修車幫微信 修車幫APP
重點(diǎn)推薦
一汽 - 大眾 ID.4 CROZZ 偶發(fā)車門無法開啟的故障診斷
“雙積分”辦法下企業(yè)合規(guī)測算工具開發(fā)與應(yīng)用
《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》課程“1+X”課證融通體系探索
汽車智能座艙熱點(diǎn)分析及發(fā)展趨勢展望
RECOMMENDED
2021.11 總第 532 期 ¥20.00
ISSN 1004 - 2830
CN 11 - 2984/U
修車幫微信 修車幫APP
重點(diǎn)推薦
一汽 - 大眾 ID.4 CROZZ 偶發(fā)車門無法開啟的故障診斷
“雙積分”辦法下企業(yè)合規(guī)測算工具開發(fā)與應(yīng)用
《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》課程“1+X”課證融通體系探索
汽車智能座艙熱點(diǎn)分析及發(fā)展趨勢展望
RECOMMENDED
2021.11 總第 532 期 ¥20.00
ISSN 1004 - 2830
CN 11 - 2984/U
廣告
您的表現(xiàn)太出色了!
是您確保了世界上數(shù)以萬計的人能夠每天安全出行。即使社會不斷發(fā)
展,您也保持頭腦清醒。您緊跟未來電動領(lǐng)域的最新發(fā)展 - 不怕弄臟您
的雙手,讓不可能成為可能。
總而言之,你取得了出色的成績。
另一方面, 雖然我們是生產(chǎn)商 - 但我們會支持您! 所以,在修理方面
一切都會和您想象的一樣順利。所以,最終真正重要的是:您出色的
工作!
通過廣泛的產(chǎn)品系列,馬勒會在背后支持您 - 從發(fā)動機(jī)冷卻和空調(diào)系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)零部
件、渦輪增壓器、濾清器到維修廠設(shè)備和診斷儀器。
出色的工作!
在馬勒的支持下
mahle-aftermarket.com
廣告
馬勒貿(mào)易(上海)有限公司
上海市浦東新區(qū)世紀(jì)大道 1168 號
東方金融廣場,A 座 1202-1203 室
電話 : 021-20690800
CONTENTS 目次
QICHE YU JIASHI WEIXIU
006?新能源維修技術(shù) NEV TECHNOLOGY
吉利帝豪EV450純電動汽車Ready燈不亮案例分析
一汽-大眾ID.4 CROZZ偶發(fā)車門無法開啟的故障診斷
009?維修筆記│REPAIR NOTES
奔馳車系故障診斷筆記(11)
廣汽本田車系故障診斷筆記(23))
014?故障排除│TROUBLE CLEARING
LIN線故障導(dǎo)致長安福特??怂闺娮由炔还ぷ饕?/p>
溫度過高報警
上汽通用雪佛蘭邁銳寶XL為何遙控解鎖和閉鎖車門時
行李艙蓋會自動開啟
017?學(xué)術(shù)│ACADEMIC
“雙積分”辦法下企業(yè)合規(guī)測算工具開發(fā)與應(yīng)用
基于DOE數(shù)據(jù)分析的車門輥壓窗框外觀工藝研究
儀表板支架組件尺寸合格率提升探討
基于三次B樣條曲線擬合的主車軌跡預(yù)測算法的研究
某乘用車的車身正面碰撞性能仿真分析
某三缸機(jī)車型蠕行工況整車抖動共振的分析與改善
淺談車門防水膜漏水問題整改及優(yōu)化方法
一種新能源車輛報警策略
某輕型電動客車扭桿安裝點(diǎn)強(qiáng)度優(yōu)化
《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》課程“1+X”課證融通體系探索
疫情背景下汽車檢測與維修專業(yè)信息化網(wǎng)絡(luò)課程改革研究
之名師工作室助力網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)
汽車智能座艙熱點(diǎn)分析及發(fā)展趨勢展望
淺析比亞迪e5無法慢充的故障診斷與排除
上海法蘭克福汽配展 展位號:5.2F27 2021.11.24-27
廣告
《汽車與駕駛維修》雜志?月刊?1992 年創(chuàng)刊?2021.11?總第 532 期?每月 10 日出版
(010)64866840、64883484、64883773
(010)64866842、64883515、64882627
(010)64883612
(010)64870803
tougao@ads-media.cn
www.ads-media.cn
北京道澤律師事務(wù)所?周濤
中國郵政集團(tuán)公司北京市報刊發(fā)行局
全國各地郵局(所)
82-445
M4415
中國國際圖書貿(mào)易集團(tuán)有限公司
北京華聯(lián)印刷有限公司
CN 11 - 2984/U
ISSN 1004- 2830
京朝市監(jiān)廣登字 20170064 號
100083 , 北京德外北沙灘 1 號 16 信箱
汽車與駕駛維修
20.00 元
內(nèi)容中心
營銷中心
學(xué)術(shù)統(tǒng)稿
傳真
網(wǎng)址
法律顧問
國內(nèi)總發(fā)行
國內(nèi)訂購
郵發(fā)代號
國外代號
國外總發(fā)行
印刷
CN 國內(nèi)統(tǒng)一連續(xù)出版物號
ISSN 國際標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)出版物號
廣告發(fā)布登記
雜志訂閱匯款地址
收款人
每期定價
楊作濤
孫磊
張鐵志
王全蕾
李寅虎
李志、翟云
康曉進(jìn)
劉亞軒
賈少筠
張嘉鵬
周元昀、陳楠
執(zhí)行社長
主編
新媒體總監(jiān)
主編助理
高級編輯
運(yùn)營編輯
新媒體運(yùn)營
電商運(yùn)營主管
營銷總監(jiān)
設(shè)計總監(jiān)
高級設(shè)計師
中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會
北京卓眾出版有限公司、北京科學(xué)技術(shù)期刊學(xué)會
胡波
郭華靜
主管單位
主辦單位
社長
常務(wù)副社長
新媒體平臺
汽車與駕駛維修傳媒 · 新媒體矩陣
評選平臺
中國汽車金扳手獎、金選獎評選 中國汽車金心獎評選
中國汽車客戶生態(tài)高峰論壇 中國汽保設(shè)備行業(yè)十佳評選
鄭重聲明
??本刊全部圖文均有著作權(quán),汽車與駕駛維修雜志社保留所有權(quán)利。未經(jīng)本刊書面許可不得為任何目的、以任何形式或手段復(fù)制、翻印、
傳播或其他任何方式使用本刊的任何圖文。
本刊承諾
??雜志如有缺頁、錯頁或印刷質(zhì)量問題,請與本刊編輯部聯(lián)系調(diào)換,聯(lián)系人田春慶。
(以下排名不分先后)
網(wǎng)絡(luò)合作伙伴
幫幫修車(抖音)
專業(yè)實用的用車、修車知識
修車幫 (APP)
修車人的成長平臺
修車幫 ( 微信 )
修車人的技術(shù)交流平臺
修車學(xué)苑(抖音)
來學(xué)苑,學(xué)修車
車壇縱橫 ( 微信 )
縱觀產(chǎn)業(yè),評說車壇
懂車參謀 ( 微信 / 視頻 )
您的選車、購車高參
新能源維修技術(shù)
NEV TECHNOLOGY
006 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
文 :黃丹妮
吉利帝豪 EV450 純電動汽車 Ready 燈不亮
案例分析
關(guān)鍵詞 :Ready 燈、P-CAN
故障現(xiàn)象 :一 輛 2018 年 產(chǎn) 吉 利
帝 豪 EV450 純 電 動 汽 車, 行 駛 里 程
2.8 萬 km。用戶反映該車踩下制動踏
板按下起動開關(guān)后,儀表板上 READY 燈
不亮,SOC 有顯示,動力系統(tǒng)故障燈點(diǎn)
亮,動力電池指示符號不變黃,蓄電池
充電指示燈、電子駐車制動(EPB)故
障燈和車輛穩(wěn)定系統(tǒng)(ESC)故障燈點(diǎn)亮,
高壓不能上電。
檢查分析 :維修人員接車后試車,
故障現(xiàn)象屬實。打開車輛前艙蓋,檢查
前艙電機(jī)控制系統(tǒng)、低壓線束和高壓線
束的插接器以及低壓蓄電池電壓,均正
常。用故障診斷儀檢測,發(fā)現(xiàn)診斷儀無
法與整車控制器(VCU)建立通訊 ;在
儀表控制單元和電池管理系統(tǒng)(BMS)
均存有當(dāng)前故障碼“U111487——與整
車控制器丟失通訊”。
整車控制器(VCU)是純電動汽車整
車控制系統(tǒng)的核心,承擔(dān)了數(shù)據(jù)交換與管
理、故障診斷、安全監(jiān)控以及駕駛?cè)艘?/p>
圖解析等功能。VCU 還能夠通過 CAN 總
線協(xié)調(diào) BMS、電子換擋器、電機(jī)控制器、
組合儀表、EPB、ESC、安全氣囊模塊以
及空調(diào)等系統(tǒng)控制單元相互通信。因此
根據(jù)故障現(xiàn)象和故障碼的提示,可初步
判定故障與 VCU 相關(guān),故障原因可能為:
VCU 供電故障 ;VCU 通訊故障 ;VCU 本
身故障。
首先,對 VCU 的供電故障進(jìn)行檢查。
根據(jù)維修手冊和相關(guān)電路圖可知(圖 1),
VCU 具有多路供電電源。VCU 常電出現(xiàn)
故障,診斷儀將不能進(jìn)入 VCU 模塊 ;而
VCU 的 IG 電出現(xiàn)故障,診斷儀則可以進(jìn)
入 VCU 模塊。因此結(jié)合故障現(xiàn)象,直接
檢查 VCU 的常電電源。
用萬用表測量 VCU 插接器 CA66 的
12 號端子, 對搭鐵電壓為 11.96 V(標(biāo)
準(zhǔn) 值 為 11.00 ~ 14.00 V), 正 常。檢 測
插接器 CA66 搭鐵端子的導(dǎo)通性,由圖 1
可知,1 號、2 號、26 號和 54 號端子為
搭鐵端子。關(guān)閉起動開關(guān), 斷開 CA66,
用萬用表分別測量 1 號、2 號、26 號和
54 號端子與車身搭鐵之間的電阻值,測
量結(jié)果如表 1 所示。
圖 1 整車控制器(VCU)相關(guān)電路
VCU——整車控制器 Br/W——棕 / 白 Y——黃色 R/B——紅 / 黑 R——紅色
W/B——白 / 黑 L/B——藍(lán) / 黑 Gr/O——灰 / 橙 L/W——藍(lán) / 白 Gr——灰色 B——黑色
測量部位 實測
數(shù)據(jù)/Ω
參考
數(shù)據(jù)/Ω
是否
正常
1號端子 0.68 <1.00 正常
2號端子 0.72 <1.00 正常
26號端子 0.69 <1.00 正常
54號端子 0.54 <1.00 正常
表 1 VCU 搭鐵端子導(dǎo)通性測量結(jié)果
根 據(jù) 上 述 檢 測,
VCU 的供電和搭鐵均
正常,于是維修人員
開 始 檢 查 VCU 的 通
訊線路。
VCU 通 過 CAN
總 線 進(jìn) 行 通 信。 查
閱 資 料 得 知, 如 果
是總線故障導(dǎo)致無
法 上 電, 那 么 動 力
CAN(P-CAN) 存 在
故障的可能性更大。
由 圖 1 可 知, 插 接
器 CA66 的 7 號端子
和8號端子分別是
P-CAN 的 CAN-H 和
CAN-L 線。
(下轉(zhuǎn)第 8 頁)
新能源維修技術(shù)
NEV TECHNOLOGY
007 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
文 :畢方英、張穎
一汽 - 大眾 ID.4 CROZZ 偶發(fā)車門無法開啟
的故障診斷
關(guān)鍵詞 :純電動、無鑰匙進(jìn)入、
車門外把手觸摸傳感器、軟件升級
故障現(xiàn)象 :一輛 2021 年產(chǎn)一汽 - 大
眾 ID.4 CROZZ 運(yùn)動型多功能車,行駛里
程 1.2 萬 km。用戶因偶發(fā)無鑰匙進(jìn)入功
能失效無法打開車門報修。
檢查分析 :維修人員與用戶溝通,
當(dāng)用戶攜帶鑰匙用手按住車門外把手觸
摸傳感器開門時,偶爾會出現(xiàn)拉不開車
門的現(xiàn)象,但是用遙控鑰匙能夠正常開
鎖和閉鎖。維修員檢查車輛,并未出現(xiàn)
用戶所述現(xiàn)象,于是先根據(jù)該車型門鎖
的結(jié)構(gòu)與原理,進(jìn)行如下 3 方面的操作,
以判斷問題所在。
(1)攜帶多功能鑰匙接近車輛,或
者遙控鑰匙在工作距離內(nèi),并用手按壓
車門外把手觸摸傳感器(圖 1),鑰匙上
工作指示燈時而亮起時而不亮,車門不
能開啟。原地晃動鑰匙或多次按壓車門
外把手觸摸傳感器, 偶發(fā)車門可開啟。
由此判斷故障不在車門外把手或鎖塊的
機(jī)械機(jī)構(gòu)上。
(2)作為新能源車,為提高事故安
全性,ID 車型的車門鎖比傳統(tǒng)車門鎖增
加了積極打開功能,車門鎖增加了一條
機(jī)械拉索(圖 2)。當(dāng)出現(xiàn)碰撞事故、門
鎖電氣故障或車輛供電電壓緩慢降低到
10 V 以下時,機(jī)械拉索會自動結(jié)合,用
戶只要稍用力向上拉車門,可緊急打開
車門把手。因此當(dāng)通過車門外把手觸摸
傳感器無法打開車門鎖時,維修人員采
用緊急打開車門的方式向上拉車門外把
手,但車門依然無法打開,說明車門鎖
沒有進(jìn)入緊急狀態(tài)。
(3)維修人員打開門鎖裝飾蓋板(圖3),
用機(jī)械鑰匙能夠正常開啟和閉鎖車門鎖,
說明車門控制單元能夠根據(jù)此信號,正
常對門鎖電機(jī)進(jìn)行控制。
做 完 上 述 檢 查, 維 修 人 員 沒 有 發(fā)
現(xiàn)什么有用的信息,于是用故障診斷儀
VAS6150 對車輛進(jìn)行檢測, 未發(fā)現(xiàn)任何
故障碼。查看開啟車門時的數(shù)據(jù)流,也
未發(fā)現(xiàn)異常。用診斷儀對車門鎖進(jìn)行執(zhí)
行元件診斷,執(zhí)行元件能夠作動,判斷
車門控制單元功能正常。
因為獲得的故障線索有限,維修人
員沒有盲目維修,而是根據(jù)用戶的使用
環(huán)境條件, 嘗試使故障再現(xiàn)。另外, 由
于無鑰匙進(jìn)入功能涉及面較廣,因此維
修人員還多次進(jìn)行不同環(huán)境條件下不能
開鎖的故障模擬,以便找出故障的規(guī)律
性。經(jīng)過一天的嘗試,在不同的時間段
共復(fù)現(xiàn) 3 次車門無法正常開啟的現(xiàn)象,
具體如下。
第一次故障重現(xiàn)時,鑰匙上的遙控
指示燈不斷閃爍。在故障重現(xiàn)之前,維
修人員反復(fù)通過左前門車門外把手觸摸
傳感器解鎖和閉鎖約 5 次。
第二次是通過左前車門外把手觸
摸 傳 感 器 反 復(fù) 解 鎖 和 閉 鎖 3 次 之 后,
鎖 車 時 不 能 閉 鎖, 再 按 壓 2 次 后 才 成
功閉鎖。等待 5 ~ 6 s 后解鎖不能成功
圖 1 按壓車門外把手觸摸傳感器開鎖 (鑰 匙 遙 控 指 示 燈 一 直 在 閃), 再按壓
圖 2 帶機(jī)械拉鎖的門鎖 圖 3 用機(jī)械鑰匙開啟門鎖的鎖孔
新能源維修技術(shù)
NEV TECHNOLOGY
008 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
3 ~ 4 次之后成功解鎖。
第三次是通過遙控功能開車門時,
前照燈、尾燈以及迎賓燈光打開,外后視
鏡從折疊狀態(tài)打開,此時按壓左前門車門
外把手觸摸傳感器卻無法打開車門,鑰匙
遙控指示燈也不閃爍。再次按壓左前門車
門外把手觸摸傳感器時,車輛出現(xiàn)閉鎖。
之后再按壓觸摸傳感器 2 ~ 3 次, 鑰匙
遙控指示燈再次閃爍,可以正常解鎖。
根據(jù) ID 車型無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)工作原
理(圖 4),當(dāng)遙控鑰匙接近車輛或按壓
車門外把手觸摸傳感器時,進(jìn)入及起動
許可控制單元 J965 通過其天線搜索鑰
圖 4 無鑰匙進(jìn)入及起動系統(tǒng)布置圖
匙,鑰匙再通過其發(fā)送器發(fā)出帶密碼的
開門申請, 此時鑰匙上的指示燈閃亮。
車載電網(wǎng)控制單元 J519 接收到鑰匙發(fā)
出的開門申請后,進(jìn)行鑰匙身份認(rèn)證和
密碼審核,并再次與鑰匙進(jìn)行定位和身
份確認(rèn)。認(rèn)證完成后車輛網(wǎng)絡(luò)控制單元
ICAS1 向舒適系統(tǒng)及車門控制單元發(fā)布
迎賓燈開啟、后視鏡打開及車門解鎖。
按壓左前車門外把手觸摸傳感器不
能解鎖,此時遙控鑰匙上的紅色指示燈
閃爍,這說明車門外把手觸摸傳感器肯
定沒問題 ;前照燈、尾燈燈光打開, 后
視鏡能從折疊打開,但多次按壓車門外
把手觸摸傳感器無法打開車門,這說明
車輛的防盜系統(tǒng)沒有問題。綜合上述檢
查和分析,維修人員初步判斷為遙控鑰
匙問題或車輛網(wǎng)絡(luò)控制單元 ICAS1 軟件
有問題。
由于沒有確切證據(jù),維修人員只能
通過質(zhì)保部門,運(yùn)用車輛數(shù)據(jù)總線信息
記錄儀,采集內(nèi)部工作流并將數(shù)據(jù)流傳
回總部。總部反饋該車的車門控制單元
內(nèi)部無故障碼,功能異常的原因為車門
控制單元檢測到 ICAS1 轉(zhuǎn)發(fā)過來的 ESP_
Signal 信號, 觸發(fā)車門控制單元進(jìn)入合
理的機(jī)械模式。電控汽車安全設(shè)計理念
下,當(dāng)檢測不到車速時,必須確保車門
能被打開,而機(jī)械模式是最可靠的開門
模式。只不過是此種情景屬于誤觸發(fā),
造成車門開啟異常。
故障排除 :對該車進(jìn)行軟件刷新,
升級車門控制單元的軟件,故障得以徹
底解決。升級后的軟件修改了原程序中,
車門控制單元關(guān)于車速信號的邏輯控制
關(guān)系。升級后的軟件確??刂茊卧粫?/p>
錯誤進(jìn)入應(yīng)急模式,即不會出現(xiàn)停車時
無鑰匙進(jìn)入功能異常的現(xiàn)象。
(上接第 6 頁)
P-CAN 在 電 機(jī) 控 制 器
(MCU) 和 BMS 上 分 別 串 聯(lián) 了
一 個 120 Ω 的 終 端電 阻, 動 力
CAN(P-CAN) 與 MCU 和 BMS
連接電路如圖 2 所示。
關(guān)閉起動開關(guān),斷開蓄電池
負(fù)極, 拔下插接器 CA66, 分別
測量 7 號端子和 8 號端子對搭
鐵電阻,均為無窮大,正常 ;測
量 7 號 和 8 號 端 子 間 電 阻, 也
為無窮大,明顯不正常(正常為 圖 2 動力 CAN(P-CAN)與 PEU 和 BMS 連接電路
60.00 Ω )。由此懷疑插接器 CA66 的 7
號或者 8 號端子相連線束有故障。
通過分析圖 2, 關(guān)閉起動開關(guān), 斷
開 插 接 器 CA58, 分 別 對 CA66 的 7 號
端 子 與 CA58 的 21 號 端 子 間 的 電 阻 為
0.90 Ω , 導(dǎo)通 ;測量 CA66 的 8 號端子
與 CA58 的 20 號端子間的電阻為無窮大,
存在斷路。
故障排除 :根據(jù)維修手冊要求修復(fù)
線束, 重新按下起動開關(guān), 車輛上電,
儀表 READY 燈點(diǎn)亮,無其他故障警告燈
點(diǎn)亮,故障排除。
維修筆記
REPAIR NOTES
009 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
文 :林宇清
??大多數(shù)汽車的故障檢測過程大同小異,其核心技術(shù)不在于找到故障根源,而在于是否形成正確的診斷思路。
比如通過綜合分析車輛維修歷史、故障碼、數(shù)據(jù)流、原理圖和電路圖等信息,從中發(fā)現(xiàn)線索,然后再結(jié)合工作
經(jīng)驗快速、準(zhǔn)確地找到故障原因,最終排除故障。
??培養(yǎng)診斷思路不是一朝一夕的事,需要技師在工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗、學(xué)習(xí)他人的檢測方法,并在實踐中觸
類旁通、舉一反三,日積月累才能成為故障診斷的“大師”。
奔馳車系故障診斷筆記 11
故障 22
關(guān)鍵詞 :空氣懸架壓力傳感器、
空氣壓縮機(jī)
故障現(xiàn)象:一 輛 2012 年 產(chǎn) 進(jìn) 口
ML350 運(yùn)動型多功能車,配備 M276 型
3.5 V6 發(fā)動 機(jī) 和 7 擋手自一 體變 速器,
行駛里程 5.3 萬 km。用戶反映早上用車
時發(fā)現(xiàn)車身高度很低。
檢查分析 :維修人員檢查車輛車身
高度,并無異常 ;起動車輛后按下車身
高度調(diào)節(jié)開關(guān),儀表盤提示車輛正在升
起,同時車身高度慢慢地上升。查看車
輛維修記錄,無任何保養(yǎng)和維修記錄。
詢問用戶得知,車輛昨晚停在車庫里,
早上用車時發(fā)現(xiàn)后部車身塌陷,高度很
低 ;但起動車輛后高度又變正常了。初
步判斷為偶發(fā)性的故障。
用 XENTRY 對 車 輛 進(jìn) 行 快 速 測
試,結(jié)果空氣懸架控制單元有故障碼 :
C155664——系統(tǒng)壓力壓縮空氣傳感器
存在故障,存在一個不可信的信號。從
故障碼來看,其產(chǎn)生的原因可能為 :空
氣懸架壓力傳感器故障、控制單元故障
或者二者之間的線路故障。
對故障碼進(jìn)行引導(dǎo)測試,結(jié)果要求
使用專用工具接線盒測量傳感器的供
電、搭鐵和信號電壓。根據(jù)電路圖測量
空氣懸架壓力傳感器(圖 57),結(jié)果供電
端與搭鐵端的電壓為 5.0 V 左右(標(biāo)準(zhǔn)為
4.8 ~ 5.3 V),信號端與搭鐵端的電壓為
2.9 V 左右(標(biāo)準(zhǔn)為 0.5 ~ 4.5 V),均正常。
根據(jù)檢測結(jié)果,引導(dǎo)測試要求檢查空
氣懸架壓力傳感器至控制單元的導(dǎo)線和插
接器。測量 Y36b1 至 N51/3 的導(dǎo)線,導(dǎo)通
良好,插接器連接牢固,無腐蝕痕跡???/p>
氣懸架壓力傳感器線路和插接器均正常。
用 XENTRY 對空氣壓縮機(jī)以及壓縮機(jī)和閥
體之間的管路進(jìn)行氣動檢測,結(jié)果空氣壓
縮機(jī)短時間內(nèi)就能建立 1 400 kPa 以上的
壓力,且空氣壓縮機(jī)和閥體之間的管路
密封正常。
綜合上述檢查,表明空氣懸架系統(tǒng)
處于正常狀態(tài),故障檢測陷入困境。重
新分析檢測思路,注意到用戶反映的是
車身高度很低,這一細(xì)節(jié)涉及了空氣懸
