高恩壯，于彥權(quán)，劉從萍

（一汽解放汽車有限公司，吉林 長春 130011）

1 前言

本文將按照試制階段車型基本信息簡介、不同階段的故障現(xiàn)象、分析及排除方法的順序展開全文，針對危險品運輸車特有的配電方式作重點闡述。

2 案例分析與故障排除

危險品牽引車與常規(guī)車型在配置方面有一些明顯的區(qū)別，新修訂的GB7258-2017《機動車運行安全技術(shù)條件》也對該車型的安全性提出了更明確、嚴格的要求。

2.1 下線時的電氣故障

2.1.1 故障現(xiàn)象

全車無電，點火開關(guān)撥至ACC、ON擋時，駕駛室內(nèi)儀表、燈具等不工作，空擋時倒車蜂鳴器和倒車燈工作；車隊模塊及緩速器在進行EOL檢測時，二者均通信超時；儀表顯示發(fā)動機故障燈和冷卻液溫度報警燈。

2.1.2 原因分析

1）全車無電故障原因分析

危險品運輸車在配電方面相對于常規(guī)車型的主要區(qū)別在于蓄電池對外的供電不僅經(jīng)過普通機械式電源總開關(guān)，還要經(jīng)過與之串聯(lián)的電磁式電源總開關(guān)，同時駕駛室內(nèi)還有該類車型特有的緊急斷電開關(guān)和緊急斷電繼電器。從故障現(xiàn)象來看，這種大范圍的“停電”現(xiàn)象可能是底盤熔斷器盒的配電功能出現(xiàn)問題。電磁式電源總開關(guān)、緊急斷電開關(guān)和繼電器的異常工作或損壞也有可能導(dǎo)致全車無電。

該車故障描述中的一個細節(jié)是：倒車蜂鳴器工作正常，正常情況下倒車蜂鳴器、倒車燈的供電均來自電磁式總開關(guān)，并經(jīng)過變速器上的倒車燈開關(guān)，當(dāng)換擋手柄在倒擋時觸發(fā)。由此猜測蜂鳴器的供電未經(jīng)過電磁開關(guān)和機械開關(guān)，而是接入了常電。危險品運輸車輛底盤熔斷器盒接線見圖1，圖中虛線代表常電，其不受底盤的電源開關(guān)和駕駛室內(nèi)的點火開關(guān)控制。

2）EOL檢測故障原因分析

EOL檢測時，大部分車輛控制器是通過診斷CAN與檢測設(shè)備進行數(shù)據(jù)通信。對于EOL檢測故障的排查通常需要技術(shù)人員能熟悉車輛控制器各路CAN總線的簡單原理和拓撲圖，能知曉各控制器在總線上的分布位置和順序、總線的終端、線束對接等情況。

圖1 底盤熔斷器盒接線原理

通過設(shè)計圖紙獲知，車隊模塊FM既是診斷CAN的節(jié)點，又是通信CAN的節(jié)點，就是說通過OBD診斷接口可直接訪問車隊模塊，無需經(jīng)過路由轉(zhuǎn)接。通信超時可從控制器供電、診斷CAN狀態(tài)入手排查。

緩速器控制單元RCU則是通信CAN上的節(jié)點，因此診斷儀無法直接對其訪問，而是通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)接。該車的RCU安裝在駕駛室臥鋪下方，遠離CAN總線的干線，為保障信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和信號品質(zhì)，將其接入獨立線束。這種接線形式增加了線束裝配的復(fù)雜性和風(fēng)險點，成為本次排查的重點區(qū)域。診斷及通信CAN拓撲圖見圖2。

圖2 診斷和通信CAN拓撲圖

3）發(fā)動機故障和冷卻液溫度報警故障原因分析

冷卻液溫度信號是經(jīng)通信CAN由發(fā)動機控制單元EMS發(fā)送給儀表，因此冷卻液溫度報警燈可作為判斷通信CAN是否存在故障的一個標志?？上扔迷\斷儀讀取EMS故障信息后再作判斷。

