏡的電機總成替換掉，保障后視鏡正常工作。

對后視鏡和后視鏡開關(guān)間連接的線路進行檢查和故障維修：將連接器DR09斷開，然后將DR08或者DR18斷開，對下列端子和端子間線路電阻值進行檢查，一旦發(fā)展故障，則對端子和端子間線路進行維修。表1為端子間電阻標準值。

2）后視鏡無法加熱診斷與維修

以左前后視鏡無法加熱當作示例予以說明，剩余后視鏡無法加熱故障診斷流程類似。圖5為后視鏡加熱電路示意圖。

后視鏡加熱故障診斷和維修步驟如下：

對保險絲EF21進行檢查：判斷保險絲EF21熔斷與否，其中，保險絲額定電流值為7.5 A。

表1 端子間電阻標準

圖5 后視鏡加熱電路示意圖

對保險絲EF21線路進行檢查：對線路存在短路與否進行檢查，并進行相應的線路維修，保障線路沒有短路問題。

對左前后視鏡DR08端子5電壓值進行檢查：將后視鏡的加熱開關(guān)打開，并檢查DR08端子5電壓值，其中，電壓的標準值為11～14 V。

對DR08端子5和保險絲EF21間連接線路進行檢查：對兩者間電阻值進行檢測，其中，電阻標準值小于1 Ω。

對DR08端子11和車輛接地間線路進行檢查：對兩者間電阻值進行檢測，其中，電阻標準值小于1 Ω。

對DR08端子11和車輛接地間線路斷路或者短路故障進行檢查，并進行相應維修。

將有故障側(cè)后視鏡的電機總成替換掉，保障后視鏡正常工作。

除了上述后視鏡無法調(diào)整和無法加熱故障以外，還有經(jīng)常發(fā)出異常響聲、轉(zhuǎn)向指示燈常亮等故障。針對異常響聲故障，要反復檢查，確定是否因后視鏡殼體和底座間隙均勻性受到破壞造成車輛高速行駛過程中產(chǎn)生鳳鳴聲，面向此種故障，僅需用刀具將突出的部分削掉，就可以使異常響聲消失，針對轉(zhuǎn)向指示燈常亮故障，要先清楚轉(zhuǎn)向等信號傳遞的整體路線，再對轉(zhuǎn)向燈功能進行檢查，確定故障因素，保障轉(zhuǎn)向燈工作性能[8-10]。

3 實驗結(jié)果與分析

實驗過程中，將上述后視鏡系統(tǒng)故障檢測和維修用于帝豪EV450純電動汽車中，對某段時間故障進行相應檢測，得到的檢測結(jié)果見表2。

表2 故障檢測結(jié)果

分析表2可知，上述后視鏡故障檢測維修方法具有一定準確率，其依據(jù)性能檢測結(jié)果，初步判斷故障種類與故障點，通過查找系統(tǒng)電路，基于故障現(xiàn)象，做出故障診斷，并進行相應維修，有效保障了后視鏡故障檢測準確性和車輛行駛安全性。

面向電動汽車后視鏡系統(tǒng)故障的檢測和維修，需要注意以下事項：

1）舒適系統(tǒng)和車門控制

注意后視鏡調(diào)節(jié)與加熱電路是否由車門控制模塊所控制，要綜合考慮后視鏡的聯(lián)動問題。

2）后視鏡開關(guān)導線之間混亂情況

假設后視鏡的調(diào)節(jié)開關(guān)各個方向?qū)Ь€存在混亂現(xiàn)象，同時導線顏色與橫截面積具有相似性，可使用下列方法進行識別。在導線上連接LED指示燈，再操作調(diào)節(jié)開關(guān)，假設指示燈為點亮狀態(tài)，那么表示接線為正確的；假設指示燈沒有點亮，那么表示接線錯誤，要進行修改。

3）調(diào)整后視鏡位置

關(guān)于車輛后視鏡的調(diào)整和設置，需要綜合考慮到安全駕駛方面，僅可在點火開關(guān)為關(guān)閉狀態(tài)下將后視鏡位置記憶功能激活；在正常駕駛過程中，應該先設置左前座椅位置，再設置后視鏡位置；還需要注意先將后視鏡調(diào)整旋鈕轉(zhuǎn)換至右外后視鏡位置，然后對外后視鏡進行設置。

4 結(jié)束語

汽車后視鏡性能檢測和故障診斷是車輛使用前、中、后均需關(guān)注的重點內(nèi)容，其關(guān)系著駕駛?cè)藛T的人身安全和近鄰車輛的駕駛安全等多方面。上述針對帝豪EV450純電動汽車后視鏡系統(tǒng)性能和故障進行檢測、診斷，其中主要針對后視鏡無法調(diào)整和無法加熱等故障進行檢測診斷，并給出了相應維修對策，當檢測出后視鏡系統(tǒng)存在故障，通過查找相應電路，觀察故障現(xiàn)象，對故障原因進行分析，并進行修理。在下一步研究中，可將重點放在后視鏡性能、故障檢測的穩(wěn)定性與效率方面，全面提升后視鏡系統(tǒng)故障檢修性能，為車輛后視鏡進一步優(yōu)化提供堅實依據(jù)。