架的基本原理 :奔馳空氣懸架系統(tǒng)的壓
縮機(jī)單元集成了空氣壓縮機(jī)和減壓閥,
當(dāng)空氣壓縮機(jī)或減壓閥工作時,可向空
氣減振器和儲氣罐充氣或放氣,從而調(diào)
節(jié)車身高度上升或下降。
嘗試復(fù)現(xiàn)用戶描述的故障現(xiàn)象,將
車輛停放在車間一晚上,第二天上班后
觀察車身高度,但故障并未出現(xiàn)。再次
用 XENTRY 對空氣壓縮機(jī)進(jìn)行氣動檢測,
仍是正常的。外出試車,結(jié)果車子行駛
圖 57 空氣懸架壓力傳感器相關(guān)電路圖 正常。繼續(xù)將車輛停放在車間,打算再
N51/3——空氣懸架控制單元 Y36——空氣懸
架閥門單元 Y36b1——空氣懸架壓力傳感器
Y36y1——左前高度調(diào)節(jié)閥 Y36y2——右前高度
調(diào)節(jié)閥 Y36y3——左后高度調(diào)節(jié)閥 Y36y4——
右后高度調(diào)節(jié)閥 Y36y5——空氣懸架中央存
儲器增壓閥 BU——藍(lán)色 BK——黑色 V T——
紫色 PK——粉色 GY——灰色 WH——白色
BN——棕色
維修筆記
REPAIR NOTES
010 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
放置一晚看看,不過在臨近下班時發(fā)現(xiàn),
車身后部高度降低了很多,很明顯后懸
架的空氣包或管路存在漏氣故障。這樣,
檢查方向轉(zhuǎn)移至氣路上。
將 車 輛 舉 升, 用 XENTRY 逐 個 激
活 2 個后減振器的空氣彈簧使身升高
(圖 58),同時讓一個技師在相應(yīng)的空氣
彈簧旁聽診。結(jié)果在激活過程中沒有發(fā)
出明顯的漏氣聲。在激活 2 個后減振器
空氣彈簧上升至較高點(diǎn)后,將泡沫水灑
在空氣彈簧及相應(yīng)的空氣管路表面后仔
細(xì)觀察,未發(fā)現(xiàn)表面有氣泡產(chǎn)生,說明
管路和空氣彈簧沒有泄漏。
對空氣 壓縮機(jī)進(jìn)行 氣動測試,結(jié)
果 壓 縮 機(jī) 沒有 建 立 壓 力, 也沒有發(fā)出
運(yùn) 轉(zhuǎn) 聲, 即壓 縮 機(jī) 沒有 工作。 繼 續(xù) 檢
查空氣 壓 縮 機(jī) 為何沒有運(yùn)轉(zhuǎn)。根 據(jù) 壓
縮 機(jī) 單元 的 電 路 圖( 圖 59),A9/1m1
的供電由控制單元通過繼電器 F58KT
進(jìn) 行 控 制, 同 時 通 過 W52/11 搭 鐵 ;
熔絲 F58f238 用于防止壓縮機(jī)因為運(yùn)
轉(zhuǎn)時間過長而損壞。
再次對空氣壓縮機(jī)執(zhí)行氣動檢測,
并 在 檢 測 期 間脫 開 A9/1m1 的插 接 器,
測量其供電與搭鐵之間的電壓為 12.0 V
左右,正常。這說明壓縮機(jī)自身故障導(dǎo)
致無法運(yùn)轉(zhuǎn)。
故障排除 :更換壓縮機(jī),然后氣動
測試多次,結(jié)果均正常。連續(xù)停放 2 天
故障也未再出現(xiàn)。交車給用戶,1 周后電
話回訪,用戶反映車輛一直正常,故障
徹底排除。
故障 23
關(guān)鍵詞 :燃油壓力和溫 度傳感
器、燃油壓力、高壓油泵
故障現(xiàn)象 :一輛 2019 年產(chǎn)進(jìn)口奔馳
AMG GT 轎跑車,配備 M178 型 4.0T V8
發(fā)動機(jī)和 7 擋雙離合變速器,行駛里程
2.5 萬 km。用戶反映車輛行駛中發(fā)動機(jī)
抖動,故障燈亮。
檢查分析 :維修人員通過系統(tǒng)得知
該車無任何維修記錄。起動發(fā)動機(jī),儀
表板 上 發(fā) 動 機(jī) 故 障 燈點(diǎn) 亮, 同 時發(fā) 動
機(jī) 抖 動。 熄 火 后 重 起, 故 障 依 舊。 用
XENTRY 對 車 輛 進(jìn) 行 快 速 測 試, 結(jié) 果
發(fā) 動 機(jī) 控 制 單 元(ME) 存 儲 有 2 個
故 障 碼 :P01BE17—— 油 軌 壓 力 傳 感
器 2 存在電氣故障,超出電壓極限值 ;
P050B00——在冷起動時點(diǎn)火角度設(shè)置
存在功能故障。
由故障碼可以判斷出,發(fā)動機(jī)故障
燈亮是由故障碼 P01BE17 引起的,所以
維修人員決定先從該故障碼入手。
執(zhí)行故 障碼 P01BE17 的引導(dǎo) 測 試,
引導(dǎo)步驟顯示燃油高壓實際值不正常,要
求檢查左側(cè)燃油壓力和溫度傳感器 B42/2
的供電,以及 B42/2 的信號線電壓。根
據(jù)引導(dǎo)測試步驟,按照要求使用專用工具
插線盒測量(圖 60),測量結(jié)果均在正常
范圍內(nèi)。根據(jù)此結(jié)果,引導(dǎo)測試提示更
換左側(cè)燃油壓力和溫度傳感器 B42/2。
維 修 人 員 分 析 認(rèn) 為, 直 接 更 換
B42/2 顯 得 太 武 斷, 注 意 到 在 引 導(dǎo)
步驟中系統(tǒng)顯示的燃油高壓值不正常
( 圖 61)。 據(jù)此提示,在發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)
轉(zhuǎn)的 情況下,用 XENTRY 進(jìn) 入 ME 讀取
燃油壓力實際值,結(jié)果兩側(cè)氣缸列的燃
油高壓值均不正常(圖 62)。
圖 58 激活 2 個后減振器的空氣彈簧
圖 59 壓縮機(jī)供電電路圖
A9/1——空氣懸架壓縮機(jī)單元 A9/1m1——壓縮機(jī) A9/1y1——空氣懸架減壓閥 F58——發(fā)動機(jī)艙熔
絲和繼電器 模塊 F58f238——熔絲 238 F58kT——空氣懸 架繼電器 N51/3——空氣懸 架控制單元
X 2 5/ 2——發(fā)動機(jī)艙 / 汽車內(nèi)部空間電氣 連接器 W52/11——右前上部縱 梁 接地點(diǎn) PK /BK——粉 / 黑
WH——白色 RD/BK——紅 / 黑 WH/BK——白 / 黑 GY/WH——灰 / 白
維修筆記
REPAIR NOTES
011 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
圖 61 引導(dǎo)測試中顯示的燃油高壓值不正常
圖 62 兩側(cè)氣缸列的燃油高壓值均不正常
圖 63 燃油高壓油路示意圖
19a——左側(cè)燃油高壓泵 19b——右側(cè)燃油高壓泵 B42/1——右側(cè)燃油壓力和溫度傳感器
B 42/ 2——左側(cè)燃油壓力和溫 度傳感器 Y 76/1——1 缸的噴油器 Y 76/ 2——2 缸的噴油器 Y 76/3——
3 缸的噴油器 Y 76/4——4 缸的噴油器 Y 76/5——5 缸的噴油器 Y 76/6——6 缸的噴油器 Y 76/ 7——7
缸的噴油器 Y 76/8——8 缸的噴油器 Y94/1——左側(cè)油量調(diào)節(jié)閥 Y94/2——右側(cè)油量調(diào)節(jié)閥
圖 64 流量調(diào)節(jié)閥的控制波形正常
圖 65 兩側(cè)氣缸列燃油高壓值均正常
該款發(fā)動機(jī)的燃油供應(yīng)系統(tǒng)由低壓
回路和高壓回路組成,燃油泵產(chǎn)生大約
0.40 ~ 0.67 MPa 的燃 油 低 壓。燃 油經(jīng)
過濾清器過濾雜質(zhì)和吸收不規(guī)則的壓力
波動后進(jìn)入高壓油泵,由高壓油泵壓縮
至最高 20.00 MPa,然后通過噴油器以
高壓噴入氣缸內(nèi)燃燒。
另外,在兩側(cè)高壓油泵上各集成了
一 個流 量 調(diào)節(jié)閥(Y94/1 和 Y94/2),由
ME 的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號促動,
可根據(jù)需求調(diào)節(jié)進(jìn)入高壓油泵的燃油流
量。油軌兩側(cè)各集成了一個燃油壓力和
溫度傳感器,分別監(jiān)測油軌左側(cè)和右側(cè)
的燃油壓力和溫度,相應(yīng)的信號傳送給
ME 評估,用于調(diào)節(jié)油壓(圖 63)。
結(jié)合燃油系統(tǒng)的工作原理,兩側(cè)的
燃油壓力和溫度傳感器都是獨(dú)立工作
的。換言之,左側(cè)燃油壓力和溫度傳感
器 B42/2 并不會影響右側(cè)氣缸列的燃油
高壓值。因此,可以判斷兩側(cè)氣缸列的
燃油高壓值不正常是由于高壓油泵建立
的油壓不足引起的。當(dāng)然,左側(cè)氣缸列
也存在 B42/2 信號不準(zhǔn)確的可能,但在
此暫時不考慮該可能。
分析高壓油泵無法建立高壓的因
素,除了自身之外,還有燃油低壓回路、
流 量 調(diào)節(jié)閥及 其控 制電 路等。維修人
員先用燃油表測量了油路的低壓值,為
0.57 MPa 左右,在正常范圍,排除低壓
回路故障的可能。
流量調(diào)節(jié)閥有 2 個端子,查看電路
圖得知,這 2 個端子都是連接至 ME。其
中一個由 ME 通過 PWM 信號進(jìn)行控制,
另一個搭鐵。將示波器 HMS 分別連接到
Y94/1 和 Y94/2 的控 制線 上,在 起動車
輛時測量控制波形,結(jié)果有穩(wěn)定的波形
輸出(圖 64),說明來自 ME 的控制正常。
在 怠 速 工 況 下用 XENTRY 促 動 2
個流 量 調(diào)節(jié)閥,結(jié)果調(diào)節(jié)閥的控 制角
度可在正常范圍內(nèi)變化,說明流量調(diào)
節(jié)閥正常。
綜合上述檢查,可以判斷燃油高壓
不足是由于高壓油泵故障引起的。
故障排除 :更換 2 個高壓油泵總成,
然后再次讀取燃油壓力實際值,結(jié)果兩
側(cè)燃油高壓值均正常(圖 65)。試車,車
輛行駛正常,故障徹底排除。
(待續(xù))
圖 60 專用工具檢測盒
維修筆記
REPAIR NOTES
012 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
文 :趙月
廣汽本田車系故障診斷筆記
??維修人員在日常工作中,常會與一些新奇故障不期而遇。這些故障時而令人感到異常棘手,時而讓人興奮
不已,它們在考驗人的同時,也讓其技術(shù)水平得到提高。如果人們能養(yǎng)成一種習(xí)慣,及時記錄下故障的一些重
要信息,就能為今后的工作帶來極大便利。筆者結(jié)合自己工作中遇到的實際問題,通過對故障現(xiàn)象、特點(diǎn)和形
成機(jī)理的深入剖析,旨在總結(jié)出一些即符合本人特點(diǎn),又能行之有效的診斷方法。筆者以為這不失為一條提高
技術(shù)的途徑,希望通過自己的這些切身體會來與大家分享汽車故障診斷的思路。
23
故障 55
關(guān)鍵詞 :換擋桿、解鎖按鈕、換
擋鎖止電磁閥、加速踏板
故障現(xiàn)象:一 輛 2019 年 產(chǎn)廣汽 本
田奧德賽多用途車,搭載 2.0 L 發(fā)動機(jī)
和電控?zé)o級變速器(ECVT),行駛里程
3.4 萬 km。用戶因為導(dǎo)航主機(jī)黑屏來店
索賠更換導(dǎo)航主機(jī),維修人員更換完導(dǎo)
航主機(jī)后,維修顧問準(zhǔn)備交車時,發(fā)現(xiàn)
起動后換擋桿無法從 P 擋移出,車輛無
法從車間開出。
檢查分析 :負(fù)責(zé)維修的維修人員接
車 后 檢 查, 起 動 車 輛 踩 制 動 換 擋, 按
換擋桿上的解鎖按鈕時發(fā)現(xiàn)按不動(圖
188),踩下制動踏板后制動燈可以正常
點(diǎn)亮。經(jīng)詢問更換導(dǎo)航主機(jī)的維修人員
得知,用戶車輛進(jìn) 店時車輛換 擋正常,
圖 188 換擋桿上的解鎖按鈕按不動 圖 189 換擋鎖止電磁閥工作模式
更換導(dǎo)航時也可以將換擋桿移出 P 擋。
更換導(dǎo)航后,當(dāng)時維修人員確認(rèn)換擋桿
操作順暢后熄火。
此故障是在更換導(dǎo)航后出現(xiàn),維修
人員認(rèn)為與更換導(dǎo)航有直接關(guān)系,但重
新拆裝導(dǎo)航未發(fā)現(xiàn)異常。用專用故障診
斷儀 HDS 檢測車輛,各系統(tǒng)未發(fā)現(xiàn)任何
故障碼。換擋鎖止系統(tǒng)的作用是避免在
某些特定情況下移動換擋桿,換擋鎖止
電磁閥通常時關(guān)閉(圖 189a)。在 P 擋
位置起動發(fā)動機(jī)后,換擋鎖止擋塊可防
止換擋桿從 P 擋位置移到其他任何擋位。
踩下制動踏板且未踩下加速踏板時,動
力系統(tǒng)控制單元 PCM 指令換擋鎖止電磁
閥打開(圖 189b),換擋鎖止電磁閥中的
柱塞拉動換擋鎖止擋塊以松開鎖銷,此
時可以按下?lián)Q擋桿解鎖按鈕使換擋桿移
到其他任何位置。如果同時踩下制動踏
板和加速踏板時,PCM 不會打開換擋鎖
止電磁閥,且換擋鎖止系統(tǒng)保持鎖止。
打開點(diǎn)火開關(guān),當(dāng)踩下制動踏板時,
換擋桿處聽不到換擋鎖止電磁閥工作的
聲音。雖然確認(rèn)過制動燈在踩制動踏板
時可以正常點(diǎn)亮,但還是無法確認(rèn)控制
單元接收到了制動信號。查看制動開關(guān)
相關(guān)和換擋鎖止電磁閥相關(guān)電路圖并結(jié)
合故障現(xiàn)象(圖 190 和圖 191),分析故
障可能原因有 :①制動燈開關(guān)故障 ;②
換擋鎖止電磁閥熔絲故障 ;③換擋鎖止
電磁閥線路故障 ;④換擋鎖止電磁閥本
身故障 ;⑤換擋拉線失調(diào)或斷裂 ;⑥駐
車機(jī)構(gòu)故障。
使用 HDS 診斷儀,踩下制動踏板,
查看發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)流中的制動開關(guān)顯示為
打開(圖 192),證明發(fā)動機(jī)控制單元接
收到了制動開關(guān)信號,排除制動燈開關(guān)
故障的可能性。
檢查換擋鎖止電磁閥的供電熔絲 B5
(7.5 A),該熔絲在儀表板下熔絲 / 繼電
器盒 中( 圖 193)。經(jīng)檢查 該 熔絲 正常,
證明換擋鎖止電磁閥的電源沒問題。
由于換擋鎖止電磁閥線路需要拆卸
換擋機(jī)構(gòu)檢查,比較費(fèi)時,所以本著先易
后難的維修理念,先通過 HDS 診斷儀對
維修筆記
REPAIR NOTES
013 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
圖 190 制動開關(guān)相關(guān)電路圖
圖 191 換擋鎖止電磁閥電路圖
圖 192 制動開關(guān)處于打開的狀態(tài)
圖 194 故障車節(jié)氣門相關(guān)數(shù)據(jù)異常
圖 195 正常車輛的節(jié)氣門相關(guān)數(shù)據(jù)
圖 196 加速踏板與腳墊異常接觸
圖 193 換擋鎖止電磁閥的供電熔絲 B5 位置
發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)流進(jìn)行仔細(xì)的排查分析,發(fā)現(xiàn)
一個異常點(diǎn) :節(jié)氣門位置(TP)傳感器的
數(shù)值達(dá)到 61%,而且與節(jié)氣門有關(guān)的數(shù)據(jù)
都顯示過大(圖 194)。找一輛同款正常車
輛,不踩加速踏板時,TP 傳感器的數(shù)值
18%(圖 195),難道是加速踏板沒有回位。
仔細(xì)檢查加速踏板發(fā)現(xiàn),加速踏板與腳墊
有異常接觸(圖 196),導(dǎo)致加速踏板無法
回位,至此找到故障點(diǎn)。
故障排除 :重新調(diào)整腳墊位置,使
加速踏板回位,車輛可以正常換擋。
(待續(xù))
故障排除
TROUBLE CLEARING
014 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
文 :邱志文、傅千里
LIN 線故障導(dǎo)致長安福特??怂闺娮由炔还?/p>
作引起溫度過高報警
關(guān)鍵詞 :冷卻液溫度、冷卻風(fēng)扇
總成控制器、LIN 線、PCM
故障現(xiàn)象 :一輛 2015 年產(chǎn)長安福
特??怂罐I車,搭載 1.6 L 發(fā)動機(jī)和 6 擋
手自一體變速器, 行駛里程 9.5 萬 km。
用戶反映該車行駛過程中,發(fā)動機(jī)儀表
板顯示冷卻液溫度過高。
檢查分析 :維修人員接車后未發(fā)現(xiàn)
有發(fā)動機(jī)冷卻液溫度過高現(xiàn)象。試車行
駛一段時間后,儀表板再次提示發(fā)動機(jī)
冷卻液溫度過高,水溫表指示達(dá)到頂峰
值。在試車過程中,維修人員發(fā)現(xiàn)發(fā)動
機(jī)冷卻風(fēng)扇未工作。
用故障診斷儀檢測,在發(fā)動機(jī)控制
單元讀取到故障碼“P0480——PCM 風(fēng)
扇 1 控制電路 :電路開路”。根據(jù)故障現(xiàn)
象以及故障碼初步分析,故障原因包括
以下幾點(diǎn) :①冷卻風(fēng)扇相關(guān)線路故障 ;
② 冷 卻 風(fēng) 扇 總 成 控 制 器 本 體 故 障 ;③
動力系統(tǒng)控制單元(PCM) 性能故障 ;
④ PCM 與冷卻風(fēng)扇總成控制器之間線路
故障 ;⑤冷卻風(fēng)扇本體故障。
因冷卻風(fēng)扇無法工作這個故障現(xiàn)象
較為明顯,維修人員決定在故障出現(xiàn)時,
使用診斷儀查看 PCM 的電子扇驅(qū)動信
號。當(dāng)發(fā)動機(jī)溫度過高時,能看到 PCM
發(fā)給冷卻風(fēng)扇總成的驅(qū)動占空比指令,
證明 PCM 能正常發(fā)出指令控制冷卻風(fēng)扇
工作,但冷卻風(fēng)扇無動作。PCM 對冷卻
風(fēng)扇總成控制電路如圖 1 所示。
根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻風(fēng)扇相關(guān)電路圖
(圖 2), 分別測量冷卻風(fēng)扇總成控制器
的 1 號端子(供電)及 2 號端子(搭鐵),
均為正常,暫且認(rèn)為冷卻風(fēng)扇總成控制
器工作正常。因沒有相同的冷卻風(fēng)扇總
成進(jìn)行替換試驗,故在發(fā)動機(jī)冷卻風(fēng)扇
總成控制器與風(fēng)扇電機(jī)的連接線束之間
并聯(lián)試燈進(jìn)行測試。待發(fā)動機(jī)溫度下降
后,起動發(fā)動機(jī)后再開啟空調(diào),空調(diào)運(yùn)
行后風(fēng)扇電機(jī)不工作,故障依舊。
接著測量發(fā)動機(jī)冷卻風(fēng)扇總成控制
器 4 號端子(LIN 線)接收驅(qū)動信號(占
空比)情況。使用試燈檢測 4 號端子驅(qū)
動占空比信號變化,發(fā)現(xiàn)試燈閃爍狀況
不能隨著驅(qū)動占空比的變化而變化,正
常情況應(yīng)該是在 0 ~ 12 V(即占空比波
谷與波峰)變化, 信號脈沖寬度越高,
(下轉(zhuǎn)第 16 頁)
圖 1 PCM 對冷卻風(fēng)扇總成控制電路
圖 2 冷卻風(fēng)扇相關(guān)電路圖
故障排除
TROUBLE CLEARING
015 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
文 :趙耀龍
上汽通用雪佛蘭邁銳寶 XL 為何遙控解鎖和閉
鎖車門時行李艙蓋會自動開啟
關(guān)鍵詞 :行李艙蓋、自動開啟、
左前危險警告燈
故障現(xiàn)象 :一輛上汽通用雪佛蘭邁
銳寶 XL 轎車, 搭載 1.5T 發(fā)動機(jī)和 6 擋
手自一體變速器, 行駛里程 1.2 萬 km。
用戶反映在按遙控鑰匙上的解鎖或閉鎖
按鍵時,該車的行李艙蓋會自動開啟。
檢查分析 :維修人員試車,故障現(xiàn)
象如用戶所述(圖 1), 第一感覺就是
閉鎖和解鎖的驅(qū)動電路與行李艙開啟
的驅(qū)動電路發(fā)生了短路。檢查該車車
況,由于車輛較新,整車線路狀況較好,
也沒有發(fā)現(xiàn)特殊的改裝情況。該車的門
鎖驅(qū)動線路與行李艙開啟驅(qū)動電路位
置相對較遠(yuǎn), 按理應(yīng)該很難發(fā)生交集,
而且電路圖也能很好地印證這點(diǎn)。實際
測量了一下行李艙驅(qū)動電路與車門電
機(jī)驅(qū)動電路的導(dǎo)通情況,事實證明也確
實沒有導(dǎo)通。
現(xiàn) 在 的 車 輛 都 是 高 度 智 能 化, 所
實現(xiàn)的功能都由程序控制,并且車輛各
控制單元之間可以通過局域網(wǎng)絡(luò)交互來
實現(xiàn)信息共享。為了拓展車輛功能,有
的用戶會去專業(yè)門店改寫程序 ;或者在
OBD 接口上插一個協(xié)議盒子,來實現(xiàn)想
要的功能。這種情況下會導(dǎo)致一些奇怪
故障的發(fā)生,以前遇到過此類的案例。
于是維修人員詢問車主,得知并沒
有改動過原車程序,但是為了能夠?qū)崿F(xiàn)
遙控開窗功能,自己購買了一個 OBD 接
口的協(xié)議盒子。其功能是 :連續(xù)按 2 次
遙控鑰匙的閉鎖鍵,可以實現(xiàn)關(guān)閉四門
車窗功能 ;連續(xù)按 2 次解鎖鍵, 實現(xiàn)打
開四門車窗功能。得知這一信息,因為
涉及到了遙控功能,維修人員懷疑這與
故障相關(guān)。拔掉 OBD 接口上的協(xié)議盒子
(圖 2), 斷開蓄電池負(fù)極 3 min, 徹底
清除其對整車網(wǎng)絡(luò)的影響。重新連接負(fù)
極電纜,發(fā)現(xiàn)故障并沒有消失。
一時沒有了思路,無奈只好重新反
復(fù)驗證車輛故障,期間發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生的
時間似乎和危險警告燈的點(diǎn)亮?xí)r間較為
同步。當(dāng)遙控解鎖或閉鎖車輛時,危險
警告燈都會閃爍以告知駕駛員車輛的狀
態(tài),閉鎖時閃爍 1 次,解鎖時閃爍 2 次。
維修人員找到了新的維修思路,危險警
告燈的電路是不是會和行李艙蓋的驅(qū)動
電路發(fā)生某種瓜葛,從而造成故障。
逐個斷開危險警告燈的線路插接器,
當(dāng)斷開左前危險警告燈燈泡時,故障消
失了,看來思路是正確的。將左前危險
警告燈的線路恢復(fù),按下遙控解鎖或閉
鎖鍵仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)左前危險警告燈的
亮度似乎比右側(cè)稍微暗一些(圖 3)。這
會不會和故障有關(guān)聯(lián)?
