卡羅拉轎車雨刮系統(tǒng)工作原理與故障診斷

劉明瑞

（廣州市交通運(yùn)輸職業(yè)學(xué)校，廣東 廣州 510440）

在教學(xué)中，學(xué)生往往對雨刮系統(tǒng)的手動間歇擋和低速、快速擋學(xué)習(xí)掌握比較好，但對于如何實(shí)現(xiàn)自動間歇擋和在噴洗的時(shí)候，為何雨刮能自動工作，實(shí)現(xiàn)手動間歇功能，表示不理解。而很多教材和參考書上，也并沒有對雨刮自動間歇擋的工作原理進(jìn)行闡述。本文以卡羅拉轎車雨刮系統(tǒng)為例，闡述雨刮的工作原理和故障檢修。

1 雨刮系統(tǒng)概述

電動雨刮系統(tǒng)是轎車上的重要電器設(shè)備，它可以掃除風(fēng)窗玻璃上阻礙視線的雨雪和灰塵，保證汽車駕駛員具有良好的視線，對汽車安全行駛具有重要作用。它具有噴洗功能、手動間歇擋、自動間歇擋和慢速、快速擋，一些汽車的雨刮系統(tǒng)，還具有雨量傳感器，自動感應(yīng)雨量的大小從而調(diào)整雨刮的轉(zhuǎn)動速度。

2 電動雨刮系統(tǒng)的組成和工作原理

2.1 雨刮系統(tǒng)組成

卡羅拉轎車的雨刮系統(tǒng)由機(jī)械刮水系統(tǒng)和雨刮控制系統(tǒng)組成，機(jī)械刮水系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 機(jī)械刮水系統(tǒng)

2.2 工作原理

2.2.1 手動間歇擋

圖2為雨刮控制系統(tǒng)電路圖。當(dāng)操控前雨刮開關(guān)C11，打到MIST擋位時(shí)，C11開關(guān)端子8和端子7連接導(dǎo)通。手動間歇擋電源25 A WIPER熔斷絲→7IL→C11雨刮開關(guān)8引腳→C11前開關(guān)7引腳→F6雨刮器電機(jī)1引腳→F6前雨刮器電機(jī)5引腳→EA搭鐵，實(shí)現(xiàn)慢速。當(dāng)松開前雨刮開關(guān)C11的MIST擋，C11自動彈回OFF位置，電源切斷，MIST停止工作。

2.2.2 雨刮自動間歇擋

1）電容C1充電 當(dāng)開關(guān)C11打到INT擋，電源從點(diǎn)火開關(guān)到25 A WIPER→7IL→C11雨刮開關(guān)8引腳→內(nèi)部電阻R1→電容C1充電→C11開關(guān)6引腳→F6前雨刮電機(jī)3引腳→F6前雨刮電機(jī)5引腳→EA搭鐵。

2）電容C1放電 當(dāng)電容C1充滿后，開始釋放電量。同時(shí)，C11前雨刮電機(jī)8引腳→R1→經(jīng)過C11開關(guān)INT→d1二極管→電阻R2，V1三極管基極產(chǎn)生電位，V1三極管的集電極通過磁感線圈KT1產(chǎn)生電位，V1三極管的基極和集電極產(chǎn)生電位差，使得V1三極管導(dǎo)通，經(jīng)過C11前雨刮水器和噴洗器開關(guān)5引腳→IE搭鐵。因此，繼電器KT1線圈形成回路，產(chǎn)生磁場，吸引開關(guān)K，使開關(guān)K吸合到右側(cè)接觸點(diǎn)。電源通過C11開關(guān)INT，從C11開關(guān)8引腳→繼電器開關(guān)K→C11開關(guān)INT檔→C11開關(guān)7引腳→F6雨刮電機(jī)1引腳→F6雨刮電機(jī)5引腳→EA搭鐵，雨刮慢速轉(zhuǎn)動。

圖2 雨刮控制系統(tǒng)電路

3）電容C1再次充電 當(dāng)電容C1電量釋放完后，V1三極管的基極電位消失，三極管V1截止，繼電器KT1線圈無法形成回路，磁場消失，繼電器活動開關(guān)K彈回左側(cè)接觸點(diǎn)，從而切斷了雨刮電機(jī)電路。電源重新回到1）狀態(tài)，給電容C1充電。

當(dāng)電容C1充滿電后，再次使得繼電器活動開關(guān)K吸合到右側(cè)接觸點(diǎn)，雨刮電機(jī)再次工作。電容C1的充電時(shí)間為3.3±1 s左右。

2.2.3 雨刮慢速擋

當(dāng)前雨刮開關(guān)C11打到LO擋位，電源→C11開關(guān)8引腳→C11開關(guān)7引腳→F6雨刮電機(jī)1引腳→F6雨刮電機(jī)5引腳→EA搭鐵。實(shí)現(xiàn)雨刮慢速擋位工作，其動作間隔為3.3±1 s左右。

2.2.4 雨刮快速擋

當(dāng)前雨刮開關(guān)C11打到HI檔位，電源→C11開關(guān)8引腳→C11開關(guān)9引腳出→F6雨刮電機(jī)4引腳→F6雨刮電機(jī)5引腳→EA搭鐵。實(shí)現(xiàn)雨刮快速擋位工作，其動作間隔為1.6±1s左右。

