于彥權(quán)，高恩壯，劉從萍，王 猛

（一汽解放汽車有限公司，吉林 長春 130011）

1 前言

本文將繼續(xù)采用上篇的敘述布局，按照試制車型基本信息簡介、不同階段的故障現(xiàn)象、分析及排除方法的順序展開全文，讓讀者對(duì)卡車制造階段的電氣故障的處置有更深入的認(rèn)知。

2 故障分析與排除

本篇選取分析的故障案例車型是一臺(tái)內(nèi)飾升級(jí)的牽引車，增加了多項(xiàng)配置，試裝過程中遇到了一定的困難，電氣故障也較多，很有代表性，值得分析和學(xué)習(xí)。案例車型簡介見表1。

表1 案例車型簡介

2.1 下線時(shí)的電氣故障

2.1.1 故障現(xiàn)象

車輛無法起動(dòng)，按下危險(xiǎn)警報(bào)開關(guān)或車鑰匙鎖車按鈕時(shí)，起動(dòng)機(jī)會(huì)有瞬間動(dòng)作；駕駛室熔斷器盒內(nèi)19、67及81號(hào)等3處熔斷絲熔斷。

2.1.2 原因分析

1）無法起動(dòng)和起動(dòng)機(jī)異常動(dòng)作原因分析

按照常規(guī)思維，危險(xiǎn)警報(bào)開關(guān)和車鑰匙鎖車按鈕跟起動(dòng)是沒有關(guān)系的，何況鎖車開關(guān)產(chǎn)生的是無線信號(hào)。認(rèn)真思考后發(fā)現(xiàn)此二開關(guān)被按下后，汽車的轉(zhuǎn)向燈會(huì)閃爍，莫非是轉(zhuǎn)向燈的供電接入了起動(dòng)機(jī)？而起動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)動(dòng)作則可能是由起動(dòng)機(jī)端緩嚙合繼電器的保護(hù)作用導(dǎo)致的。為驗(yàn)證想法，須先查看圖紙后再作分析。

2）熔斷絲熔斷故障原因分析

結(jié)合熔斷絲熔斷及起動(dòng)異?，F(xiàn)象來看，二者原因可能是出于同一故障點(diǎn)，而且試制車型出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題的概率較高，因此也須從圖紙方向入手。

2.1.3 排除過程

1）無法起動(dòng)和起動(dòng)機(jī)異常動(dòng)作故障排除過程

查詢?cè)撥噲D紙，先找到起動(dòng)機(jī)控制端的輸入去向，發(fā)現(xiàn)該線來自于駕駛室熔斷器盒的起動(dòng)繼電器，經(jīng)過儀表板電線束和底盤電線束的對(duì)接處，最終去往底盤的起動(dòng)機(jī)控制端。然后檢查儀表板線束與底盤線束對(duì)接處的圖紙，發(fā)現(xiàn)二者對(duì)接的插接器內(nèi)所有接線線序完全顛倒，如圖1所示。

圖1 儀表板與底盤對(duì)接處插接器接線示意圖

插接器中的1x2號(hào)線為常電，5x6號(hào)線為ON電，3x號(hào)線為左前照燈的供電，7x1號(hào)線為前橋左側(cè)的制動(dòng)蹄片磨損報(bào)警，6x號(hào)線為起動(dòng)機(jī)控制端，5x號(hào)線為左轉(zhuǎn)向燈供電。

由于兩個(gè)插接器的線序完全顛倒，當(dāng)按下危險(xiǎn)警報(bào)開關(guān)或鎖車按鈕時(shí)，車身控制器向左右轉(zhuǎn)向燈輸出的供電進(jìn)入了起動(dòng)機(jī)控制端，導(dǎo)致起動(dòng)機(jī)動(dòng)作的奇怪現(xiàn)象。

2）熔斷絲熔斷故障排除過程

熔斷器盒輸出的常電經(jīng)1x2號(hào)線直接接入了制動(dòng)襯片磨損報(bào)警，相當(dāng)于搭鐵（本系列文章的首篇已分析過襯片磨損警報(bào)的接線原理，本文不再贅述），導(dǎo)致該導(dǎo)線所在的19號(hào)熔斷絲熔斷。5x6號(hào)線本是燃油粗濾器水位警報(bào)開關(guān)的供電，此時(shí)接入了前照燈，雖不搭鐵，但底盤端3x號(hào)線的線徑比5x6號(hào)線的大，則后者過流，也導(dǎo)致81號(hào)熔斷絲熔斷。

