高恩壯，于彥權(quán)，劉從萍

（一汽解放汽車(chē)有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130011）

1 前言

本文將按照試制階段車(chē)型基本信息簡(jiǎn)介、不同階段的故障現(xiàn)象、分析及排除方法的順序展開(kāi)全文，針對(duì)危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)特有的配電方式作重點(diǎn)闡述。

2 案例分析與故障排除

危險(xiǎn)品牽引車(chē)與常規(guī)車(chē)型在配置方面有一些明顯的區(qū)別，新修訂的GB7258-2017《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》也對(duì)該車(chē)型的安全性提出了更明確、嚴(yán)格的要求。

2.1 下線時(shí)的電氣故障

2.1.1 故障現(xiàn)象

全車(chē)無(wú)電，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)撥至ACC、ON擋時(shí)，駕駛室內(nèi)儀表、燈具等不工作，空擋時(shí)倒車(chē)蜂鳴器和倒車(chē)燈工作；車(chē)隊(duì)模塊及緩速器在進(jìn)行EOL檢測(cè)時(shí)，二者均通信超時(shí)；儀表顯示發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈和冷卻液溫度報(bào)警燈。

2.1.2 原因分析

1）全車(chē)無(wú)電故障原因分析

危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)在配電方面相對(duì)于常規(guī)車(chē)型的主要區(qū)別在于蓄電池對(duì)外的供電不僅經(jīng)過(guò)普通機(jī)械式電源總開(kāi)關(guān)，還要經(jīng)過(guò)與之串聯(lián)的電磁式電源總開(kāi)關(guān)，同時(shí)駕駛室內(nèi)還有該類(lèi)車(chē)型特有的緊急斷電開(kāi)關(guān)和緊急斷電繼電器。從故障現(xiàn)象來(lái)看，這種大范圍的“停電”現(xiàn)象可能是底盤(pán)熔斷器盒的配電功能出現(xiàn)問(wèn)題。電磁式電源總開(kāi)關(guān)、緊急斷電開(kāi)關(guān)和繼電器的異常工作或損壞也有可能導(dǎo)致全車(chē)無(wú)電。

該車(chē)故障描述中的一個(gè)細(xì)節(jié)是：倒車(chē)蜂鳴器工作正常，正常情況下倒車(chē)蜂鳴器、倒車(chē)燈的供電均來(lái)自電磁式總開(kāi)關(guān)，并經(jīng)過(guò)變速器上的倒車(chē)燈開(kāi)關(guān)，當(dāng)換擋手柄在倒擋時(shí)觸發(fā)。由此猜測(cè)蜂鳴器的供電未經(jīng)過(guò)電磁開(kāi)關(guān)和機(jī)械開(kāi)關(guān)，而是接入了常電。危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)輛底盤(pán)熔斷器盒接線見(jiàn)圖1，圖中虛線代表常電，其不受底盤(pán)的電源開(kāi)關(guān)和駕駛室內(nèi)的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)控制。

2）EOL檢測(cè)故障原因分析

EOL檢測(cè)時(shí)，大部分車(chē)輛控制器是通過(guò)診斷CAN與檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。對(duì)于EOL檢測(cè)故障的排查通常需要技術(shù)人員能熟悉車(chē)輛控制器各路CAN總線的簡(jiǎn)單原理和拓?fù)鋱D，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(duì)接等情況。

圖1 底盤(pán)熔斷器盒接線原理

通過(guò)設(shè)計(jì)圖紙獲知，車(chē)隊(duì)模塊FM既是診斷CAN的節(jié)點(diǎn)，又是通信CAN的節(jié)點(diǎn)，就是說(shuō)通過(guò)OBD診斷接口可直接訪問(wèn)車(chē)隊(duì)模塊，無(wú)需經(jīng)過(guò)路由轉(zhuǎn)接。通信超時(shí)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(diǎn)，因此診斷儀無(wú)法直接對(duì)其訪問(wèn)，而是通過(guò)網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)接。該車(chē)的RCU安裝在駕駛室臥鋪下方，遠(yuǎn)離CAN總線的干線，為保障信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和信號(hào)品質(zhì)，將其接入獨(dú)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(xiǎn)點(diǎn)，成為本次排查的重點(diǎn)區(qū)域。診斷及通信CAN拓?fù)鋱D見(jiàn)圖2。

圖2 診斷和通信CAN拓?fù)鋱D

3）發(fā)動(dòng)機(jī)故障和冷卻液溫度報(bào)警故障原因分析

冷卻液溫度信號(hào)是經(jīng)通信CAN由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元EMS發(fā)送給儀表，因此冷卻液溫度報(bào)警燈可作為判斷通信CAN是否存在故障的一個(gè)標(biāo)志?？上扔迷\斷儀讀取EMS故障信息后再作判斷。

2.1.3 排除過(guò)程

1）全車(chē)無(wú)電故障排除過(guò)程

卸下蓄電池框蓋，對(duì)照設(shè)計(jì)圖紙，仔細(xì)比對(duì)供電線的走向和連接情況，發(fā)現(xiàn)供應(yīng)常電的電線（見(jiàn)圖3線C）本應(yīng)與底盤(pán)熔斷器盒的接線柱A對(duì)接，電磁式總開(kāi)關(guān)的輸出線（見(jiàn)圖3線D）應(yīng)該與接線柱E對(duì)接，實(shí)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(cè)故障排除過(guò)程

