背景介绍:上海大众各车型中,帕萨特领驭轿车较易出现大雨中雨刮器突然停止工作的故障,这对行车安全十分不利。多例故障处理的统计结果表明,只有更换雨刮电机才可排除故障,但事后对更换下来的雨刮电机进行单体检测,并未发现异常,这就需要对其失效机理进行分析。
查阅维修档案得知,该故障涉及的车型为1.8T和2.0领驭轿车,行驶里程均在2.5万km以上。其共性问题是蓄电池舱室下方泄水孔堵塞,使雨刮电机舱室内存留污水,并汇集大量树叶、淤泥和腐蚀物。
图1雨刮系统电路示意图
图2J31外形图
失效分析:帕萨特领驭轿车雨刮系统由雨刮开关(E22)、间歇时间调节器(E38)、雨量传感器(G213)、风窗清洗与间歇刮水控制器(J31)、雨刮电机(V)、风窗清洗泵电机(V59)和大灯清洗泵电机(V11)组成(图1)。J31外形见图2,其31b端子为雨刮电机复位信号输入端。其功能是当雨刮开关OFF,雨刮器未复位时,复位触点处于断开状态,31b信号保持高电压,J31维持对雨刮电机的供电,电机继续运转直至复位触点导通,31b信号由高电压翻转至低电压为止,此时雨刮器恰好处于风窗下沿。
图3试验方法示意图
为进行失效分析,笔者设计了一个试验方法(图3),试灯反映J31对雨刮电机低速挡的输出。在开关K、F断开的情况下,对J31加电,试灯点亮,此时迅速将开关K接通,试灯熄灭。这模拟了雨刮开关OFF时,点火开关ON,雨刮电机从某一位置转动到复位点后停止的情形。
断开J31的电源,然后重新加电,使其初始化。然后,在开关K接通的情况下,将开关F接通(模拟雨刮开关ON),试灯点亮一段时间后熄灭;在开关K断开的情况下,重复上述试验,试灯仍然是点亮一段时间后熄灭。这样便明白了J31的设计思路,也就是当雨刮开关接通后,雨刮电机开始转动。如果在规定时间内复位信号没有变化,则说明雨刮电机蜗轮复位凸起始终没有离开复位点或始终没有到达复位点(图4),由此推断雨刮电机蜗轮没有随蜗杆转动,即传动系统存在机械故障。按照控制策略,J31应进入保护状态,切断输出信号,使雨刮电机停转。通过试验得知,31b信号除起到让雨刮器恰好停在风窗下沿的作用外,还能起到监视雨刮器运转情况的作用,那么接下来就是要找出31b信号失效的原因。
图4国产雨刮电机蜗轮室结构
拆开雨刮电机,能够清晰地观察到蜗轮室