查看圖紙發(fā)現(xiàn)，67號(hào)熔斷絲所在的1x9號(hào)線并不在上述插接器內(nèi)，因此需檢查1x9號(hào)線的來龍去脈。發(fā)現(xiàn)該線為熔斷器盒輸出至左組合開關(guān)2號(hào)管腳的ON電，調(diào)取左組合開關(guān)的圖紙，將其與儀表板線束圖紙對(duì)比。發(fā)現(xiàn)左組合開關(guān)的管腳定義為：pin2為GND，pin3為ON電，而儀表板線束的標(biāo)注為：pin2為ON電，pin3為GND，如圖2所示。因此線序顛倒，1x9號(hào)線搭鐵，67號(hào)熔斷絲熔斷。

圖2 線束端與開關(guān)本體管腳定義對(duì)比

將儀表板與底盤線束對(duì)接的插接器線序修復(fù)，并與設(shè)計(jì)師確認(rèn)左組合開關(guān)的管腳定義后，將儀表板線束端線序重置，再將熔斷絲重新更換，故障排除。

2.2 靜檢時(shí)的電氣故障

2.2.1 故障現(xiàn)象

無法掛擋行駛，儀表提示變速器換擋手柄信號(hào)丟失；按下低溫預(yù)熱開關(guān)，駕駛室熔斷器盒內(nèi)的40號(hào)熔斷絲熔斷；儀表提示ECAS故障燈。

2.2.2 原因分析

1）無法掛擋行駛及變速器故障原因分析

本車配備VCU和AMT，采用旋鈕式換擋手柄，換擋信號(hào)通過LIN線傳輸。LIN線也是車輛總線系統(tǒng)中一種較為常見的通信網(wǎng)絡(luò)，通常作為CAN總線的輔助性網(wǎng)絡(luò)。換擋信號(hào)的傳輸路徑為換擋旋鈕至VCU，且換擋旋鈕本身也是一個(gè)小型控制器，內(nèi)部包含有DC-DC電路、主控電路及LIN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路，其供電、搭鐵、信號(hào)等也須正常才能完成換擋，因此可從換擋旋鈕處接線入手排查。

2）按下開關(guān)后熔斷絲熔斷故障原因分析

低溫預(yù)熱開關(guān)用于控制加熱控制器和電磁泵加熱器工作狀態(tài)的切換，開關(guān)被按下時(shí)二者進(jìn)入工作模式。供電路徑是由駕駛室熔斷器盒輸出的常電經(jīng)該開關(guān)輸出至負(fù)載，如果發(fā)生熔斷絲熔斷，可能是線路搭鐵、電流過大或者熔斷絲規(guī)格錯(cuò)誤。

3）ECAS故障原因分析

儀表提示ECAS故障，則后續(xù)的高度傳感器標(biāo)定工作將無法進(jìn)行，可用診斷儀讀取控制器的故障信息再作判斷。

2.2.3 排除過程

1）無法掛擋行駛及變速器故障排除過程

將換擋旋鈕取下，查看其接線未見異常；用萬用表測(cè)量其供電、PWM信號(hào)和搭鐵均正常，但LIN信號(hào)電壓為0，正常情況下應(yīng)為12V左右。然后將換擋旋鈕插接器和VCU插接器分別拔下，找到LIN線對(duì)應(yīng)的孔位，用萬用表測(cè)量其通斷，發(fā)現(xiàn)電阻為無窮大，表明該條信號(hào)線處于斷開狀態(tài)，如圖3所示。將該線修復(fù)，再次上電后，故障消失，車輛可以正常掛擋行駛。

圖3 換擋旋鈕及導(dǎo)線通斷測(cè)量

2）按下開關(guān)后熔斷絲熔斷故障排除過程

更換一枚同規(guī)格的熔斷絲后，按下低溫預(yù)熱開關(guān)，熔斷絲再次熔斷，需將排查方向轉(zhuǎn)向線路故障。調(diào)取圖紙，查看40號(hào)熔斷絲所在6x0號(hào)、5x6號(hào)線的走向及線束總成對(duì)接處的線序情況，未見異常。

然后根據(jù)接線原理測(cè)量該導(dǎo)線的對(duì)搭鐵通斷，6x0及5x6號(hào)線接線原理如圖4所示。將低溫預(yù)熱開關(guān)的插接器拔下，測(cè)量5x6號(hào)線對(duì)搭鐵通斷，發(fā)現(xiàn)該線對(duì)搭鐵導(dǎo)通，但是電磁泵加熱控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為預(yù)熱電阻，其兩端分別為5x6線和搭鐵，因此此處測(cè)得5x6線對(duì)搭鐵導(dǎo)通并不能說明5x6線一定搭鐵。

圖4 6x0與5x6號(hào)線走向簡圖

先將電磁泵加熱器的插接器拔下，再用萬用表測(cè)量5x6號(hào)線對(duì)搭鐵通斷，發(fā)現(xiàn)該線對(duì)搭鐵并不導(dǎo)通。再測(cè)量電磁泵加熱器的電阻，約為20Ω，與標(biāo)準(zhǔn)值接近，由此認(rèn)為5x6號(hào)線也不存在搭鐵點(diǎn)。

