帝豪EV450純電動(dòng)汽車后視鏡系統(tǒng)故障維修

張莉莉

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

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)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(diǎn)為一旦后方車輛前照燈射在前車后視鏡，駕駛?cè)藛T不會(huì)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(jìn)行連續(xù)性監(jiān)控，一旦識(shí)別到某處有移動(dòng)物接近，同時(shí)有可能會(huì)對(duì)駕駛?cè)藛T變道及并線造成威脅時(shí)，該后視鏡警告燈會(huì)點(diǎn)亮，提醒駕駛?cè)藛T行駛風(fēng)險(xiǎn)。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(kāi)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(gè)按鈕、1個(gè)LED指示燈。在系統(tǒng)正常開(kāi)啟并運(yùn)行過(guò)程中，指示燈為綠色；假設(shè)系統(tǒng)正處在呼叫狀態(tài)，那么指示燈為綠色同時(shí)閃爍；假設(shè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，那么指示燈會(huì)變?yōu)榧t色；假設(shè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，但是還能夠呼叫，則呼叫時(shí)指示燈為紅色閃爍狀態(tài)。

汽車行駛過(guò)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(duì)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(dāng)前的后視鏡很多為電動(dòng)式，優(yōu)點(diǎn)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(shí)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(guò)程中不會(huì)因?yàn)榫嚯x較遠(yuǎn)而難以操作；其三為駕駛?cè)藛T倒車過(guò)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(dāng)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(dòng)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(huì)嚴(yán)重影響行駛安全。在此，以帝豪EV450純電動(dòng)汽車后視鏡系統(tǒng)性能檢測(cè)和故障維修為重點(diǎn)進(jìn)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(guò)程中，駕駛?cè)藛T能夠利用電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)后視鏡角度的相應(yīng)調(diào)節(jié)。后視鏡主要組成部分為調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)、電機(jī)和傳動(dòng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。同時(shí)，很多后視鏡有除霧性能，具備相應(yīng)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(shí)際需求，對(duì)外后視鏡的調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)進(jìn)行相應(yīng)控制，當(dāng)接通后視鏡的調(diào)節(jié)電機(jī)電路之后，完成電機(jī)的上下和左右調(diào)節(jié)，電機(jī)為雙向直流電機(jī)，一旦流經(jīng)電路的電流方向?yàn)榉聪颍敲措姍C(jī)會(huì)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，以此實(shí)現(xiàn)后視鏡自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。

2 后視鏡性能檢測(cè)與故障維修

2.1 后視鏡性能檢測(cè)

在汽車后視鏡性能檢測(cè)過(guò)程中，以提升效率為目的，設(shè)置了兩個(gè)工作站，分別為工作站1、工作站2。性能檢測(cè)硬件架構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖2中，站1與站2為原理一致的左右兩個(gè)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(kāi)關(guān)量的輸入包含產(chǎn)品型號(hào)、加熱性能檢測(cè)、左右后視鏡和限位開(kāi)關(guān)等方面的選擇信號(hào)。圖中的顯示和報(bào)警模塊具備的功能為初始階段檢測(cè)信號(hào)、合格信號(hào)和異常報(bào)警信號(hào)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(yīng)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(yīng)用在接收來(lái)源于位移傳感器與電阻電壓轉(zhuǎn)換器傳輸來(lái)的各種模擬信號(hào)，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(cè)中，采用的位移傳感器為L(zhǎng)VDT，此為差動(dòng)變壓器式的位移傳感設(shè)備，能夠把直線移動(dòng)機(jī)械量變成電量，主要負(fù)責(zé)位移的測(cè)量以及控制。LVDT使用特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，且性能相對(duì)可靠，使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)具有良好的線性度，整體精度能夠達(dá)到0.05 %，運(yùn)行過(guò)程中靈敏性強(qiáng)，每毫米位移所輸出的電壓能夠達(dá)到幾百毫伏至幾伏[5-7]。LVDT傳感器還具備測(cè)量范圍寬的優(yōu)點(diǎn)，可測(cè)量位移范圍在±0.1～±500 mm，時(shí)間常數(shù)比較小，其所輸出的信號(hào)將直接傳輸至程控器模擬量的輸入單元中。

采用BH10-2當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，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(jī)，如果接收到PLC傳輸來(lái)的合格信號(hào)，即可打印相應(yīng)合格證明。

