(東風(fēng)商用車有限公司,湖北 十堰 442000)
當(dāng)前的電子以及汽車電氣技術(shù)發(fā)展極快,在對(duì)汽車的電氣系統(tǒng)進(jìn)行全面維修的時(shí)候,不管是難度還是復(fù)雜程度都有所提升,需要對(duì)汽車各系統(tǒng)的原理有充分的掌握,才能整理清晰診斷故障的思路,制定正確的診斷方法,從而對(duì)其進(jìn)行維修。其中,電氣的發(fā)展,對(duì)于維修思路以及診斷方式,有很大的影響,需要有所轉(zhuǎn)變,才能有效解決汽車出現(xiàn)的問(wèn)題。
過(guò)去的十多年發(fā)展中,汽車工業(yè)歷經(jīng)兩次變化,一為增長(zhǎng)點(diǎn)由歐美市場(chǎng)慢慢向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)變。另一個(gè)則為已經(jīng)比較成熟的歐美市場(chǎng)在汽車性能方面有了非常大的提升,對(duì)更多的電子技術(shù)進(jìn)行了融入。通過(guò)技術(shù)分析、市場(chǎng)調(diào)查等,可看出汽車電子行業(yè)在今后的發(fā)展方向是以環(huán)保為主,并且還需要重視通訊和其安全性[1]。
汽車在發(fā)展時(shí)最突出的一點(diǎn)就是向著環(huán)保方向發(fā)展,特別是要關(guān)心汽車的碳排放量以及燃料的高效使用。很多研發(fā)方案當(dāng)中,都對(duì)環(huán)保性需求給予了重點(diǎn)探究:其一,對(duì)當(dāng)前最先進(jìn)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、電子控制系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)用,在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)其發(fā)動(dòng)機(jī)與汽油型相比,效率提升了35%;其二,應(yīng)用電動(dòng)力系統(tǒng)或者應(yīng)用混合動(dòng)力汽車。其中,混合動(dòng)力汽車的技術(shù)涵蓋了非常多的結(jié)構(gòu),但都包含了小型電池組以及電動(dòng)機(jī)、控制器,與之前的不同在于停車后可自動(dòng)關(guān)合,且在自動(dòng)重啟發(fā)動(dòng)機(jī)前會(huì)再次進(jìn)行電動(dòng)的加速過(guò)程[2]。燃油經(jīng)濟(jì)性在使用了混合汽車系統(tǒng)后,提升了約35%左右,可以說(shuō)是實(shí)現(xiàn)了低碳排放的目的;純電動(dòng)汽車的一系列研發(fā)工作正在開(kāi)展,它的范圍已到達(dá)了電動(dòng)機(jī)以及插入式混合動(dòng)力汽車層面,這些汽車類型都對(duì)更大的電池組進(jìn)行了應(yīng)用,可通過(guò)純電機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)作用行駛更遠(yuǎn)的距離;其三,制造及供應(yīng)商,開(kāi)始研究氣缸壓力傳感、均質(zhì)充量壓燃燃燒等等,并且做了相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工作。在經(jīng)濟(jì)性、碳排放量方面,均有極大突破。未來(lái)五到十五年內(nèi),動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新會(huì)極大增加汽車的電子使用[3]。
在汽車電子發(fā)展中,越來(lái)越重視其安全性。目前市場(chǎng)針對(duì)安全駕駛技術(shù)以及產(chǎn)品性能的需求越來(lái)越多,在被動(dòng)安全技術(shù)領(lǐng)域有了很大的進(jìn)展和突破。具體來(lái)說(shuō),在汽車有碰撞發(fā)生時(shí),可以為駕駛員以及乘客提供更多的保護(hù)產(chǎn)品以及技術(shù)。同時(shí),全新的發(fā)展以安全性為主,借用先進(jìn)的技術(shù),如雷達(dá)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等等,可測(cè)量汽車和周圍物體的實(shí)際距離,在汽車靠近物體后可快速獲取數(shù)據(jù),提醒駕駛?cè)藛T注意,以此更好控制車速,避免意外發(fā)生。該項(xiàng)技術(shù)手段,還可以,對(duì)制動(dòng)器以及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行把控,從而自動(dòng)對(duì)碰撞進(jìn)行規(guī)避。碰撞避免系統(tǒng)使得汽車發(fā)生事故的幾率明顯下降,為駕駛員和乘客的安全產(chǎn)生了更大的保護(hù)作用[4]。