查看危險警告燈的驅(qū)動電路圖
(圖 4), 可以看到左前危險警告燈的驅(qū)
動電路搭鐵不良,電流會重新找到另一
條回路,流向行李艙蓋的驅(qū)動電機(jī),和
電機(jī)串聯(lián)后流向負(fù)極。這時左前危險警
告燈和行李艙蓋電機(jī)都會工作,只是各
自 功 率 都 會 降 低, 這 就 很 好 地 解 釋 了
圖 1 遙控解鎖或閉鎖時行李艙蓋自動開啟 圖 2 車主自行加裝的 OBD 接口協(xié)議盒子 圖 3 左前危險警告燈的亮度暗一些
故障排除
TROUBLE CLEARING
016 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
左前危險警告燈的亮度比右側(cè)暗一些
的原因。
根據(jù)維修手冊找到左前危險警告燈
的搭鐵點(diǎn),該搭鐵點(diǎn)位于水箱框架左側(cè),
比較隱蔽。檢查搭鐵點(diǎn)良好,但搭鐵線
圖 4 危險警告燈驅(qū)動電路
圖 5 左前危險警告燈的搭鐵線斷裂
已經(jīng)斷裂(圖 5)。
故障排除 :重新焊接搭鐵線并作包
扎處理,故障徹底消除。
回顧總結(jié) :該車之前曾發(fā)生過事故,
在其他修理廠維修過??赡芫褪悄谴问?/p>
故造成了左前方的危險警告燈燈泡搭鐵
線的斷裂。而事故維修中,由于搭鐵點(diǎn)
較為隱蔽,做事故維修的修理廠并沒有
注意到,導(dǎo)致故障的發(fā)生。
本案例中,發(fā)現(xiàn)行李艙蓋開啟和危
險警告燈點(diǎn)亮之間的同步關(guān)系,是解決
問題的關(guān)鍵。所以在修復(fù)故障的過程中,
徹底驗證故障是非常重要的。
(上接第 14 頁)
燈泡亮度越強(qiáng)。此時發(fā)動機(jī)已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)一
段時間,PCM 有驅(qū)動控制信號發(fā)出,但
發(fā)動機(jī)冷卻風(fēng)扇總成未收到信號指令,
可初步判定 LIN 線存在線路故障。
用萬用表測量發(fā)動機(jī)冷卻風(fēng)扇總成
控制器 4 號端子與 PCM 插接器的 13 號
端子間是否存在斷路現(xiàn)象。在檢查線路
中發(fā)現(xiàn)該線路中有一個插接器 C90, 與
蓄電池連接盒(BJB)相連。測量 PCM
的 13 號端子與 C90 插接器端的線路導(dǎo)
通 性, 為 正 常 ;測 量 蓄 電 池 連 接 器 與
風(fēng)扇總成控制器間的線路導(dǎo)通性,也為
正常 ;檢查插接器 C90 與蓄電池連接盒
圖 3 PCM 控制冷卻風(fēng)扇的 LIN 線斷路
LIN 總線發(fā)生故障時的故障現(xiàn)象, 就可
以判斷出發(fā)生斷路點(diǎn)的大概位置。
(BJB) 連 接, 發(fā) 現(xiàn) 控 制 冷 卻 風(fēng) 扇 的 紫
色線端子插接口過大(圖 3)。
故障排除 :把該端子插接口重新處
理后安裝試車,故障現(xiàn)象消失,故障排除。
回顧總結(jié) :對于 LIN 線故障主要分
為短路和斷路 2 種。當(dāng) LIN 總線短路時,
無論是對正極短路, 還是對負(fù)極短路,
LIN 總線都會關(guān)閉, 無法工作。當(dāng) LIN
總線斷路時,當(dāng)斷點(diǎn)在總線路上時,所
控制的從屬控制單元均不能正常工作 ;
而當(dāng)斷點(diǎn)出現(xiàn)在分支線路處時,則分支
從屬控制單元不能正常工作。由此根據(jù)
故障車電路可以看出,發(fā)動機(jī)冷卻風(fēng)扇
與 PCM 之間的呈單線連接關(guān)系, 結(jié)合
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
017 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
“雙積分”辦法下企業(yè)合規(guī)測算工具開發(fā)與應(yīng)用
Development and Application of Enterprise
Compliance Calculation Tool under the
“Dual-Credit”Management Method
(1. 廣州汽車集團(tuán)股份有限公司汽車工程研究院,廣州 511434 ;2. 中國汽車技術(shù)研究中心有限公司 · 中汽數(shù)據(jù)有限公司,天津 300300)
(1.Automobile Engineering Institute,Guangzhou Automobile Group Co.,Ltd.,Guangzhou 511434,China ;
2.Automotive Data of China Co.,Ltd.,China Automotive Technology and Research Center Co.,Ltd.,Tianjin 300300,China)
田野1
、曹一哲 2
、王師 1
、李宏偉 2
摘要 :隨著第五階段雙積分管理辦法的實施,乘用車企業(yè)面臨的雙積分考核目標(biāo)進(jìn)一步加嚴(yán),除大力發(fā)展新能源車之外,傳統(tǒng)能源車節(jié)能降耗也是企業(yè)至關(guān)重要的合
規(guī)手段。在傳統(tǒng)車節(jié)能技術(shù)方面,增壓、直噴和起停等常規(guī)節(jié)能技術(shù)雖然成本較低,但節(jié)油效果有限,而節(jié)油效果更好的 48 V 輕混、HEV 強(qiáng)混等技術(shù),其技術(shù)使用成
本較高。因此,企業(yè)必須在降低油耗與縮減成本之間取得平衡。本文綜合考慮積分辦法核算要點(diǎn)及企業(yè)油耗、積分與成本測算流程,建立了一個簡便易行的企業(yè)合規(guī)
測算工具。該工具通過導(dǎo)入現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)及各產(chǎn)品技術(shù)升級路徑,可測算得到不同技術(shù)升級方案下企業(yè)的積分情況及合規(guī)成本等。之后企業(yè)可通過對各方案計算
結(jié)果的綜合評估,最終形成符合自身發(fā)展需求的節(jié)能技術(shù)升級方案。
關(guān)鍵詞 :雙積分 ;節(jié)油效果 ;合規(guī)成本 ;合規(guī)測算工具
中圖分類號 :U468.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A
Absrtact :With the implementation of the phase V dual-credit management measures,the dual-credit assessment goals faced by passenger car Enterprises
have been further tightened. In addition to vigorously developing new energy vehicles,energy saving and consumption reduction of traditional energy vehicles
is also a vital compliance measure for Enterprises. In terms of traditional vehicle energy-saving technologies,conventional energy-saving technologies such as
turbocharging,direct injection and start-stop have low cost,but the fuel-saving effect is limited,while technologies such as 48 V MHEV and HEV with better fuelsaving effect have high cost. Therefore,enterprises must strike a balance between reducing fuel consumption and reducing costs. This paper comprehensively
considers the accounting points of the dual-credit management method and the calculation process of CAFC,credit and cost, and establishes a simple and
easy enterprise compliance calculation tool. The tool can calculate the credit situation and compliance cost of enterprises under different technology upgrading
schemes by importing the existing product technology status and each product technology upgrading path. After that,users can finally form an energy-saving
technology upgrading scheme in line with their own development needs through the comprehensive evaluation of the calculation results of each scheme.
Key words :dual-credit ;energy saving effect ;compliance cost ;compliance calculation tool
Tian Ye1
、Cao Yizhe2
、Wang Shi1
、Li Hongwei2
0 引言
2021 年起,乘用車燃料消耗量五階段標(biāo)準(zhǔn)開始實施。新階
段標(biāo)準(zhǔn)在企業(yè)油耗核算方面進(jìn)一步加嚴(yán),如新能源車核算倍數(shù)繼
續(xù)逐年降低,由 2021 年的 2 倍逐步降至 2025 年的 1 倍,預(yù)示著
生產(chǎn)新能源車在企業(yè)油耗核算方面優(yōu)惠力度的下降。另外,企業(yè)
達(dá)標(biāo)放大倍數(shù)也持續(xù)下降,由 2021 年的 123% 逐步降至 2025 年
的 100%,預(yù)示著企業(yè)油耗達(dá)標(biāo)壓力逐年升高。
2020 年 6 月,工業(yè)和信息化部發(fā)布了適用于 2021 ~ 2023
年的《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理
辦法》(以下簡稱“雙積分”辦法)。新一版雙積分辦法首次引
入“低油耗乘用車”概念,明確了低油耗乘用車的定義及鼓勵
措施,這體現(xiàn)了國家對企業(yè)在生產(chǎn)燃油經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)優(yōu)異傳統(tǒng)能
源車方面的引導(dǎo) [1]。
由此可見,隨著政策法規(guī)對企業(yè)油耗核算的加嚴(yán),新能源車
參與核算方面優(yōu)惠力度的減弱,以及對“低油耗乘用車”鼓勵措
施的引入,傳統(tǒng)能源車如何節(jié)能降耗,傳統(tǒng)車節(jié)能技術(shù)應(yīng)如何投
放才能既滿足合規(guī)要求,又盡可能降低成本,成為各乘用車企業(yè)
未來關(guān)注的重點(diǎn) [2]。
本文綜合考慮積分辦法核算要點(diǎn)及企業(yè)油耗、積分與成本測算
流程,基于 MATLAB 建立了一個簡便易行的企業(yè)合規(guī)測算工具(圖
1)。該工具通過導(dǎo)入現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)及各產(chǎn)品技術(shù)升級路徑,
可測算得到不同技術(shù)升級方案下企業(yè)的積分情況及合規(guī)成本等。
之后企業(yè)可通過對各方案計算結(jié)果的綜合評估,最終形成符合自
身發(fā)展需求的節(jié)能技術(shù)升級方案 [3-4]。
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
018 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
1 合規(guī)測算工具構(gòu)建思路
1.1 整體思路
該合規(guī)測算工具的整體思路為,首先輸入企業(yè)現(xiàn)有車型參數(shù)
信息與未來各年整體規(guī)劃信息 ;然后對需要進(jìn)行技術(shù)升級的相關(guān)
車型進(jìn)行技術(shù)升級配置選擇,形成各技術(shù)方案。再利用工具內(nèi)嵌
的運(yùn)算邏輯與數(shù)據(jù)庫,程序可自動測算出技術(shù)升級后相關(guān)車型的
油耗及技術(shù)升級成本,從而最終得到各技術(shù)方案下企業(yè)的積分情
況及整體技術(shù)升級成本(圖 2)。
1.2 數(shù)據(jù)輸入
該合規(guī)測算工具在進(jìn)行合規(guī)測算之前需要輸入以下 3 類數(shù)據(jù)。
第一類是企業(yè)現(xiàn)有車型參數(shù)信息,包括企業(yè)目前在產(chǎn)各車型
的燃料類型(汽油、柴油、混動和純電等)、混動類型(MHEV、
HEV、PHEV 和 REEV)、發(fā)動機(jī)參數(shù)(排量、氣缸數(shù)和進(jìn)氣方式等)、
變速器型式、變速器擋位數(shù)、整備質(zhì)量、油耗、純電續(xù)航以及產(chǎn)
量占比等共 24 個參數(shù)。
第二類為企業(yè)整體規(guī)劃信息,即企業(yè)在目標(biāo)年份的總產(chǎn)量規(guī)
劃及各車型占比規(guī)劃。
第三類為技術(shù)升級配置選擇信息,即對需要進(jìn)行技術(shù)升級的
車型及總成進(jìn)行技術(shù)升級配置勾選及總成占比輸入,與企業(yè)現(xiàn)有
車型參數(shù)對應(yīng),共 24 個參數(shù)。
1.3 工具運(yùn)算
該合規(guī)測算工具利用內(nèi)嵌的運(yùn)算公式與技術(shù)經(jīng)濟(jì)性數(shù)據(jù)庫
完成測算。內(nèi)嵌運(yùn)算公式包括總成油耗實際值、目標(biāo)值、達(dá)標(biāo)
值計算公式、企業(yè)平均油耗實際值、企業(yè)平均油耗目標(biāo)值、企
業(yè)平均油耗達(dá)標(biāo)值計算公式、新能源單車積分計算公式、企業(yè)
油耗積分與新能源積分計算公式、總成技術(shù)升級成本計算公式、
企業(yè)整體技術(shù)升級成本計算公式以及企業(yè)積分抵償成本計算公
式等。內(nèi)嵌技術(shù)經(jīng)濟(jì)性數(shù)據(jù)庫包含在各年分下各類節(jié)能技術(shù)的
節(jié)油效果與成本 [5-7]。
其中,總成油耗目標(biāo)值、總成油耗達(dá)標(biāo)值、企業(yè)平均油耗
實際值、企業(yè)平均油耗目標(biāo)值、企業(yè)平均油耗達(dá)標(biāo)值、新能源單
車積分、企業(yè)油耗積分與新能源積分等計算方法,由 GB 27999-
2019《乘用車燃料消耗量評價方法及指標(biāo)》和“雙積分”辦法中
所確定的公式及方法計算。而總成油耗實際值、總成技術(shù)升級成
本、企業(yè)整體技術(shù)升級成本、企業(yè)積分抵償成本和企業(yè)整體合規(guī)
成本,由如下方法計算。
總成油耗實際值計算公式 :
圖 1 基于 MATLAB 的合規(guī)測算工具構(gòu)建
圖 2 合規(guī)測算工具整體思路
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
019 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
(1)
式中 CFa,m,n ——年份 a(基礎(chǔ)年份)第 m 個車型的第 n 個總成
的油耗實際值
CFb,m,n——年份 b(目標(biāo)年份)第 m 個車型的第 n 個總成
的油耗實際值(即技術(shù)升級后該總成油耗)
FSb,i ——新搭載的第 i 個節(jié)能技術(shù)在年份 b 的節(jié)油效果,如
表 1 所示
總成技術(shù)升級成本計算公式 :
(2)
式中 TCb,m,n ——年份 b 第 m 個車型的第 n 個總成的技術(shù)升級成本
Cb,i ——新搭載的第 i 個節(jié)能技術(shù)在年份 b 的技術(shù)成本(表 1)
企業(yè)整體技術(shù)升級成本計算公式 :
(3)
式中 GCb——年份 b 企業(yè)整體技術(shù)升級成本
TCb,m,n——年份 b 第 m 個車型的第 n 個總成的技術(shù)升級成本
企業(yè)積分抵償成本計算公式 :
(4)
式中 GPb——年份 b 企業(yè)積分抵償成本
Pb——年份 b 積分價格
CRCAFC——該企業(yè)油耗積分
CRNEV ——該企業(yè)新能源積分
企業(yè)整體合規(guī)成本計算公式 :
Gb = GCb + GPb (5)
式中 Gb——企業(yè)整體合規(guī)成本
GCb——年份 b 企業(yè)整體技術(shù)升級成本
GPb——年份 b 企業(yè)積分抵償成本
1.4 結(jié)果輸出
1.4.1 總成維度
總成維度的結(jié)果輸出包括 :目標(biāo)年份各車型各動力總成的油
耗實際值、油耗目標(biāo)值、油耗達(dá)標(biāo)值、新能源單車積分和總成技
術(shù)升級成本。
1.4.2 企業(yè)維度
企業(yè)維度的結(jié)果輸出包括 :目標(biāo)年份企業(yè)平均油耗實際值、
目標(biāo)值、達(dá)標(biāo)值、企業(yè)油耗積分、企業(yè)新能源積分、企業(yè)整體技
術(shù)升級成本、企業(yè)積分抵償成本和企業(yè)整體合規(guī)成本。
1.4.3 方案選擇
本文采用 2 種原則進(jìn)行最終方案選擇 :一種是合規(guī)成本最低
方案,即“企業(yè)整體合規(guī)成本”最 ;另一種是政策風(fēng)險最小方案,
即企業(yè)積分抵償成本最低。
2 應(yīng)用研究
基于上述測算原理與方法,本文以乘用車領(lǐng)域某年產(chǎn)百萬輛
級典型合資企業(yè)為研究對象,以其 2020 年所產(chǎn)車型為測算基準(zhǔn),
進(jìn)行合規(guī)測算工具的應(yīng)用研究。
首先,導(dǎo)入該企業(yè)在 2020 年所產(chǎn) 25 款車型的信息,包括
各車型所含所有動力總成的燃料類型、排量、氣缸數(shù)、進(jìn)氣方式、
供油方式、變速器型式、變速器擋位數(shù)、混動類別、混動構(gòu)型、
整備質(zhì)量、油耗實際值、純電續(xù)航以及產(chǎn)量占比等共 24 個參數(shù)
的基礎(chǔ)信息。
其次,導(dǎo)入該企業(yè)在目標(biāo)年份的整體規(guī)劃信息,本文以
2025 年作為目標(biāo)年份,輸入企業(yè) 2025 年的總產(chǎn)量規(guī)劃及各車型
占比規(guī)劃。
技術(shù)升級前 技術(shù)升級后 節(jié)油效果 技術(shù)成本/元
多點(diǎn)電噴 缸內(nèi)直噴 2.99% 1 382
奧托循環(huán) 米勒循環(huán) 7.40% 922
— VVT、VVL 2.00% 138
— 停缸 2.93% 1 198
— 怠速啟停 1.20% 369
4AT 5MT 10.00% -737
4AT 6MT 12.16% 922
4AT 5AT 3.24% 1 382
4AT 6AT 6.48% 1 659
4AT 7AT 9.72% 2 488
4AT 8AT 10.80% 4 147
4AT 9AT 11.34% 5 990
4AT 10AT 11.88% 6 912
4AT 6DCT 7.02% 1 290
4AT 7DCT 8.64% 1 567
4AT 8DCT 9.18% 2 120
4AT 9DCT 9.72% 4 147
4AT CVT 7.29% 1 106
汽油 混動-MHEV-P0 3.90% 4 608
汽油 混動-MHEV-P2 8.20% 9 216
汽油 混動-HEV 16.80% 19 906
汽油 混動-PHEV 54.80% 36 495
汽油 純電動 100.00% 41 472
表 1 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性數(shù)據(jù)庫(節(jié)選,以 2021 年為例)
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
020 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
表 4 方案三測算結(jié)果
表 3 方案二測算結(jié)果
類別 項目 數(shù)值
企業(yè)平均油耗
/(L/100 km)
實際值 6.14
目標(biāo)值 4.73
達(dá)標(biāo)值 4.73
企業(yè)積分/萬分 油耗積分 -293.14
新能源積分 -46.68
合規(guī)成本/億元 積分抵償成本 107.38
技術(shù)升級成本 44.14
整體合規(guī)成本 141.42
類別 項目 數(shù)值
企業(yè)平均油耗
/(L/100 km)
實際值 5.52
目標(biāo)值 4.85
達(dá)標(biāo)值 4.85
企業(yè)積分/萬分 油耗積分 -139.29
新能源積分 28.67
合規(guī)成本/億元 積分抵償成本 34.96
技術(shù)升級成本 112.96
整體合規(guī)成本 147.91
再次,輸入企業(yè) 2025 年各車型及動力總成的技術(shù)升級配置
規(guī)劃。由于不同規(guī)劃方案可得到不同的企業(yè)積分及技術(shù)升級成本
計算結(jié)果,參考目標(biāo)企業(yè)自身產(chǎn)品特點(diǎn)與規(guī)劃信息,本文對該企
業(yè) 2025 年的車型設(shè)定了 4 種版本的規(guī)劃方案。
方案一 :僅對 1.4T 發(fā)動機(jī)進(jìn)行技術(shù)升級,即目前的 1.4T 發(fā)
動機(jī)全部替換為全新 1.5T 發(fā)動機(jī)。
方案二 :在方案一基礎(chǔ)上,基于該企業(yè)某 A 級 SUV 產(chǎn)品規(guī)
劃一款 HEV 車型,采用雙電機(jī)混聯(lián)結(jié)構(gòu)。
方案三:在方案一與方案二的基礎(chǔ)上,再規(guī)劃一款 BEV 車型,
產(chǎn)量占比達(dá)到 10%。
方案四 :對傳統(tǒng)能源車型均不進(jìn)行技術(shù)升級,僅規(guī)劃一款
BEV 車型,產(chǎn)量占比達(dá)到 20%。
2.1 僅對 1.4T 發(fā)動機(jī)進(jìn)行技術(shù)升級
參考目標(biāo)企業(yè)自身規(guī)劃信息,該企業(yè)將在 2022 年起引入一款全
新 1.5T 發(fā)動機(jī),匹配可變截面(VTG)渦輪增壓、35 Mpa(350 bar)
高壓直噴和米勒循環(huán)等節(jié)能技術(shù),用于替換目前使用的 1.4T 發(fā)
動機(jī)。方案一設(shè)定目前所有 1.4T 發(fā)動機(jī)在 2025 年均替換為 1.5T
發(fā)動機(jī),因此 2025 年相關(guān)車型動力總成技術(shù)升級配置需將排量
由 1.4 L 變更為 1.5 L,進(jìn)氣方式由“渦輪增壓”升級為“VTG 渦
輪增壓”,供油方式由“缸內(nèi)直噴”升級為“高壓直噴”,循環(huán)方
式由“奧托循環(huán)”升級為“米勒循環(huán)”,再設(shè)定其總成占比,即
完成對各車型及動力總成的技術(shù)升級配置信息輸入。該方案企業(yè)
平均油耗、企業(yè)積分與合規(guī)成本計算結(jié)果如表 2 所示。
2.2 在方案一基礎(chǔ)上規(guī)劃一款 HEV 車型
參考目標(biāo)企業(yè)自身規(guī)劃信息,該企業(yè)或?qū)⒃?2025 年引入一
款 HEV 車型,混動系統(tǒng)采用雙電機(jī)混聯(lián)結(jié)構(gòu),匹配 1.5T 發(fā)動機(jī)。
設(shè)定該 HEV 車型基于某 A 級 SUV 開發(fā),因此 2025 年需對該車型
增加一條動力總成信息,即燃料類型為“混動”,混動類別為“HEV”,
混動構(gòu)型為“串并聯(lián)”,再設(shè)定其總成占比及其他參數(shù)。同時依
照方案一設(shè)定其他車型技術(shù)升級配置信息,即完成所有車型動力
總成的技術(shù)升級配置信息輸入。該方案企業(yè)平均油耗、企業(yè)積分
與合規(guī)成本計算結(jié)果如表 3 所示。
2.3 在前兩方案基礎(chǔ)上再規(guī)劃一款 BEV 車型
參考目標(biāo)企業(yè)自身規(guī)劃信息,該企業(yè)在 2021 年開始推出全
新平臺純電動車型,并將在未來逐漸擴(kuò)大純電動車型規(guī)劃。因此
以該企業(yè) 2021 年新上市的全新純電平臺 A 級 SUV 為樣例,將其
設(shè)定為 2025 年推出的純電動車型,占比達(dá)到 10%,燃料類型為
表 2 方案一測算結(jié)果
類別 項目 數(shù)值
企業(yè)平均油耗
/(L/100 km)
實際值 6.22
目標(biāo)值 4.74
達(dá)標(biāo)值 4.74
企業(yè)積分/萬分 油耗積分 -307.69
新能源積分 -48.55
合規(guī)成本/億元 積分抵償成本 112.57
技術(shù)升級成本 27.96
整體合規(guī)成本 140.54
“純電動”,再設(shè)定其他參數(shù)。同時依照方案一與方案二設(shè)定其他
車型技術(shù)升級配置信息,即完成所有車型動力總成的技術(shù)升級配
置信息輸入。該方案企業(yè)平均油耗、企業(yè)積分與合規(guī)成本計算結(jié)
果如表 4 所示。
2.4 僅規(guī)劃一款 BEV 車型
方案四僅規(guī)劃一款 BEV 車型,因此在基準(zhǔn)年份基礎(chǔ)上僅增
加一條純電動車型技術(shù)升級配置信息即可,其他車型均不進(jìn)行技
術(shù)升級。與方案三中對純電動車型的技術(shù)升級配置信息設(shè)定相同,
僅調(diào)整其產(chǎn)量占比為 20%。該方案企業(yè)平均油耗、企業(yè)積分與合
規(guī)成本計算結(jié)果如表 5 所示。
綜合對比 4 個方案的合規(guī)成本(圖 3),可以看出方案一是
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
021 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
【參考文獻(xiàn)】
[1] 禹如杰 , 趙冬昶 , 任煥煥 . 乘用車企業(yè)平均燃料消耗量額度積分管理影
響研究 [J]. 節(jié)能 ,2014, 33(12): 8-13+2.
[2] 蘇卉 , 葛鵬 . 乘用車企業(yè)第四階段燃料消耗量達(dá)標(biāo)壓力分析 [J]. 汽車工
業(yè)研究 ,2015(09): 24-27.
[3] 鄒玉紅 , 陳川 , 蘇卉 ." 雙積分 " 辦法下企業(yè)合規(guī)測算模型開發(fā)與應(yīng)用 [J].
汽車工程師 , 2017(11):50-53.
[4] 呂力 , 葛鵬 , 柳邵輝 . 基于節(jié)能與新能源技術(shù)路徑的雙積分合規(guī)成本測
算模型及其應(yīng)用 [J]. 汽車工業(yè)研究 ,2019 (01):41-44.
[5] 曹一哲 , 冉純嘉 , 禹如杰 . 關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)節(jié)油效果與技術(shù)成本測算 [J].
時代汽車 ,2020(21):9-12.
[6] 抄佩佩 , 沈斌 . 四階段油耗法規(guī)條件下乘用車節(jié)能技術(shù)成本分析 [J]. 汽
車工程學(xué)報 ,2015(02):144-149.
[7] Knittel C.R. Automobiles on Steroids: Product Attribute TradeOffs and Technological Progress in the Automobile Sector[J]. The
American Economic Review, 2011, 101(7): 3368-3399.
[8] H u o H , Ya o Z , H e K , e t a l . F u e l c o n s u m p t i o n r a t e s o f
passenger cars in China: Labels versus real-world[J]. Energy
Policy,2011,39(11):7130-7135.
[9] Zheng J, Yu R, Liu Y, et al.The Technological Progress of the Fuel
Consumption Rate for Passenger Vehicles in China:2009–2016[J].
Energies,2019,12(12):2384.
