◆文/北京 侯振芳 秦瑞鋼

故障現(xiàn)象

一輛2022年生產(chǎn)的進(jìn)口奧迪e-tron純電動(dòng)跑車，行駛里程為4 578km。啟動(dòng)后，該車儀表臺(tái)上出現(xiàn)“有溜車風(fēng)險(xiǎn)！無法掛入P擋，請(qǐng)使用駐車制動(dòng)”的警示信息(圖1)。

圖1 故障車儀表臺(tái)上的報(bào)警信息

故障診斷與排除

接車時(shí)，車主描述道：第一次出現(xiàn)類似故障現(xiàn)象是在行駛了2 000km左右時(shí)，當(dāng)時(shí)車輛停放了大約一個(gè)星期，可以使用鑰匙正常鎖車與解鎖，但按壓點(diǎn)火開關(guān)后儀表臺(tái)上出現(xiàn)變速器故障的提示信息，掛D擋或R擋都不走車，重新鎖車大約等待10min后重新啟動(dòng)，儀表臺(tái)上的故障提示信息自動(dòng)消失，且可以正常上路行駛。時(shí)隔不到兩個(gè)月，該車儀表臺(tái)上再次出現(xiàn)故障信息，提示“有溜車風(fēng)險(xiǎn)！無法掛入P擋，請(qǐng)使用駐車制動(dòng)”，但鎖車大約10min后重新啟動(dòng)，儀表臺(tái)上的故障提示信息依舊，且無法行駛，只好將車拖到店內(nèi)維修。

接車后，首先對(duì)車輛進(jìn)行檢測(cè)。連接奧迪專用電腦，對(duì)故障車進(jìn)行全面故障掃描，發(fā)現(xiàn)有三個(gè)控制單元中存有靜態(tài)故障碼(圖2)，在“0001-發(fā)動(dòng)機(jī)電控裝置”內(nèi)存有兩個(gè)故障碼：P15E90-駐車鎖脫開/未鎖止；U002900-傳感器/混合動(dòng)力CAN無通信；在“0003-制動(dòng)電子裝置”中存有故障碼U040100-發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元信號(hào)不正常；在“00C6-高電壓蓄電池充電器”中存有故障碼U15BF00-智能充電功能通信故障。

圖2 故障車上控制單元靜態(tài)代碼

當(dāng)時(shí)店內(nèi)正好有同型號(hào)的駐車鎖電機(jī)，更換駐車鎖電機(jī)后測(cè)試，故障依舊。由此可見，該車無法行駛的真正原因不是由駐車鎖電機(jī)引起的。利用診斷電腦對(duì)故障碼進(jìn)行引導(dǎo)，得到圖3所示的故障碼引導(dǎo)分析結(jié)果和圖4所示的檢測(cè)計(jì)劃。

圖3 故障碼引導(dǎo)分析結(jié)果

圖4 診斷電腦提供的檢測(cè)計(jì)劃

打開portal.cpn.vwg車間系統(tǒng)查詢控制單元電路圖(圖5)與維修手冊(cè)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元與執(zhí)行器V682之間是通過驅(qū)動(dòng)CAN子總線進(jìn)行通信，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623產(chǎn)生擋位信息，并把此信息通過驅(qū)動(dòng)CAN子總線送至執(zhí)行器V682。

圖5 故障車型發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元與執(zhí)行器V682之間的通信電路

駐車鎖執(zhí)行器按照主-從原理與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623(驅(qū)動(dòng)控制單元)進(jìn)行配合。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623與執(zhí)行器V682之間通過驅(qū)動(dòng)CAN子總線進(jìn)行通信，J623產(chǎn)生擋位信息，并把此信息通過驅(qū)動(dòng)CAN子總線送至執(zhí)行器V682，然后V682執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的指令并檢查執(zhí)行情況。由于所有診斷數(shù)據(jù)都是通過總線系統(tǒng)進(jìn)行交換，因此可從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中讀取相關(guān)的診斷數(shù)據(jù)。

故障車型奧迪e-tron采用的是電動(dòng)機(jī)械式駐車鎖，該駐車鎖集成在前橋驅(qū)動(dòng)齒輪箱內(nèi)，由電動(dòng)的駐車鎖執(zhí)行器V682進(jìn)行控制，電機(jī)以電動(dòng)機(jī)械方式觸動(dòng)止動(dòng)爪接合。雙級(jí)齒輪箱負(fù)責(zé)按需調(diào)節(jié)傳動(dòng)比，并可以進(jìn)行自鎖。另外，用于操縱止動(dòng)爪的機(jī)構(gòu)也可以進(jìn)行自鎖。也就是說，該系統(tǒng)采用了雙穩(wěn)定型設(shè)計(jì)，駐車鎖自身就能可靠地鎖止，而無需外部控制。

