基于遠(yuǎn)程故障設(shè)置的汽車燈光電路實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)

孫煥新，張永新，周 哲

北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系，北京 100070

基于遠(yuǎn)程故障設(shè)置的汽車燈光電路實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)

孫煥新，張永新，周 哲

北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系，北京 100070

本文介紹一種新型的汽車燈光電路實(shí)驗(yàn)臺(tái)，通過解剖實(shí)車再現(xiàn)汽車燈光線束布線情況，設(shè)計(jì)利用智能化遠(yuǎn)程控制模塊，遠(yuǎn)程控制汽車燈光電路，無線控制故障的設(shè)定及清除，編輯測試題型及學(xué)生考評(píng)。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)有效幫助學(xué)生理解汽車電路、線束與布線的相互關(guān)系，提高學(xué)生汽車電路排故能力。

遠(yuǎn)程故障設(shè)置；汽車燈光電路；實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)

隨著汽車功能的增加，電子控制技術(shù)的普遍應(yīng)用，電氣元件越來越多，布線也越來越復(fù)雜。在現(xiàn)代汽車上，電子控制系統(tǒng)與線束有著密切關(guān)系。如果把控制單元、傳感器與執(zhí)行元件的功能用人體來比喻，則控制單元相當(dāng)于人腦，傳感器相當(dāng)于感覺器官，執(zhí)行元件相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)器官，那么線束就是鏈接各器官的神經(jīng)和血管了。汽車線束是汽車電路的主體，連接汽車的電氣電子部件，并使之發(fā)揮功能，沒有線束也就不存在汽車電路。目前，無論是高級(jí)豪華汽車還是經(jīng)濟(jì)型普通汽車，線束編成的形式基本上都是由電線、聯(lián)接插件和包裹膠帶組成，這樣既確保電信號(hào)的傳輸，又保證了連接電路的可靠性，符合電子電氣部件額定電流的相關(guān)規(guī)定，防止對(duì)周圍電路的電磁干擾，避免了電器短路情況的發(fā)生。汽車電路是維修人員的弱項(xiàng)，判斷不出故障點(diǎn)，又或造成短路車自燃、斷路車不啟動(dòng)等問題，大量更換配件，浪費(fèi)時(shí)間和金錢。可見，學(xué)習(xí)汽車線束與布線系統(tǒng)對(duì)理解汽車電子控制系統(tǒng)尤為重要。

以汽車燈光照明系統(tǒng)為典型的汽車電路案例是學(xué)生學(xué)習(xí)汽車電路的興趣點(diǎn)。隨著汽車上電氣的日益增多，汽車電路也日益復(fù)雜，汽車電路圖的表達(dá)方法也在發(fā)生變化，主要有以下四種：線路圖（接線圖）、電路原理圖、布線圖、線束圖。目前，學(xué)生在學(xué)習(xí)燈光系統(tǒng)電路時(shí)接觸最多的電路原理圖，其次是在燈光實(shí)驗(yàn)時(shí)接觸的接線圖。而對(duì)于在汽車上能夠?qū)嶋H接觸到的汽車布線圖則很少能看到，甚至看不到實(shí)車的線路，更不要說拆解線束以及對(duì)真實(shí)線束電路的檢修了。為此，除非拆卸車身否則無法看到具體線路情況，然而對(duì)整車拆卸又不現(xiàn)實(shí)。

1 整體設(shè)計(jì)方案

本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的開發(fā)、設(shè)計(jì)與制作基于實(shí)車的燈光線路，是集燈光演示、燈光布線、線路再現(xiàn)、故障設(shè)置與檢修等多功能為一體，其整體功能如圖1。基于遠(yuǎn)程控制模塊，完成無線智能化故障設(shè)置，通過故障設(shè)置檢測箱設(shè)定故障，并利用檢測端子來測量與檢修故障。

2 硬件部分

在實(shí)際車身上，內(nèi)部線束是看不到的。就像人身體中的毛細(xì)血管，實(shí)際復(fù)雜存在著卻表面上看不到。因此，再現(xiàn)線束布線位置，只有對(duì)車身進(jìn)行拆解，將線束展現(xiàn)出來。目前國內(nèi)暫無全車線束拆解的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，只有針對(duì)部分車體如車門結(jié)構(gòu)與線束的解剖。實(shí)驗(yàn)臺(tái)以燈光系統(tǒng)布線為例，將典型的汽車電路線束拆解出來，保證了教學(xué)與實(shí)際的一致性，實(shí)際線束位置一目了然。對(duì)于實(shí)車線束來說，線束與車身是關(guān)鍵點(diǎn)。需從全車線束中摘出燈光線束；而對(duì)于車身部分來說，模型固然成本不高，但無法反映出真實(shí)布線情況，因此必須采用實(shí)車車身。

