越野车辆电器模拟检测器研制

1 概述

汽车由发动机、底盘、车身、电器设备组成。随着车用电子技术的迅速发展，电器电子部分在车辆中所占的比重越来越大，其重要性也越来越引起人们的重视。在车辆的装配过程中，电器部分故障的检测和诊断也越显重要了。轿车、客车一般为大批量生产，多为承载式车身，对电器部分的检测一般在装配线上设置一、两个检测点和在总装完成后由专门检测设备进行故障诊断和检测。如沈阳的“中华”车用的是从德国DSA 公司进口的检测设备。越野车辆一般是在驾驶室总成安装完成后，对驾驶室电器部分进行粗略的检查，和底盘连接后再对电器系统进行检测，一般没有专用设备，发现故障后，主要靠工人的实践经验手工或使用万用表等简单仪器检查排除。

汽车电器是整车的一个重要组成部分，它的质量好坏直接影响车辆的正常使用。对于定型汽车的装配，机械装配故障的发现、排除较为容易。而电器部分装配故障率相对较高，故障大多集中在驾驶室电器部分，故障现象复杂，排除较为困难。整车装配过程中电器故障既影响整车装配进度又影响产品质量。排除电器故障往往要对其他零部件和内饰件进行拆卸，会对零部件造成损坏，增加生产成本，给检验验收带来难度，降低工作效率。这样，在整车装配前对车辆的电路系统进行全面、细致、有效的检测，排除故障隐患，减少整车检验验收中电器部分故障率，提高工作效率是很有必要的。为此专门研制了一种汽车电器模拟检测器，用来在驾驶室与底盘连接前，通过对驾驶室总成电器安装的正确性，元器件的完好性，仪表、指示灯、报警装置工作的正常性，驾驶室与底盘连接电路的正确性进行全面的预先检查，更好地保证车辆装配的质量。

2 模拟检测器的研制

2.1 设计思路

此模拟检测器应用于驾驶室总成安装完毕后。此时，驾驶室内的电器和底盘部分的电器控制元件已全
部安装。对其合理利用，可大大简化模拟检测器的设计。我们根据它们的不同特点和检测要求可以把它们
分为以下三类：

（1）驾驶室内的车用电器。如雨刷器、风窗洗涤器、暖风机、收音机、驾驶室内部照明灯、门控开关等。这部分只要正常提供电源就能检查它们的功能是否正常。

（2）驾驶室内各种仪表、指示灯及各种报警装置。它们只有显示功能，要在模拟检测器上设计按钮或旋钮进行操作控制才能对它们进行检测。

（3）驾驶室内控制底盘上电器的开关或装置。如照明系统组合开关、制动踏板、起动按钮等。这部分通过在模拟检测器上设计的指示灯的显示来检测。

从以上分析，该模拟检测器的设计主要应解决如何提供电源，如何设计控制按钮，如何设计指示灯等问题。

另外，从使用性、可维修性等方面考虑，在设计中贯彻以下几个设计思想：

（1）集成化

将越野汽车驾驶室与底盘电缆连接的线路制成集成接线板，并将模拟检测器与驾驶室相连接的电路也制成能与驾驶室电路直接相连的集成接线板，这样两者间的连接非常方便、简单。另外，将模拟器设计成一个整体结构，制成一个操作盒，便于安装、拆卸和移动。

（2）紧凑化

用小型指示灯模拟底盘用电器（如大灯、雾灯等），用小型按扭模拟控制开关（如高低档转换开关、差速闭锁开关、自动充放气控制电动机开关等），用小型电位器模拟底盘上的传感器（如车速、里程、油压、油量、缸温等传感器），尽量做到结构紧凑，布置合理，使模拟器体积不大于（400×400×150） mm3。

（3）元器件通用化

为了便于模拟器的制造、维修及使用，制造用的原材料、元器件应尽量选用车用产品，如导线、插芯、插壳、灯座、灯泡、指示标牌等均与越野汽车所用的一致，保证其具有良好的通用性和互换性。

2.2 模拟检测器结构

模拟检测器是体积为（400×400×150 ）mm3 的操作盒。外壳用铝合金制成，内部导线、插芯、插壳等均为车用产品。上面为操作面板，左右两侧各有与驾驶室线路相连接的四个接线盒。底部为平板，便于安放。模拟检测器面板布局如图1 所示。

图1 面板布局图
1－左侧前转向指示灯 2—左侧夜行指示灯
3－前雾灯指示灯 4—大灯近光指示灯
5—大灯远光指示灯 6—倒档指示灯
7—后雾灯指示灯 8—右侧夜行指示灯
9—右侧前转向指示灯 10—左侧中后转向指示灯
11—充电指示灯 12—起动指示灯
13—大灯近光开关 14—大灯远光开关
15—倒档开关 16—脚制动指示灯 17—喇叭指示灯
18—右侧中后转向指示灯19—电源开关
20—充电开关 21—钥匙起动开关
22—前桥轮间闭锁开关 23—前后桥间闭锁开关
24—后桥轮间闭锁开关 25—中后桥间闭锁开关
26—自动充放气电机开关 27—机油压力报警开关
28—油压调节旋钮 29—油量调节旋钮
30—油温调节旋钮 31—高低档转换开关
32—缸温调节旋钮 33—车速调节旋钮
34—里程调节旋钮[page]

