探討方向盤多功能開關(guān)失效問題

楊宗榜 練麗梅 焦青亮 葉友體 肖丹

溫州長江汽車電子有限公司 浙江溫州 325000

汽車的普及使汽車的設(shè)計(jì)更加多元化，以前，汽車方向盤只承擔(dān)著轉(zhuǎn)向的功能，現(xiàn)如今為了汽車的舒適度以及便利性，方向盤集合了更多的功能。這一現(xiàn)象產(chǎn)生了方向盤多功能開關(guān)失效的問題。

1 方向盤多功能開關(guān)失效原因

1.1 按鍵自身原因?qū)е率?/h3>

在實(shí)際操作過程中，多功能方向盤開關(guān)的失靈主要原因是開關(guān)按鍵質(zhì)量出現(xiàn)問題導(dǎo)致失靈，一般是按鍵本身所產(chǎn)生的問題，這一點(diǎn)從按鍵產(chǎn)品本身可發(fā)現(xiàn)一些細(xì)節(jié)現(xiàn)象。例如，按鍵內(nèi)部存在液體，致使電路板產(chǎn)生短路情況或按鍵內(nèi)部積灰導(dǎo)致按鍵電阻增大等等，通過對不同問題分析來看，多功能汽車按鍵失靈原因可歸為以下幾個(gè)方面。

當(dāng)生產(chǎn)工藝存在缺陷問題時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致元器件失靈的現(xiàn)象發(fā)生，目前國內(nèi)能夠生產(chǎn)方向盤多功能開關(guān)的廠家，在制造電路板過程中由于成本利潤的影響，在安裝過程中采用人工的方式進(jìn)行安裝。由于這個(gè)因素會(huì)為產(chǎn)品帶來潛在的安全質(zhì)量隱患。生產(chǎn)工藝問題是電路板焊點(diǎn)虛焊的情況導(dǎo)致的方向盤安全失靈現(xiàn)象的主要成因。

按鍵內(nèi)部電路板元件出現(xiàn)老化現(xiàn)象和元件失效現(xiàn)象，最主要的原因是電路板中電器元件的選用不適合。汽車內(nèi)多采用半導(dǎo)體電器元件，而溫度環(huán)境對半導(dǎo)體電器元件的工作效果有較大影響，在汽車元器件選用過程中，汽車在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，溫度幅度范圍較大，在元器件選用過程中若不注意這個(gè)問題，會(huì)使元器件無法正常使用，從而導(dǎo)致方向盤多功能開關(guān)失效。

多功能方向盤開關(guān)失效的另一原因進(jìn)水進(jìn)液體進(jìn)灰塵等情況，由于其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要考慮的因素十分繁重，例如開關(guān)的布局，尺寸，按鍵與殼體之間的配合等，同時(shí)還要考慮操作者的舒適型等問題，一旦設(shè)計(jì)不合理，極易出現(xiàn)縫隙，導(dǎo)致液體和灰塵的滲入，進(jìn)一步導(dǎo)致方向盤開關(guān)無法正常工作[1]。

1.2 汽車系統(tǒng)不兼容導(dǎo)致失效

除去按鍵本身所存在的問題，在實(shí)際操作過程中還會(huì)出現(xiàn)執(zhí)行功能錯(cuò)誤以及相關(guān)功能無法使用等問題。汽車方向盤多功能開關(guān)的工作原理是通過時(shí)鐘彈簧為多功能按鍵供電，從而實(shí)現(xiàn)按鍵傳達(dá)指令的功能。此過程中涉及多個(gè)零部件，若部件與部件之間存在配合問題，就會(huì)產(chǎn)生失靈現(xiàn)象，這種配合便是汽車系統(tǒng)匹配。不論哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤，汽車方向盤多功能開關(guān)都會(huì)失效，例如配套線束出現(xiàn)磨損或者短路。指令出現(xiàn)問題無法執(zhí)行，或者指令與其功能之間無法進(jìn)行接受，從而導(dǎo)致的指令失效以及錯(cuò)誤指令等問題。而這一原因大多因?yàn)樵谙嚓P(guān)產(chǎn)品開發(fā)時(shí)，未進(jìn)行有效的零部件之間的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致指令無法正確傳達(dá)，在指令設(shè)計(jì)過程中，沒能考慮各個(gè)系統(tǒng)之間相互配合的問題。國內(nèi)大部分的指令為電壓信號(hào)，而電壓信號(hào)精度設(shè)計(jì)不合格，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)精度、誤差較大等，都導(dǎo)致指令匹配出現(xiàn)問題。

