一汽大眾汽車燈光系統(tǒng)冷熱監(jiān)控原理分析

陳 琨，劉春梅，蘭新武

（湖南汽車工程職業(yè)學(xué)院，湖南 株洲 412001）

1 冷熱監(jiān)控概述

目前一汽大眾燈光系統(tǒng)是由車輛網(wǎng)絡(luò)控制單元J519控制，它可以控制單個(gè)燈泡的開閉，利用PWM（Pulse Width Modulation：占空比）控制燈泡的最大功率和尾燈亮度的變化。當(dāng)出現(xiàn)線束斷路或短路、燈泡損壞等故障時(shí)，J519通過對(duì)燈泡的冷熱監(jiān)測(cè)來實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的診斷。在發(fā)生短路或斷路現(xiàn)象時(shí)，控制單元會(huì)自動(dòng)斷開電源，以保護(hù)元件和線路。冷監(jiān)控就是在燈泡沒有工作的情況下，對(duì)系統(tǒng)的過載、短路或開路進(jìn)行監(jiān)控。在點(diǎn)火開關(guān)接通后，燈光開關(guān)不打開時(shí)，15號(hào)線上有電源，J519每500 ms向每個(gè)燈泡發(fā)出4個(gè)極小的電流，然后通過測(cè)試電流的形狀來識(shí)別電路中有無(wú)故障。熱監(jiān)控是在燈泡工作的時(shí)候?qū)ο到y(tǒng)的監(jiān)控。在打開燈光開關(guān)后，J519監(jiān)控?zé)襞莺途€路的狀態(tài)。一旦出現(xiàn)故障，儀表盤中的故障燈K170將點(diǎn)亮，同時(shí)中央顯示屏?xí)芯嫘畔⑻嵝选４蟊娖嚿侠洹岜O(jiān)控的燈光有：近光燈、遠(yuǎn)光燈、前后霧燈、前駐車燈、后尾燈、倒車燈和牌照燈。

本文分析冷熱監(jiān)控的工作和優(yōu)點(diǎn)，介紹電流檢測(cè)的原理，為維修人員檢測(cè)和診斷大眾汽車燈光系統(tǒng)故障提供理論依據(jù)。

2 電流檢測(cè)的原理

2.1 電流檢測(cè)概述

傳統(tǒng)的電路測(cè)試方法是通過檢測(cè)電壓來判斷元件和線路的工作情況，稱為電壓檢測(cè)。主要檢測(cè)電路輸入端的電壓，判斷輸出結(jié)果是否與原設(shè)計(jì)的預(yù)期結(jié)果相同。它的特點(diǎn)是測(cè)量速度快，識(shí)別0和1的精度要求不高。但電壓測(cè)試的方法不能檢測(cè)和診斷電路中的節(jié)點(diǎn)，比如冗余設(shè)計(jì)電路，當(dāng)一個(gè)輸入量出現(xiàn)故障，電路仍然可以正常工作，并不表現(xiàn)為功能失效，就檢測(cè)不出故障。

對(duì)于數(shù)字電路采用電流檢測(cè)更高效和可靠，電流檢測(cè)是基于功率電流信息的電路檢測(cè)方法。電路的電流中包含大量的電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)信息，通過測(cè)量電源的電流，有效地從電流中提取故障信息，可以實(shí)現(xiàn)電路故障的檢測(cè)和定位。電流檢測(cè)的故障覆蓋率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)電壓檢測(cè)技術(shù)的故障覆蓋率，對(duì)故障具有防冗余效果，并能夠有效地檢測(cè)電路中的橋接和開路等故障。電流檢測(cè)的方法包括靜態(tài)電流法和動(dòng)態(tài)電流法。

2.2 靜態(tài)電流檢測(cè)方法

靜態(tài)電流法主要是通過測(cè)量集成電路靜態(tài)電流的大小，根據(jù)靜態(tài)電流是否異常來檢測(cè)電路。靜態(tài)電流檢測(cè)在電源電路中，通過監(jiān)控從電源中吸收的電流，找出是否有故障電路。它從一個(gè)非常小的值迅速變化到最大值，然后迅速下降。等過了足夠長(zhǎng)的時(shí)間之后，電流又會(huì)回到一個(gè)很小的值。如果電路中存在一定的缺陷，電流可能不會(huì)返回非常小的值。因此，只要在正確的時(shí)間測(cè)量電流的大小，就可以確定電路中是否存在問題 （圖1）。

2.3 動(dòng)態(tài)電流檢測(cè)方法

動(dòng)態(tài)電流檢測(cè)是通過檢測(cè)和分析故障電路和無(wú)故障電路兩種狀態(tài)之間的電流變化過程的差異來找出故障，是基于動(dòng)態(tài)電流波形分析的檢測(cè)方法。動(dòng)態(tài)電流檢測(cè)先向測(cè)試電路輸入測(cè)試向量，并產(chǎn)生動(dòng)態(tài)電流波形，然后對(duì)采樣后的波形進(jìn)行處理，提取出相應(yīng)的故障信息。比較被測(cè)電路的動(dòng)態(tài)電流與正常電路的動(dòng)態(tài)電流之間的差值，來判斷是否出現(xiàn)故障 （圖2）。

圖1 靜態(tài)電流檢測(cè)

圖2 動(dòng)態(tài)電流檢測(cè)

3 電控?zé)艄庀到y(tǒng)故障診斷

大眾汽車燈光系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷時(shí)主要采用順序檢測(cè)法，因?yàn)镴519通過冷熱監(jiān)控存儲(chǔ)了故障信息，所以應(yīng)該先利用故障診斷儀讀取故障碼，來判斷是車載網(wǎng)絡(luò)控制單元J519之前的輸入信號(hào)故障還是之后輸出端控制元件的故障。然后讀取輸入部件的數(shù)據(jù)流，檢測(cè)輸入信號(hào)的波形。最后通過功能測(cè)試和元件測(cè)量來對(duì)輸出端進(jìn)行最終控制診斷。

一輛2010年生產(chǎn)的邁騰1.8T，儀表盤出現(xiàn)燈光報(bào)警。使用診斷儀VAS5052A檢測(cè)，顯示左后霧燈L46電路電氣故障（間歇式）。后霧燈的點(diǎn)亮是J519根據(jù)霧燈開關(guān)的信號(hào)來控制霧燈供電，當(dāng)監(jiān)控到輸出電流較小或較大時(shí)，產(chǎn)生故障碼“電路電氣故障”；當(dāng)監(jiān)控到輸出電流過大時(shí)，故障碼為“對(duì)搭鐵短路故障”；當(dāng)監(jiān)控到輸出電流不變時(shí)，故障碼是“對(duì)正極斷路故障”。因?yàn)轱@示霧燈電路電氣故障，所以應(yīng)考慮輸出電流較大。檢查發(fā)現(xiàn)霧燈輸出線上并聯(lián)了一個(gè)倒車影像，造成電阻減小，輸出電流增大。拆卸倒車影像電源線后，故障排除。

4 總結(jié)

大眾汽車采用電子控制的燈光系統(tǒng)，采用J519感知電流大小來監(jiān)控?zé)艄獾墓ぷ髑闆r，有覆蓋面廣、故障點(diǎn)精確，以及有效地保護(hù)控制單元和線路元件等優(yōu)點(diǎn)。老車型每個(gè)擋位都有1根信號(hào)線與J519相連，新車型運(yùn)用了LIN總線與J519進(jìn)行通信，線路得到了簡(jiǎn)化，檢修方法沒有變化。