2.3 电路原理设计

该模拟检测器电路采用集成化设计，将其线路按不同检测功能分类集成。用23 种不同颜色的导线分类布线，制成8 个接线盒与驾驶室接线板连接、匹配。

模拟检测器电路原理图如图2 所示。

图2 电路原理图
1—前桥轮间闭锁开关 2—前后桥间闭锁开关 3—后桥轮间闭锁开关 4—中后桥间闭锁开关
5—自动充放气电机开关 6—电源开关 7—充电指示开关 8—钥匙起动开关
9—机油压力报警开关 10—左侧前转向指示灯 11—左侧中后转向指示灯 12—右侧前转向指示灯
13—右侧中后转向指示灯 14—起动指示灯 15—左侧夜行指示灯 16—右侧夜行指示灯
17—大灯近光指示灯 18—大灯远光指示灯19—前雾灯指示灯 20—后雾灯指示灯
21—脚制动指示灯 22—喇叭指示灯 23—充电指示灯 24—倒档指示灯25—油压调节旋钮
26—测量调节旋钮 27—油温调节旋钮 28—高低档转换开关 29—缸温调节旋钮 30—车速调节旋钮
31—里程调节旋钮

模拟检测器的电源与车用电源一样，为24V 直流电源，将两个12V 蓄电池串联，由两根红色导线与电源输入导线相连。由此实现模拟检测器和驾驶室通电。

整车灯具照明系统（包括大灯、雾灯、转向灯、夜行灯），喇叭（用指示灯模拟），脚制动指示和充电指示在模拟检测器上设计指示灯，电源、大灯远近光、起动指示和倒档指示设计控制开关。

前后桥桥间、中后桥桥间、前、后桥轮间闭锁、自动充放气电机、高低档转换、油压报警检测在模拟检测器上设计控制按钮。

车速、里程、油压、油温、油量、缸温模拟显示需要在模拟器上设计小型电位器。

2.4 模拟检测器箱体设计

模拟器箱体为方形，结构紧凑，体积为（400×400×150）mm3。操作面板按指示灯、控制按钮、调节开关分类布置，并将相关按钮、指示灯（如远近光操作按钮与其指示灯）放在一块，以便于操作和检测。

2.5 材料、元器件的选用

模拟器外壳选用铝合金材料，轻便耐用。导线、插芯、插壳、灯座、灯泡、指示标牌均与实车所用的一致，小型电位器选用WX—30，3W—470Ω和WX—30，3W—100Ω两种，维修和更换很方便。

3 检测方法

3.1 电路连接

先将模拟检测器两端8 个接线盒与驾驶室电路接线板对应相连，再将两个12V 蓄电池相串联，并将正极导线与模拟检测器的电源输入线（红色）相连，将另一根负极导线搭铁。

3.2 检测操作

（1）打开模拟检测器上电源开关，电路接通，驾驶室内各仪表指针摆动，到达零位，充电指示灯亮；
（2）对驾驶室内雨刷器、风窗洗涤器、暖风机、收音机、驾驶室内照明开关、门控开关等进行功能检查。
（3）操作驾驶室内转向组合开关，模拟检测器上相应转向指示灯闪烁,按下警示灯，所有转向灯指示都应闪烁。
（4）打开模拟检测器上大灯远近光开关，再打开驾驶室内大灯、雾灯、夜行灯开关，模拟检测器上相应指示灯应亮。
（5）踩住制动踏板，模拟检测器上制动指示灯应亮。按下喇叭，喇叭指示灯应亮。
（6）按下模拟检测器上起动、倒档、高低档转换、差速闭锁等开关，驾驶室内相应指示灯应亮。
（7）转动模拟检测器上旋钮，检测驾驶室内油压表、油量表、油温表、缸温表、车速表、里程表等指针是否随动。

4 结论

该模拟检测器于2002 年6 月通过鉴定，并正式投入使用，已成功检测了近500 辆车。它通过与驾驶室电路接线板的连接，可以模拟汽车电器部分工作状况，对汽车灯具照明系统、驾驶室电器、仪表监测系统、整车操作控制装置的装配状况进行检测。使用该模拟检测器对整车的电器进行检测，操作简单、方便，只需对检测项目按顺序逐项进行即可。从电路连接到整个检验过程的完成平均只需15～20min 时间。经检测后，驾驶室总成与底盘连接以后基本上不再出现电器故障，返修率为零。该模拟检测器的使用能减轻产品检验验收过程中的工作难度和劳动强度，节省工作时间，提高工作效率，降低生产过程中的人力、物力、财力。以年生产1000 辆车计，每年可节约成本10 万元以上。另外，该模拟检测器也可用于汽车维修中对越野车辆驾驶室的电器故障检测，有广阔的推广应用前景。(end)