作者簡介 :
田野,碩士,助理工程師,研究方向為節(jié)能減排及相關(guān)政策研究。
曹一哲,碩士,工程師,研究方向為汽車節(jié)能與新能源相關(guān)政策、技術(shù)和市場
研究。
合規(guī)成本最低方案,但積分抵償成本最高,即所產(chǎn)生的負(fù)積分最
多,政策風(fēng)險最大。方案三是政策風(fēng)險最小方案,即積分抵償成
本最低,所產(chǎn)生的負(fù)積分最少,雖然技術(shù)升級成本最高,但整體
合規(guī)成本折中。
由此可見,單純對傳統(tǒng)動力總成進(jìn)行技術(shù)升級規(guī)劃,雖然技
術(shù)升級成本低,但即便進(jìn)行大范圍換搭與升級,仍會產(chǎn)生較多油
耗與新能源負(fù)積分,造成企業(yè)面臨較大的政策合規(guī)風(fēng)險(方案一
與方案二)。由圖 3 對比來看,加大 BEV 規(guī)劃力度是企業(yè)積分降
低政策合規(guī)風(fēng)險最行之有效的方法(方案四),但考慮到未來有
限的新能源市場空間與依然較大的負(fù)積分缺口,適度進(jìn)行傳統(tǒng)車
技術(shù)升級也是勢在必行的合規(guī)手段。只有綜合考慮新能源車投放
與傳統(tǒng)能源車技術(shù)升級,才能在盡可能降低政策風(fēng)險的同時,獲
得一個可以接受的合規(guī)成本(方案三)[8-9]。
3 結(jié)論
本文基于企業(yè)積分合規(guī)整體測算原則,綜合考慮車型動力總
成配置、油耗與積分達(dá)標(biāo)情況以及整體合規(guī)成本之間的內(nèi)在聯(lián)系,
站在技術(shù)規(guī)劃者的角度,為企業(yè)設(shè)計了一款簡便易行的合規(guī)測算
工具,以解決“企業(yè)如何對產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)升級規(guī)劃以實現(xiàn)政策合
規(guī)的目的”這一問題。該工具通過輸入企業(yè)在基準(zhǔn)年份的車型動
力總成信息、目標(biāo)年份總產(chǎn)量及各車型產(chǎn)量規(guī)劃信息以及各車型
在目標(biāo)年份的技術(shù)升級配置信息等,依照工具內(nèi)嵌的計算公式與
技術(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)據(jù)庫,便可測算出目標(biāo)年份各車型及企業(yè)整體的油
耗、積分與合規(guī)成本。
隨后,本文以某典型合資企業(yè) 2020 年車型為基準(zhǔn),對其面
向 2025 年的規(guī)劃設(shè)定了 4 種規(guī)劃方案,分別測算了 4 種方案下
企業(yè)的積分與合規(guī)成本,并對其進(jìn)行了綜合比較。通過比較可以
看到,加大 BEV 規(guī)劃力度是企業(yè)現(xiàn)階段積分合規(guī)最行之有效的方
法,但考慮到未來有限的新能源市場空間以及較大的負(fù)積分缺口,
適度進(jìn)行傳統(tǒng)車技術(shù)升級也是勢在必行的合規(guī)手段。只有綜合考
慮新能源車投放與傳統(tǒng)能源車技術(shù)升級,才能在盡可能降低政策
風(fēng)險的同時,獲得一個可以接受的合規(guī)成本。
本文由于時間與精力限制,還有很多工作有待進(jìn)一步展開,
如技術(shù)經(jīng)濟(jì)性數(shù)據(jù)庫中各技術(shù)的節(jié)油效果與技術(shù)成本數(shù)據(jù)需要進(jìn)
一步細(xì)化與完善 ;未來各年份的積分價格、工況切換油耗上浮程
度等過程參數(shù)需繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化,以獲得更真實可靠的預(yù)測結(jié)果。
另外,目前該工具的規(guī)劃方案僅能人為進(jìn)行設(shè)定,未來應(yīng)向?qū)崿F(xiàn)
自動求解功能方向進(jìn)步,即通過邏輯算法的嵌入實現(xiàn)模型的自動
迭代計算,以達(dá)到自動獲得預(yù)定目標(biāo)下最優(yōu)規(guī)劃方案的目的。
圖 3 4 個方案合規(guī)成本對比
表 5 方案四測算結(jié)果
類別 項目 數(shù)值
企業(yè)平均油耗
/(L/100 km)
實際值 5.82
目標(biāo)值 4.97
達(dá)標(biāo)值 4.97
企業(yè)積分/萬分 油耗積分 -176.71
新能源積分 26.99
合規(guī)成本/億元 積分抵償成本 47.31
技術(shù)升級成本 98.40
整體合規(guī)成本 145.71
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
022 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
基于 DOE 數(shù)據(jù)分析的車門輥壓窗框外觀工藝研究
Research on Appearance Manufacturing Process of Door
Rolled Window Frame Based on DOE Data Analysi
(上汽通用五菱汽車股份有限公司,柳州 545007)
(SAIC GM Wuling Automobile Co.,Ltd.,Liuzhou 545007,China)
陳浩
摘要 :通過 Minitab 軟件 DOE 模塊,研究車門輥壓窗框焊縫凹凸的關(guān)鍵影響因素,策劃試驗方案和計劃,記錄結(jié)果并擬合試驗?zāi)P?。然后對模型分析解釋,得出關(guān)鍵
因素的顯著性和交互作用,并給出最優(yōu)工藝方案。
關(guān)鍵詞 :車門輥壓窗框 ;A 級外觀面 ;試驗設(shè)計
中圖分類號 :U466 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A
Absrtact :Used DOE module of Minitab,analysis the key factors for the appearance defects of door rolled window frame,and make test scheme and plan, record
the results and fit the test model. Analysis and interpretation the model,obtained the significance and interaction of key factors,and get the optimal process
scheme.
Key words :door rolled window frame ;class A appearance surface ;design of Experiments
Chen Hao
0 引言
為展現(xiàn)運(yùn)動時尚色彩,開拓多元化市場,汽車車門更加青睞
高亮黑元素。高亮黑車門結(jié)構(gòu)通常分為歐式導(dǎo)槽加外飾板、輥壓
窗框加高亮黑膜及一體式車門套色等方案。由于輥壓窗框具有較
高的材料利用率等成本優(yōu)勢,越來越多的車企采用輥壓窗框加高
亮黑膜的配置。
車門輥壓窗框是由輥壓導(dǎo)軌通過保護(hù)焊拼接而成,焊縫位置
處于熱變形影響區(qū),焊縫凹凸屬于系統(tǒng)性結(jié)構(gòu)問題。常規(guī)做法是
使用亞光膜遮瑕,而高亮膜則會放大外觀缺陷,因此相較于常規(guī)
車型,輥壓窗框的外觀要求更高,這對車門輥壓窗框的工藝、模具、
設(shè)備以及加工過程等都是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為提高效率和產(chǎn)能,降低
質(zhì)量損失,本文使用 DOE 分析方法對焊縫外觀的工藝進(jìn)行研究。
1 Minitab 和 DOE 概述
1.1 Minitab 簡介
Minitab 是一個全方位的統(tǒng)計軟件包。它提供了普通統(tǒng)計學(xué)
所涉及的所有功能,如假設(shè)檢驗、相關(guān)與回歸、列聯(lián)表和多元統(tǒng)
計分析等。該軟件包還包含了豐富的質(zhì)量分析工具,如統(tǒng)計過程
控制、試驗設(shè)計和測量系統(tǒng)分析等,這些內(nèi)容都可以在軟件中輕
松實現(xiàn)。同時 Minitab 能夠繪制直方圖、散點(diǎn)圖、時間序列圖以
及曲面圖等統(tǒng)計圖形,生動形象地顯示數(shù)據(jù)分析結(jié)果 [1]。
1.2 DOE 簡介
試驗設(shè)計(DOE)是一種規(guī)劃、實施、分析和研究的方法,
可用于分析階段的因子篩選和改進(jìn)階段的因子優(yōu)化。DOE 通過規(guī)
劃和實施一系列試驗,以控制自變量 X 的變化來觀測和確定響應(yīng)
變量 Y 變化。其目的有兩方面 :一是分析出哪些自變量 X 顯著影
響 Y ;二是確定這些自變量 X 取什么值時將會使 Y 達(dá)到最佳 [2-3]。
全因子試驗設(shè)計是 DOE 試驗方法的一種,是所有因子所有
水平的所有組合都至少進(jìn)行一次試驗的設(shè)計,試驗次數(shù)較多,分
析精度較高。通過模型分析解釋可以找到 Y 與 X 的函數(shù)關(guān)系,給
出 X 的最優(yōu)解,并預(yù)測 Y 的最佳值是多少以及在什么范圍波動 [4]。
2 車門輥壓窗框產(chǎn)品和工藝簡介
2.1 輥壓窗框產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
車門輥壓窗框是由輥壓導(dǎo)軌與沖壓或輥壓件拼接而成。這 2
個零件的弧面搭接會產(chǎn)生凹陷和面差,設(shè)計階段需要檢查零件數(shù)
模搭接面 ;開發(fā)階段需要根據(jù)加工工藝的影響,對輥壓導(dǎo)軌的截
型和弧面做工藝補(bǔ)償。
2.2 輥壓窗框生產(chǎn)工藝
車門輥壓窗框工序過程長,生產(chǎn)工藝復(fù)雜,要經(jīng)過輥壓、拉彎、
沖壓、包邊、切角、焊接和打磨等多種工序(圖 1)。根據(jù)外觀要求
不同,車門輥壓窗框生產(chǎn)線的工藝、工裝和設(shè)備也會有較大的區(qū)別。
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
023 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
2.3 工藝難點(diǎn)
車門輥壓窗框的每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都可能造成外觀缺陷,外觀能
力提升需要做全工序的提升。在經(jīng)過幾個車型的迭代升級、生產(chǎn)
工藝和過程管理的系統(tǒng)改善后,我司對高亮膜發(fā)起終極挑戰(zhàn)。而
擺在面前的最大難題是焊縫凹凸(圖 2)。
焊縫凹凸屬于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的工藝難點(diǎn),切角工序根據(jù)上框和
B 柱的型面和輪廓來調(diào)整切角尺寸 ;角焊工序匹配切角工序件的
型面并進(jìn)行拼焊 ;打磨工序最終把焊縫打磨平整(圖 3)。為提高
效率并減少外觀不良品,既需要提高工序件尺寸穩(wěn)定性,又需要
改善總成工藝。
3.3 設(shè)計試驗和數(shù)據(jù)收集
3.3.1 建立試驗計劃
響應(yīng)變量 Y 為不良率 p,目標(biāo)值為 5%,關(guān)鍵因子分別為
X1、X2、X3 和 X4。用 Minitab 創(chuàng)建試驗計劃矩陣 :4 因子,2 水
平,16 次試驗加 4 中心點(diǎn)試驗,共 20 組試驗計劃。
3.3.2 確定每組抽樣數(shù)量
車門輥壓窗框角焊凹凸為合格和不合格,屬于二項分布,數(shù)
據(jù)量較少時不良率 Y 會存在偏離正態(tài)的情況。當(dāng) n > 100,不合
格數(shù)> 5 時,二項分布可以近似正態(tài)分布,預(yù)估每個試驗組合的
樣本量為 n > 5/Y。因為 Y 的目標(biāo)為 5%,最終設(shè)定每種試驗組
合收集 100 個數(shù)據(jù)。當(dāng)每組試驗過程中不良數(shù)< 5 時,使用國際
標(biāo)準(zhǔn)修正公式 p=(x+0.5)/(n+1)。
3.3.3 離散型數(shù)據(jù)對數(shù)轉(zhuǎn)化
響應(yīng)變量 Y 為外觀不良率,不良率是離散型數(shù)據(jù) , 需要通過
對數(shù) Logistic 模型轉(zhuǎn)換,將響應(yīng)變量轉(zhuǎn)化為連續(xù)型數(shù)據(jù) y。定義
“OK”與“NOK”兩種結(jié)果出現(xiàn)的概率之比為優(yōu)勢比 odds=p/(1-p),
求優(yōu)勢比的對數(shù) y=ln(odds)。用這種類型的函數(shù)來擬合比率變化
規(guī)律的效果比較好,能夠?qū)崿F(xiàn) p 從 0 變到 1 時,y 從負(fù)無窮變到
正無窮。
3.4 試驗實施和數(shù)據(jù)分析
攻關(guān)團(tuán)隊嚴(yán)格按照試驗計劃矩陣的試驗條件和試驗順序進(jìn)行
試驗,記錄每組試驗外觀不良率,并做了對數(shù)轉(zhuǎn)換(表 1)。
3.4.1 試驗?zāi)P蜋z驗及改進(jìn)
將收集的數(shù)據(jù)應(yīng)用 Minitab 擬合選定模型、殘差診斷以及評
估模型的適用性并進(jìn)行改進(jìn),步驟如下。
第一步,模型總體評估。從方差分析中可以看出,主效應(yīng)項
p 小于 0.05,模型效果顯著有效。誤差項中彎曲和失擬 p 大于 0.05,
圖 1 輥壓窗框生產(chǎn)線
圖 2 焊縫凹凸 圖 3 角焊焊縫
圖 4 關(guān)鍵影響因素圖示
3 全因子試驗設(shè)計與分析
3.1 試驗設(shè)計目的
公司的使命是為客戶提供更加優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,而目前某車型輥
壓窗框角焊區(qū)域凹凸問題不良率 14%,引起客戶投訴。需要解決
的問題是 :角焊區(qū)域外觀不良率降低到 5%。
3.2 關(guān)鍵因子篩選
經(jīng)過團(tuán)隊在測量和分析階段的測量系統(tǒng)分析、現(xiàn)有流程梳理
以及潛在失效模式樹圖分析,識別出 20 個潛在因子 ;再利用 CE
矩陣分析和 FMEA 分析分層聚焦,篩選出 10 個關(guān)鍵因子。最后
通過快贏改善、多變異分析和假設(shè)檢驗等過程后,保留了 4 個對
外觀影響顯著的因子:X1——上框型面公差;X2——B 柱型面公差;
X3——切角尺寸 ;X4——角焊搭接面差(圖 4)。
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
024 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
都是不顯著的,擬合模型沒有明顯彎曲和失擬。
第二步:擬合效果確認(rèn),根據(jù)試驗?zāi)P偷南嚓P(guān)系數(shù)進(jìn)行判斷,
本文擬合優(yōu)度 R-Sq、R-Sq 調(diào)整和 R-Sq 預(yù)測接近 1,三者之間差
異小,說明模型與試驗數(shù)據(jù)擬合效果較好。
第三步 :因子顯著性檢驗。判斷試驗設(shè)計中是否遺漏重要影
響因子,以及確認(rèn)模型是否需要簡化。本文去除影響不顯著的高
階交互作用后,數(shù)據(jù)符合正態(tài)(圖 5)。從柏拉圖中可以看到,因
子 A(上框公差)、B (B 柱公差)、C(切角尺寸)、D(角焊面差)
以及 CD 的交互作用是顯著的(圖 6)。
第四步 :殘差診斷,判斷殘差是否正常。如圖 7 所示,觀察
右下方的觀測點(diǎn)時間序列圖,殘差隨機(jī)在水平軸上下無規(guī)則的波
動,未出現(xiàn)任何時間趨勢或異常的點(diǎn)偏離現(xiàn)象 ;觀察右上方的殘
差擬合預(yù)測散點(diǎn)圖,圖中沒有漏斗或喇叭形狀 ;觀察左上方的正
態(tài)概率圖和左下方的直方圖,殘差服從正態(tài)分布。如圖 8 所示,
各因子的殘差散點(diǎn)圖沒有彎曲,說明殘差無異常,模型與試驗數(shù)
據(jù)擬合得很好。
第五步 :評估模型是否需要改進(jìn)。通過以上步驟多次反復(fù)確
標(biāo)準(zhǔn)序 運(yùn)行序 中心點(diǎn) 區(qū)組 上框
公差
B柱
公差
切角
高度
角焊
面差
n試驗
數(shù)量
X不良
數(shù)量
Y不
良率
p=(x+0.5)/(n+1) Odds=p/(1-p) y=ln(Odds)
12 1 1 1 0.6 0.6 0 0.3 100 30 30% 0.301980198 0.432624113 -0.837886026
10 2 1 1 0.6 0.4 0 0.3 100 25 25% 0.252475248 0.337748344 -1.085454204
18 3 0 1 0.5 0.5 0.05 0.2 100 14 14% 0.143564356 0.167630058 -1.785995765
13 4 1 1 0.4 0.4 0.1 0.3 100 9 9% 0.094059406 0.103825137 -2.265047174
19 5 0 1 0.5 0.5 0.05 0.2 100 12 12% 0.123762376 0.141242938 -1.957273908
1 6 1 1 0.4 0.4 0 0.1 100 8 8% 0.084158416 0.091891892 -2.387142481
3 7 1 1 0.4 0.6 0 0.1 100 15 15% 0.153465347 0.18128655 -1.707676352
4 8 1 1 0.6 0.6 0 0.1 100 21 21% 0.212871287 0.270440252 -1.307704087
7 9 1 1 0.4 0.6 0.1 0.1 100 6 6% 0.064356436 0.068783069 -2.676797658
5 10 1 1 0.4 0.4 0.1 0.1 100 4 4% 0.044554455 0.046632124 -3.065465612
9 11 1 1 0.4 0.4 0 0.3 100 18 18% 0.183168317 0.224242424 -1.495027561
15 12 1 1 0.4 0.6 0.1 0.3 100 17 17% 0.173267327 0.209580838 -1.562645751
2 13 1 1 0.6 0.4 0 0.1 100 15 15% 0.153465347 0.18128655 -1.707676352
16 14 1 1 0.6 0.6 0.1 0.3 100 22 22% 0.222772277 0.286624204 -1.249583316
6 15 1 1 0.6 0.4 0.1 0.1 100 6 6% 0.064356436 0.068783069 -2.676797658
20 16 0 1 0.5 0.5 0.05 0.2 100 12 12% 0.123762376 0.141242938 -1.957273908
11 17 1 1 0.4 0.6 0 0.3 100 25 25% 0.252475248 0.337748344 -1.085454204
17 18 0 1 0.5 0.5 0.05 0.2 100 13 13% 0.133663366 0.154285714 -1.868949108
8 19 1 1 0.6 0.6 0.1 0.1 100 10 10% 0.103960396 0.116022099 -2.153974594
14 20 1 1 0.6 0.4 0.1 0.3 100 16 16% 0.163366337 0.195266272 -1.633391153
表 1 試驗計劃和結(jié)果
圖 5 主效應(yīng)正態(tài)圖
圖 6 柏拉圖
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
025 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
認(rèn),并經(jīng)過團(tuán)隊內(nèi)專家依據(jù)技術(shù)判斷模型符合工藝原理,最終我
們獲得一個最為滿意的模型,將它定為選定的模型。Minitab 軟
件依據(jù)選定模型確定試驗數(shù)據(jù)的回歸方程, y 與因子 X 的函數(shù)關(guān)
系如下 :
y=-4.39306+2.24549× 上 框 公 差 +2.33393×B 柱 公
差 -10.2271× 切角尺寸 +3.25797× 角焊面差 +15.6999× 切角
高度 × 角焊面差 -0.0862654× 中心點(diǎn)
3.4.2 試驗?zāi)P头治鼋忉?/p>
經(jīng)過模型改進(jìn)和評估適用性后選定了最終模型。接下來對選
定模型進(jìn)行分析解釋,輸出圖形信息并做出解釋。主要有以下 3
方面。
輸出 1 :輸出各因子的主效應(yīng)圖和交互作用圖。圖形化可以
更具體地顯示各項效應(yīng)的顯著性。從主效應(yīng)圖中可以看出,A(上
框公差)、B(B 柱公差)、C(切角尺寸)和 D(角焊面差)因子
對響應(yīng)變量影響顯著(圖 9);從交互效應(yīng)圖中可以看出,C(切
角尺寸)和 D(角焊面差)因子兩條線不平行,交互作用對外觀
不良率影響顯著(圖 10)。
輸出 2 :輸出等值線圖和響應(yīng)曲面圖。圖形化更直觀地顯示
外觀不良率受各因子影響的變化規(guī)律。從等值線圖和曲面圖可以
看出,CD 等高線彎曲(圖 11),CD 曲面偏離平面(圖 12)。為
使不良率降低,應(yīng)該讓 C 切角尺寸取高水平,D 角焊面差取低水平。
(下轉(zhuǎn)第 28 頁)
圖 8 中心點(diǎn)殘差
圖 7 殘差診斷
圖 9 主效應(yīng)圖
圖 11 等值線圖
圖 10 交互作用圖
圖 12 曲面圖
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
026 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
儀表板支架組件尺寸合格率提升探討
(上汽通用五菱汽車股份有限公司,柳州 545007)
黃建茌、王國鵬、謝衛(wèi)佳
摘要 :儀表板支架組件是儀表板系統(tǒng)的骨架,因其構(gòu)造復(fù)雜多變而使得其尺寸合格率提升較難。本文從前期產(chǎn)品設(shè)計、中期模夾檢(工藝)設(shè)計及評審、后期現(xiàn)場調(diào)
試進(jìn)行探討,找出提升儀表板支架組件尺寸合格率的重要因素。
關(guān)鍵詞 :尺寸合格率 ;產(chǎn)品設(shè)計 ;中期評審 ;現(xiàn)場調(diào)試
中圖分類號 :U463.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A
0 引言
隨著現(xiàn)代人們的需求提升,汽車更新?lián)Q代步伐日益加快,汽
車的配置不斷增加,汽車內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。儀表板支架
組件一直是汽車結(jié)構(gòu)中尺寸合格率提升難度大的零件之一,其尺
寸合格率直接影響到各功能設(shè)備的安裝,從而影響主機(jī)廠總裝車
間生產(chǎn)線的順利運(yùn)行。本文從前期產(chǎn)品設(shè)計、中期模夾檢(工藝)
設(shè)計及評審、后期現(xiàn)場調(diào)試進(jìn)行探討,找出提升儀表板支架組件
尺寸合格率的重要因素。希望能給各同行提供一定的參考。
1 產(chǎn)品設(shè)計
儀表板支架組件常規(guī)結(jié)構(gòu)是一個主體管梁上焊接各類支架,
其中包括 :轉(zhuǎn)向立柱固定支架、倒車?yán)走_(dá)固定支架、中控模塊固
定支架及雜物箱固定支架等。管梁本體也需要進(jìn)行鉆孔,以用來
提供線束卡扣的安裝。目前某公司最常規(guī)的儀表板支架組件結(jié)構(gòu),
按管梁形狀結(jié)構(gòu)分為直管型和彎管型(圖 1)。產(chǎn)品設(shè)計工程師要
熟知各設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),在滿足功能性要求的情況下同時滿足制造需求 [1]。
(1)支架長度≥ 90 mm 時,推薦 2 個 φ6 mm 以上的定位孔,
定位孔法向一致 ;長度< 90 mm 時,推薦開 1 個 φ6 mm 以上
的定位孔,同時用面定位。
(2)2 個定位孔的距離應(yīng)大于零件長度方向的 2/3,靠焊縫
端的定位孔距離焊縫≥ 35 mm。
(3)凸焊螺母鈑金過孔大小為公稱直徑 M+1,凸焊螺栓鈑
金過孔大小為公稱直徑 M。例如 M8 的螺母鈑金過孔為 φ9 mm,
M8 的螺栓鈑金過孔為 φ8 mm。
(4)CO2 保護(hù)焊的焊縫設(shè)計預(yù)留間隙為 0.5 mm,焊縫所在
焊接空間≥ 30 mm。
(5)為保證各小支架的剛性,應(yīng)合理設(shè)計加強(qiáng)筋等。
產(chǎn)品未鎖定前,SE 工程師要同時進(jìn)行沖壓件的成型性分析
及整體的焊接可行性分析,避免后續(xù)因制造問題而更改產(chǎn)品,延
長開發(fā)周期。
2 模夾檢(工藝)設(shè)計及評審
零件供應(yīng)商收到產(chǎn)品數(shù)模后,應(yīng)及時開展沖壓工藝及模具的
結(jié)構(gòu)、焊接線工藝及工裝夾具及檢具的設(shè)計。一般設(shè)計完成的模
具、夾具及檢具,都需要經(jīng)過 SE 工程師、尺寸工程師、采購質(zhì)
量工程師和產(chǎn)品工程師進(jìn)行評審后,再鎖定數(shù)據(jù)進(jìn)行加工。
2.1 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及評審
管梁一般都是零件供應(yīng)商在專業(yè)的二級供應(yīng)商采購。對于直
管型橫梁,無需沖壓工藝直接購買即可 ;彎管型橫梁則根據(jù)彎曲
程度,還需要經(jīng)過沖壓工藝或者專用彎管機(jī)進(jìn)行處理。
鈑金件根據(jù)零件的形狀及尺寸,應(yīng)用不同的沖壓工藝。正常
的小件只需落料成型工藝即可 ;復(fù)雜的大件要保證其質(zhì)量穩(wěn)定,
則需拉延工藝。經(jīng)分析儀表板支架組件中的支架都不算復(fù)雜,均
可采用落料成型工藝。沖壓工藝評審時主要需要注意以下幾點(diǎn)。
(1)沖壓方向保證各工序工作內(nèi)容無負(fù)角。
(2)整體考慮全工序,盡量簡化工序內(nèi)容,減少斜楔,降低
模具成本。
(3)考慮零件定位穩(wěn)定性,優(yōu)先選擇孔定位,不能滿足時才
選擇型面定位。
圖 1 某兩款車型的儀表板支架組件 (4)為提高材料利用率,考慮采取合理的下料方式。
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
027 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
模具結(jié)構(gòu)則都采用鋼板模即可。成型模結(jié)構(gòu)評審時主要需要
注意以下幾點(diǎn)。
(1)沖壓角度特性 :零件一般要“趴著”擺放。
(2)壓力板的選用 :①采用 CAE 分析,是否需要用壓料力
調(diào)節(jié)成型過程起皺開裂問題 ;②考慮成型過程材料流動是否均衡 ;
③考慮壓力源與模具空間布置關(guān)系。
(3)受力特性 :成型受力大,注意考慮模具強(qiáng)度。
(4)壓力源確認(rèn) :成型模自動線生產(chǎn),一般不使用矩形螺旋
彈簧。壓力源應(yīng)盡量均勻布置在成型區(qū)。
(5)注意排氣,避免因凹腔內(nèi)存在壓縮空氣無法成型到底,
或上模帶料等問題。
(6)刻印 :一般要求沿著沖壓方向且在零件法向方向。
2.2 焊接工藝設(shè)計及工裝夾具的評審
綜合場地、一次性投入成本及焊接質(zhì)量等考慮,目前儀表板
支架組件正式生產(chǎn)焊接已基本全部采用 CO2 焊接機(jī)器人。焊接線
工藝根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍、零件數(shù)量及焊縫分布等進(jìn)行設(shè)計。低節(jié)拍(一
般少于 10JPH)生產(chǎn)時,可以采用少工(位)作站,工裝夾具結(jié)
合變位機(jī)(轉(zhuǎn)動盤)形式 ;高生產(chǎn)節(jié)拍時,可以采用多(位)工
作站,固定工裝夾具形式(圖 2)。
每個工裝夾具上焊接的零件數(shù)量也跟節(jié)拍有關(guān)。一般情況下,
因儀表板支架組件支架零件較多、焊縫分布較散,很難在一個夾
具上焊接完成,即使有變位機(jī),正常也要 2 個工位才能焊接完成。
因儀表板支架組件的定位安裝點(diǎn)在兩側(cè),故第 1 個工位必須優(yōu)先
焊接兩側(cè)的定位支架。其余支架零件根據(jù)節(jié)拍、夾具分布及焊接
方向等分散到各個工位,但焊接順序要滿足從中間到兩邊的基本
原則,減少焊接應(yīng)力引起的變形。為保證焊縫質(zhì)量,必須選擇合
理的焊接參數(shù)及焊槍擺放方向 [2]。
工裝夾具的可靠性直接影響到零件尺寸狀態(tài),因此工裝夾具
要根據(jù)國家及企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計。工裝夾具設(shè)計和評審時主要需
要注意以下幾點(diǎn)。
(1)工裝夾具的基本單元及零部件優(yōu)先使用標(biāo)準(zhǔn)件,如氣缸、
定位銷、L 塊及墊片等。
(2)按照基準(zhǔn)一致性原則,零件在工裝夾具的定位基準(zhǔn)應(yīng)該
優(yōu)先與 CDLS 文件或者 GD&T 圖紙一致 ;為保證六向約束可靠,
還可適當(dāng)增加部分輔助夾緊。
(3)定位銷必須保證兩向可調(diào),支撐夾緊面保證法向可調(diào) ;
定位銷(螺母)要易于拆卸,定位塊及墊片要易于拆卸(預(yù)留拆
卸空間)。
(4)為保證夾緊力足夠,應(yīng)選擇大小合適的氣缸。1 個氣缸
應(yīng)只帶動 3 個以下的夾緊塊。
(5)靠近焊縫區(qū)域的安裝螺母要注意防飛濺,所有的螺栓和
螺母都要有防漏裝檢測。
2.3 檢具設(shè)計及評審
目前儀表板支架組件在供應(yīng)商處檢測工具主要為檢具,為保
證零件的可靠性,首先要保證檢具設(shè)計合理。儀表板支架組件總
成檢具一般由主機(jī)廠認(rèn)可的大型檢具廠家來設(shè)計,此類檢具在某
主機(jī)廠統(tǒng)稱為 A 類檢具。總成檢具設(shè)計完成后由專業(yè)團(tuán)隊(該團(tuán)
隊一般由 SQE 檢具專家、尺寸工程師、產(chǎn)品工程師及 SE 工程師
組成)進(jìn)行評審,保證檢具設(shè)計合理,所需功能位置均可檢測。
其他小支架單件一般由零件供應(yīng)商自行負(fù)責(zé)設(shè)計,但也需要由主
機(jī)廠 SE 工程師組織評審后方可下料,保證檢具設(shè)計合理。
檢具設(shè)計及評審需要注意有 :
(1) 按照基準(zhǔn)一致性原則,檢具基準(zhǔn)應(yīng)該 CDLS 文件或者
GD&T 圖紙一致。
(2) 圖紙標(biāo)注位置度要求的孔和標(biāo)注輪廓度要求的匹配面必
須全部能夠檢測,檢測孔還需配置劃線銷,未標(biāo)注的孔面需要刻
線觀察。
(3) 所有檢測工具 :通止規(guī)、插銷、劃線銷及卡規(guī)等必須按
標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。
圖 2 儀表板支架組件工裝夾具 (4) 測量空間要足夠,方便后續(xù)測量人員操作。
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
028 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
【參考文獻(xiàn)】
[1] 馬逢時 , 周暐 , 劉傳冰 . 六西格瑪管理統(tǒng)計指南—MINTAB 使用指導(dǎo) [M].
