汽車電磁閥故障診斷方法分析

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[摘要]對(duì)汽車電磁閥的各種故障診斷方法進(jìn)行介紹和分析，對(duì)比各方法之間的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，使在電磁閥故障的時(shí)候能更快更迅速地選擇高效的故障解決方法。

[關(guān)鍵詞]電磁閥；故障診斷；汽車

汽車工業(yè)發(fā)展到了今天，各種新產(chǎn)品層出不窮，汽車制造業(yè)達(dá)到了一個(gè)很高的水平，如速度不斷提高，無人駕駛等。要實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)要求，汽車的各個(gè)零部件的制造要求也越來越高。變速器也是其中的重要一環(huán)，變速器通傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)車輛的變速，要達(dá)到更高的要求，變速箱上的電磁閥所要求的精度也非常高，電磁閥在自動(dòng)變速器中被當(dāng)作是執(zhí)行器，用來使機(jī)械閥門精確控制各個(gè)油路之間的準(zhǔn)確切換，控制機(jī)械閥門完成油路流量的控制。電磁閥就像水龍頭，取決于打開的油量，產(chǎn)生的壓力也各不相同。簡(jiǎn)單地說，它是一個(gè)由電控制的開關(guān)。ECU通過各種傳感器返回信號(hào)，確定是否需要換擋，然后通過電磁閥的油路進(jìn)行擋位切換。但是如果電磁閥出現(xiàn)的故障不能準(zhǔn)確控制油路的切換和流量的控制，那對(duì)于車輛的控制會(huì)失效，引發(fā)危險(xiǎn)。為了避免這類事件的發(fā)生，需要對(duì)電磁閥進(jìn)行故障診斷。

1FMEA\PFMEA介紹

1.1FMEA（FailureModeandEffectsAnalysis）

FMEA的基本原理是分析一個(gè)失效的電磁閥，識(shí)別零組件之間的失效模式，識(shí)別失效原因，并研究失效模式如何影響系統(tǒng)。分析在零組件和系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)潛在的弱點(diǎn)，并為設(shè)計(jì)、制造、保險(xiǎn)和其他部門提供可行的解決方案。它的目的是發(fā)現(xiàn)和評(píng)估電磁閥的潛在故障及其失效效應(yīng)。讓我們找到一種減少電磁閥潛在故障的方法。然后對(duì)于失效的原因，提出預(yù)防措施及處置方法。推行FMEA的優(yōu)缺點(diǎn)：能有效確定電磁閥失效模式和失效原因，可以來預(yù)測(cè)電磁閥可能會(huì)發(fā)生的故障類型，從根本上防止電磁閥故障的發(fā)生；通過高效細(xì)致的分析，驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，引導(dǎo)產(chǎn)品零部件的選擇；分析結(jié)果可以作為一個(gè)教科書，讓操作人員更深入地掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作原理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的不穩(wěn)定狀態(tài)。但是，這種方法不能從整個(gè)工作系統(tǒng)來分析工作的風(fēng)險(xiǎn)；該方法只能是對(duì)于整套工藝風(fēng)險(xiǎn)分析的補(bǔ)充和完善；采用此方法的過程中，某些風(fēng)險(xiǎn)值較低的風(fēng)險(xiǎn)因素有可能因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)值運(yùn)算關(guān)系，被人為逆轉(zhuǎn)，從而出現(xiàn)較大的風(fēng)險(xiǎn)偏差。

1.2PFMEA(ProcessFailureModeandEffectsAnalysis)

PFMEA是一個(gè)綜合分析的一些方法,主要生產(chǎn)分析和評(píng)價(jià)工藝品,或者提高電磁閥和電磁閥的質(zhì)量通過客觀地減少模型和棄用模型的有效性,可以進(jìn)行生產(chǎn)過程中或在生產(chǎn)過程中,和預(yù)防措施避免影響電磁閥的質(zhì)量和性能。它的目的是：評(píng)估與工藝失效模型相關(guān)的產(chǎn)品對(duì)車輛的潛在影響。確定可能導(dǎo)致故障的制造或設(shè)備過程的原因，并確定應(yīng)避免的關(guān)鍵過程，以及與哪些類型的過程失敗相關(guān)的關(guān)鍵過程;發(fā)現(xiàn)了一系列的工藝失效模型，為以后的分析打下了良好的基礎(chǔ)，建立了優(yōu)選的系統(tǒng)。推行PFMEA的優(yōu)缺點(diǎn)：PFMEA是針對(duì)生產(chǎn)過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)而編制的，產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)過程中就開始對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，但設(shè)計(jì)時(shí)將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)并行進(jìn)行，產(chǎn)品設(shè)計(jì)后不進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。PFMEA不需要按產(chǎn)品進(jìn)行分割。在同質(zhì)性設(shè)計(jì)的前提下。PFMEA也是一個(gè)動(dòng)態(tài)文件，具有最持久的改進(jìn)。