根據(jù)電路圖，用萬用表對(duì)駐車鎖執(zhí)行器V682進(jìn)行實(shí)車測(cè)量。通過T6K的1號(hào)針腳測(cè)量供電電壓，為13.29V，無壓降；測(cè)量導(dǎo)線電阻，為0.5Ω，無異常。通過T6K的6號(hào)針腳檢查接地線，接地良好；測(cè)量導(dǎo)線電阻，為0.5Ω，無異常。通過T6K的4號(hào)針腳測(cè)量擴(kuò)展CAN總線的High電壓，為3.58V(圖6)。通過T6K的5號(hào)針腳測(cè)量擴(kuò)展 CAN 總線的Low電壓，為3.15V(圖7)。

圖6 故障車V682的CAN-H實(shí)測(cè)電壓

圖7 故障車V682的CAN-L實(shí)測(cè)電壓

根據(jù)上述檢測(cè)結(jié)果，并對(duì)照高速CAN和低速CAN總線的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)(圖8)，經(jīng)過綜合分析，可以判定該車故障是由CNA總線工作異常所致。結(jié)合電路圖與SSP分析，初步判斷是連接控制單元存在虛接點(diǎn)。因此，應(yīng)重點(diǎn)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623導(dǎo)線、網(wǎng)關(guān)控制單元J533導(dǎo)線和換擋桿控制單元J587導(dǎo)線。

圖8 高、低速CAN總線標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)

拆開儀表臺(tái)下護(hù)板，檢查發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623連接導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)該處插頭存在連接不實(shí)的情況(圖9)。重新安裝發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的連接線后試車，可以正常換擋，且上路行駛未見任何異常。用電腦檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均恢復(fù)正常，至此，該車故障已被徹底排除。

圖9 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元插頭連接不實(shí)

維修小結(jié)

本案例中，故障車型e-tron前橋和后橋上各裝有一個(gè)電機(jī)，這兩電機(jī)通過各自的齒輪箱將驅(qū)動(dòng)力矩傳至地面。車輛行駛時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速可高達(dá)約15 000r/min左右，因此，齒輪箱必須具有非常高的扭矩轉(zhuǎn)換率(傳動(dòng)比約為9:1)，同時(shí)還必須具有非常緊湊的結(jié)構(gòu)。另外，由于純電動(dòng)汽車沒有了內(nèi)燃機(jī)，齒輪箱的噪音無法被內(nèi)燃機(jī)掩蓋，這就要求齒輪箱工作時(shí)聲音不能太大，以滿足車輛對(duì)噪音的要求。

作為德國(guó)奧迪公司第一款純電動(dòng)汽車，奧迪e-tron (車型GE) 采用了獨(dú)特的游艇型線控?fù)Q擋操縱機(jī)構(gòu)。比如在洗車機(jī)內(nèi)洗車時(shí)，掛在N擋時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)解除駐車制動(dòng)，以便順利移動(dòng)車輛。前提條件是線控?fù)Q擋和線控駐車功能工作正常，且點(diǎn)火開關(guān)處于ON位，擋位才能掛入N擋。如果隨后關(guān)閉了端子15，那么駐車鎖就會(huì)每30min被阻止接通1次。在29min后，組合儀表臺(tái)上就會(huì)出現(xiàn)“要想留在N位置，請(qǐng)接通點(diǎn)火開關(guān)”的提示文字，并伴有警告提示音。如果駕駛員未按要求接通點(diǎn)火開關(guān)，1min后(總共是30min)，駐車鎖就會(huì)接通，系統(tǒng)被關(guān)閉。

如果由于系統(tǒng)故障而無法用換擋操縱機(jī)構(gòu)來換擋，應(yīng)在停車狀態(tài)下踏下制動(dòng)踏板，通過同時(shí)拉兩個(gè)點(diǎn)動(dòng)開關(guān)來選擇擋位P、R、N或D。

本案例中，故障車無法掛擋故障的診斷過程比較簡(jiǎn)單，根源在于J623控制單元連接線未連接牢靠，致使CAN總線發(fā)送的電壓過高。診斷過程中，如果沒有及時(shí)注意到CAN總線的實(shí)際工作電壓，可能會(huì)繞一些彎路。

通過本案例可以看出，在縮小故障范圍和排除故障的過程中，要充分利用診斷工具，只有這樣才能有效提高診斷效率，快速縮小故障范圍，并最終找到故障點(diǎn)。