找到車(chē)隊(duì)模塊FM的安裝位置，發(fā)現(xiàn)其3個(gè)工作指示燈均不亮，由此可見(jiàn)FM并未工作。拔掉插接器，觀察線束及控制器管腳狀況，未見(jiàn)異常。重新插接后，指示燈仍不工作。對(duì)照?qǐng)D紙，用萬(wàn)用表分別測(cè)量插接器各孔位的供電、CAN信號(hào)和搭鐵情況，也完全正常。最后將控制器零件號(hào)與生產(chǎn)信息比對(duì)，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(chē)隊(duì)模塊正常工作，如圖4所示。

圖3 底盤(pán)熔斷器盒接線圖

圖4 車(chē)隊(duì)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(diǎn)，通過(guò)拓?fù)鋱D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(rèn)為通信CAN可能在緩速器節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致后續(xù)的節(jié)點(diǎn)也無(wú)法與網(wǎng)關(guān)通信。通過(guò)拔取連接RCU的插接器發(fā)現(xiàn)有兩管腳已經(jīng)彎折，對(duì)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(wú)故障信息，故障消除。

3）發(fā)動(dòng)機(jī)故障和冷卻液溫度報(bào)警故障排除過(guò)程

通信CAN故障消除后，發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)的電氣故障

2.2.1 故障現(xiàn)象

電控空氣懸架ECAS無(wú)法標(biāo)定；儀表提示制動(dòng)襯片磨損報(bào)警。

2.2.2 原因分析

1）ECAS無(wú)法標(biāo)定原因分析

空氣懸架在危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)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(guó)內(nèi)商用車(chē)市場(chǎng)推廣階段［1］。可用診斷儀連接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(wú)法標(biāo)定。

2）制動(dòng)襯片磨損報(bào)警原因分析

JT/T 1178.2-2019《營(yíng)運(yùn)貨車(chē)安全技術(shù)條件第2部分：牽引車(chē)輛與掛車(chē)》中規(guī)定：牽引車(chē)輛制動(dòng)襯片需更換時(shí)，需采用聲學(xué)或光學(xué)報(bào)警裝置向駕駛員報(bào)警［2］。當(dāng)制動(dòng)襯片的磨損量超出安全范圍時(shí)，儀表上就會(huì)出現(xiàn)報(bào)警提示。新生產(chǎn)的車(chē)輛也會(huì)出現(xiàn)襯片磨損報(bào)警提示，通常并非制動(dòng)襯片被過(guò)量磨損，而是各個(gè)制動(dòng)襯片間的線束對(duì)接問(wèn)題導(dǎo)致的。制動(dòng)襯片報(bào)警裝置的基本原理是儀表的輸入通過(guò)導(dǎo)線將各個(gè)制動(dòng)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?huì)觸發(fā)報(bào)警提示，原理簡(jiǎn)圖如圖7所示。

圖7 制動(dòng)襯片報(bào)警裝置接線原理簡(jiǎn)圖

2.2.3 排除過(guò)程

1）ECAS無(wú)法標(biāo)定故障排除過(guò)程

用診斷儀讀取ECAS控制器故障信息，發(fā)現(xiàn)無(wú)故障，因此將排查方向轉(zhuǎn)向氣路。該危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)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(chǔ)氣筒—電磁閥—各個(gè)空氣彈簧。由于溢流閥、電磁閥上不同標(biāo)識(shí)的閥口表示不同的氣壓方向，因此氣管接入錯(cuò)誤的閥口將導(dǎo)致無(wú)法充氣，進(jìn)而無(wú)法標(biāo)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(jìn)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(gè)氣囊充氣，3口表示對(duì)外排氣。溢流閥體兩端印有閥口標(biāo)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(biāo)定。

2）制動(dòng)襯片磨損報(bào)警故障排除過(guò)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(wàn)用表測(cè)得線束端由組合儀表輸出的電壓0V（標(biāo)準(zhǔn)值為10V），再將萬(wàn)用表?yè)苤岭娮钃鯗y(cè)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(wèn)題。

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

圖9 襯片插頭內(nèi)一管腳縮線

2.3 動(dòng)檢時(shí)的電氣故障

2.3.1 故障現(xiàn)象緊急斷電開(kāi)關(guān)失效；儀表顯示EBS故障燈；行車(chē)時(shí)，踩油門(mén)踏板無(wú)法加速；駕駛室電動(dòng)液壓翻轉(zhuǎn)失效。

2.3.2 原因分析

1）緊急斷電開(kāi)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(kāi)關(guān)、緊急斷電繼電器和緊急斷電開(kāi)關(guān)。緊急斷電開(kāi)關(guān)被按下時(shí)，全車(chē)實(shí)現(xiàn)斷電（常電除外），運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的發(fā)動(dòng)機(jī)也會(huì)熄火。該車(chē)緊急斷電開(kāi)關(guān)失效即無(wú)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(jiàn)圖10，圖中的ACC擋和ON擋的供電來(lái)自于點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的輸出。