2傳統(tǒng)故障分析介紹

先給電磁閥通過電磁閥控制的介質(zhì)(（壓力液體、氣體、空氣)，其壓力值為電磁閥所使用的壓力范圍的中間值)，電磁閥與電磁閥線圈通電，要是被控制的介質(zhì)從通到斷或從斷到通的狀態(tài)而產(chǎn)生改變，這個(gè)電磁閥就是好的，否則就是有問題的。電磁閥是好是壞主要在兩個(gè)方面，一個(gè)在線圈上，一個(gè)在閥體，所以測(cè)試主要檢測(cè)這兩個(gè)地方就行。找到一個(gè)24V的電源，接到線圈上，要是聽得到響聲，就代表電磁閥的線圈和閥芯都是正常的，可以正常地吸合，下面接著檢驗(yàn)是否漏氣，最好的辦法是直接把氣源接進(jìn)去，就能確定是否有漏氣現(xiàn)象，要是沒有氣源，就把出氣口給堵上再用嘴吹一下。另外，萬用表也可以檢測(cè)出線圈的問題。電磁閥通電，拔下插頭，用萬用表測(cè)量有沒有電；電磁閥通電，用細(xì)的鋼絲貼近線圈，看有沒有吸力；電磁閥通電-斷電反復(fù)試，用很細(xì)的內(nèi)六角扳手捅電磁閥軸線上的黃銅色的。

3電磁閥故障分析

3.1比列減壓電磁閥和換擋開關(guān)電磁閥設(shè)計(jì)FMEA分析

3.2自動(dòng)變速器電磁閥PFMEA分析

3.3傳統(tǒng)故障分析

4結(jié)語

FMEA的適用范圍：在電磁閥的早期設(shè)計(jì)階段，幫助挑選出代替方法來提升電磁閥的精確度與實(shí)用性；當(dāng)所有可能導(dǎo)致電磁閥失效模式及其效應(yīng)皆已考慮，以使生產(chǎn)順利作業(yè)；在開發(fā)和最終設(shè)計(jì)測(cè)試中，為制定測(cè)試計(jì)劃提供了依據(jù)。我們可以清楚地了解潛在的失效原因和他們失效反應(yīng)的影響；在幫助市場(chǎng)失效分析與設(shè)計(jì)變更時(shí)，給予歷史記錄提供參照。同時(shí)FMEA的作用也是有限，這種方法主要集中在單一的單元上，從整個(gè)過程系統(tǒng)的角度來看，設(shè)備結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，過程風(fēng)險(xiǎn)分析也比較有限，不考慮“人因”和系統(tǒng)各單元間的相互應(yīng)先，對(duì)產(chǎn)品依據(jù)不做質(zhì)疑。一些FMEA對(duì)AMT自動(dòng)變速器選換檔控制的實(shí)例，潛在失效模式電磁閥總成液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏，導(dǎo)致不能保壓，而這種失效模式的后果會(huì)導(dǎo)致不能調(diào)節(jié)換檔液壓油路的壓力，致使換檔困難或換檔慢,造成汽車無法正常工作，客戶無法接受而質(zhì)詢質(zhì)量問題。這種失效模式的起因是，電磁閥工作行程不到位，閥芯封不住液壓油或者液壓閥回油背壓高，影響閥芯回位。這樣我們就可以針對(duì)失效模式來提出解決方案，建立動(dòng)態(tài)試驗(yàn)和電磁閥材料研究和建立液力系統(tǒng)計(jì)算及仿真。PFMEA的適用范圍：新件摸具設(shè)計(jì)階段；新件試模，試做階段；新件進(jìn)入量產(chǎn)前的階段；新件客戶抱怨階段。PFMEA是一個(gè)動(dòng)態(tài)文件，需要在生產(chǎn)工具包準(zhǔn)備好之前啟動(dòng)，無論是在工藝的可行性分析階段還是提前啟動(dòng)，它考慮了從單個(gè)零件到整個(gè)制造過程的所有因素。作為一種可靠的分析技術(shù)，它可以推動(dòng)設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)流程的深度質(zhì)量改進(jìn)。失效預(yù)防技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和推進(jìn)是最后一步,低成本的設(shè)計(jì)和制造設(shè)備的修訂和充分,可減少事后修改設(shè)計(jì)缺陷造成的危機(jī)更大損失減少或消除保證安全更多的產(chǎn)品。如果電磁閥在使用過程中出現(xiàn)故障就要使用傳統(tǒng)的故障診斷方法，對(duì)電磁閥進(jìn)行檢查和維修。對(duì)于電磁閥故障各種解決辦法，應(yīng)該視電磁閥的情況，來確定電磁閥的維修方法，從而更快地解決故障問題。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張彤，陳梅.基于FTA-FMMEA綜合分析法的發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)可靠性研究[J].工程圖學(xué)學(xué)報(bào)，2010(05).

[2]趙雷，韓紅新，龔奇勇，等.基于FTA-FMEA聯(lián)合法綜合診斷電子設(shè)備故障[J].艦船電子工程，2007(03).

作者：丁興錕 畢仕強(qiáng) 單位：無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院