后視鏡性能檢測(cè)軟件主要包含主程序、電機(jī)旋轉(zhuǎn)控制、鏡面旋轉(zhuǎn)檢測(cè)、標(biāo)準(zhǔn)角度存儲(chǔ)、聲光報(bào)警以及打印信號(hào)輸出等功能模塊的運(yùn)行程序。

圖3為后視鏡性能檢測(cè)軟件主程序運(yùn)行流程。

關(guān)于后視鏡性能檢測(cè)工序，圖4為汽車后視鏡性能檢測(cè)流程。

圖2 后視鏡性能檢測(cè)硬件架構(gòu)

圖3 后視鏡性能檢測(cè)軟件主程序運(yùn)行流程

圖4 汽車后視鏡性能檢測(cè)流程

在汽車后視鏡性能檢測(cè)過(guò)程中，PLC程序先對(duì)X和Y軸電機(jī)進(jìn)行控制，將鏡面對(duì)準(zhǔn)，并在規(guī)定時(shí)間實(shí)現(xiàn)該步驟，程序才進(jìn)到下步，也就是檢測(cè)X+8 °角。相同道理，檢測(cè)程序需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)分別執(zhí)行檢測(cè)X+12 °角等以下步驟。假設(shè)需要檢測(cè)加熱片功能，則必須對(duì)加熱情況進(jìn)行檢測(cè)。

在以上后視鏡性能檢測(cè)工序中，假設(shè)出現(xiàn)超時(shí)或是其他方面的故障，程序會(huì)自動(dòng)跳出檢測(cè)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(cè)，可初步得到后視鏡是否存在異常，接下來(lái)將帝豪EV450純電動(dòng)汽車后視鏡系統(tǒng)使用過(guò)程中，后視鏡無(wú)法調(diào)整和加熱故障的診斷維修當(dāng)作重點(diǎn)進(jìn)行研究，詳細(xì)內(nèi)容如下所示。

1）后視鏡無(wú)法調(diào)整診斷與維修

對(duì)左側(cè)和右側(cè)后視鏡工作狀況進(jìn)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(wú)法正常工作。

對(duì)保險(xiǎn)絲IF20進(jìn)行檢查：判斷保險(xiǎn)絲IF20熔斷與否，其中保險(xiǎn)絲額定電流為10 A。

對(duì)保險(xiǎn)絲IF20線路進(jìn)行檢查：判斷存在短路與否，并開(kāi)展相應(yīng)線路修理，保證不存在線路短路問(wèn)題。

對(duì)后視鏡調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的電源電路進(jìn)行檢查：將后視鏡調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的線束連接器斷開(kāi)，對(duì)連接器DR09端子8的電壓值進(jìn)行檢查，其中，電壓的標(biāo)準(zhǔn)值是11～14 V。

對(duì)后視鏡調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的電源電路存在的開(kāi)路故障進(jìn)行修理：對(duì)開(kāi)路故障點(diǎn)進(jìn)行修理，并保障后視鏡能夠正常工作。

對(duì)后視鏡調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的接地電路進(jìn)行檢查：將后視鏡調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的線束連接器斷開(kāi)，并對(duì)連接器DR09端子7和接地電路間電阻值進(jìn)行檢查，標(biāo)準(zhǔn)電阻值是小于1 Ω。

對(duì)后視鏡調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的接地電路開(kāi)路進(jìn)行修理：對(duì)發(fā)生開(kāi)路的故障點(diǎn)進(jìn)行修理，并保障后視鏡能夠正常工作。

對(duì)后視鏡調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查：操縱后視鏡的上下調(diào)節(jié)按鈕，并通過(guò)萬(wàn)用表對(duì)故障側(cè)后視鏡的線束連接DR08或者DR18端子間電壓值進(jìn)行檢查，其中標(biāo)準(zhǔn)電壓值均在11～14 V間。

將有故障側(cè)后視鏡的電機(jī)總成替換掉，保障后視鏡正常工作。

對(duì)后視鏡和后視鏡開(kāi)關(guān)間連接的線路進(jìn)行檢查和故障維修：將連接器DR09斷開(kāi)，然后將DR08或者DR18斷開(kāi)，對(duì)下列端子和端子間線路電阻值進(jìn)行檢查，一旦發(fā)展故障，則對(duì)端子和端子間線路進(jìn)行維修。表1為端子間電阻標(biāo)準(zhǔn)值。

