關(guān)鍵詞:進(jìn)入及起動許可;技能大賽;無鑰匙進(jìn)入;一鍵起動;汽車防盜
0 前言
大眾汽車設(shè)計人員將無鑰匙進(jìn)入、一鍵起動和防盜功能整合起來,組成了進(jìn)入及起動許可系統(tǒng)。該系統(tǒng)是發(fā)動機(jī)重要組成部分之一,也是車載系統(tǒng)電源組成部分之一。該技術(shù)在汽車應(yīng)用領(lǐng)域源于汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[1],它極大簡化了電器結(jié)構(gòu),提升了功能可靠性,但同時也給相關(guān)維修人員診斷故障帶來了巨大挑戰(zhàn)。在全國職業(yè)院校技能大賽汽車故障診斷賽項(xiàng)中,更是要求不借助故障診斷儀的條件下快速找出故障點(diǎn)。目前大賽使用大眾邁騰2023 款車型(B8L),若能針對進(jìn)入及起動許可系統(tǒng)導(dǎo)致的發(fā)動機(jī)不起動故障提出一般診斷流程,將明顯提升故障檢測效率。
1 進(jìn)入及起動許可原理
大眾邁騰進(jìn)入及起動許可分為無鑰匙進(jìn)入和一鍵起動兩大功能。主要控制單元有進(jìn)入及起動許可控制單元(J965)、車載電網(wǎng)控制單元(J519)、方向盤鎖止控制單元(J764)、4 個車門控制單元(J386、J387、J388 和J389)、數(shù)據(jù)總線診斷接口(J533)、組合儀表(J285)和發(fā)動機(jī)控制單元(J623)[2]。第五代防盜控制單元集成在組合儀表內(nèi),存儲著防盜數(shù)據(jù)。相關(guān)傳感器有4 個門把手上的接觸傳感器(G415、G416、G417 和G418)。其他部件有遙控鑰匙、診斷座(U31)、起動按鈕(E378)、車內(nèi)低頻天線(R138、R139)、車外低頻天線(R134、R135、R165、R166),以及車載電網(wǎng)控制單元內(nèi)部高頻天線(R47)等。
1.1 無鑰匙進(jìn)入
以駕駛員側(cè)無鑰匙進(jìn)入功能為例,靠近駕駛員側(cè)車門后,觸摸把手開關(guān),車門打開,儀表盤顯示車門開啟情況,E378 背景燈點(diǎn)亮,原理如圖1 所示。為直觀了解無鑰匙進(jìn)入功能控制策略,將基本原理簡化為信號傳遞路線及響應(yīng)情況。
線路一:G415—J965—R134—遙控鑰匙,鑰匙閃爍一次。其機(jī)理是將門把手的觸摸信號傳遞給J965,J965 響應(yīng)后驅(qū)動R134發(fā)送125 kHz 低頻信號(LF)尋找鑰匙,在1.5 m 有效空間范圍內(nèi)鑰匙接收信號后做出閃爍一次的響應(yīng)。
線路二:遙控鑰匙—J965—R47—遙控鑰匙,鑰匙再次閃爍一次。其機(jī)理是鑰匙應(yīng)答后發(fā)送信號至J965,根據(jù)反饋的信號幅值大小確認(rèn)在1.5 m 有效空間范圍內(nèi),J965 才會經(jīng)過相應(yīng)線束喚醒J519。J519 內(nèi)部的R47 發(fā)送433 kHz 高頻信號(HF)尋找合法鑰匙的同時,喚醒CAN 舒適網(wǎng)絡(luò)。
線路三:遙控鑰匙—R47—J533—J285—J533—J386、J387、J388 和J389,車門解鎖,儀表顯示車門狀態(tài),E378 背景燈點(diǎn)亮。其機(jī)理是鑰匙向R47 傳遞433 kHz 高頻信號,包含鑰匙防盜數(shù)據(jù),并依靠舒適CAN 網(wǎng)絡(luò)傳遞的報文告知J285 等相關(guān)模塊,驗(yàn)證通過后將解除防盜信息掛在舒適CAN 網(wǎng)絡(luò)上。J386、J387、J388 和J389 在舒適CAN 網(wǎng)絡(luò)中獲取解除防盜信息后,給門鎖執(zhí)行電機(jī)V56 等發(fā)出信號實(shí)現(xiàn)車門解鎖,并將各個車門的開啟狀態(tài)通過舒適CAN 網(wǎng)絡(luò)經(jīng)J533 傳遞至J285 內(nèi)部,從而儀表板顯示車門狀態(tài)。
1.2 一鍵起動