北京 : 中國人民大學(xué)出版社 ,2007.
[2] 閔亞能 . 實驗設(shè)計(DOE)應(yīng)用指南 [M]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2011.
[3] Douglas C .Montgomery. 實驗設(shè)計與分析 [M]. 第 6 版 . 傅玨生等 , 譯 . 北
京 : 人民郵電出版社 ,2009.
[4] 何楨 . 六西格瑪管理 [M]. 第 3 版 . 北京 : 中國人民大學(xué)出版社 ,2014.
作者簡介 :
陳浩,碩士,工程師,研究方向為汽車制造。
些改進(jìn)方案使關(guān)鍵因子達(dá)到最優(yōu)組合??刂齐A段對車門窗框不良
率進(jìn)行跟蹤,斷點(diǎn)后不良率滿足低于 5% 的目標(biāo)。
5 結(jié)束語
本文運(yùn)用六西格瑪管理的思路定義問題,在測量和分析階段
通層層篩選因子,改進(jìn)階段利用 DOE 方法對車門輥壓窗框外觀
工藝進(jìn)行研究。DOE 具有由局部推測整體狀態(tài)的性質(zhì),提供了一
套科學(xué)高效的試驗方法,最大限度地保證試驗精度并降低試驗
周期和費(fèi)用。通過分析與計算,得出最優(yōu)工藝組合并滿足預(yù)期
目標(biāo),經(jīng)過結(jié)果監(jiān)控,效率和質(zhì)量運(yùn)行指標(biāo)也可以滿足客戶要求。
(上接第 25 頁)
輸出 3 :實現(xiàn)目標(biāo)最優(yōu)化。期望外觀不良率越小越好,使用響
應(yīng)優(yōu)化器得到一個最佳因子設(shè)置。即最優(yōu)工藝方案為 :上框公差取
0.4,B 柱公差取 0.4,切角高度取 0.1,角焊面差取 0.1,預(yù)測的響
應(yīng) y=ln(Odds) =-3.14032。對 ln(Odds) 進(jìn)行反轉(zhuǎn)換,得到在最優(yōu)工
藝方案條件下,不良率 Y 的最優(yōu)值 3.6%,符合目標(biāo)要求 5%。
3.4.3 進(jìn)行驗證試驗
通過驗證試驗以確保將來按最優(yōu)工藝方案實施,外觀不良率能
獲得預(yù)期的改善效果,將最優(yōu)工藝組合自變量 X 帶入回歸方程得出 y
擬合值 -3.14032,擬合值和與預(yù)測的最優(yōu)值是一致的。通過反轉(zhuǎn)換,
在最優(yōu)工藝條件下有95%的把握斷言,不良率Y在3.2%到 4.2% 之間。
4 改善實施和效果跟蹤
不良率 Y 低于 5% 的試驗?zāi)繕?biāo)已達(dá)成,Minitab 給出不良率
Y 的預(yù)測值及 X 的最優(yōu)方案。通過改進(jìn)階段的一系列措施,對現(xiàn)
有工藝進(jìn)行了改善。如基準(zhǔn)一致性優(yōu)化 ;輥壓批次管理、線速及
焊點(diǎn)距離優(yōu)化 ;拉彎模型面研配、設(shè)備參數(shù)優(yōu)化 ;沖壓模具型面
預(yù)回彈補(bǔ)償 ;切角工序前 / 后角間隙控制 ;角焊面差校正等。這
【參考文獻(xiàn)】
[1] 劉琴 , 劉金強(qiáng) . 談影響汽車儀表板支架質(zhì)量的相關(guān)因素 [J]. 企業(yè)科技與
發(fā)展 ,2012(07):12-13+22.
[2] 藍(lán)俊 , 賴沂銘 . 汽車儀表板橫梁總成焊縫及尺寸調(diào)試技術(shù) [J]. 企業(yè)科技
與發(fā)展 ,2015(03):29-31.
作者簡介 :
黃建茌,本科,研究方向為汽車車身鈑金焊接同步工程。
3 現(xiàn)場調(diào)試
現(xiàn)場調(diào)試完成后焊接出來的零件狀態(tài)是尺寸合格率的最終體
現(xiàn)?,F(xiàn)場調(diào)試主要從人、機(jī)、料、法和環(huán) 5 個維度進(jìn)行分析。
(1)“人”主要主要是指操作員工。目前零件供應(yīng)商基本上
都已使用機(jī)器人焊接,人主要是取放件,操作人員必須識別來料
的狀態(tài),杜絕不合格的物料。上件時必須要到位,量產(chǎn)時最忌諱
人員放件不到位就關(guān)夾進(jìn)行焊接,此時最容易產(chǎn)生零件變形缺陷。
(2)“機(jī)”主要是指 CO2 焊接機(jī)器人系統(tǒng)及工裝夾具。正常
用于 CO2 焊接的機(jī)器人可以選擇 FANUC M-10iD/10L、OTS FDB6、安川 AR1440 等,只要保證機(jī)器人精度達(dá)標(biāo),運(yùn)行平順可靠即可。
CO2 焊機(jī)輸出功率穩(wěn)定可靠,一般可選擇的品牌有松下、西門子
及奧太等。工裝夾具進(jìn)場前必須按照設(shè)計的數(shù)模進(jìn)行三坐標(biāo)檢測,
保證原始狀態(tài)與產(chǎn)品數(shù)模匹配,在焊接調(diào)試過程中,應(yīng)只調(diào)整標(biāo)
準(zhǔn)墊片來控制產(chǎn)品的變形量。
(3)“料”主要是指沖壓單件(包括圓管)來料及小分拼凸
焊來料。調(diào)試階段的來料狀態(tài)參差不齊,特別是各支架與圓管搭
接的切邊長短部分需要實配,待穩(wěn)定后再確認(rèn)切邊的長度。單件
來料要求面無起皺、無開裂等缺陷 ;需要凸焊螺栓螺母的支架,
無焊渣、無虛焊及無擋孔等缺陷。
(4)“法”主要指單件的沖壓或者彎管工藝要根據(jù)前期設(shè)計
的要求進(jìn)行。焊接參數(shù)及順序要合理,保證焊接質(zhì)量,必要時應(yīng)
適當(dāng)增加工藝焊縫來控制焊接變形。
(5)“環(huán)”指工作環(huán)境,要滿足“5S”要求,保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,
操作人員身心舒暢。
4 結(jié)束語
經(jīng)過筆者參與的幾個項目驗證,只要前期產(chǎn)品設(shè)計合理、中
期模夾檢(工藝)設(shè)計及評審嚴(yán)格把控、后期現(xiàn)場調(diào)試充分驗證,
儀表板支架組件尺寸合格率能迅速達(dá)到主機(jī)廠的目標(biāo)要求——關(guān)
鍵安裝點(diǎn) 100%(±0.5)合格,其余測量點(diǎn) 90%(±0.75)合格。
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
029 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
基于三次 B 樣條曲線擬合的主車軌跡預(yù)測算法的研究
鄧琬云、曲延羽、楊子鈺、林智桂、廖尉華
摘要 :主車軌跡預(yù)測算法是 ACC 功能中識別前方有效目標(biāo)策略的關(guān)鍵算法。本文首先通過從傳感器讀取的車道線信息、前方目標(biāo)信息和主車運(yùn)動信息,對融合軌跡進(jìn)
行離散化處理,然后根據(jù)不同情況對離散點(diǎn)進(jìn)行融合處理,使用三次 B 樣條曲線對主車預(yù)期行駛軌跡進(jìn)行擬合。在 Matlab 軟件 Simulink 工具的仿真環(huán)境下,對主車
軌跡預(yù)測算法進(jìn)行驗證,結(jié)果表明,使用本文所設(shè)計的主車軌跡預(yù)測算法擬合出來的軌跡,具有良好的連續(xù)性和可控性,符合一般駕駛員的駕駛習(xí)慣。
關(guān)鍵詞 :軌跡預(yù)測 ;有效目標(biāo)識別 ;B 樣條曲線 ;曲線擬合
中圖分類號 :U463.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A
0 引言
自適應(yīng)巡航控制功能(Adaptive Cruise Control,簡稱 ACC)
是利用攝像頭、雷達(dá)等傳感器識別周圍環(huán)境,從前方眾多目標(biāo)中
選擇一個有效目標(biāo),作為本車需要跟隨的目標(biāo)。然后系統(tǒng)通過控
制驅(qū)動和制動系統(tǒng)調(diào)整車速,使本車和有效目標(biāo)之間保持一定的
安全距離,從而達(dá)到提升車輛主動安全能力和舒適性的目的 [1]。
ACC 功能的系統(tǒng)框架如圖 1 所示,其中 , 選擇有效目標(biāo)模塊、
速度控制模塊及距離控制模塊皆由選擇有效目標(biāo)模塊決定。當(dāng)選
擇有效目標(biāo)模塊檢測到前方探測范圍內(nèi)不存在有效目標(biāo)時,則按
照駕駛員設(shè)定的巡航速度進(jìn)行定速控制 ;當(dāng)選擇有效目標(biāo)模塊檢
測到前方存在有效目標(biāo)時,則按照駕駛員設(shè)定的安全距離進(jìn)行跟
隨控制。通常選擇有效目標(biāo)的策略是預(yù)測主車行駛軌跡,在預(yù)測
軌跡上選擇較近目標(biāo)作為前方有效目標(biāo)。所以,主車軌跡預(yù)測算
法是 ACC 功能中識別前方有效目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。
1 主車軌跡預(yù)測算法介紹
當(dāng)前常用的主車軌跡預(yù)測算法包括定曲率識別算法 [2]、基于
前方目標(biāo)擬合車道線算法 [3-4] 和基于前方目標(biāo)和主車軌跡分兩段
預(yù)測主車行駛軌跡算法 [5] 等。定曲率識別算法計算簡單,它將當(dāng)
前車頭所指方向作為主車預(yù)期行駛軌跡,此方法導(dǎo)致主車行駛在
彎道時會存在嚴(yán)重的誤差。基于前方目標(biāo)擬合車道線算法是將前
方不同目標(biāo)的運(yùn)動軌跡進(jìn)行融合得到主車預(yù)期行駛軌跡,但在交
叉路口、車輛換道等復(fù)雜工況下,不能體現(xiàn)出很好的適應(yīng)性。用
兩段回旋線預(yù)測主車行駛軌跡的算法是將主車預(yù)期軌跡分為兩
段,近端由主車行駛軌跡的歷史狀態(tài)擬合得出,遠(yuǎn)端由前方車輛
行駛軌跡的歷史狀態(tài)擬合得出,該方法的預(yù)測準(zhǔn)確性較高,但由
于要充分保證分段點(diǎn)處的曲率一致性,分段點(diǎn)較難選取。
上述算法普遍使用主車行駛軌跡和目標(biāo)軌跡對主車預(yù)期行駛
軌跡進(jìn)行擬合,但忽略了在行駛過程中車道信息對預(yù)期軌跡的影
響。因此,本文基于分兩段預(yù)測主車行駛軌跡的算法,提出了采
用三次 B 樣條曲線對主車預(yù)期行駛軌跡進(jìn)行擬合的方法,以達(dá)到
提高運(yùn)算效率、提升 ACC 性能的目的。
2 基于曲線擬合的主車軌跡預(yù)測算法
本文提出的主車軌跡預(yù)測算法模型架構(gòu)如圖 2 所示。將攝像
頭、雷達(dá)和底盤讀取的信號分別用于計算車道中心線、識別前方
目標(biāo)運(yùn)動軌跡及擬合主車行駛軌跡,在軌跡離散模塊中將計算出
的路徑和軌跡進(jìn)行離散化處理,在軌跡融合模塊中引入距離權(quán)重
圖 1 ACC 功能的系統(tǒng)框架 圖 2 主車軌跡預(yù)測算法模型架構(gòu)
(上汽通用五菱汽車股份有限公司,柳州 545007)
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
030 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
的概念對 3 條軌跡線進(jìn)行融合處理,最后用三次 B 樣條曲線擬合
主車預(yù)期行駛軌跡。
圖 3 描述了軌跡融合模塊中進(jìn)行融合操作的 3 種情況,即
根據(jù)軌跡和路徑的有效性,選擇有效的軌跡或路徑進(jìn)行融合。為
了保證主車行駛軌跡和本車道或者前方目標(biāo)運(yùn)動軌跡的方向一
致,需先判斷所選擇的有效軌跡或路徑是否皆同號,如果同號則
對軌跡進(jìn)行融合,否則不進(jìn)行融合。為了保證預(yù)期行駛軌跡可以
包含所有潛在有效目標(biāo),預(yù)期行駛軌跡的長度應(yīng)為主車到有效目
標(biāo)的縱向距離。但在有效目標(biāo)不存在的情況下,選擇用車道中心
線的長度作為預(yù)期行駛軌跡的長度,保證預(yù)期行駛軌跡參數(shù)的完
整性。
在融合過程中,將同一時間戳上依據(jù)圖 3 描述的 3 種融合情
況,選取軌跡線的離散點(diǎn)作為融合對象。使用 2 條有效軌跡進(jìn)行
融合的公式如下 :
(1)
式中 k——步長
W——權(quán)重,權(quán)重的大小為預(yù)期軌跡長度的倒數(shù)
(x1,y1 )、(x2,y2 )——同一時間戳上離散點(diǎn)的坐標(biāo)
(x,y)——融合點(diǎn)的坐標(biāo)
當(dāng)使用主車行駛軌跡、前方目標(biāo)運(yùn)動軌跡和車道中心線三
者進(jìn)行融合時,應(yīng)優(yōu)先保證主車在本車道上行駛,故使用車道
中心線和主車行駛軌跡的離散點(diǎn)代入式(1)進(jìn)行計算。然后將
融合之后的點(diǎn)(x,y)作為(x1,y1),將前方目標(biāo)運(yùn)動軌跡的
點(diǎn)(x2,y2)代入式(2)進(jìn)行計算,即可得到最終規(guī)劃軌跡上
的點(diǎn)(x,y)。
(2)
對于規(guī)劃軌跡上的點(diǎn)(x,y)需要使用曲線進(jìn)行擬合。三次
B 樣條曲線是一種參數(shù)曲線,它由多段貝塞爾曲線組成,并在交
點(diǎn)處具有連續(xù)性,擁有精度高、數(shù)值穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),常常作為
數(shù)據(jù)平滑擬合的方法應(yīng)用于路徑規(guī)劃中。故本文選擇使用三次 B
樣條曲線對主車預(yù)期行駛軌跡進(jìn)行擬合,可得到曲率連續(xù)、滿足
車輛行駛要求的主車預(yù)期行駛軌跡。
3 MATLAB 算法仿真分析
在 Matlab 軟件的 Simulink 環(huán)境下,基于三次 B 樣條曲線對
主車預(yù)期行駛軌跡進(jìn)行仿真研究。主車的預(yù)瞄距離應(yīng)與車速和參
考軌跡的形狀特征有關(guān),所以要依據(jù)駕駛員駕駛行為統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)
行分析歸納,形成駕駛行為預(yù)瞄距離統(tǒng)計表。在該方法的實際應(yīng)
用中,使用插值法對預(yù)瞄距離進(jìn)行計算。
3.1 場景一 :主車前方無目標(biāo)車輛且存在車道線時
場景一模擬的是藍(lán)車行駛在車道線清晰且前方?jīng)]有目標(biāo)車輛
的情況(圖 4a)。從圖 4b 中可以看到,擬合的軌跡從主車當(dāng)前
位置出發(fā),遠(yuǎn)端靠近車道中心線,滿足一般駕駛員將遠(yuǎn)方車道中
心作為預(yù)瞄點(diǎn)的駕駛習(xí)慣。圖 4c 得到主車預(yù)期行駛軌跡的曲率
與車道中心線的曲率偏差較小,故擬合的軌跡形狀特征與車道中
心線一致。從圖 4d 可知,主車與車道中心線的橫向偏差逐漸減小,
說明主車逐漸靠近車道中心。
圖 3 軌跡融合的三種情況 圖 4 使用車道中心線和主車歷史軌跡預(yù)測主車預(yù)期行駛軌跡
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
031 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
【參考文獻(xiàn)】
[1] Adaptive Cruise Control System Overview[C]//5th Meeting of the
U.S. Software System Safety Working Group.April 2005.
[2] 博世公司 . 汽車安全性與舒適性系統(tǒng) [M]. 魏春源等譯 . 北京 : 北京理工
大學(xué)出版社 ,2007.
[3] Schiffmann J K.Model-Based Scene Tracking Using Radar Sensors
For Intelligent Automotive Vehicle Systems[C]//Intelligent
Transportation Systems Conference 1997,Boston,Massachusetts,N
ov.1997.
[4] Uhler W, Scherl M, Lichtenberg B. Driving course prediction using
distance sensor data[J].SAE transactions,1999: 2253-2261.
[5] Khosla D.Accurate forward road geometry estimation for collision
warning applications[C]//The IEEE,International Conference
on Intelligent Transportation Systems,2002.Proceedings.
IEEE,2002:254-258.