供電過(guò)程：電磁開(kāi)關(guān)控制低端與緊急斷電繼電器的靜觸點(diǎn)端對(duì)接，并經(jīng)此搭鐵。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)撥至ACC擋或ON擋時(shí)，電磁式總開(kāi)關(guān)都會(huì)吸合，完成上電。

圖10 緊急斷電控制原理簡(jiǎn)圖

斷電過(guò)程：緊急斷電開(kāi)關(guān)被按下，緊急斷電繼電器吸合，電磁開(kāi)關(guān)控制低端斷開(kāi)搭鐵而懸空，電磁式總開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。同時(shí)ON擋功率繼電器觸點(diǎn)輸入被切斷、控制低端也懸空。因此發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元EMS的ON擋電被切斷，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)熄火。

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

2）EBS及無(wú)法加速故障原因分析

EBS即電子制動(dòng)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(chē)時(shí)無(wú)法加速也需用診斷儀讀取發(fā)動(dòng)機(jī)故障。

3）電動(dòng)液壓翻轉(zhuǎn)故障原因分析

駕駛室電動(dòng)液壓翻轉(zhuǎn)裝置的主要組成部分有翻轉(zhuǎn)電機(jī)、液壓泵、液壓油缸、進(jìn)回油管及控制開(kāi)關(guān)、電機(jī)繼電器等，液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)是10號(hào)航空液壓油。

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

圖11 翻轉(zhuǎn)電機(jī)及電氣原理圖

2.3.3 排除過(guò)程

1）緊急斷電開(kāi)關(guān)失效故障排除過(guò)程

拔掉緊急斷電繼電器，檢查其各管腳和對(duì)應(yīng)的插孔，未見(jiàn)異常。更換一個(gè)新的繼電器，然后按下緊急斷電開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)仍無(wú)法斷電，表明故障點(diǎn)應(yīng)該在緊急斷電開(kāi)關(guān)處。取下斷電開(kāi)關(guān)，用萬(wàn)用表測(cè)量來(lái)自繼電器的8×3號(hào)線的電壓為24.50V，表明供電正常，由此可判定是斷電開(kāi)關(guān)內(nèi)部故障，無(wú)法搭鐵。更換斷電開(kāi)關(guān)，故障消除。

2）EBS故障排除過(guò)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(shí)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(shuō)明為：check the supply -line of the TCV pressure sensor（short circuit to +UB），譯為：檢查T(mén)CV壓力傳感器的供電線。TCV（全稱(chēng)trailer control valve）即掛車(chē)控制閥，是牽引車(chē)電子制動(dòng)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(chē)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(shí)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(jìn)一步查閱資料。

圖12 緊急斷電開(kāi)關(guān)及測(cè)得電壓

圖13 EBS故障代碼及掛車(chē)閥插接器

3）無(wú)法加速故障排除過(guò)程

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

診斷儀讀取EBS控制器故障信息為：車(chē)輛左側(cè)前輪輪速傳感器故障，并讀取各個(gè)輪速傳感器的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流，顯示左前輪速傳感器檢測(cè)到的車(chē)速數(shù)值明顯小于其他車(chē)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(jì)算的車(chē)速不準(zhǔn)確導(dǎo)致EBS判斷為該車(chē)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(guò)程

先將駕駛室內(nèi)的翻轉(zhuǎn)控制開(kāi)關(guān)按下，拔下翻轉(zhuǎn)電機(jī)處的按鈕插頭，用萬(wàn)用表量該插頭的電壓，發(fā)現(xiàn)其兩個(gè)孔位均無(wú)電。再將翻轉(zhuǎn)控制開(kāi)關(guān)拔下，測(cè)量6x5和2x7號(hào)線（即電機(jī)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(kāi)關(guān)至繼電器的接線要經(jīng)過(guò)儀表板與底盤(pán)線束的對(duì)接處，因此檢查2x7號(hào)線所在的插接器，發(fā)現(xiàn)其退針（圖15），導(dǎo)致底盤(pán)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(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)輛，其緊急斷電裝置是其他常規(guī)車(chē)型所不具備的，底盤(pán)配電相對(duì)復(fù)雜一些。同時(shí)該車(chē)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(dòng)系統(tǒng)的故障解析則可能需要查閱相關(guān)資料。案例車(chē)故障及成因統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 案例車(chē)故障及成因統(tǒng)計(jì)

3 總結(jié)

危險(xiǎn)品運(yùn)輸是商用車(chē)細(xì)分市場(chǎng)一個(gè)重要的板塊，電子制動(dòng)、緩速器、前撞預(yù)警等主動(dòng)安全技術(shù)在這類(lèi)車(chē)型中得到了廣泛的普及，這就要求生產(chǎn)和售后市場(chǎng)領(lǐng)域內(nèi)的汽車(chē)電氣技術(shù)人員要主動(dòng)學(xué)習(xí)新的知識(shí)，提高技術(shù)水平，才能應(yīng)對(duì)新的挑戰(zhàn)。