杨长征

摘 要：随着“一带一路”倡议的实施，国内商用车产业人才需求显著增加，为满足职业院校对商用汽车电气系统教学的需求，本文以陕汽重卡车身电气系统为研究对象，开发商用车电气系统故障诊断试验台。实验台包括定制台架、控制面板、灯光仪表总成及控制电路，具备故障设置与电路测量的功能，便于学生熟练掌握各种故障排除方法及技巧的练习，为同类电气试验台的开发提供借鉴和指导意义。

关键词：商用车;电气系统;故障诊断;试验台

由于人工智能、自动驾驶技术以及机电一体化技术在商用汽车上的应用越来越广泛，使得商用车检测与维修的方式发生了根本性的变化，这就对现代商用汽车检测与维修人员提出了更高的要求，为培养更适合市场需求的后市场人才，本人根据试验台样机设计开发过程，阐述总结了商用车电气系统故障诊断试验台的开发设计思路。

1 试验台设计总体思路及工作流程

根据参考车型电器元件的实际布局，首先设计出方便教学操作的实验台面板，然后根据合作企业提供的车型电路图，优化设计出陕汽重卡德龙F3000车身电器实验台的面板电路。其次，将各种照明及信号原件以及起动机、发电机、雨刷车窗电机和各类控制开关合理的安装在试验台面板。最后，根据常发生的典型电气故障在实验台面板电路图上设置相应的故障检测接口，同时设置故障检测盒子，可方便快捷设置既定故障点。具体设计流程见图1。

2 试验台面板布局设计

实验台面板的设计主要包括面板布局、电路设计两方面内容。实验台面板布局不仅要考虑到实车电气元件的布置，面板电路也要直观体现车身电气系统的工作原理，还能根据典型的电气系统故障，在电路中设置相关的故障检测端子。该设计根据实车电路图进行绘制，有效提升学生训练与真实工作场景的零距离对接。

面板总体局部见图2，主要包括灯光仪表分布区、全车电路图诊断接口分布区、电器元件及控制开关分布区和故障设置区共四个区域。全车电路主要包括转向、制动、空调、音响、雨刷、车窗、仪表等各部分功能的实现与控制。

3 实验台控制部分的设计

实验台的2个故障设置盒子中集成了总计20个故障设置开关，拨动不同的故障开关，可以迅速使相应电器切换进入故障状态，学生可以通过观察故障现象，选用合适的检测工具，对电路检测接口进行测量、排查故障原因。找到故障原因后进行故障恢复，并可以利用解码器，万用表等仪器在实验台上进行检测和故障诊断与排除。

3.1 機械部分设计

实车电路中出现接触不良、断路、搭铁不实等故障现象均可通过试验台控制电路进行模拟实现。如图3所示，为便于进行集中控制、教学和测试，在面板的侧面设置一个故障盒子，盒子中集成常见故障的设置开关，通过开关对线路进行断开与结合的控制，故障盒子上设能够锁闭的小门，学生在进行排故时不得打开故障盒子。

3.2 控制电路设计与故障排除举例

该试验台控制电路图采用德龙F3000实车电路，局部的电路见图4。该电路主要包括对雨刮、制动、倒车等功能的控制。其他控制电路图不在文正呈现。

对实车电路图进行优化之后，将其印刷在面板之上，在面板的背面按照电路走向进行电路连接，设计的20个故障点均通过开关的通断来实现线路的通断。例如，设计的第一个故障为制动灯故障，拨动故障开关1后，当踩下制动踏板时，出现制动灯不亮的现象。学生可根据电路图中控制制动开关的部分，查找故障原因，进而确定是由于制动灯开关F与制动灯之间线路断路而造成的。制动灯开关部分的电路图见图5。

4 试验台的操作维护说明

（1）每次操作实验台前，首先检查电源接头是否松动、电源线是否掉皮裸露、诊断开关是否处于正常位置。

（2）打开点火开关至ON档，检查组合仪表是否通电、线路是否正常;打开各个灯光控制开关，确定所有灯光是否能正常闪亮。

（3）安装电瓶线时，先正极后负极;拆卸电瓶线时，先负极后正极。

（4）定期检查蓄电池电压，并为蓄电池充电、保养。

5 结论

（1）商用车全车电气系统故障诊断试验台基于实车电路及元件进行开发，有效模拟实现了商用车电气系统的故障诊断与排除。

（2）商用车电气系统试验台的开发，贴合商用车产业人才培养的需求，为职业学校商用车后市场的人才培养提供了支撑。

（3）试验台的布局应考虑电气元件在实车上的安装位置，便于学生学习所得与岗位技能需求零距离对接。

（4）试验台的功能还需进一步完善，尤其是在人工智能、无人驾驶控制方面的模拟存在进一步提升的空间。

基金项目：2017年度河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目（2017GGJS241）。

参考文献：

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[2]李自强.一种汽车电器零部件检测实验台[J].河南科技，2014，07.

[3]何永军.工程机械电气系统线束设计[J].工程机械与维修，2014，11.

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