作者簡介 :
鄧琬云,本科,工程師,研究方向為智能駕駛軟件開發(fā)。
3.2 場景二 :主車前方有目標(biāo)車輛且不存在車道線時
場景二模擬的是藍(lán)車行駛在不存在車道線,且前方綠車為目
標(biāo)車輛的情況(圖 5a)。從圖 5b 中可以看出,擬合的軌跡從主
車當(dāng)前位置出發(fā),遠(yuǎn)端靠近前方目標(biāo),滿足一般駕駛員的駕駛習(xí)
慣。圖 5c 得到主車預(yù)期行駛軌跡的曲率與前方目標(biāo)運(yùn)動軌跡的
曲率偏差較小,故擬合的軌跡形狀特征與前方目標(biāo)運(yùn)動軌跡一致。
從圖 5d 可知,主車與前方目標(biāo)運(yùn)動軌跡的橫向偏差逐漸減小,
說明主車逐漸靠近前方目標(biāo)車輛。
3.3 仿真場景三 :主車前方有目標(biāo)車輛且存在車道線時
場景三模擬的是藍(lán)車行駛在車道線清晰,且前方綠車為目標(biāo)
車輛的情況(圖 6a)。從圖 6b 中可以看出擬合的軌跡從主車當(dāng)
前位置出發(fā),將前方目標(biāo)運(yùn)動軌跡作為參考軌跡,遠(yuǎn)端靠近車道
中心線,滿足一般駕駛員的駕駛習(xí)慣。圖 6c 得到主車預(yù)期行駛
軌跡的曲率與車道中心線及前方目標(biāo)運(yùn)動軌跡曲率的變化趨勢相
近,故擬合的軌跡形狀特征與已知軌跡一致。圖 6d 可知,主車
與參考軌跡橫向偏差的最大值小于國家標(biāo)準(zhǔn)車道寬度 3 m,故主
車仍在本車道上行駛,滿足行駛軌跡的安全性的要求。
3.4 總結(jié)與分析
上述仿真實驗結(jié)果表明,本文提出的方法對于僅存在車道線
或前方目標(biāo)的場景,仍可使用三次 B 樣條曲線對主車預(yù)期的行駛
軌跡進(jìn)行預(yù)測。預(yù)測的行駛軌跡曲率變化平滑,且其最大值小于
車道中心線或前方目標(biāo)運(yùn)動軌跡的最大曲率值,主車預(yù)期行駛軌
跡與參考軌跡的橫向偏差值逐漸減小。預(yù)測軌跡的近端以主車歷
圖 5 使用前方目標(biāo)運(yùn)動軌跡和主車歷史軌跡預(yù)測主車預(yù)期行駛軌跡
圖 6 使用車道中心線、前方目標(biāo)運(yùn)動軌跡和主車歷史軌跡預(yù)測主車預(yù)期行駛軌跡
史軌跡為基準(zhǔn),遠(yuǎn)端以車道中心線或前方目標(biāo)運(yùn)動軌跡為基準(zhǔn),
符合一般駕駛員的駕駛習(xí)慣。
4 結(jié)束語
針對分兩段預(yù)測主車行駛軌跡算法的局限性,本文提出了一
種基于三次 B 樣條曲線對主車預(yù)期行駛軌跡進(jìn)行擬合的方法,并
將其在 MATLAB 軟件的 Simulink 中予以實現(xiàn)。通過仿真實驗證
明此方法具有可行性,應(yīng)用場景廣泛,在不同情況下皆可對主車
預(yù)期軌跡進(jìn)行擬合。并且,擬合出的軌跡具有良好的連續(xù)性和可
控性,計算過程簡單,滿足車輛對實時性的要求。
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
032 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
某乘用車的車身正面碰撞性能仿真分析
(湖北國土資源職業(yè)學(xué)院,武漢 430090)
賀路、張琰
摘要:本文使用 Hypermesh 對某品牌乘用車進(jìn)行了處理建模,采用 LS-DYNA 軟件進(jìn)行了求解運(yùn)算,據(jù)此對正面碰撞后車身變形情況進(jìn)行分析,對其碰撞性能做出評價。
通過對車身整體變形的觀測以及對相關(guān)變形數(shù)據(jù)的分析,與實車碰撞結(jié)果的對比驗證了仿真分析的正確性。本研究的結(jié)果對于該款車車身防撞性能的評價和改進(jìn)有現(xiàn)
實意義,本文的方法也可為同類的分析提供一些借鑒。
關(guān)鍵詞 :正面碰撞 ;有限元模型 ;車身碰撞性能 ;仿真分析
中圖分類號 :U467.14 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A
0 引言
在正面碰撞研究中,重點(diǎn)考慮的是發(fā)動機(jī)艙和乘員艙的結(jié)構(gòu)
變化。根據(jù)車輛碰撞安全性規(guī)則,正面碰撞中最好的碰撞結(jié)果,
是通過發(fā)動機(jī)艙發(fā)生變形來吸收來自碰撞中產(chǎn)生的動能,發(fā)動機(jī)
艙吸能值要超過總能的 50%。同時要盡量減少乘員艙的變形,如
果在碰撞中對駕乘人員的空間侵入量過大,會對駕乘人員的生存
空間造成嚴(yán)重影響,進(jìn)而威脅到駕乘人員的人生安全。正面剛性
壁碰撞中對車輛安全性能的分析,通常會從汽車保險杠的變形分
析、汽車前圍板的變形分析、汽車前縱梁的變形分析以及 A 柱在
碰撞中變形分析入手。
1 正面碰撞模型的建立
建立車輛有限元模型之前,一般會將車輛的三維模型進(jìn)行預(yù)
處理,將部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化,例如省略一些諸如雨刮器、后視鏡
等汽車輔助零件,刪除一些倒角、倒圓的幾何特征。其次,對碰
撞后變形較小的零件進(jìn)行材料上的簡化處理。接著把簡化處理后
的整車幾何模型導(dǎo)入 Hypermesh 軟件中,然后根據(jù)汽車真實情
況分別設(shè)置各構(gòu)件之間的連接方式等參數(shù),對碰撞進(jìn)行接觸設(shè)置,
對運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行輸出控制等。然后利用 LS-DYNA 求解器對提交
過來的最后生成的 K 文件進(jìn)行求解處理,再利用 Hyperview 中
讀取求解后的文件,以此來獲得數(shù)據(jù)的圖像和曲線。最后,利用
Hyperview 查看仿真結(jié)果并針對該次結(jié)果進(jìn)行有關(guān)的分析 [1]。碰
撞模型的建立如圖 1 所示。
2 部分結(jié)構(gòu)變形結(jié)果分析
2.1 A 柱變形分析
在正面碰撞中,發(fā)動機(jī)艙的動能會通過 A 柱進(jìn)行傳遞,繼而
造成車身變形。因此 A 柱會更容易發(fā)生變形,此變形形式以折
彎為主。這樣的變形會使駕駛艙內(nèi)的乘客受傷概率增加、受傷
程度加重。同時 A 柱變形過大的話,會造成駕乘人員無法打開
車門逃生或由于腿部擠壓無法離開事故現(xiàn)場的情況。因此從保
護(hù)駕乘人員生命安全的角度出發(fā),對 A 柱進(jìn)行折彎變形分析意
義重大。圖 2 所示為 A 柱變形后折彎角度測量圖,選取 A 柱上 3
個點(diǎn),可以測量其角度變化。
利 用 HyperView 得 到 A 柱 折 彎 角 度 變 化 曲 線( 圖 3), 從
曲線中可以看出,折彎角度的變化整體呈現(xiàn)上升趨勢。測量角
度初始數(shù)值約為 169.0°,碰撞中 0.11 s 時折彎角度達(dá)到最大值
175.5°,隨后 A 柱發(fā)生彈性形變產(chǎn)生一定程度的回彈,回彈后最
圖 1 正面碰撞模型
圖 2 A 柱變形折彎角度測量圖
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
033 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
終角度約為 175.2°。對比碰撞前后狀態(tài),A 柱所測角度最終變化
量約為 6.2°。結(jié)果顯示 A 柱的折彎變形角度變化不大,對駕乘人
員的生存空間保護(hù)作用明顯。
2.2 前保險杠變形分析
保險杠作為在正面碰撞中汽車最先接觸到剛性墻的部分,它
的變形對于緩沖和吸能都會起到作用,是車輛被動安全的第一道
門。保險杠吸能效果對于車輛的行駛安全起到了重要作用。在正
面碰撞中,保險杠基本呈現(xiàn)出被擠壓破損或者完全壓潰的狀態(tài)。
圖 4 所示為碰撞前后保險杠的位移云圖,對圖示可以看出,前端
區(qū)域變形區(qū)成環(huán)狀均勻分布。從變形效果看,保險杠處于被壓潰
縮的狀態(tài),說明在碰撞中對能量的吸收非常充分,保險杠的正面
碰撞安全性能良好。
2.3 前縱梁變形分析
前縱梁在車輛正面碰撞時的主要動能吸收部件中扮演著重要
角色,尤其是行駛速度比較高時,前縱梁的作用更加明顯。在車
身前部的吸能結(jié)構(gòu)中,當(dāng)車輛發(fā)生正面碰撞時,保險杠總成被壓
潰失效之后,前縱梁是通過發(fā)生塑性變形來吸收碰撞動能的第二
個部件。前縱梁最佳的變形吸能模式是發(fā)生褶皺變形,這樣可以
通過最小的變形量吸收更多的碰撞能量。通過前縱梁的變形情況,
可以較好地分析出車輛碰撞時的被動安全狀態(tài)。通過設(shè)置對應(yīng)參
考點(diǎn),可以得出前縱梁位移云圖(圖 5)。
圖 5 中左側(cè)部分為前縱梁誘導(dǎo)槽段,此部分通常被設(shè)計成
吸收第一波較大能量的主要區(qū)域,該部分壓潰嚴(yán)重,變形量在
330.0 ~ 430.0 mm。在前縱梁的誘導(dǎo)槽部分 , 主要發(fā)生的都是褶
皺變形,說明此部分在前縱梁吸能過程中作用良好。中段位置的
變形以折彎為主,未見明顯壓潰現(xiàn)象。折彎變形在碰撞中會產(chǎn)生
較大的入侵量,而且這種變形對于能量吸收效果較差,不利于對
其后面駕駛艙的空間保護(hù)。該段部分的變形形式可以在后期的設(shè)
計中進(jìn)行改善,減少折彎變形 [2]。
2.4 前圍板變形分析
在汽車碰撞中,駕駛員的生存空間保障非常重要。其中腿部
生存空間的多少決定了駕駛員在碰撞之后,能否及時被救出或安
全離開事故車輛避免二次傷害。在正面碰撞中,車輛發(fā)動機(jī)艙的
零件都會向后移動,進(jìn)而導(dǎo)致前圍板向后發(fā)生變形,威脅到駕乘
人員空間特別是腿部的生存空間,帶來安全隱患。因此在汽車車
身碰撞性能的研究中,需要對前圍板的變形量進(jìn)行分析,而前圍
板的侵入量需要小于 150.0 mm,才能滿足碰撞規(guī)則中對于腿部
傷害的要求 [3]。最終的碰撞后前圍板的位移云圖如圖 6 所示。
通過位移云圖可以看出,整個前圍板的變形量呈環(huán)形分布,
從內(nèi)向外的變形量逐漸增加。造成該現(xiàn)象的原因則是,汽車發(fā)動
機(jī)艙的零部件在碰撞中整體后移,對前圍板產(chǎn)生了擠壓作用,尤
其是整體剛性較大的發(fā)動機(jī)和變速器部分,擠壓效果更為明顯。
所以前圍板中對應(yīng)該部分的區(qū)域受擠變形量較大。變形量最大的
紅色區(qū)域中,最大位移值為 142.7 mm,小于碰撞規(guī)則中對于腿
部入侵量應(yīng)小于 150.0 mm 的要求。因此在該次碰撞仿真中,前
圍板可以起到對前排駕乘人員腿部空間的保護(hù)作用,展現(xiàn)了良好
的結(jié)構(gòu)件碰撞性能。
圖 3 A 柱碰撞角度變曲線
圖 5 前縱梁位移云圖
圖 4 保險杠位移變化云圖
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
034 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
【參考文獻(xiàn)】
[1] 孟靜 , 賀敬良 . 微車正面碰撞建模與仿真分析 [J]. 北京信息科技大學(xué)學(xué)
報 ( 自然科學(xué)版 ),2013,28(05):92-96.
[2] 鄧曉龍 , 馮國勝 , 李鵬飛 , 等 . 某車正面 100% 剛性壁障碰撞仿真分析 [J].
農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程 ,2015,53(12):6-9.
[3] 趙云 . 商用車駕駛室正面碰撞與后圍穿透仿真分析 [D]. 長安大學(xué) ,2017.
作者簡介 :
賀路,碩士,講師,研究方向為機(jī)械工程。
張琰,本科,助教,研究方向為控制工程。
3 仿真變形結(jié)果對比分析
針對本車型的仿真結(jié)果與執(zhí)行同樣碰撞標(biāo)準(zhǔn)的同車型實車碰
撞試驗結(jié)果進(jìn)行比對。通過對碰撞試驗車發(fā)動機(jī)艙內(nèi)部和對應(yīng)底
盤部分觀察,可以看出發(fā)動機(jī)缸蓋罩和油底殼部分依然保持完好
(圖 7)。發(fā)動機(jī)艙內(nèi)零部件位置與正常發(fā)動機(jī)艙內(nèi)布置相比,可
以看出發(fā)動機(jī)艙內(nèi)各部件間的間隙完全被壓縮,剛度較小的部分,
如水箱、冷凝器等部件產(chǎn)生較大擠壓變形,動力總成部分向后發(fā)
生一定位移。發(fā)動機(jī)與防撞橫梁的距離以及與前圍板的距離,在
碰撞后幾乎全部被壓縮消失。動力總成部分在碰撞后自身沒有形
變,但是受到前段零部件擠壓,發(fā)生一定傾斜并整體后移,對前
圍板造成了一定的擠壓效果。這一表現(xiàn)與碰撞試驗表現(xiàn)較一致。
4 結(jié)束語
總體而言,本款汽車在正面碰撞中具有較好的碰撞性能,在
車輛發(fā)生碰撞事故時可以對駕乘人員起到較好安全保護(hù)的作用。
汽車車身碰撞性能研究是一項耗時長、系統(tǒng)性強(qiáng)并要求細(xì)致的工
圖 6 前圍板位移云圖
圖 7 正面 100% 碰撞試驗發(fā)動機(jī)艙變形情況
程,主要涉及的都是一些非線性大位移變形。車輛本身包含很多
零部件,本文主要針對在 100% 正面碰撞過程中 A 柱的變化、保
險杠的變化以及前縱梁的變化進(jìn)行分析,對很多其他重要零部件
和重要結(jié)構(gòu)變形和數(shù)據(jù)變化的研究分析,都具有一定的借鑒意義。
廣告
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
035 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
某三缸機(jī)車型蠕行工況整車抖動共振的分析與改善
Analysis and optimal the problem of resonance vibration of
a vehicle equipped with one three-cylinder engin
(吉利汽車研究院(寧波)有限公司,寧波 315336)
(Zhejiang Geely Automobile Research Institute, Ningbo Zhejiang 315336,China)
馬艷恒、韓全友、張翰芳、孫義勇、王冬冬
摘要 :針對某三缸機(jī)車型在蠕行工況存在整車抖動共振問題,建立動力總成懸置系統(tǒng)多體動力學(xué)仿真模型,結(jié)合 LMS 設(shè)備進(jìn)行實車試驗。通過分析和對比試驗,對液
壓懸置阻尼特性優(yōu)化后,抖動共振問題明顯改善,達(dá)到可接受水平。
關(guān)鍵詞 :動力總成 ;懸置系統(tǒng) ;共振 ;液壓懸置 ;阻尼
中圖分類號 :U467 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A
Absrtact :In the light of the problem of resonance vibration of a vehicle equipped with one three-cylinder engine,set up the multi-body dynamic Model of
powertrain mount system,and used LMS equipment for the vehicle test. Through analysis and comparative tests,after the damping characteristics of hydraulic
mount are optimized,the resonance vibration problem is obviously improved to an acceptable level.
Keywords :powertrain ;mount system ;resonance ;hydraulic mount ;dampin
Ma Yanheng,、Han Quanyou、Zhang Hanfang,、Sun Yiyong、 Wang Dongdong
0 引言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高,汽車的舒適性
越來越受到人們的關(guān)注。而汽車的舒適性受 NVH 性能影響較大,
因此各大整車廠商都已將汽車 NVH 性能作為一個重要的設(shè)計指
標(biāo)。動力總成懸置是動力總成振動向車身和駕駛室傳遞的首要路
徑,對整車隔振起著至關(guān)重要的作用。本文從動力總成懸置著手
研究優(yōu)化方案,以期改善問題。
1 背景介紹
某車型在實車試駕過程中被發(fā)現(xiàn),該車型蠕行工況存在較大
幅度的整車抖動共振,駕駛室振感明顯,不可接受。該車型搭載
的動力總成為 1.0T 三缸增壓發(fā)動機(jī)和 CVT 無級變速器,該發(fā)動
機(jī)無平衡軸。
進(jìn)一步排查發(fā)現(xiàn),在車輛定置狀態(tài)下,換 P 擋輕踩加速踏板,
發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速維持在 1 050 r/min 左右時,整車出現(xiàn)較大幅度的共振,
與蠕行工況發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 1 000 ~ 2 000 r/min 吻合。因此,初步
判斷是由于動力總成振動引起的整車共振。
為分析該共振的根本原因,設(shè)置工況為 P 擋定置工況,
在懸置主動端、懸置被動端、座椅導(dǎo)軌以及方向盤上布置振動
加速度傳感器,使用 LMS SCADAS Ⅲ數(shù)采前端設(shè)備,采集各
傳感器上的振動加速度數(shù)據(jù)。然后應(yīng)用 LMS Test.Lab 振動噪
聲分析系統(tǒng) [1],對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,判斷問題的根本原因,
尋求解決問題的方案。
2 問題車測試及數(shù)據(jù)分析
2.1 問題車客觀數(shù)據(jù)測試結(jié)果及數(shù)據(jù)分析
通過測試數(shù)據(jù)分析,座椅導(dǎo)軌 Z 向在 1 000 ~ 1 200 r/min
有一個較大幅度的振動(圖 1),與試駕問題一致。進(jìn)一步分析得
知,振動的主要階次為 1 階(圖 2),同時分析得知,該轉(zhuǎn)速區(qū)間
右懸置主動端同樣存在一個較大幅度的 1 階振動(圖 3)。
2.2 問題車共振頻率分析
根據(jù)客觀測試結(jié)果,確定問題車共振的根源在于動力總成,
主要集中在發(fā)動機(jī)端,且振動階次為 1 階。該工況下只有發(fā)動機(jī)
在運(yùn)轉(zhuǎn),其振動激勵主要為點(diǎn)火激勵。
發(fā)動機(jī)點(diǎn)火主要階次的激勵頻率f 的計算公式如下 [2] :
f=n×i/(60×τ/2) (1)
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
036 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
式中 n——發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速
i——發(fā)動機(jī)缸數(shù)
τ——發(fā)動機(jī)沖程
該問題主要共振轉(zhuǎn)速集中在 1 050 r/min,發(fā)動機(jī)為三缸四
沖程發(fā)動機(jī)。三缸發(fā)動機(jī)的主要點(diǎn)火激勵階次為 1.5 階,計算可得,
該問題下發(fā)動機(jī)點(diǎn)火 1.5 階激勵頻率為 26.25 Hz。而問題發(fā)生的
階次為 1 階,頻率為 17.50 Hz。
2.3 問題車共振的根本原因分析
在定置工況下,僅發(fā)動機(jī)點(diǎn)火激勵產(chǎn)生共振,判斷是由于動
力總成懸置系統(tǒng)的剛體模態(tài)與動力總成點(diǎn)火激勵頻率耦合所致。
應(yīng)用 Adams 建立動力總成懸置系統(tǒng)多體動力學(xué)仿真模型 [3],代
入問題懸置的剛度參數(shù)進(jìn)行分析,結(jié)果如下表 1。
對問題車動力總成懸置系統(tǒng)的剛體模態(tài)進(jìn)行測試(表 2),
與仿真分析結(jié)果基本一致。由此可以確定問題的根本原因
為,動力總成懸置系統(tǒng)的剛體模態(tài) Roll 方向頻率與動力總
成 1 050 r/min 附近的點(diǎn)火激勵 1 階頻率耦合,導(dǎo)致整車共振。
3 問題的優(yōu)化改善
3.1 問題的優(yōu)化方案思考
通過以上對問題車實測和分析,明確問題的根本原因為動力
總成懸置系統(tǒng)的剛體模態(tài) Roll 方向頻率與動力總成 1050 r/min
附近的點(diǎn)火激勵 1 階頻率耦合導(dǎo)致。
對于頻率耦合問題,通常采用避頻的策略進(jìn)行改善。但是,
對于該車存在的問題,若采用避頻的策略,會存在以下 2 個問題
難以解決。
(1)往下避頻,即使動力總成懸置系統(tǒng)的剛體模態(tài) Roll 方
向頻率降低到 16 .00 Hz 以下,可以避免蠕行工況的頻率耦合。
但是,Roll 方向頻率在 16.00 Hz 以下時,會與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為
940 r/min 以下的點(diǎn)火激勵耦合。而該發(fā)動機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速處于該
區(qū)間,會導(dǎo)致怠速振動嚴(yán)重劣化,不可行。
(2)往上避頻,即使動力總成懸置系統(tǒng)的剛體模態(tài) Roll
方向頻率提高到 19.00 Hz 以上,可以避免蠕行工況的頻率耦
合。但是,Roll 方向頻率在 19.00 Hz 以上時,會與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)
速為 1 200 r/min 以上的點(diǎn)火激勵耦合。而該發(fā)動機(jī)的冷車熱機(jī)
轉(zhuǎn)速處于該區(qū)間,會導(dǎo)致冷車熱機(jī)過程的振動嚴(yán)重劣化,不可行。
因此,對該車存在問題,考慮采用抑制共振的策略進(jìn)行改善。
圖 1 問題車座椅導(dǎo)軌上的振動數(shù)據(jù)
圖 2 問題車座椅導(dǎo)軌 1 階振動
表 1 問題車動力總成懸置系統(tǒng)的剛體模態(tài)仿真分析頻率
表 2 問題車動力總成懸置系統(tǒng)的剛體模態(tài)實測頻率
圖 3 問題車右懸置主動端 1 階振動
For/Aft(X) Lateral(Y) Bounce(Z) Roll(Rx) Pitch(Ry) Yaw(Rz)
Frequency 10.94 8.61 10.49 17.62 11.82 15.53
For/Aft(X) Lateral(Y) Bounce(Z) Roll(Rx) Pitch(Ry) Yaw(Rz)
Frequency 12.71 9.92 12.19 18.27 13.38 16.03
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
037 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
【參考文獻(xiàn)】
[1] 王若平 , 黃杰 . 基于 LMS 的怠速狀態(tài)方向盤振動試驗研究 [J]. 鄭州大學(xué)
學(xué)報 ( 工學(xué)版 ),2016(03):83-87.
[2] 韓全友 , 廖武 , 李玉發(fā) , 等 . 某三缸發(fā)動機(jī)懸置的優(yōu)化設(shè)計 [J]. 客車技術(shù)
與研究 ,2012(05):10-12.
[3] 陳立平 , 張云清 , 任衛(wèi)群 , 等 . 機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)分析及 ADAMS 應(yīng)用教程
[M] . 北京 : 清華大學(xué)出版社 ,2005.
[4] 王方 , 彭宜愛 , 張興 動力總成懸置系統(tǒng)隔振原理分析及振動解決措施 [J].
汽車實用技術(shù) ,2017(10):197-200.
作者簡介 :
馬艷恒,本科,工程師,研究方向為懸置系統(tǒng)集成設(shè)計。
3.2 問題的優(yōu)化的理論依據(jù)
根據(jù)動力總成懸置系統(tǒng)的隔振原理 [4], 不同阻尼系數(shù)下的頻
率比與振動傳遞率的關(guān)系式公式為 :
(2)
式中 TA——振動傳遞率
λ——頻率比
C——阻尼比
由此可得到以下結(jié)論。
(1)當(dāng)激勵頻率與受迫振動頻率之比 λ > 時,系統(tǒng)處于
隔振區(qū)域。系統(tǒng)中阻尼越低,越能獲得更好的隔振性能。
(2)當(dāng)激勵頻率與受迫振動頻率之比 λ < 時,系統(tǒng)處于
共振區(qū)域。系統(tǒng)中阻尼越大,對共振的抑制越好。
3.3 問題的實物驗證
對于普通橡膠懸置而言,其阻尼直接由橡膠材料決定。常規(guī)
的橡膠材料阻尼基本在 2 ~ 4,很難通過調(diào)整橡膠材料在實現(xiàn)較
大的阻尼。而該系統(tǒng)中,為獲得較好的車輛平順性,右懸置設(shè)計
為液壓懸置,故考慮優(yōu)化液壓懸置的液壓特性,使其既具有較好
的整車平順性,又能改善該蠕行共振問題。
車輛平順性主要體現(xiàn)在整車過顛簸路工況,動力總成上的振
幅 PP(峰峰值)在 1.00 mm 以上,頻率在 11.00 Hz 左右。故要
求液壓懸置在此振幅與頻率下應(yīng)具有大阻尼的特性,該特性在初
始設(shè)計中已實現(xiàn)。
而蠕行共振問題的動力總成振幅與顛簸路工況的振幅并不一
致,其頻率為 17.50 Hz。對問題車采集的右懸置主動端振動加速
度進(jìn)行二次積分,得到右懸置主動端的振動位移曲線如圖 4 所示,
可知該問題工況的共振振幅 PP 約為 0.12 mm。
對右懸置的阻尼角進(jìn)行改制調(diào)試,分別制作 PP 為 0.10 mm
振幅下,17.50 Hz 時不同阻尼角的樣件,裝車進(jìn)行主觀評價和客
觀測試。客觀測試結(jié)果如圖 5 所示,主觀評價結(jié)果見下表 3。
由客觀測試結(jié)果和主觀評價結(jié)果可知,在阻尼角大于 6°時,
共振有明顯改善 ;在阻尼角大于 8°時,共振問題已可接受。
4 結(jié)束語
本文通過對問題點(diǎn)的實測和解析,初步判斷出問題的根本原
因,然后運(yùn)用 Adams 多體動力學(xué)仿真手段對問題的根本原因進(jìn)
改制方案
編號
PP為0.10 mm、
17.50 Hz時的阻尼角 實車主觀評價結(jié)果 實車主觀評分
1號 8.5° 輕微共振,可接受 6.0
2號 6.2° 輕微共振,可接受 5.5
3號 5.4° 強(qiáng)烈共振,同問題車 5.0
4號 7.6° 輕微共振,勉強(qiáng)可接受 6.0
5號 19.1° 難以感覺共振,較好 6.5
6號 12.3° 輕微共振,可接受 6.0
行確定,并根據(jù)動力總成懸置系統(tǒng)的隔振原理優(yōu)化液壓懸置特性
進(jìn)行實車驗證。結(jié)果表面,優(yōu)化方案解決了該車型蠕行工況整車
共振問題,相比優(yōu)化前取得了明顯的改善效果。也進(jìn)一步表明,
當(dāng)出現(xiàn)共振問題無法避頻時,采取提高共振系統(tǒng)阻尼的措施同樣
能取得良好的效果。
表 3 問題車動力總成懸置系統(tǒng)的剛體模態(tài)實測頻率
圖 5 不同阻尼角下的座椅導(dǎo)軌振動曲線
圖 4 問題工況的振動位移曲線
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
038 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
淺談車門防水膜漏水問題整改及優(yōu)化方法
(奇瑞商用車(安徽)有限公司,蕪湖 241000)
武倩倩、劉穎、焦小甫、秦等銀、趙燕飛
摘要 :車門防水膜是汽車密封系統(tǒng)的重要零部件之一,是保障車門密封性能的重要零部件,影響著整車的氣密性及車內(nèi)的舒適性。車門防水膜漏水問題在車輛強(qiáng)化淋
雨試驗時常有發(fā)生,也是需要各大汽車企業(yè)不斷改善的問題。本文提出了一種解決車門防水膜漏水的改善措施及優(yōu)化方案,對后期開發(fā)新車型具有重要的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞 :車門防水膜 ;密封 ;優(yōu)化方案
中圖分類號 :U463.834 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A
0 引言
密封性是汽車性能評價的重要指標(biāo)之一,每臺車在出廠前都
要進(jìn)行嚴(yán)格的淋雨驗證,以檢測其密封性。其中車門防水膜漏水
是常見的問題之一,如果得不到有效解決,將嚴(yán)重影響客戶在車
輛使用過程中的車內(nèi)環(huán)境及舒適性,對汽車品牌形象造成不良后
果。本文結(jié)合車輛在淋雨驗證過程中出現(xiàn)的問題原因進(jìn)行分析,
提出有效的解決措施及優(yōu)化方案,規(guī)范防水膜設(shè)計原則,為后期
新產(chǎn)品開發(fā)提供借鑒和參考。
1 車門防水膜結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求
1.1 防水膜結(jié)構(gòu)
車門防水膜是粘貼在車門內(nèi)板上,阻擋水進(jìn)入干區(qū)的零部件,
是車門門護(hù)板區(qū)域干濕分界面,可應(yīng)用于側(cè)門、滑門及行李艙蓋
內(nèi)板上。因車門內(nèi)有線束、門鎖拉線等需要穿過防水膜進(jìn)行裝配,
在防水膜上需開有圓形或矩形過孔。為了便于粘貼及確保裝配精
度,在防水膜與車門內(nèi)板上設(shè)有 2 個定位孔,以此為基準(zhǔn)使安裝
后防水膜與車門內(nèi)板完全匹配。
1.2 防水膜技術(shù)要求
膜材要求:防水膜應(yīng)按照規(guī)定程序圖樣及相關(guān)技術(shù)文件制造,
其表面應(yīng)清潔、平整,不得有瑕點(diǎn)、雜質(zhì)、洞眼、裂痕、污痕、
毛刺及劃傷等明顯缺陷。防水膜的輪廓線應(yīng)平直、圓滑。
粘貼膠 :粘貼膠可采用丁基膠或者壓敏膠,其粘貼位置、尺
寸應(yīng)按照圖紙要求。涂膠時要求力度均勻,無斑點(diǎn)、漏膠 ;需保
持膠水粘接強(qiáng)度的持續(xù)性,禁止脫膠。
保護(hù)紙 :要采用全木漿紙,要求其不粘膠、平整、易撕下。
2 車門防水膜漏水問題案例分析
2.1 問題現(xiàn)象
某款車型在做完強(qiáng)化淋雨試驗后,左右后門護(hù)板下部批量漏
水。拆下門護(hù)板發(fā)現(xiàn)水從下部排水孔中流出。防水膜涂膠位置在
排水孔邊緣上方,鈑金孔沒有被完全覆蓋(圖 1),無法阻止水從
排水孔下部流入車門內(nèi),從而造成漏水現(xiàn)象發(fā)生。
2.2 原因分析
(1)拆下門護(hù)板發(fā)現(xiàn),防水膜涂膠位置不均勻,防水膜粘貼
位置整體偏車門上方。由于粘貼不規(guī)范,漏水處涂膠位置離防水
膜下邊緣距離偏大,防水膜下邊緣不能完全覆蓋鈑金上排水孔,
防水膜貼合處與排水孔密封不良,導(dǎo)致水從孔中流出。
(2)在裝配過程中未按照工藝要求裝配,涂膠軌跡與鈑金孔
不匹配,水流無法排出車外。
(3)車門鈑金安裝面不平順,設(shè)計數(shù)據(jù)未考慮防水膜裝配粘
貼時誤差,粘貼位置稍有偏差就會造成車門鈑金孔不能被完全覆
蓋,從而出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。
2.3 整改措施
根據(jù)問題現(xiàn)象及原因分析制定以下措施 :
(1)防水膜下邊緣加寬 10 mm,同時涂膠軌跡外移,與下
邊緣間距保持 5 ~ 6 mm(圖 2)。
(2)根據(jù)車門鈑金孔對防水膜及涂膠軌跡進(jìn)行優(yōu)化,使防水
膜邊界及開孔處與鈑金孔完全匹配。
(3)產(chǎn)品設(shè)計階段對防水膜粘貼位置在車門鈑金上預(yù)留粘貼
圖 1 鈑金孔未被防水膜完全覆蓋 密封面。
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
039 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
(4)在 Checklist 中增加防水膜粘貼軌跡及密封性校核。
(5)規(guī)范裝配工藝,加強(qiáng)裝配人員技能培訓(xùn),根據(jù)定位孔裝
配到位,減少裝配誤差,使防水膜與車門鈑金孔位完全匹配。
3 車門防水膜設(shè)計優(yōu)化
3.1 防水膜設(shè)計遵循以下原則
車門防水膜必須保證車門密封性,防止水流、灰塵和雜物
等進(jìn)入車內(nèi),確保車內(nèi)環(huán)境整潔及舒適性,同時起到隔音降噪
的作用 [1]。
3.1 車門防水膜優(yōu)化數(shù)據(jù)
為了解決并預(yù)防水從鈑金孔流入車內(nèi),根據(jù)車門鈑金孔分布
位置對防水膜進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化(圖 3),已通過強(qiáng)化淋雨試驗驗證
25 臺無漏水現(xiàn)象發(fā)生,市場未反饋有門護(hù)板漏水問題。
3.2 防水膜涂膠軌跡與鈑金孔的配合關(guān)系
防水膜涂膠軌跡盡可能與鈑金孔弧度相適配,涂膠位置與鈑
金孔間距需大于等于 5 mm。間距過大容易引起積水將膠沖開,
從而水滲入車門內(nèi) ;間距過小會出現(xiàn)因裝配誤差等原因不能覆蓋
盡可能減小防水膜設(shè)計尺寸,這樣既節(jié)約成本,又可防止因防水
膜尺寸過大外漏到門護(hù)板外側(cè),影響美觀。另外,防水膜涂膠軌
跡及尺寸大小設(shè)計需滿足復(fù)雜型面密封,特別是車門內(nèi)板漏液孔
及安裝孔位置,必須能夠得到有效密封。
4 車門防水膜裝配工藝優(yōu)化
針對防水膜出現(xiàn)的漏水問題現(xiàn)象、原因分析及整改措施,在
進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化同時,對裝配工藝進(jìn)行優(yōu)化及整改,具體方案如下。
(1)制定完善且合理的裝配工藝說明書并下發(fā)至車間,做好
裝配人員崗前培訓(xùn),確保各零部件的裝配質(zhì)量。
(2)粘貼車門防水膜時要先根據(jù)定位孔進(jìn)行定位,找好基準(zhǔn)
點(diǎn),確保車門內(nèi)板干區(qū)孔洞被完全覆蓋,杜絕水從孔洞流入車門
內(nèi)的現(xiàn)象。
(3)要保證防水膜上粘貼膠的粘貼強(qiáng)度,裝配前將防水膜放
入保溫箱進(jìn)行恒溫保存。
(4)遵循自上而下的原則進(jìn)行粘貼,盡量減少褶皺區(qū)域 [2],
粘貼后用滾輪沿涂膠軌跡進(jìn)行滾壓,避免下部積水區(qū)域?qū)⒄迟N膠
沖開。
(5)完善檢驗制度,加強(qiáng)自檢、互檢及過程檢驗管控,確保
無錯漏裝。
5 結(jié)束語
本文主要針對車輛在強(qiáng)化淋雨過程中出現(xiàn)的防水膜漏水問題
進(jìn)行分析,制定相應(yīng)的解決措施,對防水膜裝配工藝及設(shè)計狀態(tài)
進(jìn)行優(yōu)化。同時提供一種防水膜設(shè)計優(yōu)化方案,對防水膜涂膠軌
跡與車門內(nèi)板匹配及尺寸優(yōu)化,可有效規(guī)避防水膜不能完全覆蓋
車門鈑金孔造成的漏水問題,為后續(xù)車門密封性能提升提供理論
支撐及進(jìn)一步研究方向。隨著汽車企業(yè)對漏水問題重視程度不斷
提高,對防水膜設(shè)計方案提出了更高要求,防水膜設(shè)計尺寸及涂
膠軌跡要求是關(guān)鍵,同時也要重視防水膜裝配工藝,對解決漏水
問題具有重要的意義。
圖 2 整改后左車門防水膜
圖 3 某車型優(yōu)化后的防水膜結(jié)構(gòu)
排水孔,從而造成漏
水。因此,在防水膜
設(shè)計過程中,涂膠軌
跡與鈑金孔的配合關(guān)
系對解決漏水問題起
著關(guān)鍵作用。
3.3 防水膜尺寸大小
設(shè)計
在確保水不流
入車門內(nèi)的前提下,
【參考文獻(xiàn)】
[1] 高 凱 , 王 大 鵬 . 關(guān) 于 車 門 防 水 膜 的 設(shè) 計 研 究 [J]. 汽 車 實 用 技
術(shù) ,2017(21):19-21.