汽車電子的發(fā)展,第三項(xiàng)趨勢(shì)便是通訊的連通性。無(wú)論是在國(guó)外或是國(guó)內(nèi)的消費(fèi)者,都可以實(shí)現(xiàn)居家辦公,方便了生活與工作。例如:手機(jī)、視頻、WiFi、電視衛(wèi)星廣播和GPRS 等等。消費(fèi)者對(duì)于汽車也提出了相應(yīng)的要求,需要汽車發(fā)展融入更多的技術(shù),使得通訊更加便利,并保證駕駛過(guò)程的方便和高效性。當(dāng)前車載信息服務(wù)和GPS 導(dǎo)航已實(shí)現(xiàn)。未來(lái)還會(huì)有更多的科技以及技術(shù)融入汽車發(fā)展當(dāng)中。不到五年,汽車電子行業(yè)發(fā)展,主要集中在信息娛樂(lè)系統(tǒng)、安全產(chǎn)品、動(dòng)力電子產(chǎn)品、燃油經(jīng)濟(jì)性改善、實(shí)現(xiàn)低碳排放、控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)等領(lǐng)域集中,相應(yīng)的發(fā)展會(huì)對(duì)電機(jī)行業(yè)產(chǎn)生很大的推進(jìn)作用[5]。
電報(bào)系統(tǒng)是電腦集中控制。例如發(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)是通過(guò)ECU 實(shí)現(xiàn);電動(dòng)變速器便由TCU 對(duì)其進(jìn)行把控;剎車系統(tǒng)由ESPECU 對(duì)其進(jìn)行控制。有些高檔汽車當(dāng)中,配置的車載電氣系統(tǒng)有著更加強(qiáng)大的功能,智能方面也更加突出,以至于車輛內(nèi)部使用的控制模塊更多[6]。借助總線連接好汽車內(nèi)部的各系統(tǒng)控制模塊,使得每個(gè)系統(tǒng)控制模塊都能對(duì)信息進(jìn)行共享,以便各項(xiàng)工作的開(kāi)展更加協(xié)調(diào),不但將電器系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化,又將發(fā)生故障的幾率進(jìn)行了降低。
工作人員對(duì)故障的電氣系統(tǒng)診斷要先明顯思路,對(duì)總體結(jié)構(gòu)要十分清楚,并了解工作原理后才能做好維修工作。借助汽車檢測(cè)設(shè)備實(shí)施故障診斷,可以結(jié)合電氣原理圖,應(yīng)用先易后難的原則,依次檢測(cè)各部件以及控制線路,最終查找到故障發(fā)生的點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行有針對(duì)性的維修。目前常使用的診斷儀器包括示波器、萬(wàn)用表、適配器、試燈等[7]。
在總線的幫助下,我們可以將車內(nèi)所有的控制系統(tǒng)連接起來(lái),使信息在各個(gè)模塊之間共享,并相互配合完成所有的工作??偩€系統(tǒng)包括多種形式,如can 總線系統(tǒng)、LIN 總線系統(tǒng)、most 總線系統(tǒng)、柔性總線系統(tǒng)等,具體連接的形式包括,有線形總線連接、環(huán)形以及星形連接等。由于不同線路系統(tǒng)的信號(hào)傳輸速度不同,各系統(tǒng)應(yīng)與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信,使各總線系統(tǒng)的信號(hào)能夠有效協(xié)調(diào),并借助網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)信息共享的目的。