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        基于某車型一鍵啟動開關指示燈的故障診斷及方案優(yōu)化

        2022-12-28 08:04:54周延藤岳智帥劉恩澤劉大偉高龍飛
        汽車電器 2022年11期
        關鍵詞:發(fā)動機故障信號

        周延藤, 岳智帥, 劉恩澤, 劉大偉, 高龍飛

        (陜西汽車集團股份有限公司, 陜西 西安 710200)

        隨著現(xiàn)代汽車競爭的加強以及汽車CAN總線技術的普及,一鍵啟動系統(tǒng)逐漸替代點火鎖變成汽車的標配。目前一鍵啟動已經在絕大部分新車上得到了普及,實現(xiàn)整車上電、啟動與熄火的功能。與傳統(tǒng)的機械鑰匙點火相比,省去了找鑰匙和插鑰匙的步驟,確實方便了許多,駕駛員的駕駛體驗效果更好,同時也提高了整車的科技感和智能化,但是,隨著新技術的出現(xiàn)也會帶來一些新的問題。本文以某車型為例,介紹一起關于一鍵啟動系統(tǒng)的故障案例,闡述該類型的故障處理方法以及后續(xù)優(yōu)化技術方案。

        1 故障現(xiàn)象

        一輛新開發(fā)的配有一鍵啟動系統(tǒng)的某車型在試驗階段偶發(fā)出現(xiàn)一鍵啟動開關指示燈在發(fā)動機啟動后不熄滅,橙色燈一直點亮的現(xiàn)象。由于故障發(fā)生具有一定的偶然性,故障現(xiàn)象不易復現(xiàn)的特點,這就要求技術人員在處理故障時對相關電氣系統(tǒng)非常了解。

        2 一鍵啟動簡介

        2.1 控制策略

        在對一鍵啟動開關進行故障檢查前,首先需要了解一鍵啟動開關指示燈點亮的控制策略:整車在發(fā)動機啟動過程中,如果PEPS接收到發(fā)動機狀態(tài)信號ECM_EngOperatStatus為0x1:Running后,認為發(fā)動機啟動成功,一鍵啟動開關指示燈熄滅;若PEPS接收到發(fā)動機狀態(tài)信號ECM_EngOperatStatus為0x0:Engine Stopped后,則認為發(fā)動機啟動失敗,點亮橙色指示燈,電源擋位為ON擋。

        一鍵啟動控制器與發(fā)動機控制器的通信交互采用的是CAN通信,遵守ISO 11898和SAE J1939協(xié)議,該技術具有抗干擾性強、通信穩(wěn)定、技術成熟的優(yōu)點。CAN通信功能包括物理層、數(shù)據鏈路層和應用層。其中物理層、數(shù)據鏈路層目前已經由國際標準化的硬件實現(xiàn),直接選擇現(xiàn)有的部件(CAN控制器和收發(fā)器) 即可,驅動程序根據功能策略進行開發(fā),這樣依靠軟件和硬件的共同開發(fā)進而實現(xiàn)各控制單元的有效控制與響應。

        2.2 一鍵啟動系統(tǒng)組成

        一鍵啟動系統(tǒng)主要包括一鍵啟動控制器、天線、啟動開關按鍵、遙控鑰匙和電子轉向柱鎖。一鍵啟動子系統(tǒng)框圖如圖1所示。

        圖1 一鍵啟動子系統(tǒng)框圖

        1) 一鍵啟動控制器:通過接收一鍵啟動開關的電位信號,并且同步驗證遙控鑰匙的射頻信號,用來控制整車電源擋位的切換;將整車電源擋位分為OFF擋、ACC擋、ON擋和START擋。

        2) 一鍵啟動開關:按鍵一般都獨立布置在儀表臺上便于駕駛員操作,開關集成有電源擋位指示燈;當整車電源擋位為ACC擋和ON擋時,電源擋位指示燈亮橙色指示燈,當整車電源擋位為OFF擋和START擋時,電源擋位指示燈熄滅。