[2] 馮 博 , 李 國 峰 , 譚 純 巖 . 汽 車 車 門 漏 水 問 題 分 析 [J]. 汽 車 實 用 技
術(shù) ,2019(3):41-43.
作者簡介 :
武倩倩,碩士,高級工程師,研究方向為產(chǎn)品研發(fā)。
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
040 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
一種新能源車輛報警策略
(上汽通用五菱汽車股份有限公司,柳州 545007)
許凌睿、易遠(yuǎn)超、張亮、桂康哲
摘要 :本文描述了一種新能源車輛的故障報警方法和推送閉環(huán)策略。該報警策略從信號項的采集、報警規(guī)則產(chǎn)生的方法、推送給下游(例如用戶、售后部門和服務(wù)站)
以及到下游結(jié)果反饋,形成一種閉環(huán)策略。該策略提高了故障問題發(fā)現(xiàn)的及時性、審核效率和正確率,避免了因故障判定規(guī)則不夠準(zhǔn)確導(dǎo)致誤判。
關(guān)鍵詞 :新能源車輛 ;報警規(guī)則 ;報警策略 ;閉環(huán)
中圖分類號 :U462 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A
0 引言
近年來,新能源汽車發(fā)展迅速,已成為汽車領(lǐng)域必不可少
的一個重要組成部分。但與之相伴的,新能源車輛發(fā)生的故障和
問題也越來越多,例如電池起火、充電起火等。因此國家規(guī)定了
新能源車輛(純電或混動)的國標(biāo)報警 19 項。除國標(biāo)報警之外,
新能源車輛還存在很多問題,能反映出車輛目前已存在或潛在的
風(fēng)險,因此企業(yè)在國標(biāo)報警的基礎(chǔ)上還設(shè)定了企業(yè)報警,以檢驗
車輛自身問題和提升用戶體驗感。
目前大多企業(yè)都采用國家規(guī)定的最低上傳幀數(shù)(30 s/ 幀),
但有些故障發(fā)生的時間其實很短,這就造成了故障的延遲報
出。另外,目前故障報警的審核大多是自動審核,就是直接
將報出的故障推送至售后部門或服務(wù)站等。但自動審核的方
法,若故障判定規(guī)則不夠準(zhǔn)確,則可能出現(xiàn)誤判,既增加了
員工不必要的工作量,又給用戶帶來了不好的體驗。這 2 個
問題都亟待解決。
1 相關(guān)平臺介紹
1.1 采集平臺
采集平臺通過車上的車載終端動態(tài)采集國家規(guī)定和企業(yè)自定
義的信號項,并根據(jù)協(xié)議解析后傳給各個需要的平臺。
1.2 報警平臺
報警平臺接收來自采集平臺的信號項,并根據(jù)一定的計算方
式配置所有新能源車輛不同種類的故障規(guī)則,例如 BMS(電池管
理系統(tǒng))、MCU(電機(jī)控制單元)和 VCU(整車控制器)等。同時,
系統(tǒng)根據(jù)車輛型號、規(guī)則種類和報警等級等,對這些規(guī)則進(jìn)行分
類管理、存儲,并支持歷史記錄的查詢和導(dǎo)出。
1.3 處置平臺
用于對報警平臺中報出的規(guī)則做進(jìn)一步的審核和推送策略管
理,并支持歷史記錄的查詢和導(dǎo)出。
2 報警的產(chǎn)生方法
2.1 信號項的采集
國標(biāo) GB/T 32960《電動汽車遠(yuǎn)程服務(wù)與管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》
中明確規(guī)定,各企業(yè)對信號項的最低采集頻率為 30 s/ 幀,各企業(yè)
根據(jù)自己的情況可在此基礎(chǔ)上自行調(diào)整。信號項經(jīng)過采集平臺解
析后傳輸給需要的領(lǐng)域,不同型號的車輛所需采集的信號項不同 [1]。
2.2 報警規(guī)則的判定
報警規(guī)則由信號項、閾值和運(yùn)算關(guān)系符號組成。報警平臺對
采集的信號項按照規(guī)定的運(yùn)算、邏輯關(guān)系進(jìn)行緩存和計算,若計
算結(jié)果符合現(xiàn)有的報警規(guī)則,就在平臺上顯示并記錄。每條報警
規(guī)則都代表了新能源車輛的一個故障,其準(zhǔn)確度和涵蓋率都可以
經(jīng)過不斷測試和修改后得到提高和完善。
2.3 報警規(guī)則的分類
報警規(guī)則按照閾值大小以及對用戶和車輛的影響程度,主要
劃分為 0、1、2 和 3 共 4 個等級。其中 0 級為最低級,包含很多
測試類報警規(guī)則,用于數(shù)據(jù)的分析和統(tǒng)計 ;而 3 級為最高級,所
有國家要求的 19 項報警規(guī)則都為 3 級報警,嚴(yán)重影響用戶行車(包
含無法行車或安全問題比較嚴(yán)重)的報警規(guī)則,也都被判定為 3
級報警規(guī)則。由于不同車型的零件等配置不同,可能出現(xiàn)的故障
類型也不一樣,所以報警規(guī)則也不同。報警規(guī)則可以按照車型分
類,也可以按照不同零件的類型分類,例如 BMS、MCU 和 VCU 等。
報警的產(chǎn)生流程如圖 1 所示。
3 報警的審核及推送策略
3.1 報警規(guī)則的審核方式
報警規(guī)則的審核方式主要分為自動審核和人工審核。
自動審核是指報警規(guī)則比較準(zhǔn)確或者等級很高且對車輛的行
駛、安全等問題有重大影響的,一旦產(chǎn)生則直接推給下游(例如
用戶、售后部門和服務(wù)站)的審核方式,同時也會存儲在報警平
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
041 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
圖 1 報警規(guī)則的產(chǎn)生和分類
【參考文獻(xiàn)】
[1] 上海博泰悅臻電子設(shè)備制造有限公司 . 一種車輛報警方法、車載設(shè)、計
算機(jī)存儲介質(zhì)及系統(tǒng) : 中國 ,111284429A[P].2020-06-16.
[2] 王春芳 , 姜朋昌 , 侯素禮 , 等 . 基于遠(yuǎn)程監(jiān)控的純電動汽車故障分析技術(shù)
[J]. 汽車工程師 .2016(3):36-39.
作者簡介 :
許凌睿,碩士,工程師,研究方向為大數(shù)據(jù)。
臺和處置平臺。自動審核大大簡化了人工反復(fù)確認(rèn)的步驟,既節(jié)
省了人力資源又可以快速地審核報警規(guī)則。
人工審核是在報警規(guī)則產(chǎn)生后,不直接推送給下游,而是在
報警平臺和處置平臺上緩存下來,由各區(qū)域的工程師在查看原始
數(shù)據(jù)后,人為操作是否推送給下游的一種審核方式 [2]。人工審核
的規(guī)則大致分為以下幾類 :①報警規(guī)則還不夠完善 ;②等級很低,
不直接影響車輛性能的 ;③規(guī)則代表的故障類型比較復(fù)雜,僅靠
規(guī)則的計算不足以準(zhǔn)確判定該種故障是否真實發(fā)生。人工審核這
道程序的增加,既滿足了公司內(nèi)部分析所需數(shù)據(jù)的收集,又增加
了推送給下游的報警準(zhǔn)確度。
3.2 報警規(guī)則的推送策略
報警規(guī)則產(chǎn)生后,需要推送給下游才能起到報警應(yīng)有的作用,
并且下游的反饋是最直接判斷規(guī)則準(zhǔn)確性的方法。在人工審核過
程中,若工程師查看報警規(guī)則的原始數(shù)據(jù)并結(jié)合經(jīng)驗和車輛實際
狀況后,判定該規(guī)則不需要推送給下游,則不推送,該條規(guī)則存
儲至報警平臺和處置平臺。目前報警規(guī)則對于人工審核的推送和
自動推送的推送策略主要有以下 2 種。
(1)推送給售后、服務(wù)站。將報警規(guī)則推送給售后系統(tǒng),由
客服打電話聯(lián)系客戶詢問車輛是否出現(xiàn)故障或異常情況,根據(jù)客
戶意愿進(jìn)站維修或護(hù)理,增加了車輛故障的主動服務(wù)率。
(2)推送至用戶(通過手機(jī) APP、短信和電話等途徑)。
判定報警規(guī)則是否屬于自動推送有幾個基本原則 :①屬于國
標(biāo)報警 19 項 ;②該規(guī)則的準(zhǔn)確率很高,且不屬于測試規(guī)則 ;③
該規(guī)則會嚴(yán)重影響車輛的行駛或存在重大安全隱患。在報警規(guī)則
中,我們設(shè)計了一種較為特殊的自動推送方式。該條報警規(guī)則不
是在報出的同時推給下游,而是滿足了在指定的一段時間內(nèi)觸發(fā)
到指定次數(shù)的條件后,才推送給下游。這是為了防止用戶因不當(dāng)
用車行為而導(dǎo)致報警規(guī)則的誤觸發(fā),保證了報警規(guī)則的準(zhǔn)確度。
直接推送給用戶的報警多為虧電預(yù)警,可以讓用戶提前了解
到車輛電池的狀態(tài)并及時采取措施,以防在用車時才發(fā)現(xiàn)虧電嚴(yán)
重。報警規(guī)則的審核和推送策略如圖 2 所示。
圖 2 報警規(guī)則的審核和推送策略
3.3 報警推送策略的閉環(huán)
服務(wù)站會記錄所有車輛的情況,包括打電話給用戶確認(rèn)車輛
是否有故障、是否愿意進(jìn)站維修、實際進(jìn)站維修的車輛故障數(shù)以
及是否有新的故障類型出現(xiàn)等,并定期向售后部門反饋。售后部
門再反饋給各區(qū)域負(fù)責(zé)人,對報警規(guī)則進(jìn)行增加、修改或刪減,
從而完成整個報警規(guī)則推送的閉環(huán)策略。
4 結(jié)束語
本文介紹了新能源汽車報警規(guī)則的產(chǎn)生過程以及審核、推送
策略。車載終端采集并發(fā)送信號項至采集平臺,經(jīng)過解析處理后
傳入報警平臺,按照設(shè)計好的每條報警規(guī)則記錄并傳至處置平臺,
在處置平臺通過匹配規(guī)則和審核方式的關(guān)系決定是否推送,并通
過特定的推送方式推送至特定的區(qū)域。形成閉環(huán)的報警規(guī)則推送
策略大大保障了售后部門和服務(wù)站處理問題的效率,也提高了用
戶滿意度,是一種體系較為完善的新能源車輛報警策略。
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
042 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
某輕型電動客車扭桿安裝點(diǎn)強(qiáng)度優(yōu)化
(廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司,廈門 361001)
林佳峰
摘要 :文章介紹某輕型燃油客車拓展電動客車車型,在進(jìn)行綜合路況耐久過程中,車身車架扭桿安裝處出現(xiàn)橫梁強(qiáng)度不足開裂問題,存在安全隱患。本文對該問題進(jìn)
行分析,重新設(shè)計強(qiáng)度提升方案,進(jìn)行校核確認(rèn),并重新進(jìn)行耐久,最終改善異常問題。
關(guān)鍵詞 :扭桿安裝點(diǎn) ;強(qiáng)度提升 ;電動車拓展
中圖分類號 :U463 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A
0 引言
根據(jù)市場客戶需求,對某輕型國六燃油客車拓展為電動客車
車型,為增大電池和后部驅(qū)動系統(tǒng)布置空間,提高電池容量和續(xù)
航里程,對扭桿長度進(jìn)行縮短。為縮短項目開發(fā)周期,采用現(xiàn)有
扭桿縮短零件進(jìn)行試制裝車(圖 1)。
試制樣車完成后直接進(jìn)行 SPC 耐久試驗考核,在耐久試驗
2 945 km 后,出現(xiàn)左 / 右扭桿安裝座安裝處橫梁裂損失效現(xiàn)象,
扭桿無支撐且走偏,存在安全風(fēng)險,無法繼續(xù)耐久 [1]。如圖 2 所
示,車架橫梁在扭桿固定齒套安裝處,前端磨損且開裂,表面光亮。
后端鈑金裂損約 20.0 mm×20.0 mm,扭桿上調(diào)整墊塊處橫梁開
裂約 15.0 mm,扭桿橫梁中間開孔處貫穿開裂,車架橫梁鈑金開
裂失效。
2 問題調(diào)查和分析
2.1 設(shè)計狀態(tài)調(diào)查
開裂問題發(fā)生后,對試驗車輛出廠記錄進(jìn)行點(diǎn)檢。排查車架
橫梁和扭桿各部件單品性能,包括車架橫梁材質(zhì)力學(xué)性能分析、
尺寸量測以及車身上相關(guān)安裝點(diǎn)三坐標(biāo)檢測,結(jié)果均基本符合數(shù)
據(jù)設(shè)計狀態(tài)。
通過 CAE 對扭桿梁進(jìn)行分析,扭桿橫梁(材質(zhì) B280VK,料
厚 1.5 mm)各工況所受最大應(yīng)力 450.6 MPa, 大于材料屈服強(qiáng)度,
最小安全系數(shù)為 0.74,強(qiáng)度不足。
2.2 試制樣車失效模式分析
由于該問題首次在電動車車型出現(xiàn),傳統(tǒng)燃油車均未出
現(xiàn)該問題。結(jié)合單品排查符合設(shè)計狀態(tài)的結(jié)論,初步判定該
問題為車型拓展后,電動車整車空載質(zhì)量(1 870 kg)相對
燃油車 (1 599 kg) 增加了 271 kg,車身載荷變大 ;同時扭桿縮
短 297.0 mm,扭桿力矩變大。這導(dǎo)致車身橫梁鈑金所受應(yīng)力變大,
超過燃油車,最終導(dǎo)致裂損失效 [2]。綜上,耐久失效模式判定如下。
(1)由于扭桿橫梁前移,扭桿軸線較傳統(tǒng)燃油車不變,扭桿
固定齒套安裝處橫梁安裝點(diǎn)同扭桿固定齒套間隙變大。同時,后
端由于布置三電元器件,載荷變大,導(dǎo)致扭桿固定齒套同橫梁搭
接不均衡,前后輪弧同扭桿齒套間隙不一致,對扭桿安裝座限位
不足。兩端受力不均,后輪弧較前輪弧所受應(yīng)力大,橫梁鈑金(材
質(zhì) B280VK,料厚 1.5 mm)整體剛強(qiáng)度不足,后輪弧開裂至裂損,
前輪弧磨損嚴(yán)重。
(2)扭桿安裝臂受力大,使得扭桿調(diào)整螺栓對扭桿上安裝座
拉力大,導(dǎo)致扭桿上調(diào)整墊塊配合輪弧處車身鈑金開裂。
(3)車輛運(yùn)行中,左右兩側(cè)扭桿安裝點(diǎn)開裂,對橫梁實施向
上的作用力,扭桿橫梁本身抗彎曲剛度不足,導(dǎo)致兩側(cè)向上受力,
中間向下彎曲。彎曲過程中,由于橫梁上高壓線支架固定孔間距
小,且呈直線排布,導(dǎo)致應(yīng)力集中開裂貫穿。
圖 1 裝配狀態(tài)
圖 2 扭桿安裝座安裝處橫梁裂損
學(xué)術(shù) | 制造研究
ACADEMIC
043 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
3 優(yōu)化改善
針對上述調(diào)查結(jié)論,對車身扭桿橫梁處結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計和
優(yōu)化。初步優(yōu)化方案如下。
(1)提升扭桿橫梁材質(zhì)等級和料厚,調(diào)整高壓線固定位置,
取消橫梁中間直線排布孔位,減小應(yīng)力集中,增加扭桿橫梁剛性
和強(qiáng)度。
(2)新增加扭桿固定臂固定支架增大齒套安裝配合輪弧進(jìn)行
配合,取消原扭桿橫梁整體配合結(jié)構(gòu),改善約束不足問題,增大
圓弧配接長度,增加受力面積,減小應(yīng)力。扭桿固定臂固定支架
按整體式和分體式進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化(圖 3)。整體式剛性較分體式
好,因此料厚按較分體式小的數(shù)值進(jìn)行設(shè)定。由于舊扭桿橫梁配
接處強(qiáng)度不足,因此材質(zhì)等級提升,分體式按 SAPH440,整體式
按 B340/590DP 進(jìn)行設(shè)定(表 1)。
準(zhǔn),車輪向上負(fù)荷 4G,扭桿彈簧、下擺臂緩沖塊同時受力,輸
入該客車的扭桿力矩,此工況下零件不允許產(chǎn)生永久變形。分析
結(jié)果如表 2 所示。
圖 3 分體式和整體式
表 1 原方案與新方案材料對比
表 2 應(yīng)力分析結(jié)果
序號 零件名稱 原方案 分體式 整體式 備注
材質(zhì) 料厚/mm 材質(zhì) 料厚/mm 材質(zhì) 料厚/mm
1 扭桿橫梁 B280VK 1.5 SAPH440 2.0 SAPH440 2.0
2 左/右前扭桿固定臂固定支架 —— —— SAPH440 3.5 B340/590DP 3.3
3 左/右后扭桿固定臂固定支架 —— —— SAPH440 3.5
序號 零件名稱 材料 最大應(yīng)力
/MPa
屈服強(qiáng)度
/MPa
抗拉強(qiáng)度
/MPa
備注
1 扭桿橫梁 SAPH440 251.1 360 533
2 扭桿固定臂
支架
SAPH440 339.9 360 533 分體式
3 扭桿固定臂
支架
B340/590DP 346.7 423 635 整體式
(3)橫梁上的扭桿上調(diào)整墊塊配合孔大小由 R18 mm 調(diào)整
為 R17 mm,減小配合間隙。
(4)優(yōu)化扭桿橫梁兩側(cè)連接工藝,增加扭桿橫梁同縱梁側(cè)面
焊點(diǎn)數(shù)量,兩側(cè)二保焊含點(diǎn)優(yōu)化為點(diǎn)焊。
(5)扭桿橫梁同地板搭接處涂結(jié)構(gòu)膠,增大受力面積,形成
封閉管梁結(jié)構(gòu),使所受應(yīng)力可以通過整根橫梁進(jìn)行釋放。
4 相關(guān)驗證
對車身加強(qiáng)方案優(yōu)化后,進(jìn)一步進(jìn)行 CAE 校核、方案選定
和重新耐久驗證。
4.1 CAE 校核確認(rèn)
輸入材料參數(shù)后,對扭桿梁連接車身的一端全約束,扭桿放
開軸向旋轉(zhuǎn),其余自由度全約束。按照企業(yè)前懸架靜強(qiáng)度試驗標(biāo)
經(jīng)過 CAE 校核結(jié)果分析可知 :分體式和整體式扭桿橫梁(取
兩個方案最大應(yīng)力)和扭桿固定臂支架所受應(yīng)力均小于材質(zhì)屈服
強(qiáng)度,無塑性變形,滿足靜強(qiáng)度要求 ;經(jīng)過優(yōu)化后的車身強(qiáng)度
有較大改善,車身應(yīng)力最小安全系數(shù)由 BASE 版的 0.74 提高到
CASE 版的 1.06(分體式)和 1.22(整體式)。
4.2 方案選定
兩個方案均符合強(qiáng)度要求,從工藝和成本角度選擇最優(yōu)方案,
確認(rèn)如下。
4.2.1 工藝
(1) 沖 壓 工 藝 :分 體 式 與 整 體 式 鈑 金 方 案 沖 壓 均 可 成
型,但由于整體式(B340/590DP)鈑金材質(zhì)強(qiáng)度高于分體式
(SAPH440),且鈑金結(jié)構(gòu)導(dǎo)致工序涉及側(cè)沖孔和側(cè)整形工序
較為復(fù)雜,成型后存在應(yīng)力集中,反彈難控制,精度差,產(chǎn)品
不良率較分體式高問題。因此,分體式鈑金沖壓性能和產(chǎn)品精
度優(yōu)于整體式方案。
(2)焊接工藝 :整體式和分體式均可通過夾具設(shè)變與扭桿橫
梁實現(xiàn)焊接,整體式由于增加和縱梁搭接焊點(diǎn),相對分體式需要
新增車架夾具設(shè)變,費(fèi)用較分體式略高。
(3)涂裝和總裝工藝及維修性 :兩個方案涂裝與總裝工藝均
可施行,裝配性和維修性同原方案 [3]。
4.2.2 成本
兩者零件質(zhì)量相當(dāng),分體式鈑金模具為鋼板模,共拉延、修
(下轉(zhuǎn)第 47 頁)
044 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
學(xué)術(shù) | 職業(yè)教育
ACADEMIC
《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》課程“1+X”課證融通體系探索
(福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,南平 353000)
劉曉丹
摘要 :在職業(yè)教育進(jìn)入“1+X”的時代背景下,汽車運(yùn)用與維修專業(yè)的發(fā)展方向和教學(xué)模式應(yīng)該要朝著書證融通、崗課結(jié)合的方向發(fā)展。《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》
作為汽車類專業(yè)的核心課程,加上現(xiàn)代轎車的電子化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的程度越來越高,其教學(xué)內(nèi)容的整合重構(gòu)、教學(xué)模式的優(yōu)化改革以及和“1+X”制度的課證融通
體系構(gòu)建,都影響著培養(yǎng)汽車電子電氣維修專業(yè)人才的質(zhì)量水平。本文就該課程的課證融通體系構(gòu)建展開探索。
關(guān)鍵詞 :“1+X”;汽車 ;電氣設(shè)備 ;課證融通
中圖分類號 :G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A
0 引言
2019 年 1 月 24 日,國務(wù)院印發(fā)了《國家職業(yè)教育改革實施
方案》。該《方案》明確指出 :職業(yè)教育與普通教育是兩種不同
教育類型,具有同等重要地位。但目前我們國家職業(yè)教育仍然面
臨著體系不完善、標(biāo)準(zhǔn)不健全、產(chǎn)教融合水平不夠深入以及人才
培養(yǎng)質(zhì)量參差不齊等諸多問題。為了解決上述問題,培養(yǎng)復(fù)合型
技術(shù)技能人才,《方案》指出,2019 年開始啟動“學(xué)歷證書 + 若
干職業(yè)技能等級證書”制度試點(diǎn),即“1+X”證書試點(diǎn)工作。
汽車運(yùn)用與維修專業(yè)是首批參加“1+X”證書試點(diǎn)的專業(yè)之
一,汽車售后維修服務(wù)行業(yè)也是當(dāng)下人才最緊缺行業(yè)之一。再加
上現(xiàn)代汽車技術(shù)進(jìn)步非???,電子化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的程度越
來越高,這就更需要學(xué)校和企業(yè)培養(yǎng)出高質(zhì)量的汽車電子電氣檢
修人才 [1]。
1 現(xiàn)狀分析
1.1 課程之間知識內(nèi)容的整合度不足,缺乏典型的工作任務(wù)
當(dāng)下汽修專業(yè)存在著部分教學(xué)內(nèi)容在課程之間出現(xiàn)相互重疊
的現(xiàn)象,比如 :汽車點(diǎn)火系統(tǒng)相關(guān)的知識內(nèi)容在《汽車電氣設(shè)備
構(gòu)造與維修》、《汽車故障診斷技術(shù)》以及《汽車發(fā)動機(jī)電控技術(shù)》
等專業(yè)課程中均有涉及。知識點(diǎn)重復(fù)、技能點(diǎn)被分割,這種碎片
化的教學(xué)不利于學(xué)生形成系統(tǒng)的、完整的知識鏈體系。
重新梳理和整合課程的知識點(diǎn)與技能點(diǎn),形成各個課程典型
工作任務(wù)是解決上述問題的有效手段。典型工作任務(wù)的來源是在
崗位上,但目前各個職業(yè)院校產(chǎn)教融合的深度參差不齊,設(shè)計的
教學(xué)工作任務(wù)不夠典型。
1.2 教學(xué)手段缺乏創(chuàng)新,在課堂中學(xué)生的主體地位不夠突出
《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》這門課程的實踐性很強(qiáng),教學(xué)
中學(xué)生動手操作的學(xué)時要多,但是院校的設(shè)備資源是有限的 [2]。
目前的教學(xué)現(xiàn)況是一部分學(xué)生在練習(xí),另一部分學(xué)生則在邊上看,
甚至在一旁玩起手機(jī)。在常規(guī)的教學(xué)模式下,學(xué)生的主體地位很
難得到體現(xiàn),課堂參與度自然不高,極大降低了課堂效率。
1.3 缺乏統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)和完整、全面的評價方式
