【汽车照明控制系统的故障诊断及案例探析9200字（论文）】

III1引言汽车自19世纪末诞生以来，经历了100多年的风雨。在经济与科技不断发展的同时，汽车已经成为人们生活中不可或缺的一种交通方式。但是，由于车辆数量的增多，交通出现了很多问题。近年来，我国公路交通安全问题日益突出。所以，有人说，车是致命的武器。车辆的安全性是车辆运行的关键。汽车的灯光控制系统是车辆最主要的安全装置，它是车辆的三大主要安全元件。其最大的特色是司机能够监测道路状况，因此通过观察街灯可以及时发现障碍物。在夜间能见度较差的情况下，对保障行车安全至关重要。哥伦比亚的电动车在1889年采用了电灯。前灯主要由照明信号灯和信号装置两部分组成。照明装置由前灯、转向信号灯、制动灯、倒车灯、后雾灯、反光镜等组成。车灯系统由煤油灯发展到白炽灯、抛物面卤钨灯、抛物面卤钨灯、投影系统灯。相关技术、法规、标准日趋完善，为人民群众的出行安全提供了有力保障。针对传统汽车前照灯系统的不足，基于安全这一永恒主题，开发了一种通过改变汽车工况自动调节的智能自适应照明控制系统。道路环境和外部环境是世界汽车相关产业的热点。由于汽车照明控制系统的内部故障，现有的维修办法是将所有的照明控制系统拆下，逐个进行检修，不仅造成大量的人力物力浪费，而且由于一些高性能汽车的加工装配工艺要求较高，但由于不了解故障的部位和类型，必须拆除所有的照明控制系统，再进行再组装，由于设备、工艺和维修技术的局限性，导致车辆性能下降，若能精确地了解汽车照明控制系统故障的部位和类型，并进行有效的维修。良好的灯光控制系统必须具备以下几点：一是要向司机提供充分的道路情况，使司机有时间做出反应，从而避免发生危险；司机在获得信息时不会觉得很累；司机可以在路况下获取场景信息；不会给其他车道的用户带来困扰，也不会引起错误的判断。基于该模型，设计了一种基于该情景的汽车前大灯照明控制系统。与常规的车灯系统不同，该系统可以在一个模式下运行，也就是说，只能在一个特定的模式下运行。该系统能够根据车辆速度、路况和外界环境状况，自动调整车灯的工作方式，并能根据实际的驾驶情况，生成相应的光束模型。它可以为司机提供更广阔、更合理的视角，并能提高驾驶员的驾驶安全性。自适应车灯照明控制系统的应用对我国交通运输业的发展尤为重要。本文以19款大众速腾1.4t照明控制系统故障为例进行研究，在于能够对车辆车灯照明的常见故障进行深度的分析与研究。首先对汽车车灯照明常见的故障有进一步的了解，在遇到一些问题的时候最起码能够了解，是否有安全隐患，并也了解如何对车灯照明日常维护和保养。2汽车照明控制系统的电路组成和功用2.1照明控制系统的组成和工作原理汽车照明控制系统主要由照明灯具、电源和电路组成。前照灯：前照灯俗称前照灯，安装在汽车头部两侧，用于汽车夜间行驶或光线昏暗时的照明。1、7－配光屏2、4－近光灯丝3、5－远光灯丝6－定焦盘8－泡壳9－插片图2-1前照灯的灯泡（1）雾灯：长波黄、橙、红。有很强的穿透性，在雨雾天行驶时，可作路面照明及警告。雾灯有前雾灯和后雾灯。前雾灯安装在车前，比大灯略低，一左一右。后雾灯位于汽车后面。有些车辆只有一个后雾灯。一般用于大雾、大雪、暴风雨、沙尘等恶劣环境，道路照明是经过改进并安装在车辆周围的。安装在车前的雾灯叫雾灯，后雾灯叫后雾灯。由于黄光波长长，透光性好，一般用雾灯作为雾灯。仪表灯：仪表盘总成上夜间安装仪表盘，以便驾驶员观察车辆的行驶状态和照明控制系统。倒车灯：在车的后面，在刹车灯打开的时候，可以使后面的人看到。转向灯和紧急灯光：在车辆的四角或挡泥板上，方向灯和紧急情况灯都是相同的。当转向时，转向灯会提醒对方车辆在打滑，而转向灯则会显示紧急情况。制动灯：在后方，刹车关闭，刹车灯点亮，并在刹车时加速。夜行示宽灯：通常称为“小灯”。此灯用于指示夜间车辆的宽度和长度。汽车灯泡种类：普通型：由钨丝制成的灯丝封装在玻璃阀门中。双丝灯泡可分为平脚和高低脚。平脚是同一平面内的插脚，高低脚不是同一平面。新式灯泡：卤素灯900系列。