鐘亮 ZHONG Liang；劉德華 LIU De-hua；王平 WANG Ping

（①中國(guó)第一汽車集團(tuán)有限公司質(zhì)量保證部，長(zhǎng)春 130000；②長(zhǎng)春佛吉亞旭陽(yáng)汽車零部件技術(shù)研發(fā)有限公司驗(yàn)證部，長(zhǎng)春 130000）

0 引言

隨著汽車電子化的發(fā)展，汽車電氣問(wèn)題也越來(lái)越普遍。很多消費(fèi)者都遇到過(guò)汽車電氣問(wèn)題。例如，汽車電氣故障導(dǎo)致汽車無(wú)法啟動(dòng)、汽車電氣短路、汽車電氣線路老化等。這些問(wèn)題不僅影響到汽車的正常使用，還會(huì)導(dǎo)致汽車出現(xiàn)安全隱患。因此，汽車電氣系統(tǒng)在汽車整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中的作用越來(lái)越重要。為了保證汽車電氣系統(tǒng)的安全和可靠性，需要對(duì)汽車電氣問(wèn)題進(jìn)行有效地解析和處理。汽車電氣問(wèn)題解析方法的研究對(duì)于汽車行業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)越來(lái)越具有實(shí)用價(jià)值和重要意義[1]。

本論文主要研究汽車電氣問(wèn)題的解析方法，總結(jié)了汽車電氣問(wèn)題解析的基本流程和常用方法，提出了一種基于電氣問(wèn)題解析模型的電氣問(wèn)題解析方法庫(kù)及應(yīng)用方式，并提供了一些解決方案以及實(shí)踐案例，以期幫助廣大汽車行業(yè)的從業(yè)者更好地解決汽車電氣問(wèn)題，快速消除客戶抱怨。

1 汽車電氣問(wèn)題解析模型的建立

根據(jù)研究需要，本文將參照TBP 方法，通過(guò)梳理電氣問(wèn)題解析步驟及方法庫(kù)，建立問(wèn)題解析模型，使汽車電氣問(wèn)題解析標(biāo)準(zhǔn)化。

首先參照TBP 方法，建立解析模型架構(gòu)，模型包含三部分：解析團(tuán)隊(duì)建立、問(wèn)題描述（5W2H）、問(wèn)題分解步驟；其次，針對(duì)問(wèn)題分解步驟按照電氣問(wèn)題特性進(jìn)行確定（第一、二部分為TBP 通性原則），包括確定問(wèn)題點(diǎn)（故障燈類）、明確原理等6 步，具體步驟如圖1 所示。

圖1 建模過(guò)程

汽車電氣問(wèn)題主要包含兩類：明確性功能故障、故障燈類功能故障，其中明確性功能故障可跳過(guò)s1，進(jìn)行s2 明確原理，根據(jù)功能實(shí)現(xiàn)的原理，鎖定排查問(wèn)題點(diǎn)，逐步排查，鎖定初步問(wèn)題原因，通過(guò)問(wèn)題復(fù)現(xiàn)及過(guò)程確認(rèn)，最終鎖定問(wèn)題真因及負(fù)責(zé)人；故障燈類功能故障因受整車控制器監(jiān)測(cè)，可首先進(jìn)行s1 確定問(wèn)題點(diǎn)，按步驟進(jìn)行，具體模型如圖2 所示。

圖2 解析模型

2 汽車電氣問(wèn)題解析方法庫(kù)的梳理及應(yīng)用

要確保電氣功能解析模型能夠真正得到應(yīng)用，必須明確汽車電氣問(wèn)題解析方法種類及應(yīng)用方法。

汽車電氣問(wèn)題解析方法主要包括線束電氣原理圖查詢法、線束圖查詢法、故障碼讀取法、LOG 讀取法、參數(shù)測(cè)量法等5 種方法[2]。

2.1 電線束基礎(chǔ)知識(shí)介紹

2.1.1 什么是電線束

汽車中的電線束系統(tǒng)，相當(dāng)于人體中的“血管系統(tǒng)”和“神經(jīng)系統(tǒng)”。電線束總成是指為實(shí)現(xiàn)整車電氣功能，將整車電源、用電器、電子控制器、傳感器等電氣設(shè)備進(jìn)行連接，在其間傳遞電源及信號(hào)的媒介。