同時(shí)系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)過程中，會(huì)由于設(shè)計(jì)人員的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)減少的情況下出現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷的問題，在設(shè)計(jì)過程中沒能充分考慮各個(gè)零件之間的配合以及各個(gè)部件的零件質(zhì)量所產(chǎn)生的問題。設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的問題一般情況下減少，通過多次實(shí)驗(yàn)可以有效避免[2]。

2 方向盤多功能開關(guān)失效驗(yàn)證方法

在解決方向盤多功能開關(guān)失效前，應(yīng)確定開關(guān)失效原因的驗(yàn)證。驗(yàn)證方法有以下方法。首先對車況進(jìn)行了解，是否出現(xiàn)過入水等問題導(dǎo)致元器件的磨損失效。

其次是對接觸電阻進(jìn)行檢測，并計(jì)算出接觸電阻所需要的標(biāo)準(zhǔn)精度，標(biāo)準(zhǔn)精度必須滿足開關(guān)的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)應(yīng)檢測汽車方向盤多功能開關(guān)系統(tǒng)中各線路的電阻，是否滿足執(zhí)行時(shí)所要求的電阻偏差，考慮各項(xiàng)電阻誤差，并對誤差進(jìn)行分析，有效的驗(yàn)證開關(guān)失效原因。

若以上方法無法先測出開關(guān)失效的原因，則需要對功能按鍵進(jìn)行拆卸工作，細(xì)致檢查每一個(gè)元器件的質(zhì)量，通過多次的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行問題排除，鎖定產(chǎn)生開關(guān)失效的具體原因，并對其進(jìn)行修復(fù)工作。

3 方向盤多功能開關(guān)失效解決方案

3.1 方向盤按鍵修復(fù)

當(dāng)出現(xiàn)按鍵失靈所導(dǎo)致的方向盤多功能開關(guān)失效的問題時(shí)，應(yīng)該對產(chǎn)生問題的元件進(jìn)行有效的更換，為避免這一問題的反復(fù)發(fā)生，在汽車制造的過程中應(yīng)注意以下幾個(gè)問題。

完善多功能開關(guān)的生產(chǎn)工藝問題，國家可適量增加對方向盤多功能開關(guān)生產(chǎn)廠家的支持，生產(chǎn)廠家應(yīng)購置安裝設(shè)備取代人工安裝，在一定程度上保證零件安裝的質(zhì)量。解決電路板虛焊的問題，生產(chǎn)后應(yīng)多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保障元器件的精確度的準(zhǔn)確。

在按鍵制造過程中，盡量使用耐性較好的半導(dǎo)體元件。在按鍵使用過程中，車內(nèi)溫度變化較大，通常在零下四十度到零上七十度之間，目前國內(nèi)許多廠家已經(jīng)在元件出廠過程中質(zhì)量檢測的溫度提升到八十度左右，能夠延長其的使用壽命，盡量阻止元件老化以及失效現(xiàn)象。除去元器件本身的問題，在汽車使用的過程中，車主以及使用者應(yīng)注意清理灰塵，最大程度的避免液體對方向盤多功能開關(guān)的破壞，液體應(yīng)遠(yuǎn)離駕駛位，保障汽車功能不受到人為破壞。

3.2 重做汽車系統(tǒng)

多功能方向盤在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)充分考慮零部件之間的指令執(zhí)行的相互配合，出廠過程應(yīng)進(jìn)行大量的檢測。要對系統(tǒng)的配合進(jìn)行多次的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)、耐久性實(shí)驗(yàn)以及接觸電阻的檢測。接觸電阻的檢測十分重要，在考慮本身元器件時(shí)還應(yīng)該考慮按鍵輸出以及執(zhí)行過程中的每一個(gè)電阻數(shù)，通過相關(guān)的理論進(jìn)行處理分析，驗(yàn)證產(chǎn)品在系統(tǒng)匹配中是否會(huì)出現(xiàn)不合適的情況，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)或者出現(xiàn)功能錯(cuò)誤自己失效的現(xiàn)象。

在安裝過程中，元器件的選用也不斷注意到更多的問題，從而進(jìn)一步避免由于基礎(chǔ)元件接觸連接的問題導(dǎo)致的方向盤多功能開關(guān)失靈的問題。

4 結(jié)語

作為一種新型產(chǎn)品，通過對現(xiàn)有問題的分析，增加設(shè)計(jì)檢測的經(jīng)驗(yàn)，從而進(jìn)一步減少故障的發(fā)生，能夠保證方向盤的質(zhì)量以及用戶體驗(yàn)感，為駕駛者帶來了一系列的便利。