總線系統(tǒng)終端當(dāng)中配置的電阻,最關(guān)鍵的效果便是對(duì)信號(hào)反射給予預(yù)防,以便在傳輸數(shù)據(jù)時(shí),不會(huì)被其他因素所干擾,保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约绊槙承訹8]。若總線出現(xiàn)故障,其故障并非單一的,往往是多發(fā)的,如儀表盤會(huì)有多個(gè)故障指示燈一起顯示,同時(shí)儀表也失靈。很多電控、電機(jī)系統(tǒng)無(wú)法正常,車輛智能啟動(dòng)失效,甚至不能正常駕駛。維修工人在對(duì)這些現(xiàn)象進(jìn)行觀察時(shí),需要先對(duì)檢測(cè)儀連接,之后查看故障碼,如果問(wèn)題的引發(fā)因素為總線系統(tǒng),那么檢測(cè)儀會(huì)有多個(gè)故障碼顯示,并且顯示丟失的某節(jié)點(diǎn)信息。之后,結(jié)合電氣原理圖,對(duì)故障實(shí)施分析,對(duì)各故障碼相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)控制模塊是否對(duì)同一總線系統(tǒng)進(jìn)行連接觀察,如果大部分或者所有的控制模塊,都連接了同一總線系統(tǒng),便表明可能是總線線路發(fā)生了故障,或者某一控制模塊出現(xiàn)了故障點(diǎn),發(fā)生了錯(cuò)誤信號(hào)干擾造成的故障。測(cè)量總線系統(tǒng)線路時(shí),應(yīng)先斷開(kāi)網(wǎng)關(guān)和總線短接插件,然后按原廠提供的電氣原理圖,在插座處測(cè)量線路整體故障[9]。例如,在測(cè)量汽車CAN 總線系統(tǒng)時(shí),首先參考維修手冊(cè)和電氣原理圖,定義CAN-h 和CAN-l 連接器的具體引腳測(cè)量結(jié)果。切斷電源后與適配器連接,通過(guò)萬(wàn)用表對(duì)終端電阻實(shí)施了檢測(cè),該標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)置為60Ω,但具體測(cè)量出來(lái)的數(shù)值為110Ω,這便表明總線線路發(fā)生了斷路情況、CAN-H 以及CAN-L 兩者之間有一根導(dǎo)線對(duì)地短路發(fā)生了或者一個(gè)終端電阻出現(xiàn)了損傷。
汽車空調(diào)系統(tǒng)屬于汽車當(dāng)中非常關(guān)鍵的構(gòu)成部分,可以保障汽車內(nèi)部的濕度和溫度,強(qiáng)化空氣質(zhì)量,該系統(tǒng)的構(gòu)成包括制冷劑循環(huán)以及電控系統(tǒng)制冷機(jī)。循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵作用便是將循環(huán)管路當(dāng)中的制冷劑壓力以及狀態(tài)進(jìn)行改變之后,實(shí)施冷熱交換的目標(biāo),從而完成制冷的效果[10]??照{(diào)電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵作用是將每個(gè)傳感器的信號(hào)與駕駛員或乘客的指令相連接,針對(duì)鼓風(fēng)機(jī)壓縮機(jī)的執(zhí)行器開(kāi)啟操控,進(jìn)而將車內(nèi)的空氣質(zhì)量進(jìn)行調(diào)節(jié),使其達(dá)到最舒適的程度,對(duì)空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生影響的因素主要有兩方面:其一,為該系統(tǒng)自身存在的因素,如室內(nèi)外溫度傳感器型號(hào)、壓縮機(jī)溫度傳感器型號(hào)等,另一個(gè)影響因素是發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)是其他影響因素的主要核心,包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器型號(hào)、節(jié)氣門位置、傳感器信號(hào)等。一旦空調(diào)系統(tǒng)故障產(chǎn)生,最為明顯的情況便是壓縮機(jī)不吸,沒(méi)有理想的制冷效果,鼓風(fēng)機(jī)工作異常,伺服電機(jī)工作異常等等。