HOWO车型新刮水电气系统故障分析及改进

韩庆福，孟国龙，朱磊磊，张文斌

（中国重汽集团技术发展中心汽车电子设计部，山东 济南 250002）

1 故障原因

根据重汽卡车公司反馈，装配新电气系统的HOWO车，下线时普遍存在刮刷停位需要进行二次调整才能自动停在风窗玻璃下沿规定区域的情况。

新电气系统于2012年11月在重汽卡车公司HOWO车型上应用，与之前的电气系统相比，取消原来的车身中央控制单元 （CBCU），更改整车控制逻辑，通过具备CAN通信的组合仪表，实现动力模块需要显示的有关内容；闪光、刮水、雾灯等功能，通过集成的中央电气接线盒和多功能控制器实现相关控制；调整翘板、组合等开关的工作电流，直接实现了有关执行器件的控制。较之前带有车身中央控制单元的电气系统，虽智能和灵活配置较差，但性价比高，可维修性好。系统中的多功能控制器主要包括闪光，刮水，前、后雾灯，预热，排气制动及熄火控制等功能，其中刮水低速开关、刮水间歇开关、刮水喷淋开关、刮水回位信号、刮水低速继电器线圈端连接到多功能控制器。

经分析，目前刮水电气系统刮刷靠的是惯性制动停位，惯性制动是刮水电气系统在断电后刮刷靠运动惯量逐渐衰减而自然停止，受负载变化的影响，每次停位位置都不一样，且偏差较大，故需进行二次调整。

2 改进方案

彻底解决该问题的方法是将惯性制动改为能耗制动。能耗制动是电机控制可靠性较高的传统制动方式，能保证刮水系统断电后刮刷比较准确地停在初始位置 （风窗玻璃下沿规定的区域），目前行业内多采取此方式控制。改进前后电路见图1、图2。

2.1 改进前

改前刮水电气系统电路见图1。由于二极管的存在，导致刮水电动机无法进行能耗制动，完全靠运动惯量逐渐衰减而自然停止，受负载变化的影响，每次停位位置都不一样。

2.2 改进后

改进后电路见图2。将二极管的位置进行改变，整车用电气接线盒也需作相应更改，将K2刮水高速继电器由4脚改为5脚的，电气接线盒内部将刮水高速继电器K2的87a与刮水低速继电器K6的87进行连接，且重新设计驾驶室电线束。刮水电气系统改进后，若断开刮水开关，电动机断电，由于电动机转子的机械惯性，转子继续按原来的转向转动，但此时的电动机作发电机运行 （因为此时的电动机电磁转矩和转速相反），电动机电枢绕组感应电流方向与电源电压相反，所以感应电流由低速电刷流经刮水开关、电动机负极电刷、电枢绕组形成电流回路。由于刮水电动机的磁源是永磁体，其极性不变而感应电流反向，电动机的电磁转矩与电动运行状态相反，此时的电磁转矩与电动机转向方向相反，成为电动机的制动力矩，电动机则进入能耗制动状态。另外弹簧片的触点与减速齿轮端面 （包括复位片）之间的机械摩擦、电动机其它的附加机械摩擦以及拖动的负载等也都成为电动机的制动力矩。故电动机在这些制动力矩的共同作用下迅速制动停车，刮水器的刮刷便自动复位到汽车风窗玻璃下沿的规定区域。同时刮水开关的电流很小，可靠性也会大大提高。

改进后的刮水电气系统经多辆HOWO试验车实车验证，结果刮刷停位效果很好。当月改进，当月装车，即从2012年11月开始已经在重汽卡车公司HOWO车型上批量装车，从生产单位的反馈来看，刮刷能够一次停在调校后的指定区域，因此可以确定，改进是相当成功的。