將40號(hào)熔斷絲取出，在開關(guān)處測(cè)量6x0號(hào)線的對(duì)搭鐵通斷，發(fā)現(xiàn)該線也不搭鐵。至此，預(yù)熱開關(guān)的上下游的接線都已排查，且并未見搭鐵點(diǎn)，因此懷疑此開關(guān)存在故障，可更換一個(gè)開關(guān)進(jìn)行驗(yàn)證。將預(yù)熱開關(guān)和40號(hào)熔斷絲更換，按下開關(guān)后熔斷絲再次熔斷，表明此類型開關(guān)內(nèi)部接線存在問題。

調(diào)取開關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙，其接線原理如圖5所示。由圖5可知，開關(guān)按下時(shí)5號(hào)管腳6x0號(hào)線與2號(hào)管腳5x6號(hào)線接通，其他兩路供電5x5和3x都去往開關(guān)內(nèi)部的指示燈，因此不存在原理性錯(cuò)誤。

圖5 低溫預(yù)熱開關(guān)及接線原理圖

將開關(guān)取下，用萬用表測(cè)量管腳2和管腳5的通斷情況。開關(guān)不被按下時(shí)，測(cè)得兩管腳不導(dǎo)通；開關(guān)按下時(shí)，二管腳導(dǎo)通。然后保持管腳5內(nèi)的表針不動(dòng)，將管腳2內(nèi)的表針插入管腳3，開關(guān)無論按下與否，測(cè)得二者均不導(dǎo)通。最后測(cè)量管腳5和管腳4的導(dǎo)通情況，發(fā)現(xiàn)開關(guān)按下時(shí)，二者導(dǎo)通。至此熔斷絲熔斷的原因被查明，即開關(guān)按下時(shí)，6x0號(hào)線在開關(guān)內(nèi)與搭鐵線接通，該開關(guān)內(nèi)部接線不符合設(shè)計(jì)要求。

安裝合格的低溫預(yù)熱開關(guān)后，熔斷絲不再熔斷，故障消除。

3）ECAS故障排除過程

診斷儀讀取ECAS控制器的故障信息為電磁閥故障。電磁閥的11口為進(jìn)氣口，22口接右側(cè)氣囊，23口接左側(cè)氣囊，3口對(duì)外界排氣。

先檢查氣路，未見異常，考慮檢查電磁閥的電路。電磁閥上僅有一個(gè)插接器，如圖6所示，4個(gè)管腳的接線均通往ECAS控制器，分別對(duì)應(yīng)中心3/2電磁閥、后軸右電磁閥、后軸左電磁閥及24V供電，3個(gè)電磁閥采用并聯(lián)連接。

圖6 電磁閥及插接器

將插接器取下，測(cè)得管腳4電壓為25.23V，表明電壓正常。再測(cè)量電磁閥內(nèi)部閥體的電阻，將表針固定于管腳4內(nèi)，分別測(cè)量其他3個(gè)管腳對(duì)管腳4的電阻，測(cè)量結(jié)果見表2。

表2 電磁閥電阻測(cè)量值

結(jié)果表明，管腳2對(duì)應(yīng)的后軸右電磁閥電阻異常導(dǎo)致ECAS系統(tǒng)故障。更換電磁閥總成后，故障消除。

2.3 動(dòng)檢時(shí)的電氣故障

2.3.1 故障現(xiàn)象

坡道起步輔助功能失效；雨刮器低速擋和間歇擋不工作，高速擋工作，但不能復(fù)位；車道偏離預(yù)警LDW和前防碰撞預(yù)警系統(tǒng)FCW開關(guān)失效。

2.3.2 原因分析

1）坡道起步輔助功能故障原因分析

配備AMT的車輛通常具備坡道起步輔助（以下簡稱坡起）功能，該功能常見的實(shí)現(xiàn)形式有如下兩種，一種是通過改造制動(dòng)氣路，在常規(guī)制動(dòng)氣路中增加坡起功能電磁閥、雙路閥等原件，當(dāng)坡起開關(guān)被按下時(shí)，氣壓經(jīng)過電磁閥2口進(jìn)入雙路閥，從雙路閥2口輸送至中后橋制動(dòng)模塊4口，該模塊的2口則向中后橋制動(dòng)氣室輸出氣壓，從而產(chǎn)生制動(dòng)力，同時(shí)儀表上會(huì)提示“坡道起步輔助開啟”，如圖7所示。

圖7 坡起提示及控制原理圖

另外一種坡起功能則通過防抱死系統(tǒng)（ABS）閥體的增壓過程實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，即坡起功能開啟時(shí)，ABS獲取該信號(hào)并控制制動(dòng)閥體向制動(dòng)氣室輸出氣壓實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。