2.1.3 排除過程

1）全車無電故障排除過程

卸下蓄電池框蓋，對照設(shè)計圖紙，仔細比對供電線的走向和連接情況，發(fā)現(xiàn)供應(yīng)常電的電線（見圖3線C）本應(yīng)與底盤熔斷器盒的接線柱A對接，電磁式總開關(guān)的輸出線（見圖3線D）應(yīng)該與接線柱E對接，實際情況是二者接線顛倒。將二者正確連接后，供電恢復(fù)。

2）EOL檢測故障排除過程

找到車隊模塊FM的安裝位置，發(fā)現(xiàn)其3個工作指示燈均不亮，由此可見FM并未工作。拔掉插接器，觀察線束及控制器管腳狀況，未見異常。重新插接后，指示燈仍不工作。對照圖紙，用萬用表分別測量插接器各孔位的供電、CAN信號和搭鐵情況，也完全正常。最后將控制器零件號與生產(chǎn)信息比對，發(fā)現(xiàn)完全吻合，由此斷定為控制器本體故障。重新調(diào)件安裝后，車隊模塊正常工作，如圖4所示。

圖3 底盤熔斷器盒接線圖

圖4 車隊模塊及工作狀態(tài)

讀取網(wǎng)關(guān)控制器的故障信息如圖5所示，緩速器和EMS均為通信CAN上的節(jié)點，通過拓撲圖可知，二者均位于網(wǎng)關(guān)之后。

圖5 讀取的網(wǎng)關(guān)故障信息

分析認為通信CAN可能在緩速器節(jié)點出現(xiàn)故障，導(dǎo)致后續(xù)的節(jié)點也無法與網(wǎng)關(guān)通信。通過拔取連接RCU的插接器發(fā)現(xiàn)有兩管腳已經(jīng)彎折，對比圖紙發(fā)現(xiàn)二者正是通信CAN，其彎折導(dǎo)致了CAN 中斷，如圖6所示。修復(fù)之后，網(wǎng)關(guān)無故障信息，故障消除。

3）發(fā)動機故障和冷卻液溫度報警故障排除過程

通信CAN故障消除后，發(fā)動機故障和冷卻液溫度故障也隨之消除。

圖6 插接器管腳彎折

2.2 靜檢時的電氣故障

2.2.1 故障現(xiàn)象

電控空氣懸架ECAS無法標定；儀表提示制動襯片磨損報警。

2.2.2 原因分析

1）ECAS無法標定原因分析

空氣懸架在危險品運輸車上的配置比例較高，而且得到了相關(guān)法規(guī)和政策的支持，正處于國內(nèi)商用車市場推廣階段［1］?？捎迷\斷儀連接ECAS控制器，讀取故障信息，確定排查方向，電路和氣路的故障都有可能導(dǎo)致無法標定。

2）制動襯片磨損報警原因分析

JT/T 1178.2-2019《營運貨車安全技術(shù)條件第2部分：牽引車輛與掛車》中規(guī)定：牽引車輛制動襯片需更換時，需采用聲學(xué)或光學(xué)報警裝置向駕駛員報警［2］。當(dāng)制動襯片的磨損量超出安全范圍時，儀表上就會出現(xiàn)報警提示。新生產(chǎn)的車輛也會出現(xiàn)襯片磨損報警提示，通常并非制動襯片被過量磨損，而是各個制動襯片間的線束對接問題導(dǎo)致的。制動襯片報警裝置的基本原理是儀表的輸入通過導(dǎo)線將各個制動襯片串接，形成串聯(lián)電路，任何一處襯片接線被磨斷或?qū)硬涣级紩|發(fā)報警提示，原理簡圖如圖7所示。

圖7 制動襯片報警裝置接線原理簡圖

2.2.3 排除過程

1）ECAS無法標定故障排除過程

用診斷儀讀取ECAS控制器故障信息，發(fā)現(xiàn)無故障，因此將排查方向轉(zhuǎn)向氣路。該危險品運輸車采用八氣囊形式的空氣懸架系統(tǒng)，氣路走向是：干燥器—溢流閥—儲氣筒—電磁閥—各個空氣彈簧。由于溢流閥、電磁閥上不同標識的閥口表示不同的氣壓方向，因此氣管接入錯誤的閥口將導(dǎo)致無法充氣，進而無法標定。溢流閥氣口及氣壓方向如圖8所示。