2.1.2 電線束在整車中的作用

①供電/接地：為電器件提供電源及接地；②信號(hào)傳輸：為傳感器、控制器、執(zhí)行器提供信號(hào)傳輸；③電氣安全：為整車用電安全提供保障。

2.1.3 電線束的構(gòu)成

汽車中的電線束主要由以下材料構(gòu)成：

①導(dǎo)線；②連接器：端子、護(hù)套、雨塞等；③定位件：卡扣、扎帶、各類支架等；④保護(hù)件：膠帶、波紋管、泡沫條、隔熱材料；⑤過(guò)孔密封件：各類橡膠件；⑥配電盒：直插式配電盒、PCB 配電盒、智能配電盒；⑦保險(xiǎn)絲：快熔保險(xiǎn)絲、慢融保險(xiǎn)絲等；繼電器：MIRCO 繼電器、MINI 繼電器、靜音繼電器、啟停繼電器。

2.1.4 電線束構(gòu)成材料-導(dǎo)線

導(dǎo)線一般分為單色、雙色及雙色加環(huán)三種規(guī)格。

①單色線：導(dǎo)線的絕緣皮為單一顏色；②雙色線：導(dǎo)線的絕緣皮由主色、輔色組成，輔色與主色在絕緣皮上占比約為1:5；③雙色加環(huán)線：導(dǎo)線的絕緣皮在雙色的基礎(chǔ)上，再加等間距的色環(huán)；④導(dǎo)線使用基本規(guī)則：一般紅色導(dǎo)線用于供電，黑色/棕色導(dǎo)線用于搭鐵。

2.1.5 電線束構(gòu)成材料-連接器、定位件、保護(hù)件

①連接器：一般指由護(hù)套、端子及防水膠塞構(gòu)成的組合體。②端子：導(dǎo)線壓接、連接的載體，起著跨接固定作用。③護(hù)套：壓線端子固定的載體，連接線束對(duì)接及與對(duì)接和固定作用。④雨塞：用于需要防水處理區(qū)域，防止接插件對(duì)接時(shí)端子部位進(jìn)水短路。⑤定位件：將線束固定在車身或動(dòng)力總成上，約束線束布局走向。常見(jiàn)定位件：卡扣、扎帶、各類支架等。⑥保護(hù)件：使導(dǎo)線成束，保護(hù)線束及附件不被周邊零件摩擦，燒蝕等損壞；常見(jiàn)保護(hù)件：膠帶、波紋管、泡沫條、隔熱材料。

2.1.6 電線束構(gòu)成材料-過(guò)孔密封件、配電盒、保險(xiǎn)絲、繼電器

①過(guò)孔密封件：安裝在線束與車身過(guò)孔間，密封、防水、降噪，同時(shí)起固定線束及防摩擦或割傷線束的保護(hù)作用。②配電盒：整車電源分配中心，保險(xiǎn)絲、繼電器安裝的載體。常見(jiàn)配電盒：直插式配電盒、PCB 配電盒、智能配電盒……③保險(xiǎn)絲：發(fā)生短路時(shí)，保險(xiǎn)絲在導(dǎo)線發(fā)煙前熔斷切斷電路，保護(hù)導(dǎo)線。常見(jiàn)保險(xiǎn)絲：快熔保險(xiǎn)絲、慢融保險(xiǎn)絲……④繼電器：用小電流控制大電流的電氣元件，輸出回路的通斷由輸入信號(hào)確定。常見(jiàn)繼電器：MIRCO 繼電器、MINI 繼電器、靜音繼電器、啟停繼電器。