該車的坡起功能實(shí)現(xiàn)形式為第2種，排查時(shí)可先查看ABS控制器是否有故障。

2）雨刮功能故障原因分析

雨刮器的擋位控制通常包括低速擋、高速擋、間歇擋及復(fù)位控制等4種形式，有些雨刮器的間歇擋還被劃分成不同間歇時(shí)長的擋位。高低速繼電器為五腳形式，這一特點(diǎn)區(qū)別于車輛熔斷器盒內(nèi)的絕大多數(shù)繼電器（通常為四腳），常見五腳繼電器還有緊急斷電繼電器，通常安裝于危險(xiǎn)品運(yùn)輸車，如圖8所示。如果雨刮器不工作，可先檢查繼電器的型號(hào)是否正確。

圖8 普通繼電器（左）和雨刮繼電器（右）

3）LDW/FCW開關(guān)故障原因分析

LDW和FCW開關(guān)可實(shí)現(xiàn)其功能的手動(dòng)開啟和關(guān)閉，車輛每次上電時(shí)，這兩項(xiàng)功能是默認(rèn)開起的。如果攝像頭和雷達(dá)都已完成標(biāo)定，而這兩個(gè)開關(guān)卻失效，那應(yīng)該檢查儀表配置項(xiàng)，確認(rèn)參數(shù)配置是否正確。

2.3.3 排除過程

1）坡道起步輔助功能故障排除過程

診斷儀連接ABS控制器，讀取故障為未知故障，清除后仍然存在。因此將車輛駛?cè)肼吩嚺艿?，在車輛動(dòng)態(tài)條件下再次讀取故障信息為后橋左輪輪速傳感器信號(hào)故障。

檢查后橋左輪處的輪速傳感器接線，未見異常。由于輪速傳感器接線的另一端為ABS控制器，接線還經(jīng)過底盤與儀表板線束對(duì)接，對(duì)照?qǐng)D紙，將對(duì)接處包含輪速傳感器接線的插接器拔下，發(fā)現(xiàn)儀表板端的傳感器接線彎折，如圖9所示。將其修復(fù)后，故障排除，坡起功能恢復(fù)。

圖9 插針彎折

2）雨刮功能故障排除過程

打開駕駛室熔斷器盒，找到雨刮器高速和低速擋繼電器，發(fā)現(xiàn)高速擋繼電器為四腳繼電器，而低速擋繼電器為五腳。將其更換為五腳繼電器后，雨刮器功能恢復(fù)正常。雨刮器控制原理如圖10所示。

圖10 雨刮器控制原理

當(dāng)高速雨刮繼電器被錯(cuò)誤地安裝為四腳繼電器，撥至低速擋時(shí)，低速擋繼電器吸合，但高速擋繼電器至雨刮電機(jī)的輸入中斷，因此雨刮電機(jī)無低速擋；同理撥至間歇擋，BCM控制低速繼電器的吸合與斷開，但高速擋繼電器至雨刮電機(jī)的輸入也是中斷，因此也無間歇擋。

撥至高速擋時(shí)（低速擋開關(guān)也閉合），高速雨刮繼電器至雨刮電機(jī)的輸出正常，因此雨刮器可在高速擋工作，但BCM輸出的復(fù)位信號(hào)仍然在高速雨刮繼電器處中斷，因此雨刮器無法復(fù)位。

表3中總結(jié)了另外兩種繼電器被錯(cuò)誤安裝情形下的雨刮器工作情況，有興趣的讀者可以結(jié)合原理圖進(jìn)行比對(duì)分析。

表3 兩種雨刮繼電器故障形式總結(jié)

3）LDW/FCW開關(guān)故障排除過程

診斷儀連接儀表控制器讀取基本信息，發(fā)現(xiàn)LDW和FCW功能配置項(xiàng)均為“無”，錯(cuò)誤的配置導(dǎo)致這兩項(xiàng)功能被屏蔽，如圖11所示。重新配置后，開關(guān)功能恢復(fù)正常。

2.4 分析小結(jié)

表4為該車輛各階段故障及成因統(tǒng)計(jì)。

表4 案例車故障及成因統(tǒng)計(jì)

3 總結(jié)

車輛配備整車控制器將成為一種趨勢(shì)，它在車輛網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中扮演了中樞的角色。EOL檢測(cè)時(shí)，分布在動(dòng)力CAN、底盤CAN、舒適CAN等總線上的節(jié)點(diǎn)，都需要通過VCU的路由功能來轉(zhuǎn)接，因此學(xué)習(xí)和分析VCU的功能對(duì)相關(guān)從業(yè)人員快速、準(zhǔn)確地排查電氣故障，提升自身技能將大有裨益。