當(dāng)J623 工作正常,換擋桿處于P 或N 擋位時,踩制動踏板,按下E378,J965 將起動許可信號傳給J623。以上條件同時滿足時,J623 將控制起動繼電器J906 和J907 電磁線圈搭鐵,繼電器開關(guān)觸點(diǎn)閉合[3],發(fā)動機(jī)正常起動,儀表二次點(diǎn)亮且顯示所有車輛相關(guān)信息,原理如圖2 所示。同理,將基本原理簡化為信號傳遞路線及響應(yīng)情況。
線路四:E378—J965—R138—遙控鑰匙,鑰匙閃爍一次。其機(jī)理是將起動按鈕的雙搭鐵信號傳遞給J965,J965 響應(yīng)后驅(qū)動R138 發(fā)送125 kHz 低頻信號尋找1.5 m 范圍內(nèi)的合法鑰匙,鑰匙接收信號。
線路五:遙控鑰匙—J965—R47—遙控鑰匙,鑰匙再次閃爍一次。其理是鑰匙應(yīng)答后發(fā)送信號回至J965,再喚醒J519,R47發(fā)送433 kHz 高頻信號尋找合法鑰匙。
線路六:遙控鑰匙—R47—J533—J285—J533—J965、J764,方向盤解鎖。其機(jī)理是鑰匙向R47 傳遞433 kHz 高頻信號,包含鑰匙防盜數(shù)據(jù),并依靠舒適CAN 網(wǎng)絡(luò)傳遞的報文告知J285 等相關(guān)部件,驗(yàn)證通過后將解除防盜信息掛在舒適CAN 網(wǎng)絡(luò)上,方向盤鎖止解除[4]。
線路七:J965—J519、J623,儀表正常顯示所有信息,發(fā)動機(jī)起動,U31/1 端子檢測到12 V 電壓。其機(jī)理是在防盜解除后J965 向J519 提供S 觸點(diǎn)信號、15 信號1 和15 信號2 用于二次點(diǎn)亮儀表,向J623 提供15 信號,儀表二次點(diǎn)亮且顯示所有車輛相關(guān)信息,起動機(jī)允許轉(zhuǎn)動。
2 故障分析
進(jìn)入及起動許可系統(tǒng)存在故障,一般表現(xiàn)為起動時起動機(jī)無響應(yīng),儀表無顯示或者無法二次點(diǎn)亮顯示車輛其他信息,由于全國職業(yè)院校技能大賽汽車故障檢測賽項(xiàng)燃油車模塊只有90 min。在沒有連接故障診斷儀的情況下,一方面若能根據(jù)車輛響應(yīng)情況可以快速定位故障原因,減少冗余檢查,節(jié)省大量時間;另一方面根據(jù)線路傳遞信號的先后順序循序漸進(jìn)定位故障,若存在多個故障時能避免漏測錯檢,增加得分幾率。
2.1 鑰匙解鎖
鑰匙解鎖功能,實(shí)際上是鑰匙直接發(fā)送鑰匙信息給R47,并通過CAN 數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證鑰匙合法性,依靠線路二和線路三可完成該功能。鑰匙若能遠(yuǎn)程解鎖和上鎖,則說明2 條線路工作正常;若鑰匙解鎖和上鎖功能異常,說明2 條線路可能存在異常。
2.2 鑰匙指示燈閃爍
通過4 個車門的無鑰匙進(jìn)入功能或者一鍵起動功能,觀察鑰匙指示燈閃爍情況。針對無鑰匙進(jìn)入功能,若鑰匙閃爍一次,則說明線路一工作正常;若鑰匙閃爍兩次,則說明線路一和線路二工作正常;若鑰匙指示燈不閃爍,則說明線路一和線路二存在異常。針對一鍵起動功能,若鑰匙閃爍一次,則說明線路工作正常;若鑰匙閃爍兩次,則說明線路四和線路五工作正常;若鑰匙指示燈不閃爍,則說明線路四和線路五存在異常。
2.3 車輛儀表信息
進(jìn)入車輛后,觀察儀表有無顯示4 個車門及行李艙的開啟情況。若能夠正常顯示,則說明線路一、線路二和線路三工作正常。若儀表無法點(diǎn)亮,或者未能顯示車門開啟情況,則說明這3 條線路存在異常。
2.4 E378 背景燈
若進(jìn)入車輛后,E378 背景燈正常點(diǎn)亮,說明線路一、線路二和線路三工作正常。若背景燈無法點(diǎn)亮,說明這3 條線路存在異常。
2.5 方向盤解鎖情況
若按下E378,方向盤正常解鎖,說明線路四、線路五和線路六工作正常。若方向盤無法解鎖,說明這3 條線路存在異常。
2.6 15 號線電供電情況
進(jìn)入車輛以后,按下起動開關(guān)的瞬間,使用示波器測量診斷座1 號端子對地電壓。若電壓值出現(xiàn)12 V 短暫電壓或者持續(xù)電壓,則說明線路五、線路六和線路七工作正常。若電壓值恒為0 V,則說明這3 條線路存在異常。