2.2 線束電路原理圖查詢法

①定義：依據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、層次分明清晰的原則，采用電器元件展開(kāi)形式繪制而成的圖紙，包括所有電器件的導(dǎo)電部件和接線端子。②作用：清晰反映整車各電氣系統(tǒng)內(nèi)及系統(tǒng)間的連接關(guān)系和電氣原理，結(jié)合電器件內(nèi)部的原理（專業(yè)領(lǐng)域提供），確定具體功能實(shí)現(xiàn)原理及功能故障的排查點(diǎn)，如圖3。③獲取方式：主要包括圖紙?zhí)栂到y(tǒng)獲取和咨詢對(duì)應(yīng)研發(fā)設(shè)計(jì)人員兩種方式。④原理圖識(shí)圖：整車電氣原理圖主要由原理圖目錄和各系統(tǒng)原理圖構(gòu)成。

圖3 原理圖體現(xiàn)內(nèi)容

注：查詢電氣原理圖時(shí)，注意原理圖、線束圖、實(shí)車零件需要相互對(duì)應(yīng)，通常與線束圖配合使用。

2.3 線束圖查詢法

①獲取途徑：系統(tǒng)搜索對(duì)應(yīng)圖紙?zhí)枺x取最新版本獲取。②作用：配合電路原理圖使用，可以此找到實(shí)車具體功能故障涉及的線束分支，進(jìn)行具體故障排查。③線束圖識(shí)圖：線束圖紙主要包括線束圖主體、回路表、選裝表、走向圖、外保護(hù)材料列表、標(biāo)記圖示、定位件方向視圖、技術(shù)要求等，線束圖主體相關(guān)示例如圖4、圖5、圖6。

圖4 線束圖主體：定位件/外保護(hù)/附件說(shuō)明

圖5 線束圖主體：連接器及回路說(shuō)明

圖6 線束圖主體：?jiǎn)慰變?nèi)回路說(shuō)明

2.4 電氣原理圖與線束圖之間的關(guān)系

由系統(tǒng)/零件ICD 信息，加上整車配電及接地設(shè)計(jì)，最終設(shè)計(jì)為整車電氣原理圖；電氣原理圖結(jié)合3D 布置及線束拓?fù)洌罱K形成線束2D 圖紙。

電氣原理圖，說(shuō)明了控制器、傳感器、執(zhí)行器、OI 之間的連接關(guān)系，說(shuō)明了各個(gè)系統(tǒng)內(nèi)/系統(tǒng)間的電氣原理。線束圖，說(shuō)明了線束的布置走向、材料構(gòu)成、回路信息。線束圖中包含了配電和接地的原理信息，但是不包括電器件內(nèi)部的原理[3]。

2.5 故障碼讀取法

通常使用診斷儀，按照工藝要求進(jìn)行操作讀取，主要應(yīng)用于故障燈類功能故障的初步問(wèn)題點(diǎn)鎖定。

2.6 LOG 讀取法

此法對(duì)偶發(fā)性電氣問(wèn)題具有分析指導(dǎo)作用，主要分為兩種：系統(tǒng)信號(hào)傳輸類和單個(gè)零件本體數(shù)據(jù)變化類；前者常見(jiàn)的工具為CANoe，CAN 總線分析工具，可通過(guò)報(bào)文收發(fā)捕捉電氣元件在發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生的具體問(wèn)題；后者為單個(gè)零件記錄自身最近時(shí)段各參數(shù)的實(shí)際狀態(tài)，判斷故障發(fā)生時(shí)零件本體是否存在問(wèn)題，僅限于部分電氣元件，如IVI、音響總成等，且有時(shí)限要求，具體元件讀取方法，可征詢研發(fā)設(shè)計(jì)人員或?qū)?yīng)供應(yīng)商。

2.7 參數(shù)測(cè)量法

主要針對(duì)系統(tǒng)功能參數(shù)的測(cè)量：如電壓、電阻、電流等，常見(jiàn)工具為萬(wàn)用表，通常配合電氣原理圖、線束圖使用，判斷線路的通斷，便于鎖定問(wèn)題點(diǎn)[4]。