2.2照明控制系统主电路分析2.2.1LED驱动电路鉴于LED的电学特性，汽车LED照明控制系统中需要采用恒流源来供电，在300KHz的芯片操作频率下，对此切换供电电路进行了试验。该电路可以实现对多个LED串联的高功率的控制。通过对取样电阻器上的电压进行测量，得到了在车辆LED灯中流动的电流。在线路中，变压器起到绝缘和抑制突然电流变化的作用。在接上电路后，通过对取样电阻器电压进行实时测量，从而判定流经LED灯的电流是否符合规定。如果电流很低，MOS的连续就需要连续接通；若电流超过规定值，则关断MOS管。驱动电路原理图如图2-2所示。图2-2LED前照灯驱动电路2.2.2前照灯位置检测电路在车辆行驶时，车灯的位置是很关键的，它直接关系到驾驶员的安全，合理地使用灯光，避免产生光线污染。该系统使用感应接近开关对车灯进行定位。在水平方向上、中间位置和最大方向上安装一感应接近开关；在垂直方向上，在各车灯中部设置感应式接近开关，对车灯进行定位，达到极限保护。如在图2至3中所示，该系统通过合并串行通用移位寄存器74165向控制器进行处理。在感应接近开关开启的情况下，即前灯不在此切换位置，则该信号的输出是高电平；当车灯进入感应式靠近切换状态时，该信号的输出是低电平。控制器通过从PC7端口向控制器输入的各种位、高电平的结合，来判定车灯的位置，并对其进行限位保护。图2-3车灯位置检测电路2.2.3前照灯旋转机构目前有两种类型的旋转核心：自由曲面的旋转核心和投射单元的旋转核心。本系统选择了投射单元的转动核心，其基本构成见图2-4。图2-4前照灯水平旋转核心结构图该系统除了可以进行横向转动调节之外，还可以在垂直方向上调节车灯，因此必须在前照灯后面加装一个垂直调节马达组件，如图2-5所示，该系统可以完成上述两个功能。在水平方向上，水平转动马达组合驱动转动轴，使投影装置在转动框架中左右转动，从而实现汽车转向光的调整。在垂直方向上，投影单元和旋转架由垂直高度调节电机总成驱动，可实现高速公路的自动照明和车体倾斜时的灯光调节。图2-5系统完整的旋转核心结构图2.2.4车灯故障诊断电路系统对汽车的前照灯（2个）、刹车灯（2个）、转向灯（4个）、示廓灯（4个）及雾灯（2个）共14个汽车照明及信号灯进行检测。当系统上电后，首先检测与各个车灯并联的供电电路的反馈信号的状态，为低电平时车灯正常，如果为高电平时，然后，根据光敏电阻值的改变，发现在正常的车灯照射下，光敏电阻的阻值非常低，经放大后，输入到控制器的状态是高电平，反之，输入的为低电平说明此灯出现故障，进行报警提示。光敏电阻GL4526的基本工作原理和特性在前边已经详细的叙述过了其中变位器可以调节光照的灵敏度。具体的检测电路如图2-6所示。图2-6车灯检测电路当检测出有车灯出现故障时，控制器输出指令报警提示。把两个字节的指示锁存到一个寄存器中，当PBS端口的上边输出时，输出该数据，相应的指示灯就会被点亮。具体如图2-7。图2-7故障报警提示电路2.3照明控制系统的特点2.3.1负载个数多在车辆灯光控制系统中，灯具的数量是最多的。LED是典型的电流型器件，它工作的理想状态是有恒定的电流，通常单颗LED的工作电压为2-4伏，电流为10-1000毫安，根据LED的功率不同而不同，日行灯常用的为0.5瓦-3瓦每颗，按照1瓦每颗计算，按照我的山寨日行灯为15颗，那么全部串联后按照3.3伏特计算的话就需要49伏的高压才能点亮，因此带驱动系统的日性能日行灯除了LED灯珠数量很少，单颗电压x数量后少于12伏外，其他基本都是靠升压电路才能点亮LED模块。中低端车有40到50个灯泡，豪华车更多。当前，汽车照明系统分散在不同的部位，既能改善汽车的乘坐舒适性，又会增加汽车的故障率。2.3.2导线线路长照明控制系统中使用的电线是整个车辆电气设备中最长的。车辆的照明线路长达30米，布置在车辆的顶部和底部，容易被碰撞损坏。汽车线路有两种：低压线路和高压线路。低压线可分为普通线，起动电缆和蓄电池烙铁撞击电缆；高压线可分为铜芯线和阻尼线。