2.2.5 雨刮噴洗功能

當(dāng)雨刮開關(guān)C11打到WASHER位置，電源→15A WASHER→9IC→F5前噴洗電機(jī)→C11開關(guān)4引腳→C11開關(guān)5引腳→IE搭鐵，噴洗泵接通工作。

同時(shí)，C11接通WASHER擋，使得V2三極管基極形成回路，其電源：蓄電池→25 A WIPER熔斷絲→7IL→C11雨刮水器和噴洗器開關(guān)8引腳→R4電阻→R7電阻→C11開關(guān)5引腳→IE搭鐵。形成回路，產(chǎn)生電位。

集電極側(cè)通過蓄電池→25A WIPER熔斷絲→7IL→C11雨刮水器和噴洗器開關(guān)8引腳→V2集電極，V2三極管基極和集電極產(chǎn)生電位差，使得V2三極管導(dǎo)通，V2三極管發(fā)射極有電位→R6 電阻→R5電阻，V1三極管基極產(chǎn)生電位，同時(shí)給C2電容充電，C2電容→C11開關(guān)5引腳→IE搭鐵。

同時(shí)，蓄電池→25A WIPER熔斷絲→7IL→C11雨刮水器和噴洗器開關(guān)8引腳→V1集電極。V1三極管基極和集電極產(chǎn)生電位差，V1三極管導(dǎo)通→C11開關(guān)5引腳→IE搭鐵。C11開關(guān)內(nèi)部集電極KT1線圈產(chǎn)生磁場，吸合開關(guān)K到繼電器右側(cè)觸點(diǎn)。

點(diǎn)火開關(guān)到25A WIPER→7IL→C11前雨刮水器和噴洗器開關(guān)8引腳→C11內(nèi)部繼電器活動開關(guān)K→C11開關(guān)OFF位→C11開關(guān)7引腳→F6雨刮電機(jī)1引腳→F6雨刮電機(jī)5引腳→EA搭鐵。此時(shí)，雨刮電機(jī)慢速擋工作。

因此，打開雨刮噴洗擋位，不僅實(shí)現(xiàn)了噴水功能，同時(shí)，雨刮電機(jī)慢速擋電路也同時(shí)接通，一同工作，實(shí)現(xiàn)噴洗功能。

3 雨刮系統(tǒng)元件故障檢修

雨刮系統(tǒng)的元件發(fā)生故障時(shí)，故障現(xiàn)象主要表現(xiàn)為相關(guān)擋位不能正常工作。雨刮系統(tǒng)元件主要有雨刮水器、噴洗開關(guān)C11和雨刮電機(jī)F6。

雨刮水器和噴洗開關(guān)C11的檢測采用電阻測試，萬用表歐姆擋測試前刮水器開關(guān)導(dǎo)通性，C11端子號見圖3，前刮水器開關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)見表1。

對雨刮系統(tǒng)參考表2進(jìn)行線路檢測。

表1 前刮水器開關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)

4 故障排除實(shí)例

一輛卡羅拉轎車雨刮只能實(shí)現(xiàn)快速擋，MIST、INT、LO、H擋均不能工作，且雨刮停止后，不能回復(fù)到原始位置。按照下面步驟進(jìn)行診斷。

根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障點(diǎn)、C11開關(guān)本身、控制線路故障、雨刮電機(jī)故障和搭鐵故障。

1）點(diǎn)火開關(guān)置于ON位置。

表2 雨刮系統(tǒng)線路檢測規(guī)定

2）操作雨刮開關(guān)C11各擋位，查看故障現(xiàn)象。

3）查看15 A WASHER熔斷絲是否良好，開關(guān)線束接頭是否松動。

4）萬用表歐姆擋，按表2進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)C11（7）—F6（1）不導(dǎo)通，更換線束，重新操作雨刮各擋位開關(guān)，系統(tǒng)恢復(fù)正常，故障排除。

5 結(jié)語

車身電器教學(xué)中，涉及到很多的車身電路，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，首先要解決電路識讀問題，這樣才能在解決故障的時(shí)候，在電路的指引下，進(jìn)行故障排除。同時(shí)，要對電器設(shè)備的工作原理進(jìn)行學(xué)習(xí)，只有明白了電器設(shè)備各個(gè)控制方式原理，出現(xiàn)故障后，才能更好地分析該故障現(xiàn)象可能是由于哪些原因造成。

因此，在教學(xué)中，不能簡單地教學(xué)生直接如何檢測，應(yīng)該把工作原理和電路識圖結(jié)合起來，即明白工作原理又明白控制方式，兩者相輔相成，才能取得更好的教學(xué)效果。

［1］ 王忠良.汽車電子控制技術(shù)的運(yùn)用及分類［J］.現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2012（10）：197-198.

［2］ 江軍.汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術(shù)研究［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2015（3）：259.

［3］ 王占軍.汽車電器設(shè)備故障分析及診斷［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（12）：157.

［4］ 關(guān)東陽.汽車電器故障特點(diǎn)的分析與維修［J］.科技資訊，2011（22）：120.