江淮汽车集团股份有限公司 安徽省合肥 230601
摘要：汽车雨刮器不工作故障有各档位均不工作和某一档位不工作两种，故障部位通常在控制电路，电路故障诊断思路和方法不相同。据统计，驾驶员手动操作雨刮器发生的交通事故占全世界雨天行车交通事故的7%，因此通过传感器设计安装一种雨滴智能雨刮器极为必要.雨滴传感器通过对雨量大小的感应，自动启动雨刮器，避免驾驶员手动操作，极大地提高了雨天行车的安全性。通过汽车坐标系与检具坐标系的转换保证了检测的准确性，达到了保证汽车雨刮器出厂的质量，提高检测效率的设计目的。
关键词：汽车雨刮器；总成检具；故障；设计
1导言
激烈的市场竞争使雨刮器行业对其装饰性、耐腐蚀性及耐候性能等方面都提出了更高更严格的要求。汽车雨刮系统故障现象很多，归纳起来有雨刮器不工作、工作不良的现象之分。其原因有可能在机械故障和电路故障两方面。汽车雨刮器不工作故障有各档位均不工作和某一档位不工作两种，故障部位通常在控制电路。
2系统总体设计方案
本系统通过模块化的设计，微控制器选用STC89C52单片机，根据雨量大小，通过红外雨滴传感器将信号传送给单片机，单片机通过对接收信号分析判断雨量大小，然后输出控制信号驱动直流电机的转速和方向，从而实现对雨刮器的智能控制.相比以机械结构为主的传统雨刷系统，本系统稳定可靠、操作简单、安全性高.本设计主要由单片机控制电路模块、红外雨量检测及感应系统、电机驱动电路模块等组成.其系统结构如图1所示.
图1智能雨刮器控制系统框图
3雨刮器总成检具设计
3.1A、B、C安装点的检测
A、B、C3个安装点采用检测销的方式检查。其中A点为基准点，安装孔为圆孔，销子的尺寸与孔的直径d1为紧配合，起定位作用。可采用锥形定位销限制x、y方向的位移，采用快速装夹限制其z方向的位移。
C点安装孔为腰形孔，采用腰形定位销来检测。假设C点在车身坐标系X’、Y’、Z’下的坐标位置公差为±b。那么C点的位置在如图2所示的边长为b的大正方体内是合格的。因车身坐标系与检具上各安装平面的局部坐标系不同，所以为保证检测结果合格，须将车身坐标系的公差转换为检具局部坐标系的公差。假设C点在检具上的坐标系X、Y、Z下的坐标值公差为±c，那么C点必须位于包含在大正方体内的小正方体中才能保证位置合格。小正方体的边长即为腰形定位销与C点安装孔的间隙c。为保证产品的合格率，c值应在允许范围内尽量取最大值，用Catia三维制图软件即可作出边长最大的小正方体。B点安装孔为圆孔，采用圆柱插销来检查x、y坐标，插销直径与B点安装孔径之差即为B点的x、y坐标公差，B点z坐标采用插板检查，插板通端与止端的高度差即为B点z坐标的公差。
图3检测公差坐标转换
4雨刮器故障预防与使用要点
4.1涂装设备
由于涂装生产线的占地面积有限，雨刮器零件面积不大，形状也不是很复杂，宜采取喷淋+浸渍联合的处理方式。
为了提高生产线的使用寿命，除了水洗槽内壁采用304不锈钢外，其他化学品储液槽内壁均采用316不锈钢板。为节约水量，水洗均采用逆流工艺。磷化处理后不可避免有磷化渣产生，在喷淋式和浸渍式磷化中，前者的“残渣”量远大于后者，电泳涂装时不允许磷化渣带入电泳槽，否则会影响电泳槽液的性能。斜板沉淀塔体积小，可连续除渣，适应大批量生产需求。宜采取斜板沉淀塔和全自动磷化除渣机来除渣。
4.2故障排除
用到的维修工具有万用表、试灯、手电筒等。
1）检查电源。检查电源电压，12.6V，正常。2）检查保险丝S24来电。查资料，找到保险丝S24。将点火开关转置ON档，用试灯检测保险丝S24的来电。试灯一端的夹子搭铁，试灯另一端的试电笔接触S24的两端，试灯均不亮，说明没有来电，往前检查卸荷继电器J59。3）检查卸荷继电器J59好坏。查阅维修手册，找到卸荷继电器J59。拔下卸荷继电器J59。将试灯一端的夹子搭铁，试灯另一端的试电笔分别接触卸荷继电器J59的30端子和75端子线束侧，试灯均点亮，说明电源到30端子和75端子的线路正常。