汽车电线主要根据绝缘、电流和机械强度的要求选用。2.3.3控制装置多汽车照明控制系统中有许多控制系统，如照明开关、继电器、保险斯以及各种形状的连接器。这些控制器总是处于湍流和振动中，导致接触不良和断路。由于此类照明控制系统的特点和使用频率，汽车照明控制系统的故障率非常高。当照明控制系统失灵时，人们将无法启动。仪表板下面和车身内部，隐藏着许多控制器和线束，因此很难找到它们。因此，使用电路图来精确确定故障的特定位置是快速有效的。3汽车照明控制系统常见故障分析及排除汽车照明的常见故障一般有照明不亮、照明亮度低、灯泡频繁烧坏等。3.1照明不亮3.1.1故障现状照明损坏的主要原因是灯泡损坏、熔断丝熔断、照明开关或继电器损坏以及线路短路或断路故障。如果两个灯不工作，灯的灯丝通常会损坏，可以拆下灯泡进行检查。如果有些灯不亮，喇叭会再次鸣响，喇叭会击中熔断器。如果没有相同的熔断器灯泡，熔断丝可能会融化。在处理熔断器故障时，必须先复位主熔断器或找出过载原因，然后再更换新熔断器。此方法是从灯座中取出每个与灯相连的灯的接线，并用万用表电阻块测量灯端与接地之间的电阻的方法。结论是，如果电阻很小或为零，则电路中存在接地故障。排除故障后，重置熔断器或更换新熔断器。3.1.2故障分析（1）如果左前照灯和右前照灯不亮，可能会烧坏熔断器。要做到这一点，请查看熔断器的相关资料。如果熔断器真的被烧死了，那就换成有同样能力的熔断器。（2）前照灯不工作时，前照灯的电源线插座可能接触不良。这时，你可以走到车前，用手敲打前灯罩。如果前照灯能打开闪光灯，就可以确保插座接触不好。此时，只要将前照灯电源线插座拔出并插回，问题就可以得到解决。（3）例如，当灯泡达到使用寿命时，近光灯灯泡损坏，无法强制驱动。它可以用远光灯驾驶，但它会给对面的车辆带来很多麻烦。为了解决这个问题，可以在前灯罩的顶部粘贴胶带，并且可以用胶带覆盖灯罩上部的大约三分之一。当然，对于不同重量的后备箱货物，灯罩的顶部应该覆盖多少，视情况而定。（4）如果能听到喇叭声，则只有前照灯以外的灯能正常点亮，故障表示前照灯电路断路、端子松动、灯丝脱落。通过导线短路找到开路位置，然后重新连接或更换。3.1.3其他部位检查方法（1）继电器测试：继电器线圈的直接电源可检查继电器是否正常工作。（2）照明开关检查：多表用于检查开关各档的开断状态。如果照明开关不符合要求，则更换。（3）线路检查：检查线路时，用多节或测试灯检查各节段，检查短表位置或断路故障。3.2照明亮度下降3.2.1故障原因（1）散光玻璃和反光镜有污迹。我们需要做的是用法兰绒或透镜纸清理污垢。（2）更换新电池是必要的，因为它降低了电池的充电容量，电源不足，亮度不足。（3）老化的线路和电线增加了电阻，影响电源。这种情况将影响灯泡的工作，以及线路过热可能导致火灾。（4）许多车辆前照灯使用功率相对较小的白炽灯，功率为45/55W。一些前照灯直接由车辆主电路线束供电，前照灯电压比主电路电压低1-2v。传统白炽灯的照明是由真空环境中的金属钨获得的。然而，当金属钨在真空环境中充电时，同时产生光和钨蒸气，亮度逐渐降低，照明较暗。3.2.2故障分析如果照明亮度不够，主要是由于电池电源不足、发电机和调节器故障所致。此外，必须逐一确认并去除导线接头接触松动或接触不良、导线厚度或接地不足、散光或反射镜污迹断裂、灯泡玻璃表面发黑或灯丝焦点处未放置的低功率、细丝等，都会引起闪光。检查时，必须首先检查蓄电池和发电机的工作状态。如果不满足此条件，则首先恢复供电系统的正常工作电压。在电源正常状态下，检查线路连接，检查灯是否完好。3.2.3提高车灯亮度的方法如果想提高前照灯的亮度，则不能更换可能过热或烧坏的高功率灯泡。更换大功率阀时，必须更换电路。市场上最流行的一种改造方法具有良好的可操作性：原前照灯接口可连接到外部电路，可通过车辆电池直接向前照灯供电，从而保证车辆前照灯电压足够，具有自卸车改善亮度，极大提高行车安全性在晚上。在前大灯中，很多车辆选择补充氙灯，而车灯的亮度可以达到阳光效果。