圖8 溢流閥氣口及氣壓方向

根據(jù)氣路原理，溢流閥是一種先導(dǎo)式單向閥，閥體上的1口代表進氣，2口代表出氣，分別接干燥器29口和電磁閥1 口；電磁閥21和22口分別為左右兩側(cè)各4個氣囊充氣，3口表示對外排氣。溢流閥體兩端印有閥口標示，檢查其管路連接發(fā)現(xiàn)，其氣路方向顛倒。重新安裝后，故障排除，空氣懸架可以正常標定。

2）制動襯片磨損報警故障排除過程

考慮到操作的便利性，先拔掉右側(cè)后輪的襯片插頭，用萬用表測得線束端由組合儀表輸出的電壓0V（標準值為10V），再將萬用表撥至電阻擋測量襯片端接線的通斷，發(fā)現(xiàn)正常導(dǎo)通。由此可斷定該處的儀表輸出端出現(xiàn)問題。

根據(jù)本車襯片報警裝置接線走向圖，檢查各車輪襯片與底盤對接點、儀表至底盤線束對接點，最終發(fā)現(xiàn)中橋左側(cè)車輪處的襯片插頭內(nèi)一管腳縮線，正是此處導(dǎo)致襯片報警裝置的串聯(lián)回路無法閉合，如圖9所示?？s線修復(fù)后，襯片報警燈熄滅，故障排除。

圖9 襯片插頭內(nèi)一管腳縮線

2.3 動檢時的電氣故障

2.3.1 故障現(xiàn)象緊急斷電開關(guān)失效；儀表顯示EBS故障燈；行車時，踩油門踏板無法加速；駕駛室電動液壓翻轉(zhuǎn)失效。

2.3.2 原因分析

1）緊急斷電開關(guān)失效原因分析

緊急斷電裝置主要包括電磁式電源總開關(guān)、緊急斷電繼電器和緊急斷電開關(guān)。緊急斷電開關(guān)被按下時，全車實現(xiàn)斷電（常電除外），運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的發(fā)動機也會熄火。該車緊急斷電開關(guān)失效即無法切斷供電，可從緊急斷電裝置的控制原理入手分析，基本原理見圖10，圖中的ACC擋和ON擋的供電來自于點火開關(guān)的輸出。

供電過程：電磁開關(guān)控制低端與緊急斷電繼電器的靜觸點端對接，并經(jīng)此搭鐵。點火開關(guān)撥至ACC擋或ON擋時，電磁式總開關(guān)都會吸合，完成上電。

圖10 緊急斷電控制原理簡圖

斷電過程：緊急斷電開關(guān)被按下，緊急斷電繼電器吸合，電磁開關(guān)控制低端斷開搭鐵而懸空，電磁式總開關(guān)斷開。同時ON擋功率繼電器觸點輸入被切斷、控制低端也懸空。因此發(fā)動機控制單元EMS的ON擋電被切斷，發(fā)動機會熄火。

通過上述分析，緊急斷電開關(guān)失效可能是緊急斷電繼電器或緊急斷電開關(guān)故障導(dǎo)致的。

2）EBS及無法加速故障原因分析

EBS即電子制動系統(tǒng)，其故障原因有很多，需要先用診斷儀讀取其控制器的故障信息再作判斷。行車時無法加速也需用診斷儀讀取發(fā)動機故障。

3）電動液壓翻轉(zhuǎn)故障原因分析

駕駛室電動液壓翻轉(zhuǎn)裝置的主要組成部分有翻轉(zhuǎn)電機、液壓泵、液壓油缸、進回油管及控制開關(guān)、電機繼電器等，液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)是10號航空液壓油。

根據(jù)以往經(jīng)驗判斷，電氣問題導(dǎo)致翻轉(zhuǎn)失效的可能性較大，可先將故障點鎖定在電路方向，電機及電氣原理如圖11所示。

圖11 翻轉(zhuǎn)電機及電氣原理圖

2.3.3 排除過程

1）緊急斷電開關(guān)失效故障排除過程

拔掉緊急斷電繼電器，檢查其各管腳和對應(yīng)的插孔，未見異常。更換一個新的繼電器，然后按下緊急斷電開關(guān)，發(fā)現(xiàn)仍無法斷電，表明故障點應(yīng)該在緊急斷電開關(guān)處。取下斷電開關(guān)，用萬用表測量來自繼電器的8×3號線的電壓為24.50V，表明供電正常，由此可判定是斷電開關(guān)內(nèi)部故障，無法搭鐵。更換斷電開關(guān)，故障消除。