該門課程在教學(xué)與考核中有著評價標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的怪象。課程
標(biāo)準(zhǔn)定一套,實際教學(xué)用一套,技能鑒定考一套,高職大賽比一
套,用人單位新一套,究竟還有多少套?這也意味著在傳統(tǒng)教學(xué)
中,教師對學(xué)生的成績評定缺乏客觀性,影響著用人單位對學(xué)生
能力的甄別。
2 課證融通體系探索
2.1 設(shè)計思路
根據(jù)北京中車行高新技術(shù)有限公司職業(yè)教育培訓(xùn)評價組織發(fā)
布的《汽車運(yùn)用與維修 1+X 證書制度職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)》,汽車
電子電氣與空調(diào)舒適系統(tǒng)技術(shù) - 中級模塊考核分為 :電子控制電
路檢測與維修、起動與充電系統(tǒng)檢測維修、電器與控制部件檢測
與維修以及空調(diào)和舒適系統(tǒng)檢測維修 4 個部分。每個部分又細(xì)分
為 5 個子任務(wù),一共有 20 項典型工作任務(wù)。
為了避免這些技能點(diǎn)在課程之間出現(xiàn)重復(fù)教學(xué)、知識點(diǎn)分割
的現(xiàn)象,對照汽車運(yùn)用與維修“1+X”證書職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn),對《汽
車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》這門課程的授課內(nèi)容進(jìn)行了梳理、整合
和重新構(gòu)建。其中,汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的相關(guān)部分知識內(nèi)容移到《汽
車發(fā)動機(jī)電控技術(shù)》這門課程講授 ;汽車空調(diào)相關(guān)知識內(nèi)容移到
《汽車空調(diào)系統(tǒng)課程》講授 ;汽車電子防盜系統(tǒng)與安全氣囊相關(guān)
知識內(nèi)容移到《車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》這門課程講授。
剩余知識內(nèi)容重新整合后劃分為 :汽車電路讀識與電路元件
045 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
學(xué)術(shù) | 職業(yè)教育
ACADEMIC
檢測、汽車電源系統(tǒng)的性能檢測與故障排除、汽車起動系統(tǒng)檢測
與故障排除、汽車照明與信號系統(tǒng)檢測與故障排除以及汽車輔助
電器檢測與故障排除 5 個教學(xué)情景。具體學(xué)習(xí)目標(biāo)如下。
2.1.1 汽車電路讀識與電路元件檢測
該部分內(nèi)容要求學(xué)生通過查閱技術(shù)資料、電路圖,能夠找到
指定工作電路的熔絲、繼電器和執(zhí)行器的位置 ;能根據(jù)電路圖識
別各個端子和導(dǎo)線的特征,判斷其功用。并要求學(xué)生可以利用萬
用表、試燈、示波器和故障診斷儀等工具對相應(yīng)電路元件進(jìn)行診
斷、判別。
2.1.2 汽車電源系統(tǒng)的性能檢測與故障排除
該部分內(nèi)容要求學(xué)生對充電系統(tǒng)的性能有正確的評估判斷,
能檢測蓄電池電壓、起動時電壓降和瞬時電流以及電源系統(tǒng)充電
電壓和電流等。并要求學(xué)生能完成交流發(fā)電機(jī)的不解體和解體檢
測,能完成發(fā)電機(jī)的拆裝與更換。
2.1.3 汽車起動系統(tǒng)檢測與故障排除
該部分內(nèi)容要求學(xué)生對起動系統(tǒng)的工作原理要精通,能夠用
聽音的方式對起動控制電路是否接入工作有基本判別。能完成起
動系統(tǒng)的不解體和解體檢測。
2.1.4 汽車照明與信號系統(tǒng)檢測與故障排除
該部分內(nèi)容要求學(xué)生能根據(jù)技術(shù)資料查找車內(nèi)、外燈光和信
號電路系統(tǒng)中,開關(guān)、熔絲、繼電器和燈泡等電路元件的位置,
并能使用正確的工具、儀表判斷其性能好壞,以及完成更換。
2.1.5 汽車輔助電器檢測與故障排除
該部分內(nèi)容要求學(xué)生能根據(jù)技術(shù)資料查找玻璃升降器、電動
刮水器和電動座椅等輔助電器設(shè)備電路系統(tǒng)中,開關(guān)、熔絲、繼
電器和執(zhí)行器等電路元件的位置,并能使用正確的工具、儀表判
斷其性能好壞,以及完成更換。
按上述方式對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新構(gòu)建后(圖 1),《汽車電氣
設(shè)備構(gòu)造與維修》課程的教學(xué)和實訓(xùn)內(nèi)容可以完全覆蓋“起動與
充電系統(tǒng)檢測維修”和“電器與控制部件檢測維修”兩個考核模
塊的所有典型工作任務(wù),使得“1+X”證書的考核內(nèi)容與平時的
課堂教學(xué)、實訓(xùn)緊密結(jié)合起來,達(dá)到課證融通、學(xué)技并重的效果,
為人才培養(yǎng)質(zhì)量的不斷提高打好基礎(chǔ)。
2.2 教學(xué)實施與安排
《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》課程的實踐性非常強(qiáng),要提高
人才培養(yǎng)的質(zhì)量,必須要給予充沛的實訓(xùn)學(xué)時。但是大多數(shù)學(xué)校
圖 1 課證融通對應(yīng)關(guān)系
046 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
學(xué)術(shù) | 職業(yè)教育
ACADEMIC
在實訓(xùn)環(huán)節(jié)中,往往存在著設(shè)備資源不足的問題。同一實訓(xùn)任務(wù)
學(xué)生可以利用的設(shè)備臺套數(shù)是非常有限的,一般院校也就只能滿
足 4 ~ 6 臺設(shè)備同時使用。而一個班的學(xué)生人數(shù)通常接近 50 人,
按傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行分組實訓(xùn),每組學(xué)生數(shù)將達(dá)到 8 ~ 12 人。
學(xué)生多、資源有限,如此安排就意味著學(xué)生實際練習(xí)的時間將大
大減少,學(xué)生“閑”的時間多,就容易不自覺地玩起手機(jī),導(dǎo)致
課堂效率大大降低,難以保障教學(xué)效果。
為了解決上述問題,使學(xué)生的技能實訓(xùn)有可靠的保障,我校
采用如下教學(xué)策略。
2.2.1 基礎(chǔ)知識課前學(xué)
依托手機(jī)、電腦等智能終端展開課前預(yù)習(xí),教師在網(wǎng)絡(luò)平臺
上傳微課視頻,并讓學(xué)生完成相關(guān)預(yù)習(xí)作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生利用碎片
時間自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。把“分類”、“結(jié)構(gòu)”、“組成”和“作用”
這些基礎(chǔ)知識,通過學(xué)生自學(xué)來完成。
2.2.2 核心知識課堂學(xué)
通過線上預(yù)習(xí)后,學(xué)生對課程內(nèi)容有了一定的掌握。課堂教
學(xué)在安排上要直截了當(dāng),直入主題。教學(xué)時長要向講授重點(diǎn)知識
和解決難點(diǎn)問題傾斜,在“工作原理”、“診斷思路”和“診斷方法”
等核心知識上下足功夫。
2.2.3 技能本領(lǐng)動手學(xué)
所謂“動手學(xué)”,就是盡可能提高學(xué)生實訓(xùn)教學(xué)的時長,打
造一種常規(guī)教學(xué)和翻轉(zhuǎn)實訓(xùn)相結(jié)合的教學(xué)模式。常規(guī)教學(xué)中主
要通過教師講授和示范對核心知識進(jìn)行講解,課時要少,內(nèi)容
要精。余下的大量學(xué)時進(jìn)行集中翻轉(zhuǎn)實訓(xùn),作為“1+X”證書的
考核強(qiáng)化培訓(xùn)。如圖 2 所示,該課程分別在情景 3 和情景 5 教
學(xué)結(jié)束后進(jìn)行集中的翻轉(zhuǎn)實訓(xùn),累積學(xué)時達(dá)到 50 個,約占總學(xué)
時的 55%。
翻轉(zhuǎn)實訓(xùn)具體應(yīng)該怎么實施,以“起動與充電系統(tǒng)檢測維修”
模塊為例。該模塊有 5 個工作任務(wù),每個任務(wù) 4 個學(xué)時,共 20
個學(xué)時。把 50 人的班級分成 10 組,每組 5 名同學(xué),并按圖 3
方式安排教學(xué)。在第一個 4 學(xué)時,1 組和 2 組同時進(jìn)行“起動
電路檢測維修”典型工作任務(wù)訓(xùn)練,剩下的小組也同時進(jìn)行著
不同工作任務(wù)的訓(xùn)練。4 個學(xué)時過后,各個小組按圖中的安排
依次輪換,以此類推。20 個學(xué)時后,所有小組都依次完成了這
5 個典型工作任務(wù)。
圖 3 翻轉(zhuǎn)實訓(xùn)教學(xué)安排
圖 2 教學(xué)學(xué)時安排
這樣實施教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)在于 :第一,教學(xué)設(shè)備每項任務(wù)只需
2 臺套即可開展實訓(xùn),極大程度緩解了教學(xué)設(shè)備資源不足的壓
力,也提高了教學(xué)設(shè)備的整體利用率 ;第二,每組學(xué)生數(shù)大大
減少,學(xué)生的課堂參與度極大提高,同時成員間也可以在學(xué)員、
考官和助教之間進(jìn)行角色互換,培養(yǎng)了自我評價和相互評價的
本領(lǐng)。
2.2.4 疑難問題反復(fù)學(xué)
所謂教學(xué)難點(diǎn),是要建立在一定的學(xué)情分析之上的。面對
不同的學(xué)生,教學(xué)的難點(diǎn)一定也不盡相同,那么如何準(zhǔn)確把握
047 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
學(xué)術(shù) | 職業(yè)教育
ACADEMIC
[1] 陳 琦 . 人 才 嚴(yán) 重 稀 缺 已 成 為 汽 車 維 修 行 業(yè) 之“痛”[J]. 汽 車 與 配
件 ,2020(18):31.
[2] 陳啟新 . 基于高職院校汽車電氣系統(tǒng)課程教學(xué)的研究 [J]. 農(nóng)家參
謀 ,2020(09):259.
[3] 藍(lán)民華 , 王曉洋 .”1+X”證書制度下汽車電器與電子設(shè)備教學(xué)改革研究
[J]. 汽車維護(hù)與修理 ,2021(04):46-47.
【參考文獻(xiàn)】
作者簡介 :
劉曉丹,本科,助理實驗師,研究方向為汽車“1+X”教學(xué)改革。
圖 4 評分細(xì)則
教學(xué)難點(diǎn),因材施教呢?學(xué)生的主動提問是一種可靠且便捷的
解決方法,通過網(wǎng)絡(luò)平臺搭建起師生相互交流答疑平臺,可以
快速、準(zhǔn)確定位到學(xué)生的困惑點(diǎn),從而有針對性地幫助學(xué)生解
決難題。
2.3 考核與評價
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,考試是評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段。
但作為一門實踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程,其過程性評價應(yīng)該要有充分
體現(xiàn) [3]。比如在起動系統(tǒng)的檢測中,一名學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)沒有
準(zhǔn)確找出故障位置,但是在操作過程中他懂得查閱相應(yīng)的技術(shù)資
料,找到了熔絲、繼電器等關(guān)鍵電路元件并對其進(jìn)行檢測,只是
檢測的結(jié)果不完全正確,導(dǎo)致其未完成任務(wù)。
這樣他在相應(yīng)的技能點(diǎn)上應(yīng)酌情扣分,而在操作面上應(yīng)給予
他查閱、分析技術(shù)資料的相應(yīng)分?jǐn)?shù)。構(gòu)建這樣細(xì)化的評分體系,
才能完全把過程性考核融入教學(xué)和考核過程中,對學(xué)生的綜合評
價才更加科學(xué)、客觀和準(zhǔn)確。
參照培訓(xùn)評價組織發(fā)布的“1+X”證書職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn),
評分細(xì)則應(yīng)包含 6 個方面(圖 4)。為了保證評價的客觀性,還應(yīng)
該從自評、互評和師評三個維度考量。
3 結(jié)束語
打造汽車運(yùn)用與維修專業(yè)書證融通的人才培養(yǎng)模式要從
課程改革、課證融通體系的構(gòu)建開始,《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與
維修》作為培養(yǎng)汽車電子電器檢修人才的關(guān)鍵課程之一,必然
要充分與 X 證書相融合。但是僅僅完成課證融通體系的構(gòu)建還
是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,真正能使“1+X”證書制度落地的有效舉措,
還應(yīng)該從三教改革開始 , 該課程三教改革究竟如何推進(jìn),將另
作一番論述。
(上接第 43 頁)
邊沖孔和翻邊整形三序 ;而整體式鈑金模具為鑄造模,共落料沖
孔、翻邊成型、折彎、側(cè)整形和側(cè)沖孔側(cè)切五序。整體式模具較
分體式模具材質(zhì)費(fèi)用高,工序多,因此,整體式鈑金模具費(fèi)用較
高。同時整體式鈑金材料利用率為 47.53%,較分體式材料利用
率 54.16% 低,整體式鈑金材料較為浪費(fèi)。
綜上,在滿足強(qiáng)度的前提下,分體式結(jié)構(gòu)方案從各工藝環(huán)節(jié)
和成本進(jìn)行評估,整體方案優(yōu)于整體式。因此,采用分體式方案
進(jìn)行問題點(diǎn)對應(yīng)。
4.3 車輛耐久驗證
按照分體式方案進(jìn)行支架開發(fā)后,進(jìn)行耐久驗證,耐久
8 037 km 后,局部有壓痕,未開裂,優(yōu)化后方案滿足設(shè)計及試驗
強(qiáng)度要求。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 余志生 . 汽車?yán)碚?[M]. 第 5 版 . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2009.
[2] 劉惟信 . 汽車設(shè)計 [M]. 北京 : 清華大學(xué)出版社 ,2001.
[3] 段華東 . 城軌轉(zhuǎn)向架抗側(cè)滾扭桿的剛度和強(qiáng)度分析 [J], 電力機(jī)車與城軌
車輛 ,2010,33(02):41-44.
作者簡介 :
林佳峰,本科,工程師,研究方向為輕型客車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計和開發(fā)。
5 結(jié)束語
在以傳統(tǒng)燃油車為平臺對車型進(jìn)行電動車拓展的過程中,
需要對整車和各系統(tǒng)進(jìn)行校核確認(rèn),對系統(tǒng)變更引起的問題進(jìn)
行優(yōu)化改善。同時,通過模擬分析和試驗進(jìn)行驗證,結(jié)合工藝
和成本考量,尋求最優(yōu)方案,以確保拓展后車型滿足國家各項
新法規(guī)要求。
048 AUTO DRIVING & SERVICE?2021 . 11
學(xué)術(shù) | 職業(yè)教育
ACADEMIC
疫情背景下汽車檢測與維修專業(yè)信息化網(wǎng)絡(luò)課程改革研究之
名師工作室助力網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)
(長春汽車工業(yè)高等??茖W(xué)校,長春 130013 ;吉林省第二實驗學(xué)校,長春 130011 ;長春一東離合器股份有限公司,長春 130011)
郭紫威 1
、程瑤 2
、王鑫 3
摘要:名師工作室充分發(fā)揮了名師的示范、輻射和指導(dǎo)作用,實現(xiàn)了資源共享、智慧生成、全員提升的目的,疫情期間在汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)、發(fā)展、
創(chuàng)新和維護(hù)方面起到了至關(guān)重要的作用。本文將綜述,名師工作室助力汽檢專業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)的作用、對優(yōu)秀教師團(tuán)隊的培養(yǎng)和整合優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)資源的實施辦法。
關(guān)鍵詞 :名師工作室 ;團(tuán)隊培養(yǎng) ;整合資源
中圖分類號 :G710 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A
基金項目 :吉林省職業(yè)教育與成人教育教學(xué)改革研究 2020 年度《疫情背景下汽車檢測與維修專業(yè)信息化網(wǎng)絡(luò)課程改革研究》課題(課題編號 :2020ZCY199)成果。
0 引言
2020 年疫情的突如其來,使得汽車檢測與維修專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)
課程迎來了重大變革。本課題研究的目標(biāo)是對這些變革進(jìn)行歸納
總結(jié),吸取成功經(jīng)驗,為建設(shè)完善的汽檢網(wǎng)絡(luò)課程提供支持。本
課題已經(jīng)完成了對疫情期間汽檢專業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程面臨的問題及對
策、汽檢專業(yè)在重大公共事件下的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理制度的研究等。
本課題還對疫情期間我校孫雪梅名師工作室助力汽車檢測與維修
專業(yè)信息化網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)方面進(jìn)行了重要研究。
我校孫雪梅名師工作室自 2015 年成立以來,已經(jīng)完成了培
養(yǎng)教師團(tuán)隊、整合優(yōu)質(zhì)教育資源、社會咨詢與服務(wù)等方面的工作。
研究發(fā)現(xiàn),名師工作室這些年的工作成果可以輔助汽檢專業(yè)網(wǎng)絡(luò)
課程建設(shè),不僅可以為青年教師提供權(quán)威示范教學(xué)的“教材”,
還可以利用工作室整合的優(yōu)質(zhì)視頻教學(xué)資源用于疫情期間的線上
線下教學(xué)。
1 疫情期間名師工作室在專業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)中的作用
1.1 為網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)教學(xué)團(tuán)隊搭建專業(yè)提升的平臺
網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)離不開一些基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備保障,工作室為此
建成一間高水平的專用技能培訓(xùn)教室,用于專業(yè)教師汽車維修技
能培訓(xùn)。教室能容納 20 人,方便車輛及實訓(xùn)設(shè)備進(jìn)出,配備有
實訓(xùn)車輛和完善的設(shè)備工具,以及投影儀、電子白板和實物投影
裝置等教學(xué)儀器設(shè)備。
工作室對專業(yè)教師的現(xiàn)有技能水平進(jìn)行摸底,將教師劃分成初
級、中級、高級和專家四個層次,并制定每個級別的崗位技能標(biāo)準(zhǔn)。
工作室依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對每一個級別的教師制定培訓(xùn)計劃和方案,開展針
對性強(qiáng)的個性化培訓(xùn),讓每一位專業(yè)教師技能都能提升一個層次。
工作室還組織全校青年專業(yè)教師進(jìn)行技能微視頻大賽,研究
技能點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)操作流程,組織現(xiàn)場實施展示。此外,還組織青年
教師研究視頻剪輯和制作,提升他們專業(yè)技能水平和教學(xué)微視頻
制作能力。這些都為汽檢專業(yè)在疫情期間網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)奠定了汽
檢專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)和信息技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)。
1.2 成為網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)及實施的實驗室
在日常授課過程中,工作室利用攝像機(jī)拍攝教學(xué)錄像和演示
錄像,將這些視頻收集起來,經(jīng)過后期的精心制作,形成實用的
技能培訓(xùn)視頻資源庫,進(jìn)而開發(fā)一系列的慕課和微課。在工作室
的牽頭下,我校相繼開發(fā)了汽車使用與維護(hù)(50 個技能點(diǎn))、發(fā)
動機(jī)檢修(30 個技能點(diǎn))、汽車底盤(40 個技能點(diǎn))、汽車電氣
系統(tǒng)(40 個技能點(diǎn))、汽車舒適與安全系統(tǒng)(40 個技能點(diǎn))、以
及汽車綜合故障診斷(20 個技能點(diǎn))等技能視頻資源庫。
這些日常開發(fā)出來的視頻資源在疫情期間的線上教學(xué)過程中
發(fā)揮了很重要的輔助作用,同時也能讓很多同類院校收益。
此外,工作室還結(jié)合每一個課程模塊,開發(fā)制作了一批能充
分實現(xiàn)預(yù)期教學(xué)培訓(xùn)功能的教具。在應(yīng)用這些教具的過程中不斷
對其進(jìn)行完善,最終可以在省內(nèi)及全國范圍內(nèi)推廣。
1.3 成為學(xué)生參與建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程的強(qiáng)力支撐
網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)光有老師是不夠的,需要學(xué)生們的廣泛參與,
要讓學(xué)生既是網(wǎng)絡(luò)課程的受益者,同時也是網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)者。
工作室努力為學(xué)生創(chuàng)造提升技能、展示自我水平以及參與網(wǎng)絡(luò)課
程建設(shè)的機(jī)會。比如為學(xué)生創(chuàng)造汽車維修技能競賽的機(jī)會,鼓勵
學(xué)生積極參賽,通過大賽調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到以賽促學(xué)、
以賽促練的目的。工作室的團(tuán)隊成員也對參賽學(xué)生進(jìn)行有效的指
導(dǎo),使學(xué)生們的技能水平迅速得到提升。