在这样的灯中，夜间驾驶的视觉疲劳得到了极大的抑制，安全性也得到了提高。宝马、奥迪等高端豪华车开始使用照明控制系统。与其他灯具相比，氙灯的价格自然较高，但效果却要好得多。3.3灯泡频繁烧坏3.3.1故障现象频繁使用灯泡的原因是电压调节器不足或调节不到位，使发电机输出电压过高。因此，有必要将输出电压调整到正常工作范围。此外，灯具接触不良故障往往是灯泡损坏的原因。3.3.2故障分析（1）当转向开关向左或向右转动时，转向指示灯闪烁速度比正常值快。此故障现象表示该侧转向灯耗尽或转向灯与接地的接线不良。（2）左、右转向灯不亮此故障的原因是休斯燃烧、闪光器故障、转向开关故障或线路断路。3.3.3排除方法（1）检查熔丝，断了更换。（2）检验闪光灯(3)若以上条件是正常的，那么转向信号开关和接线是被正确地安装的。除上述测试方法外，还可以打开危险警告开关。如果左、右转向信号灯不亮，则闪光灯损坏。4大众速腾照明控制系统故障案例分析在案例分析中，以2019款大众速腾1.4T汽车为例，重点介绍了速腾汽车的照明系统，它包括：电源、开关、线束、灯泡等。J519是中央配电盒的主要控制部件，包括电源端子控制，灯光控制等。该照明系统的控制原理很简单，只要把切换信号发送到车上的电源控制器J519，并对对应的灯泡进行控制。但是，由于车灯开关E1的控制方式比较复杂，当J519控制的照明系统发生故障时，就会触发紧急保护功能，而近光灯则会在紧急情况下紧急打开，从而难以对其进行原因分析。4.1案例一4.1.1故障现象一辆2019款大众速腾汽车打开点火开关，在车灯切换至行车灯档时，近光灯不正常的点亮，而右侧的行车灯则不能打开，前、后两个雾灯都不能点亮；当车灯切换到近光灯时，只有右前方的行车灯不能打开，其它的灯都能正常工作。按照大众迈腾的保养手册绘制有关的线路图。图4-1大众迈腾汽车与近光灯相关的电路图大众迈腾的近光灯电路图，如图4-1所示，并结合电路图表来说明近光灯不正常点亮的故障原因。4.1.2故障诊断（1）01800，灯开关E1非信任信号：基于错误码定义，推断出开关E1信号的输入有问题，且在前灯切换至行车灯时，该近光灯不正常地点亮，表明该照明控制系统处于紧急状态。（2）读取车灯开关输出信号打开点火开关，操作照明开关从关闭。行车灯档。近光档切换时，测量照明开关的信号输出，检测方式有两种，一种是通过解码器的数据流函数来实现，另一种是对灯E1三端的接地电压的测量。（3）利用解码器的数据流功能进行测量09-49/1（灯开关）正确标准值：接通——断开——断开，测得值：接通斗断开。断开（正常）。09-49/2（示宽档）正常标准值：断开——接通——断开；测得值：断开——断开——断开（异常）。09-49/3（近光档)正常标准值：断开——断开——接通；测得值：断开——断开——接通，测试后发现，J519未收到车灯开关（示宽档）信号，引起这个故障的可能原因有：①J519自身故障；②与E1之间的电路故障；③E1自身故障。（3）钡l量照明开关E1端子的对地电压开启点火开关，使灯光熄灭。在近光档的时候，测试了T10j/3的照明开关对地电压，通常在0.6-0.15之间。测量值不是0，表示开关处没有输出信号。由于其他档位正常工作，开关意味着开路故障。更换附件后，当灯开关转到行驶灯时，近光灯不再亮起。操作前、后雾灯开关时，前、后雾灯正常亮起，但右侧雾灯不亮起。接地故障暂时不考虑，因为M3和其他照明共用接地。M3不起作用的原因如下：①J519本身有问题；②J519与M3的线路有问题；③M3本身的问题（4）检查M3的供电开启点火开关，将电灯开关E1调至小灯位，并在示波器内对右大灯插头（T10/10）进行接地波形进行测量。在正常条件下，可以探测到0至+B的方波信号，而被测信号为0的一条直线，如果检测不正常，则M3为无源。造成这种情况的原因有：①J519本身的失效；②J519至M3线路发生故障。(5)对J519的输出进行检查，以开启点火开关。在小光状态下，使用示波器对J519插头（T52a/44）对接地波形进行测量。