王邵龍，姜 帆，谷原野，孫運璽

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長春 130000）

在整車開發(fā)過程中，測試驗證環(huán)節(jié)采用的零部件開發(fā)狀態(tài)較差，導(dǎo)致的電氣問題較多，工程師對問題的分析速度和水平大大影響著測試工作進度和深度。測試工程師在問題分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)該對架構(gòu)、零部件提出開發(fā)建議，而不應(yīng)只局限于對開發(fā)方案進行驗證。如何對測試問題進行快速分析，并對問題真因予以根治，對整車開發(fā)工作有著重要的意義。

1 魚骨圖分析方法

從診斷理論上來說，汽車零部件的故障診斷最終都歸結(jié)為模式識別問題。根據(jù)這種識別理論提出了許多識別方法［1］。魚骨圖分為整理問題型、原因型及對策型3種形式，本文應(yīng)用原因型的魚骨圖分析電氣故障產(chǎn)生的原因。

問題的發(fā)生通常受到多因素的影響，我們常需要通過頭腦風(fēng)暴找出這些因素，并按相互關(guān)聯(lián)性，把它們整理成層次分明、條理清楚的特性要因圖［2］。傳統(tǒng)的“人機料法環(huán)”魚骨圖基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 魚骨圖的常用結(jié)構(gòu)

圖2 魚骨圖分析步驟

運用魚骨圖分析法進行電氣故障排查主要分為以下6個步驟，如圖2所示。第1步，根據(jù)問題點，選擇問題層別 （如人機料法環(huán)等）；第2步，進行頭腦風(fēng)暴，針對各層別，討論所有可能的原因；第3步，歸納整理各要素，明確與問題層別的從屬關(guān)系，制作魚骨圖；第4步，確定最可能導(dǎo)致問題的原因，對問題要因進行重點分析排查；第5步，制定問題解決措施；第6步，對問題解決措施的實施效果進行驗證跟蹤。其中對問題原因的討論和歸納為魚骨圖分析法的重點，要求團隊成員盡可能多地找出導(dǎo)致問題的原因，并對所有原因進行分析，形成討論結(jié)果。

2 應(yīng)用魚骨圖分析背光閃爍故障

2.1 故障現(xiàn)象

隨著汽車成為越來越多消費者的代步工具，大家對汽車各方面性能也越來越了解，內(nèi)飾背光將成為一個關(guān)注點［3］。對于機械零部件類的故障，故障原因一般比較直接，但對于控制器類的故障，需要了解故障產(chǎn)生的機理和故障處理的機制，才能準(zhǔn)確地定位故障原因［4］。

某車型背光控制策略為：當(dāng)組合燈光手柄位于位置燈擋時，儀表、音響、空調(diào)的背光應(yīng)按實際光線強度判斷日間或夜間模式，從日間切換到夜間和從夜間切換到日間分別存在閾值A(chǔ)和閾值B，并設(shè)置從夜間到日間 （光強由小變大）的響應(yīng)遲滯區(qū)間。背光模式和光強值的變化關(guān)系如圖3所示。

圖3 背光模式和光強值的變化關(guān)系

測試過程中發(fā)現(xiàn)：在燈光手柄位于位置燈擋位，且自動刮水運動時，音響、儀表、空調(diào)控制面板三者背光出現(xiàn)偶發(fā)閃爍 （日間模式-夜間模式切換）現(xiàn)象。

圖4 背光控制相關(guān)信號流向

2.2 故障分析

首先對影響音響、儀表、空調(diào)面板背光的信號進行分析，其信號流向如圖4所示。BCM發(fā)送PositionLight（位置燈開關(guān)）信號至車身CAN，再經(jīng)網(wǎng)關(guān)路由到信息CAN，由儀表、音響、空調(diào)接收；陽光雨量傳感器作為光線強度的采集端，將光線強度信號Brightness_FW通過LIN總線發(fā)送給BCM，BCM直接轉(zhuǎn)發(fā)至車身CAN，再經(jīng)網(wǎng)關(guān)路由至信息CAN，由音響、儀表、空調(diào)3個控制器同時接收。在光線強度信號發(fā)送的同時，儀表采集背光等級調(diào)節(jié)開關(guān)狀態(tài)，并將背光等級信號BacklightBrightnessCmd發(fā)送至信息CAN，由儀表和空調(diào)接收。儀表、音響、空調(diào)三者在接收到Position－Light=1（位置燈打開）時，預(yù)判斷為夜間模式，此時背光仍為日間模式，當(dāng)收到背光等級信號后，按照背光等級切換為相應(yīng)亮度的夜間模式。

應(yīng)用魚骨圖進行原因分析，所有可能導(dǎo)致背光閃爍故障的原因分析如圖5所示。

圖5 魚骨圖分析原因

2.3 故障排查

通過魚骨圖分析到所有可能導(dǎo)致故障產(chǎn)生的原因，結(jié)合目前車型開發(fā)狀態(tài)，確定重點因素為總線信號原因，故障排查步驟如下。

1）通過外部光源照射陽光雨量傳感器，讀取光強信號，確認(rèn)傳感器在LIN總線上發(fā)送的信號能夠正確響應(yīng)光線的變化。

2）通過模擬LIN節(jié)點發(fā)送光強信號，確認(rèn)車身CAN上BCM轉(zhuǎn)發(fā)的光強信號和發(fā)送的位置燈開關(guān)信號邏輯正確。

3）通過模擬LIN節(jié)點發(fā)送光強信號，并通過實際操作位置燈開關(guān)并模擬降雨來驅(qū)動自動刮水，確認(rèn)信息CAN上網(wǎng)關(guān)路由的光線強度信號、位置燈開關(guān)信號以及儀表發(fā)送的背光等級信號邏輯。通過CANoe Graphic模塊觀測并記錄信號的變化。

4）分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)自動刮水運動時，由于刮水臂對陽光雨量傳感器造成了瞬時的遮擋，導(dǎo)致光強信號瞬間降低至閾值B以下，由于從日間模式到夜間模式無遲滯區(qū)間，所以儀表、空調(diào)、音響在接收到位置燈打開后，背光跟隨光強信號變化。當(dāng)光強信號瞬間降至閾值B以下時，3個控制器背光瞬間切換為夜間模式，出現(xiàn)閃爍。

5）通過模擬LIN節(jié)點發(fā)送光強的瞬間變化信號，復(fù)現(xiàn)背光閃爍的故障。

2.4 解決措施

在分析以上數(shù)據(jù)后得出問題原因，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的背光控制策略下，缺少光強由強變?nèi)酰此查g下降到閾值B以下時的判斷延時 （濾波）。對背光控制策略進行完善，增加了光強瞬間下降到閾值B以下時的遲滯區(qū)間，經(jīng)過實際測試，可消除此故障。優(yōu)化后的判斷策略如圖6所示。

3 結(jié)論

本文通過對魚骨圖在實際故障解決中的應(yīng)用介紹，說明了魚骨圖在車輛開發(fā)中的實際作用，在該方法指導(dǎo)下，測試工程師可以更好地分析問題產(chǎn)生的原因，在排查故障的基礎(chǔ)上，綜合考慮與故障相關(guān)的各種策略，對策略設(shè)計提出建議，從而對開發(fā)工作做出一定幫助。

圖6 優(yōu)化后的判斷策略