2）EBS故障排除過程

診斷儀讀取EBS控制器故障信息，如圖12所示。因筆者當(dāng)時也是第一次遇到此故障，只能根據(jù)故障代碼中SPN和FMI這一線索查詢EBS故障的維修說明為：check the supply -line of the TCV pressure sensor（short circuit to +UB），譯為：檢查TCV壓力傳感器的供電線。TCV（全稱trailer control valve）即掛車控制閥，是牽引車電子制動系統(tǒng)的組成部分，內(nèi)部集成有壓力傳感器，其供電電壓就是5V。

拔下掛車閥上的插接器，發(fā)現(xiàn)其有管腳退針，如圖13所示，修復(fù)后故障消除。這一案例表明有時僅靠故障代碼的解析還不足以明確排查方向，還需技術(shù)人員進一步查閱資料。

圖12 緊急斷電開關(guān)及測得電壓

圖13 EBS故障代碼及掛車閥插接器

3）無法加速故障排除過程

起動發(fā)動機，用診斷儀讀取發(fā)動機故障信息，發(fā)現(xiàn)無故障。車輛行駛后，仍未讀取到發(fā)動機故障信息，但此時儀表上的ASR指示燈閃爍起來，這表明車輛的ASR處于工作狀態(tài)。ASR即驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，是EBS的一個功能項。該功能被激活后，發(fā)動］將限制扭矩和轉(zhuǎn)速輸出［3］，故障現(xiàn)象就是無法加速。

診斷儀讀取EBS控制器故障信息為：車輛左側(cè)前輪輪速傳感器故障，并讀取各個輪速傳感器的動態(tài)數(shù)據(jù)流，顯示左前輪速傳感器檢測到的車速數(shù)值明顯小于其他車輪轉(zhuǎn)速，如圖14所示。檢查發(fā)現(xiàn)該輪速傳感器從夾持體中松脫。這種情形將導(dǎo)致傳感器探頭與齒圈的間距增大，計算的車速不準確導(dǎo)致EBS判斷為該車輪打滑，并激活A(yù)SR功能。將傳感器重新安裝后，再次路試，故障消除。

圖14 輪速數(shù)據(jù)流及輪速傳感器凸出示意圖

4）駕駛室翻轉(zhuǎn)故障排除過程

先將駕駛室內(nèi)的翻轉(zhuǎn)控制開關(guān)按下，拔下翻轉(zhuǎn)電機處的按鈕插頭，用萬用表量該插頭的電壓，發(fā)現(xiàn)其兩個孔位均無電。再將翻轉(zhuǎn)控制開關(guān)拔下，測量6x5和2x7號線（即電機繼電器控制高端）的供電，發(fā)現(xiàn)二者電壓正常。由于翻轉(zhuǎn)開關(guān)至繼電器的接線要經(jīng)過儀表板與底盤線束的對接處，因此檢查2x7號線所在的插接器，發(fā)現(xiàn)其退針（圖15），導(dǎo)致底盤端的輸入中斷。修復(fù)后，駕駛室翻轉(zhuǎn)功能恢復(fù)正常。

圖15 端子退針

2.4 小結(jié)

作為一款危險品運輸車輛，其緊急斷電裝置是其他常規(guī)車型所不具備的，底盤配電相對復(fù)雜一些。同時該車還配備了空氣懸架，供氣故障的排除也需要技術(shù)人員熟悉掌握氣路原理。電子制動系統(tǒng)的故障解析則可能需要查閱相關(guān)資料。案例車故障及成因統(tǒng)計見表2。

表2 案例車故障及成因統(tǒng)計

3 總結(jié)

危險品運輸是商用車細分市場一個重要的板塊，電子制動、緩速器、前撞預(yù)警等主動安全技術(shù)在這類車型中得到了廣泛的普及，這就要求生產(chǎn)和售后市場領(lǐng)域內(nèi)的汽車電氣技術(shù)人員要主動學(xué)習(xí)新的知識，提高技術(shù)水平，才能應(yīng)對新的挑戰(zhàn)。