再用试灯一端的夹子接电源，用试灯另一端的试电笔分别接触卸荷继电器J59的31端子和75x端子线束侧，试灯均点亮，说明31端子通往搭铁端的线路和75x端子通往刮水器电机的线路均正常。所以，判定故障在卸荷继电器J59。更换卸荷继电器J59。4）检查保险丝S24好坏。重新检查保险丝S24来电，保险丝一端试灯点亮，一端试灯不亮。初步判断保险丝S24有故障。拔下保险丝S24，用万用表200档测保险丝阻值，阻值为无穷大，说明保险丝断路。更换新保险丝S24，再次检查保险丝S24来电，保险丝两端试灯均点亮。5）验证。重新将点火开关转至ON档，拨动雨刮器开关分别置于各档位，工作均正常，故障排除。
本案例各档均不工作故障的公共电源电路有保险丝S24损坏、卸荷继电器J59损坏两处故障点。公共电路上的任何位置断路都将导致所有档位均不工作。
4.3D、E点空间坐标的检测及摆轴角度的检测
因D、E两点在摆轴上，为准确地检测到摆轴的空间角度，必须消除D、E两点位置公差的影响。这里采用滑台与套筒配合的方式检查D、E两点坐标与摆轴角度。滑台可在x、y方向自由滑动，因检具上的局部坐标系与车身坐标系不同，所以检具上的公差±e需经过如上面所述的坐标转换，e就是滑台的滑动间隙。套筒可沿着摆轴空间角度方向上下滑动，z坐标的公差采用套筒滑杆上的环形刻线来检查，刻线的宽度为2e。当套筒滑下，将摆轴套入，套筒盲孔底部与摆轴顶部接触时，如果滑杆上的刻线露出在2e范围内，即为z坐标合格，否则为不合格。摆轴角度γ的检测公差由套筒的内径d及高度h来控制。假设摆轴角度公差为±β，以D、E点为中心点，在摆轴中心线方向旋转β角度即得到套筒孔径d。当套筒滑下，摆轴能顺利插入套筒盲孔底部即为摆轴角度合格，否则不合格。
4.4开车途中，掉小雨点时，不要急着开雨刮器
这时前窗上的水份不足，雨刮器干刮，只会产生适得其反的效果。前窗上刮花的泥渍，还很难再刮干净。如果雨点积得很慢，不影响视线，最好是等前窗上雨点积得更多再开启雨刮器。小雨中开始使用雨刮器，最好是喷洗玻璃水后再开始刮（喷洗玻璃水不仅仅是停车时能用，开车途中也是能用的）。以保证前窗上有足够的水份来温润雨刮器。
4.5超滤系统的设计和优化
超滤系统为闭路冲洗系统提供清洗液，冲洗掉有电泳槽带出的浮漆，提高油漆利用率。另外可以除去可能从前处理磷化带入电泳槽的水溶性污染物。考虑到超滤膜的维护和使用寿命，选择了美国KOCH品牌的超滤膜，膜组采用全通量型密封结构，保证所有的电泳漆均通过膜的表面，使膜组的维护和更换更容易，密封结构更可靠，同时该种膜组可以完全实现反向清洗，避免了传统超滤膜组正向清洗的弊端。
4.6雨刮器某一档位不工作
如果雨刮器某一档位不工作，故障点不在公共电源、公共搭铁部分，可能在雨刮器开关、间歇继电器、雨刷电机及导线等。
如果怀疑雨刮器开关故障，找到间歇继电器J31，拔下间歇继电器J31。可通过检测间歇继电器座上各端子在雨刮开关拨到各档时的到电情况来检查雨刮器开关的好坏。例如，将雨刮开关拨到1档，间歇继电器J31座上的8端子线插有电；将雨刮开关拨到2档，J31座上的2端子线插有电。用同样的方法可以检测间歇继电器的好坏。
结束语
综上所述，随着汽车工业的蓬勃发展，汽车零部件供应商的竞争日益激烈。主车厂对汽车雨刮器的可靠性要求也越来越高，如何保证汽车雨刮器产品的质量是企业急需解决的问题。本文通过分析雨刮器总成的结构及尺寸要求论述了雨刮器故障的预防及使用要点，详细阐述了雨刮器总成检具的设计方法。
参考文献：
[1]郝志廷.基于单片机的汽车智能雨刮器控制系统研究[J].通化师范学院学报，2018，39（06）：1-4.
[2]雨刮器使用要点[J].汽车维修，2018（02）：28.
论文作者:蒋新杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/9/18
标签：雨刮器论文; 摆轴论文; 保险丝论文; 继电器论文; 公差论文; 坐标系论文; 套筒论文; 《基层建设》2018年第27期论文;