一般情况下，能探测到0至+B的方波信号，而测量波形是正常的，则J519与M3之间的线路没有问题。4.1.3故障排除通过对故障现象的分析，找出故障的原因，并对其进行故障诊断，排除故障并进行故障确认，最后的故障点是：照明开关（宽度）3#内破损的灯泡（M22）电源断开；M3在对电线进行了检查和修理之后，又回到了原来的状态。4.2案例二4.2.1故障现象目前，一台2019款大众速腾1.4T车型，开启点火，并在车灯切换至尾灯位置时，左侧尾灯熄灭；左转向灯开启时，左后转向指示灯不亮，而左后危险警示指示灯也不亮；脚踏刹车时，左闸指示灯不亮。4.2.2故障诊断参考速腾汽车的电路，它的灯光控制由J519中央控制器控制，尾灯、刹车灯和危险警告灯按以下方式进行：车灯开关-J519-灯泡；转向灯的控制原则是：转向灯开关-J527-J519-转向灯。由于前后左右的尾灯、转向灯、刹车灯都不亮，而另外一面则是正常的，所以可以断定，J519和J519的切换是正常的。首先将失效区域锁定到最低限度，以下是可能的失效原因：电灯泡自己出了毛病J519控制装置的局部失效电灯管-电路板间的导线失效J519-控制部-灯管间发生线路故障根据故障分析的结果，对每个故障进行了相应的诊断。①将汽车的左右尾灯、转向灯（危险警告灯）、刹车灯的灯泡取出，并检查灯泡的外观，没有什么问题；采用万用表的电阻档测量，测量到的电阻为3.2Ω，2.6Ω，1.8Ω。也就是说，三个电灯都是完整的，并没有被破坏。参考电路图，对控制装置J519的3端C/2、C/10、C/11的接地电压进行检测。用万用表对接线C/2,C/10进行测试，测试结果见表4-1。表4-1J519的端子电压端子号打开闭合C/2（制动灯）0.47V11.2VC/10（尾灯）0.46V11.5VC/11是转向灯的信号终端，当左转向灯开关开启时，通过万用表测量到的接地电压为0.46V；在左转向灯开关关闭时，用万用表很难探测出特定的电压，用示波器测量波形，见图4-2。图4-2端子C/11的电压上述试验结果显示，J519的三个端子C/2、C/10、C/11对地电压均为正常，且J519无局部故障。②对灯泡与搭铁的接线进行检测，通过使用万用表来测量接线T4a/1的接地电压，尾灯、刹车灯、左侧转向灯的接通和接通时，接线端的接地电压均为毫伏级。测试结果显示：电灯泡-搭铁的线路没有问题，所以故障可能是在J519-灯泡间的电线上。③对控制装置J519-灯泡间的导线进行检测，并利用万用表对接线T4a/2、T4a/3、T4a/4的接地电压进行检测，并将尾灯、制动灯、左侧转向灯接通时的接地电压均为毫伏级。测试结果：J519-灯泡间的导线出现了断开的故障。4.2.3故障排除用熔断器连接断路器，检查故障是否消除，并能正常点亮。验证结果表明：由于J519-灯泡间的导线出现断路，造成左侧尾灯、制动灯、转向灯不能正常工作。通过替换或修理这个失效的电线来解决这个问题。

结束语本篇论文写的是关于汽车常见照明控制系统故障与诊断排除，为了使维修技术人员和广大驾驶员掌握基本的维修技能和诊断思维，优先考虑，以达到照明控制系统在汽车上使用的目的是一种发展趋势。近年来汽车智能照明控制系统的比例正在迅速增加。与机械式的手动变速器相比，照明控制系统结构相对复杂，型号多，但是它是一种最简易、最节约、安全、经济的操作汽车控制变速方式。在各种新技术的一辆车上使用和维护照明控制系统是一种考验。本文首先研究总结了照明控制系统的功用和主要组成部分，并对主要机件的特点及作用进行了简要的分析。通过本文的探讨可知，汽车照明控制系统故障诊断的方法种类非常多，应该结合具体的情况，采取针对性的诊断方法，才能够实现良好的诊断效果。对照明控制系统的常见故障进行深入研究，指出故障现象，并对故障进行诊断分析，进一步有针对性地提出故障检修与排除方法。经过实践的总结，目前比较常用的是基于部件的作用诊断，而在诊断的时候，一般都是采用简易的设备进行诊断，随着科技的发展，将来在车辆的灯光控制系统出现故障时，很有可能要把它与电脑相连，利用电脑的强大功