2.7 應(yīng)急起動功能
在遙控鑰匙沒電、外部存在電磁干擾、車內(nèi)天線損壞等情況時,常規(guī)的無鑰匙起動功能可能失效。為應(yīng)對這些特殊情況,可以將起動鑰匙貼近方向盤下方感應(yīng)線圈位置,在保證P 擋位置時,踩下制動踏板,按下E378,車輛可以應(yīng)急起動。應(yīng)急起動正常,則說明線路五存在異常;應(yīng)急起動失敗,則說明線路六和線路七存在異常。
3 故障案例
故障現(xiàn)象:遙控鑰匙和無鑰匙進(jìn)入正常,儀表正常顯示車門信息,起動按鈕背景燈點(diǎn)亮。在車內(nèi)按下起動按鈕,鑰匙燈不閃爍,儀表沒有變化,方向盤未解鎖,起動機(jī)無轉(zhuǎn)動跡象,車輛無法起動,應(yīng)急起動依舊失敗。
故障分析:由于儀表無變化、起動機(jī)無轉(zhuǎn)動跡象,首先懷疑車輛進(jìn)入及起動許可系統(tǒng)故障。從故障現(xiàn)象看,遙控鑰匙和無鑰匙進(jìn)入正常,說明線路一、線路二和線路三正常,尤其是J965等模塊和CAN 舒適網(wǎng)絡(luò)通訊線路正常。其次,由于車內(nèi)鑰匙燈不閃爍,初步懷疑線路四和線路五存在異常;應(yīng)急起動失敗,懷疑線路六和線路七存在異常。按照循序漸進(jìn)的原則,首先針對線路四進(jìn)行檢測。
查看相關(guān)電路圖可知(圖3),J965 提供E378 背景燈E378/T6as/2 端子12 V 電源,與E378/T6as/4 端子搭鐵形成回路,點(diǎn)亮背景燈。車輛起動時,E378 通過2 條信號線(E378/T6as/3、E378/T6as/6),將授權(quán)請求信號傳遞J965,當(dāng)按下E378 時,J965 監(jiān)控端得到低電位信號,雙線設(shè)計屬于冗余方案,出于安全考慮2 條線電位互為參考,一旦出現(xiàn)矛盾電位,J965 將對其進(jìn)行屏蔽處理[5]。
根據(jù)分析:線路四存在故障的可能性范圍為E378、J965、R138 及連接線路。針對E378,起動按鈕背景燈點(diǎn)亮說明E378/T6as/2 端子供電線路正常,E378/T6as/4 端子搭鐵線路正常,可直接檢測E378/T6as/3 端子、E378/T6as/6 端子線路及開關(guān)觸點(diǎn)。
(1)在車輛未斷電情況下,按下起動按鈕,使用示波器檢測J965/T40/7 和J965/T40/19 對地電壓變化情況。其中,CH1 代表J965/T40/19 對地電壓,CH2 代表J965/T40/7 對地電壓,發(fā)現(xiàn)J965/T40/7 電壓恒為12 V,J965/T40/19 電壓由12 V 變?yōu)? V。正常情況下,兩路信號應(yīng)該幾乎同時由12 V 變?yōu)? V,進(jìn)一步懷疑線路J965/T40/7-E378/T6as/3 斷路或者開關(guān)內(nèi)部觸點(diǎn)損壞。
(2)斷開J965 插接器和E378 插接器,使用萬用表測量J965/T40/7-E378/T6as/3 線路阻值,結(jié)果為+ ∞,說明線路斷路。
(3)使用跨接的方式簡單恢復(fù)該線路故障以后,示波器信號顯示正常,同時車輛能夠正常起動。
由此分析,故障機(jī)理為,E378 給J965 傳遞的信號為一高一低電位信號,J965 判斷兩條線電位出現(xiàn)矛盾,對該起動信號做屏蔽處理,J965 不會做出任何響應(yīng),J623 無法獲取防盜解除信號和15 供電信號,整車就無法起動。
4 結(jié)束語
為了解決教學(xué)難題及技能大賽故障點(diǎn)問題,本文圍繞全國職業(yè)院校技能大賽汽車故障診斷賽項(xiàng),對進(jìn)入及起動許可系統(tǒng)進(jìn)行故障研究、思路探索。該思路鍛煉學(xué)生的邏輯思維,對實(shí)際操作具有一定的指導(dǎo)意義,通過對該系統(tǒng)控制策略的簡化,可以明顯縮小故障檢測的范圍,避免方向錯誤和漏檢錯檢,在沒有故障診斷儀的情況下依然能定位多個故障點(diǎn)。該方法對于廣大高職院校師生參加國賽及省賽中快速診斷故障提供了參考。