實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要硬件組成為別克君威車體、智能化遠(yuǎn)程控制模塊、故障設(shè)置檢測箱、外接電源等，采用別克君威原車電路，保持原車全車電路的使用性能及控制方法，加裝智能化故障設(shè)置及排除系統(tǒng)，可以直觀的反映全車電路的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，有助于全車電路的實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)。

3 軟件部分

通過設(shè)計(jì)故障模塊軟件完成電路故障的設(shè)置與檢修，此模塊為遠(yuǎn)程故障控制系統(tǒng)。可實(shí)現(xiàn)無線設(shè)置十幾個(gè)故障，同時(shí)包括燈光理論知識(shí)模塊和電路測量軟件模塊。教師使用移動(dòng)終端創(chuàng)建SQL Server數(shù)據(jù)庫，安裝無線網(wǎng)絡(luò)智能化考評(píng)系統(tǒng)軟件。無線設(shè)置故障，通過無線發(fā)射與接收模塊控制設(shè)備產(chǎn)生故障，學(xué)生在實(shí)際設(shè)備中排除故障，訓(xùn)練學(xué)生的排故能力。另外，當(dāng)出現(xiàn)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)失效時(shí)，也可使用手動(dòng)操作完成故障設(shè)置。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)故障控制臺(tái)界面后，在設(shè)備控制臺(tái)故障列表中選擇故障，鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊“設(shè)定故障”就可將該故障信號(hào)，通過無線控制模塊發(fā)射器將信號(hào)傳到位于車身的智能化遠(yuǎn)程控制模塊，進(jìn)而控制車身燈光電路。該遠(yuǎn)程控制模塊同時(shí)具備編輯題庫功能。如果遠(yuǎn)程控制故障設(shè)置功能出現(xiàn)問題，則可以使用手動(dòng)故障設(shè)置。設(shè)計(jì)由解鎖鍵、確定鍵、查詢鍵、清除鍵、復(fù)位鍵及鎖定鍵。以1號(hào)故障為例，先輸入1后顯示屏顯示F——1，然后按確定鍵此時(shí)顯示屏顯示為P——1，故障設(shè)置完成。設(shè)置多個(gè)故障時(shí)先輸入一個(gè)故障代碼后按確定鍵然后再輸入下一個(gè)故障代碼再按確定鍵。設(shè)置完多個(gè)故障時(shí)顯示屏顯示的是最后一個(gè)故障。設(shè)置故障后按清除鍵即可清除所設(shè)置的故障，設(shè)置多個(gè)故障后如果想清除單個(gè)故障時(shí)，按查詢鍵查詢到所要清除的故障代碼此時(shí)顯示屏顯示P——X （X 為所要清除的故障所對(duì)應(yīng)的故障代碼）按清除鍵即可。設(shè)置故障后為了防止學(xué)員看到所設(shè)置的故障代碼按鎖定鍵即可，鎖定后顯示屏顯示LOCK，鎖定后除解鎖鍵和密碼數(shù)字鍵以外的鍵都不起作用。如果想進(jìn)去智能化故障設(shè)置系統(tǒng)必須按解鎖鍵在輸入密碼即可。

4 結(jié)論

該試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與制作是基于汽車電路檢修任務(wù)學(xué)習(xí)需求，依托“實(shí)車燈光線路演示臺(tái)設(shè)計(jì)與制作”課題研究制作完成。創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)，第一，實(shí)車線束再現(xiàn)。對(duì)于實(shí)車線束來說，解剖車體是技術(shù)難點(diǎn)，不解剖車身就無法顯現(xiàn)線束，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)讓學(xué)生清楚看到車身內(nèi)部的線束部分。第二，無線故障設(shè)置。控制模塊的軟件包括燈光理論知識(shí)模塊、電路測量軟件模塊、故障設(shè)置模塊。硬件為一個(gè)控制盒安裝在儀表板側(cè)保險(xiǎn)盒處，教師可使用移動(dòng)終端無線設(shè)置故障，通過無線發(fā)射與接收模塊控制設(shè)備產(chǎn)生故障，學(xué)生在實(shí)際設(shè)備中排除故障，訓(xùn)練學(xué)生的排故能力。

U46

A

1674-6708（2015）145-0118-01

北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院院內(nèi)課題項(xiàng)目“實(shí)車燈光線路演示臺(tái)設(shè)計(jì)與制作”。項(xiàng)目編號(hào)： XY-YN-09-201420

孫煥新，講師，碩士，研究方向：汽車電子技術(shù)