商用車全車電氣系統(tǒng)故障診斷試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)

楊長征

河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南省鄭州市 450005

由于人工智能、自動(dòng)駕駛技術(shù)以及機(jī)電一體化技術(shù)在商用汽車上的應(yīng)用越來越廣泛，使得商用車檢測與維修的方式發(fā)生了根本性的變化，這就對現(xiàn)代商用汽車檢測與維修人員提出了更高的要求，為培養(yǎng)更適合市場需求的后市場人才，本人根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)樣機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)過程，闡述總結(jié)了商用車電氣系統(tǒng)故障診斷試驗(yàn)臺(tái)的開發(fā)設(shè)計(jì)思路。

1 試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)總體思路及工作流程

根據(jù)參考車型電器元件的實(shí)際布局，首先設(shè)計(jì)出方便教學(xué)操作的實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板，然后根據(jù)合作企業(yè)提供的車型電路圖，優(yōu)化設(shè)計(jì)出陜汽重卡德龍F(tuán)3000車身電器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的面板電路。其次，將各種照明及信號原件以及起動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、雨刷車窗電機(jī)和各類控制開關(guān)合理的安裝在試驗(yàn)臺(tái)面板。最后，根據(jù)常發(fā)生的典型電氣故障在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板電路圖上設(shè)置相應(yīng)的故障檢測接口，同時(shí)設(shè)置故障檢測盒子，可方便快捷設(shè)置既定故障點(diǎn)。具體設(shè)計(jì)流程見圖1。

2 試驗(yàn)臺(tái)面板布局設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板的設(shè)計(jì)主要包括面板布局、電路設(shè)計(jì)兩方面內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板布局不僅要考慮到實(shí)車電氣元件的布置，面板電路也要直觀體現(xiàn)車身電氣系統(tǒng)的工作原理，還能根據(jù)典型的電氣系統(tǒng)故障，在電路中設(shè)置相關(guān)的故障檢測端子。該設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)車電路圖進(jìn)行繪制，有效提升學(xué)生訓(xùn)練與真實(shí)工作場景的零距離對接。

面板總體局部見圖2，主要包括燈光儀表分布區(qū)、全車電路圖診斷接口分布區(qū)、電器元件及控制開關(guān)分布區(qū)和故障設(shè)置區(qū)共四個(gè)區(qū)域。全車電路主要包括轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、空調(diào)、音響、雨刷、車窗、儀表等各部分功能的實(shí)現(xiàn)與控制。

3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制部分的設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)臺(tái)的2個(gè)故障設(shè)置盒子中集成了總計(jì)20個(gè)故障設(shè)置開關(guān)，撥動(dòng)不同的故障開關(guān)，可以迅速使相應(yīng)電器切換進(jìn)入故障狀態(tài)，學(xué)生可以通過觀察故障現(xiàn)象，選用合適的檢測工具，對電路檢測接口進(jìn)行測量、排查故障原因。找到故障原因后進(jìn)行故障恢復(fù)，并可以利用解碼器，萬用表等儀器在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行檢測和故障診斷與排除。

3.1 機(jī)械部分設(shè)計(jì)

實(shí)車電路中出現(xiàn)接觸不良、斷路、搭鐵不實(shí)等故障現(xiàn)象均可通過試驗(yàn)臺(tái)控制電路進(jìn)行模擬實(shí)現(xiàn)。如圖3所示，為便于進(jìn)行集中控制、教學(xué)和測試，在面板的側(cè)面設(shè)置一個(gè)故障盒子，盒子中集成常見故障的設(shè)置開關(guān)，通過開關(guān)對線路進(jìn)行斷開與結(jié)合的控制，故障盒子上設(shè)能夠鎖閉的小門，學(xué)生在進(jìn)行排故時(shí)不得打開故障盒子。

3.2 控制電路設(shè)計(jì)與故障排除舉例

該試驗(yàn)臺(tái)控制電路圖采用德龍F(tuán)3000實(shí)車電路，局部的電路見圖4。該電路主要包括對雨刮、制動(dòng)、倒車等功能的控制。其他控制電路圖不在文正呈現(xiàn)。

圖1 試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)流程

圖2 面板總體布局

對實(shí)車電路圖進(jìn)行優(yōu)化之后，將其印刷在面板之上，在面板的背面按照電路走向進(jìn)行電路連接，設(shè)計(jì)的20個(gè)故障點(diǎn)均通過開關(guān)的通斷來實(shí)現(xiàn)線路的通斷。例如，設(shè)計(jì)的第一個(gè)故障為制動(dòng)燈故障，撥動(dòng)故障開關(guān)1后，當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，出現(xiàn)制動(dòng)燈不亮的現(xiàn)象。學(xué)生可根據(jù)電路圖中控制制動(dòng)開關(guān)的部分，查找故障原因，進(jìn)而確定是由于制動(dòng)燈開關(guān)F與制動(dòng)燈之間線路斷路而造成的。制動(dòng)燈開關(guān)部分的電路圖見圖5。

4 試驗(yàn)臺(tái)的操作維護(hù)說明

（1）每次操作實(shí)驗(yàn)臺(tái)前，首先檢查電源接頭是否松動(dòng)、電源線是否掉皮裸露、診斷開關(guān)是否處于正常位置。

（2）打開點(diǎn)火開關(guān)至ON檔，檢查組合儀表是否通電、線路是否正常；打開各個(gè)燈光控制開關(guān)，確定所有燈光是否能正常閃亮。

（3）安裝電瓶線時(shí)，先正極后負(fù)極；拆卸電瓶線時(shí)，先負(fù)極后正極。

（4）定期檢查蓄電池電壓，并為蓄電池充電、保養(yǎng)。

圖3 故障設(shè)置盒及對應(yīng)故障點(diǎn)

圖4 德龍F(tuán)3000局部電路圖

圖5 制動(dòng)燈開關(guān)控制電路

5 結(jié)論

（1）商用車全車電氣系統(tǒng)故障診斷試驗(yàn)臺(tái)基于實(shí)車電路及元件進(jìn)行開發(fā)，有效模擬實(shí)現(xiàn)了商用車電氣系統(tǒng)的故障診斷與排除。

（2）商用車電氣系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)的開發(fā)，貼合商用車產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的需求，為職業(yè)學(xué)校商用車后市場的人才培養(yǎng)提供了支撐。

（3）試驗(yàn)臺(tái)的布局應(yīng)考慮電氣元件在實(shí)車上的安裝位置，便于學(xué)生學(xué)習(xí)所得與崗位技能需求零距離對接。

（4）試驗(yàn)臺(tái)的功能還需進(jìn)一步完善，尤其是在人工智能、無人駕駛控制方面的模擬存在進(jìn)一步提升的空間。