楊 庚，白鹍鵬

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長春 130000）

乘用車投放市場之前需要小批量生產(chǎn)一些車輛 （如試制車輛、慢裝車等）用于各類測試試驗，此階段由于車型項目的控制器、執(zhí)行器、線束等電子電器均未達(dá)到最終認(rèn)可狀態(tài)，故這類車輛在試驗過程中經(jīng)常會出現(xiàn)一些電氣故障，為保證車輛試驗的測試計劃，電氣故障排查工作的準(zhǔn)確性、及時性尤為重要。因此，電氣故障分析需要建立標(biāo)準(zhǔn)的排查流程作為指導(dǎo)，應(yīng)用高效的問題分析方法進(jìn)行快速分析與定位。

1 故障排查方法

問題分解法對故障問題進(jìn)行逐層分解，直至分解為若干單一問題，并對各單一問題提出解決方法，同時對各單一問題的解決方法估算出工作量，最后安排排查次序，如圖1所示。

圖1中單一問題指單一方向問題，并非根本問題。如部分設(shè)計師在控制單元發(fā)生問題時會更換控制單元，在這里“控制單元”就屬于單一問題。如果更換控制單元后故障現(xiàn)象仍存在，那么就對下一項單一問題進(jìn)行確認(rèn)；如果更換控制單元后故障現(xiàn)象消失，那么問題就單一地指向原控制單元，再對原控制單元進(jìn)行問題分解，直至找到問題發(fā)生的根本原因。

同樣排查次序不能僅通過工作量多少來判斷，同時要考慮擁有的工具，排查實施難度以及是否會對整車環(huán)境造成影響等因素。優(yōu)先測試那些簡單直接的問題，然后再測試那些較復(fù)雜、需要借助其他測試工具的問題，最后再測試那些會對整車環(huán)境造成改變的問題。

確定單一問題有助于在問題排查過程中快速確認(rèn)或者排除問題方向；確定排查次序有助于在相同的時間能排查更多的問題，二者都有助于電氣故障進(jìn)行快速分析和定位。

2 故障排查實例

2.1 故障現(xiàn)象

路試車裝車完畢后出現(xiàn)車輛儀表里程累積過快問題。

圖1 問題分解法

具體現(xiàn)象為：在靜止情況下儀表表現(xiàn)正常，不累積里程，但在行駛過程中儀表里程累積過快。

2.2 故障分析

儀表里程累積是由ABS控制單元發(fā)送硬線車速信號給儀表，如圖2所示。

車速正常時，硬線車速信號為占空比50%的方波信號，方波的頻率代表車速輸出的大小，車速硬線方波如圖3所示。

圖2 硬線車速流轉(zhuǎn)圖

圖3 車速硬線方波

儀表將接收到的硬線車速信號進(jìn)行一系列計算得出行駛里程并進(jìn)行累積。故本次故障排查為ABS控制單元、儀表以及硬線通信線束。

2.3 故障排查

通過問題分解法對問題分解，結(jié)果如圖4所示。

根據(jù)排查次序按順序執(zhí)行。

1）詢問路試駕駛員其他安裝相同儀表車輛是否存在問題后確認(rèn)儀表不存在設(shè)計缺陷和軟件BUG。

2）詢問路試駕駛員其他安裝相同ABS車輛是否存在問題后確認(rèn)ABS不存在設(shè)計缺陷。

3）從另一臺無此故障的車上取來儀表安裝在故障車上，出現(xiàn)同樣故障現(xiàn)象，確定原儀表未發(fā)生損壞。

4）拔下ABS插接頭，測量供電PIN，發(fā)現(xiàn)供電正常，未發(fā)生電源短路、斷路和虛接現(xiàn)象。

5）拔下儀表插接頭，測量車速硬線輸入PIN與ABS插接頭上車速硬線輸出PIN為導(dǎo)通狀態(tài)，未出現(xiàn)信號短路、斷路和虛接現(xiàn)象。

6）通過ABS HIL試驗臺對故障車輛相同版本軟件車速硬線信號進(jìn)行測試，測試結(jié)果為硬線輸出無問題，測試結(jié)果如圖5所示。

7）使用示波器，在故障車上對儀表插接頭上硬線輸入PIN讀取波形，通過示波器讀取車速硬線信號需要外接上拉電阻，首次測量上拉電阻阻值為120 Ω波形如圖6所示。

測試得到波形帶有少許毛刺，占空比為42.4%，但基本滿足采集頻率的要求，后經(jīng)觀察波形電壓幅值為1.28 V，遠(yuǎn)小于通過ABS HIL系統(tǒng)仿真測得的12 V，經(jīng)分析電壓值過小的原因為所接的上拉電阻阻值過小，通過計算得出上拉電阻阻值為5 kΩ左右，在更換上拉電阻后測得的波形如圖7所示。

此時儀表所接收到的硬線車速值為非正常值，但仍無法判斷該錯誤信號是由故障車上ABS控制單元發(fā)送的還是信號受到干擾導(dǎo)致的。

8）將ABS硬線車速輸出信號線并聯(lián)出一根信號線 （需破線），測試該信號線信號輸出，測試結(jié)果車速硬線輸出正常，測試波形如圖8所示。

此時可以確認(rèn)故障原因是儀表接收到的硬線車速信號受到干擾導(dǎo)致的。

9）對該問題繼續(xù)分解，如圖9所示。

圖4 問題分解圖

查詢電路圖后發(fā)現(xiàn)硬線車速除了發(fā)送給儀表，同時還發(fā)送給車身控制單元，如圖10所示。

在剪斷車身控制單元硬線輸入的線束后，儀表接收到的硬線車速波形變?yōu)檎?，儀表能夠正確累積里程。最終確認(rèn)問題是由車身控制單元信號干擾導(dǎo)致。

圖5 車速硬線輸出

圖6 上拉電阻為120 Ω硬線車速波形

圖7 上拉電阻為5 kΩ硬線車速波形

圖8 ABS硬線車速輸出信號

圖9 問題分解圖

3 結(jié)論

本文詳細(xì)闡述了問題分解法，并在儀表里程累積過快故障分析中進(jìn)行了應(yīng)用，通過該方法對儀表里程累積過快故障排查，不僅能夠準(zhǔn)確地找到問題的原因，同時可以避免更換ABS控制單元這種會帶來大工作量且非問題原因的故障排查步驟，通過從簡到繁故障排查的實施，快速定位故障產(chǎn)生的根本原因，極大地提升電氣故障排查的效率。

圖10 電路圖

（編輯 凌 波）