2）后視鏡無(wú)法加熱診斷與維修

以左前后視鏡無(wú)法加熱當(dāng)作示例予以說(shuō)明，剩余后視鏡無(wú)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(duì)保險(xiǎn)絲EF21進(jìn)行檢查：判斷保險(xiǎn)絲EF21熔斷與否，其中，保險(xiǎn)絲額定電流值為7.5 A。

表1 端子間電阻標(biāo)準(zhǔn)

圖5 后視鏡加熱電路示意圖

對(duì)保險(xiǎn)絲EF21線路進(jìn)行檢查：對(duì)線路存在短路與否進(jìn)行檢查，并進(jìn)行相應(yīng)的線路維修，保障線路沒(méi)有短路問(wèn)題。

對(duì)左前后視鏡DR08端子5電壓值進(jìn)行檢查：將后視鏡的加熱開(kāi)關(guān)打開(kāi)，并檢查DR08端子5電壓值，其中，電壓的標(biāo)準(zhǔn)值為11～14 V。

對(duì)DR08端子5和保險(xiǎn)絲EF21間連接線路進(jìn)行檢查：對(duì)兩者間電阻值進(jìn)行檢測(cè)，其中，電阻標(biāo)準(zhǔn)值小于1 Ω。

對(duì)DR08端子11和車輛接地間線路進(jìn)行檢查：對(duì)兩者間電阻值進(jìn)行檢測(cè)，其中，電阻標(biāo)準(zhǔn)值小于1 Ω。

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

將有故障側(cè)后視鏡的電機(jī)總成替換掉，保障后視鏡正常工作。

除了上述后視鏡無(wú)法調(diào)整和無(wú)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(duì)異常響聲故障，要反復(fù)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(guò)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(duì)轉(zhuǎn)向指示燈常亮故障，要先清楚轉(zhuǎn)向等信號(hào)傳遞的整體路線，再對(duì)轉(zhuǎn)向燈功能進(jìn)行檢查，確定故障因素，保障轉(zhuǎn)向燈工作性能[8-10]。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將上述后視鏡系統(tǒng)故障檢測(cè)和維修用于帝豪EV450純電動(dòng)汽車中，對(duì)某段時(shí)間故障進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)，得到的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 故障檢測(cè)結(jié)果

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

面向電動(dòng)汽車后視鏡系統(tǒng)故障的檢測(cè)和維修，需要注意以下事項(xiàng)：

1）舒適系統(tǒng)和車門(mén)控制

注意后視鏡調(diào)節(jié)與加熱電路是否由車門(mén)控制模塊所控制，要綜合考慮后視鏡的聯(lián)動(dòng)問(wèn)題。

2）后視鏡開(kāi)關(guān)導(dǎo)線之間混亂情況

假設(shè)后視鏡的調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)各個(gè)方向?qū)Ь€存在混亂現(xiàn)象，同時(shí)導(dǎo)線顏色與橫截面積具有相似性，可使用下列方法進(jìn)行識(shí)別。在導(dǎo)線上連接LED指示燈，再操作調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，假設(shè)指示燈為點(diǎn)亮狀態(tài)，那么表示接線為正確的；假設(shè)指示燈沒(méi)有點(diǎn)亮，那么表示接線錯(cuò)誤，要進(jìn)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(shè)置，需要綜合考慮到安全駕駛方面，僅可在點(diǎn)火開(kāi)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(guò)程中，應(yīng)該先設(shè)置左前座椅位置，再設(shè)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(duì)外后視鏡進(jìn)行設(shè)置。

4 結(jié)束語(yǔ)

汽車后視鏡性能檢測(cè)和故障診斷是車輛使用前、中、后均需關(guān)注的重點(diǎn)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(duì)帝豪EV450純電動(dòng)汽車后視鏡系統(tǒng)性能和故障進(jìn)行檢測(cè)、診斷，其中主要針對(duì)后視鏡無(wú)法調(diào)整和無(wú)法加熱等故障進(jìn)行檢測(cè)診斷，并給出了相應(yīng)維修對(duì)策，當(dāng)檢測(cè)出后視鏡系統(tǒng)存在故障，通過(guò)查找相應(yīng)電路，觀察故障現(xiàn)象，對(duì)故障原因進(jìn)行分析，并進(jìn)行修理。在下一步研究中，可將重點(diǎn)放在后視鏡性能、故障檢測(cè)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(jìn)一步優(yōu)化提供堅(jiān)實(shí)依據(jù)。