維修工人對(duì)這些現(xiàn)象進(jìn)行觀察之后,需要借助檢測(cè)儀進(jìn)行連接,之后獲取故障碼,對(duì)空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)的一系列故障進(jìn)行明確,如果確定為空調(diào)系統(tǒng)有故障產(chǎn)生,依照故障碼給出的提示開(kāi)展檢修工作即可[11]。如果沒(méi)有給出提示,需要維修工人對(duì)電氣原理圖進(jìn)行分析之后,對(duì)相應(yīng)的故障診斷思路構(gòu)建,從而開(kāi)展相應(yīng)的診斷工作。例如:某汽車當(dāng)中的空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)了故障,最明顯的表現(xiàn)便是空調(diào)制冷效果不理想,維修工人在對(duì)汽車詳細(xì)檢查之后,發(fā)現(xiàn)將空調(diào)打開(kāi)之后,鼓風(fēng)機(jī)的工作沒(méi)有任何異常情況,但壓縮機(jī)出現(xiàn)了工作異常;對(duì)保險(xiǎn)絲檢查,發(fā)生沒(méi)有異常,之后又對(duì)繼電器進(jìn)行了更換,但故障并沒(méi)有解決;連接故障診斷儀,進(jìn)行故障檢測(cè)。系統(tǒng)顯示空調(diào)系統(tǒng)屬于正常工作范圍,并沒(méi)有給出故障碼,并且數(shù)據(jù)顯示出車的內(nèi)部溫度、外部溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫等,能夠?qū)照{(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生影響的參數(shù)都沒(méi)有任何異常情況,之后對(duì)壓縮機(jī)動(dòng)作進(jìn)行測(cè)試,也可正常工作,啟動(dòng)制冷應(yīng)用??照{(diào)壓力表檢測(cè)制冷劑循環(huán)的高壓和低壓管路壓力。在正常范圍內(nèi),用萬(wàn)用表測(cè)量三態(tài)壓力開(kāi)關(guān),無(wú)異常。結(jié)合以上各檢測(cè)數(shù)據(jù)分析確定,并不是部件損壞導(dǎo)致的故障發(fā)生,所以要更換檢修思路,將思路放在信號(hào)傳遞線路的檢修當(dāng)中,如圖一所示。屬于系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制電氣原理圖。圖中有兩條線,一條是傳輸信號(hào)線。最突出的作用是將風(fēng)速調(diào)節(jié)信號(hào)傳送到風(fēng)機(jī)調(diào)速模塊,然后調(diào)整低檔和高檔的信號(hào)電壓,使其由低變高。在檢查風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)之前,沒(méi)有信號(hào)線故障;第二條是從風(fēng)機(jī)電機(jī)負(fù)極到空調(diào)控制模塊針腳的信號(hào)線。通過(guò)這條信號(hào)線,空調(diào)控制模塊可以檢測(cè)到風(fēng)機(jī)的正常狀態(tài),使從低速檔到高速檔的信號(hào)電壓由高到低,該模塊如果沒(méi)有對(duì)反饋電壓信號(hào)及時(shí)接收,便會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)工作出現(xiàn)異常,如果鼓風(fēng)機(jī)不能正常工作,但壓縮機(jī)沒(méi)有任何異常情況,所以不能將蒸發(fā)器冷氣吹走,進(jìn)而使得蒸發(fā)器結(jié)冰非常快速,對(duì)空調(diào)系統(tǒng)部件而造成了損害[12]。詳細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)信號(hào)線在風(fēng)機(jī)電機(jī)負(fù)極的插腳處露出,然后接觸不良,使壓縮機(jī)不吸。
總之,當(dāng)前的汽車電子技術(shù)有著非常迅速的發(fā)展,汽車電氣系統(tǒng),在自身的構(gòu)造原理方面,控制策略層面,與以往的汽車相比較,更加復(fù)雜,診斷和維修有著較大難度。因此,維修人員需要對(duì)先進(jìn)的汽車電氣情況有所了解,明確各大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖,以便使自己的診斷思路更加清晰,制定相應(yīng)的檢修方法,完成維修工作。