3 電氣問(wèn)題解析模型的實(shí)例應(yīng)用

實(shí)例應(yīng)用：XX 車型四門防盜警示音功能失效問(wèn)題解析。

按照問(wèn)題解析模型，首先成立解析團(tuán)隊(duì)并確認(rèn)問(wèn)題詳細(xì)基礎(chǔ)信息（通性部分不再贅述）；然后開(kāi)始進(jìn)行第三部分問(wèn)題分解步驟，具體如下。

①s2 明確原理（非故障燈類跳過(guò)s1）：通過(guò)征詢研發(fā)設(shè)計(jì)人員并結(jié)合線束電氣原理圖確定，四門防盜警示音功能原理為車輛閉鎖狀態(tài)下，門內(nèi)開(kāi)手柄開(kāi)啟車門，由對(duì)應(yīng)車門的門模塊將開(kāi)門信號(hào)傳遞給BCM 控制器，BCM 控制喇叭繼電器工作，喇叭發(fā)出警示音。②s3 鎖定問(wèn)題排查點(diǎn)：喇叭繼電器處的電信號(hào)傳遞、喇叭繼電器與BCM 電信號(hào)傳遞、BCM 與門模塊電信號(hào)傳遞。③s4 逐步排查：1）喇叭繼電器處的電信號(hào)傳遞：使用電氣原理圖查詢法結(jié)合參數(shù)測(cè)量法進(jìn)行排查。首先取下喇叭繼電器，測(cè)量繼電器端子12230 與87121 之間電壓為11.3V，繼電器端子12086與車身地之間電壓為11.4V，符合設(shè)計(jì)要求，說(shuō)明繼電器與喇叭、配電盒之間信號(hào)傳輸良好；車輛閉鎖狀態(tài)，開(kāi)啟左前門內(nèi)開(kāi)手柄時(shí)，繼電器端子12086 與85119 之間電流一直為0A，說(shuō)明喇叭繼電器與BCM 電信號(hào)傳遞異常，需進(jìn)一步排查。2）喇叭繼電器與BCM 電信號(hào)傳遞：使用電氣原理圖查詢法結(jié)合線束圖查詢法進(jìn)行排查。首先確認(rèn)二者之間信號(hào)傳輸具體的線束連接點(diǎn)，為BCB42-0.5-G/W，屬于車身線束接前部線束；按照BCM 裝配位置，找到對(duì)應(yīng)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)異常點(diǎn)，前部線束與車身線束分支未插接，重新插接后故障消失，初步判斷為此原因?qū)е?。④s5 故障復(fù)現(xiàn)：將前部線束與車身線束分支重置為未插接狀態(tài)，故障現(xiàn)象復(fù)現(xiàn)，鎖定問(wèn)題原因?yàn)榍安烤€束與車身線束分支未插接導(dǎo)致。⑤s6 過(guò)程分析：通過(guò)系統(tǒng)查詢，鎖定裝配工位為總裝一次內(nèi)飾甲班T15 工位操作者XX 裝配，通過(guò)錄像視頻確認(rèn)為操作者漏插接導(dǎo)致。⑥s7 確定責(zé)任人：確定負(fù)責(zé)人為總裝車間總裝一次內(nèi)飾甲班T15 工位操作者XX。

4 結(jié)論

汽車電氣問(wèn)題解析方法的研究是汽車行業(yè)技術(shù)研究的一個(gè)重要組成部分。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的總結(jié)分析，建立汽車電氣問(wèn)題解析體系，為汽車電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供有效的保障。

本文通過(guò)汽車電氣問(wèn)題解析模型的建立與電氣問(wèn)題解析方法的應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際案例為汽車行業(yè)提供了行之有效的電氣問(wèn)題解析方式，可快速提升企業(yè)整體的電氣問(wèn)題解析能力，消除工廠、售后等領(lǐng)域抱怨。