        3) 天線:接收遙控鑰匙的射頻信號。

        4) 遙控鑰匙:向天線發(fā)射射頻信號。

        5) 電子轉向柱鎖:用來鎖止方向盤,防止車輛非法被盜;當整車電源擋位為OFF擋切換到ACC擋時,轉向柱鎖解鎖;當整車電源擋位為ON擋或者START擋切換到OFF擋時,轉向柱鎖上鎖。

        6) 發(fā)動機控制器:控制和監(jiān)測發(fā)動機狀態(tài),并以報文的形式對外反饋發(fā)動機的運行狀態(tài)。

        3 案例分析與排查

        針對車輛的故障現(xiàn)象,分析原因可能有:①PEPS控制模塊故障;②一鍵啟動開關故障;③線束故障;④PEPS與ECM之間通信故障。排查步驟如下。

        1) 在故障復現(xiàn)時,使用專用診斷儀讀取PEPS的故障碼,發(fā)現(xiàn)總線上未存在關于PEPS的故障碼。

        2) 使用示波器檢查一鍵啟動開關,每次按下開關后,電信號變化正常,說明開關無問題。

        3) 使用萬用表檢查一鍵啟動開關和PEPS之間的線束連接是否正常,是否存在針腳錯誤和插件松動,結果表明線束無問題,其中A2針腳為開關電源,A3針腳為開關指示燈電源,A4針腳為開關模擬搭鐵。

        4) 檢查啟動過程中PEPS和ECM之間的報文通信,使用CANoe記錄總線數(shù)據,通過對比電源擋位信號和發(fā)動機狀態(tài)信號,發(fā)現(xiàn)故障復現(xiàn)時從發(fā)動機開始啟動到完成啟動后,發(fā)動機狀態(tài)信號ECM_EngOperatStatus 一直為0x0:Engine Stopped,間隔一段時間后,發(fā)動機狀態(tài)信號ECM_Eng OperatStatus才變?yōu)?x1:Running,此時由于PEPS在啟動過程中一直收到的發(fā)動機狀態(tài)信號為0x0:Engine Stopped,所以PEPS認為啟動失敗,在啟動完成后,輸出指示燈信號線為高有效,所以一鍵啟動開關點亮橙色指示燈。

        4 方案優(yōu)化

        根據故障現(xiàn)象和故障原因,提出整改方案有兩種,一種是要求發(fā)動機廠家對發(fā)動機狀態(tài)信號ECM_EngOperat Status的判斷邏輯進行修改,但是與廠家討論的結果為由于軟件修改涉及到ECM的底層程序,為避免引起車輛其他故障發(fā)生,不建議對發(fā)動機狀態(tài)的判斷邏輯進行修改;另一種方案是對PEPS的啟動判斷邏輯修改,修改方案為PEPS不再將發(fā)動機狀態(tài)的信號作為發(fā)動機是否啟動成功判斷條件,使用發(fā)動機轉速信號作為發(fā)動機啟動成功的判斷條件,具體為:在發(fā)動機啟動過程中,當發(fā)動機轉速大于等于600r/min時,PEPS認為發(fā)動機啟動成功;當發(fā)動機轉速小于600r/min時,PEPS認為發(fā)動機啟動失敗。通過對比方案1和方案2,方案2的實現(xiàn)較為容易,對PEPS優(yōu)化完成后,在實車上進行測試,故障消除。

        5 總結

        對于實車故障尤其是偶發(fā)性故障,需要工程師明確故障發(fā)生時的可能觸發(fā)條件以及實車工況,再針對性對實車進行測試,復現(xiàn)故障現(xiàn)象,記錄測試數(shù)據,才能快速準確地確定故障點,最后根據故障原因再對問題進行分析,逆向確定整改方案,方案優(yōu)化完成后,再對問題進行復測,直到故障消除。需要注意的是:在對技術方案進行優(yōu)化時,需要綜合考慮開發(fā)周期、成本及技術實現(xiàn)的難易程度,綜合比較選擇合適的優(yōu)化方案。

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