于浩洋,郭新,孟祥媛
(一汽轎車股份有限公司,吉林長春 130000)
“潛通路”故障的排查與設(shè)計(jì)更改
于浩洋,郭新,孟祥媛
(一汽轎車股份有限公司,吉林長春130000)
2015年4月由手工裝配的一輛奔騰X80一鍵式起動(dòng)車型,在熄火后出現(xiàn)電子節(jié)氣門不斷開合,主繼電器持續(xù)接合、斷開的異?,F(xiàn)象,使用診斷設(shè)備檢查,無故障代碼。
電子節(jié)氣門與主繼電器的控制都是由ECU負(fù)責(zé),并且電子節(jié)氣門與主繼電器的動(dòng)作均與ECU的上電、掉電有直接的關(guān)系。因此考慮兩方面因素:第一,ECU是否損壞?第二,ECU連接的IG1電是否有問題?
首先更換ECU,現(xiàn)象未發(fā)生變化;將現(xiàn)有的ECU更換至其他車輛,車輛可正常工作,并且未發(fā)生該現(xiàn)象,于是判定ECU未發(fā)生損壞。
其次檢查ECU連接的IG1電是否正常。使用萬用表測(cè)量,發(fā)現(xiàn)在車輛熄火后IG1電上仍持續(xù)有3.6 V的電壓值。根據(jù)圖1所示,ECU的IG1電除連接ECU外,同時(shí)連接ABS、PKE/EPB、儀表、安全氣囊、倒車燈與TCU等控制器或零部件。
根據(jù)圖1對(duì)試驗(yàn)車進(jìn)行試驗(yàn)并測(cè)試。車輛熄火后,在分別斷開ABS、PKE/EPB、IC等控制器的IG1電的熔斷絲后,IG1上3.6 V的電壓未消失;在斷開ACU的IG1電的熔斷絲或者卸下ECU后,IG1上的電壓值由3.6 V降為3.2 V,并且在恢復(fù)后,電壓由3.2 V恢復(fù)為3.6 V;在斷開倒車燈的IG1電的熔斷絲,或者卸下TCU后,IG1上的3.6V電壓消失,并在恢復(fù)后,IG1上的3.6V電壓未復(fù)現(xiàn)。
根據(jù)上述現(xiàn)象,主要檢查TCU及倒車燈開關(guān)處IG1電的相關(guān)原理。圖2為根據(jù)TCU內(nèi)部原理及整車線束原理繪制的故障車相關(guān)部分的電氣原理圖。
圖1 熔斷絲盒原理
圖2 故障車相關(guān)部分電氣原理圖
如圖2所示,TCU內(nèi)部存在一個(gè)可控的VB=12 V。根據(jù)TCU硬件說明,VB是由IG1電控制,由于TCU倒車燈開關(guān)電路的結(jié)構(gòu),從而形成了如圖2箭頭流向所示的“潛通路”,VB處的12 V電壓被上拉電阻(等效電阻)R0=12kΩ以及各控制器IG1電內(nèi)部接口電路的下拉電阻(等效電阻)分壓,使得IG1上始終存在一個(gè)電壓值,可粗算得VIG1=R1//R2//R3//…/(R1//R2//R3//…+R0)×12V=1.2kΩ//2.4kΩ//1.2kΩ//2.4kΩ/(1.2kΩ//2.4kΩ//1.2kΩ//2.4kΩ+1.2kΩ)≈3.6V,參見圖3等效混聯(lián)電路。
圖3 等效混聯(lián)電路
在車輛熄火后,無論是斷開倒車燈的熔斷絲,還是卸下TCU,都會(huì)破壞箭頭流向所示的“潛通路”,IG1上的3.6V電壓和TCU的IG1 PIN腳上的3.6V電壓全部消失,進(jìn)而TCU進(jìn)入睡眠狀態(tài)(TCU的IG1引腳處于0.8 V以下的電壓時(shí),TCU睡眠;TCU的IG1引腳處于6.5V以上的電壓時(shí),TCU喚醒),TCU中的MOS管隨之呈現(xiàn)關(guān)斷狀態(tài),并且即使在恢復(fù)原狀后MOS管還是繼續(xù)關(guān)斷,從而導(dǎo)致圖2中箭頭所示的這段“潛通路”不被導(dǎo)通,故在卸下TCU恢復(fù)后IG1上的3.6V電壓并不復(fù)現(xiàn);根據(jù)圖2繼續(xù)分析可知,如果只是熄火,而不斷開任何熔斷絲或零件,那么3.6V會(huì)被TCU的IG1腳采集到并被認(rèn)為是高電平,TCU不會(huì)進(jìn)入睡眠,MOS管也不會(huì)關(guān)斷,TCU內(nèi)部12 V的常電會(huì)被分壓,又反過來保證了TCU的IG1腳上的3.6V高電平的存在,從而形成了“死循環(huán)”。
針對(duì)該試驗(yàn)車,首先應(yīng)保證當(dāng)TCU、倒車燈以及IG1下相關(guān)控制器功能不受影響的情況下,打破現(xiàn)有的“潛通路”。通過整體考慮,把倒車燈開關(guān)電路中繼電器的線圈端由IG1改接到B+上,如圖4所示。這樣原有的“潛通路”消除,在試驗(yàn)車上驗(yàn)證通過,故障消除。
圖4 改進(jìn)后的電路
該故障現(xiàn)象顯示為發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的故障,實(shí)際是典型的電路設(shè)計(jì)問題。在電路設(shè)計(jì)時(shí),未針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)或系統(tǒng)相關(guān)的電路及控制器內(nèi)部接口電路進(jìn)行詳細(xì)確認(rèn),導(dǎo)致形成電路“潛通路”。該類故障產(chǎn)生的現(xiàn)象較為奇怪,在短時(shí)間內(nèi)難以準(zhǔn)確定位,單一的專業(yè)人員很難排查。所以在電路設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)對(duì)相關(guān)的電路原理進(jìn)行確認(rèn),降低“潛通路”形成的幾率。
(編輯楊景)
U463.6
B
1003-8639(2016)07-0025-02
2015-11-11
于浩洋(1983-),男,碩士,工程師,從事動(dòng)力總成電控系統(tǒng)開發(fā)工作;郭新(1985-),男,碩士,助理工程師,從事動(dòng)力總成電控系統(tǒng)開發(fā)工作;孟祥媛(1991-),女,助理工程師,從事動(dòng)力總成電控系統(tǒng)開發(fā)工作。