基于邏輯推理的汽車診斷應(yīng)用

◆文/江蘇　高惠民

基于邏輯推理的汽車診斷應(yīng)用

◆文/江蘇高惠民

汽車診斷學(xué)是以工程數(shù)學(xué)、可靠性理論、信息理論為基礎(chǔ)，以電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)為手段，以國家與廠商制定的標(biāo)準(zhǔn)、限值和相關(guān)法規(guī)為判定權(quán)重，圍繞汽車運(yùn)行功能與使用失態(tài)為主要研究內(nèi)容，在車輛動態(tài)不解體狀態(tài)下確定汽車技術(shù)狀況，也可以靜態(tài)解體，查明部件耗損、連接與安裝、介質(zhì)使用與養(yǎng)護(hù)缺陷所引發(fā)的故障原因。汽車診斷學(xué)是汽車維修最高境界的綜合性應(yīng)用學(xué)科。

當(dāng)今汽車在動力性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、可靠性、舒適性和自診斷功能技術(shù)方面已經(jīng)發(fā)展到了高度人性化、集成化、智能化控制。因此車輛一旦發(fā)生失態(tài)現(xiàn)象，就會呈現(xiàn)出多樣化故障信息的疑難癥狀。正確掌握運(yùn)用汽車診斷技能，是診斷確定汽車故障成敗的關(guān)鍵。本文以豐田銳志轎車遙控門鎖故障診斷過程為例，展開說明汽車診斷學(xué)中“邏輯判別法和故障樹分析法”在診斷實(shí)踐中的應(yīng)用，案例如下。

一、故障描述與確認(rèn)

1.車輛信息：一輛2006年生產(chǎn)的豐田銳志GRX122L-AETZKC轎車，搭載了5GR-FE發(fā)動機(jī)，故障發(fā)生時行駛了50 000km。

2.故障現(xiàn)象：客戶報修遙控器不能鎖車門。

服務(wù)顧問接待問診：停車后用遙控器鎖門無任何落鎖響應(yīng)。故障出現(xiàn)已有兩天，停車處無外界強(qiáng)電場、磁場設(shè)備干擾。

3.相關(guān)信息：一月前發(fā)生過左前翼子板碰撞損傷事故，且在其他店維修過。

4.維修技師確認(rèn)故障現(xiàn)象：該車不帶智能進(jìn)入和啟動系統(tǒng)。在點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉后，拔出鑰匙，關(guān)閉所有車門，關(guān)閉發(fā)動機(jī)蓋，關(guān)閉后行李箱蓋，按遙控器LOCK按鈕，遙控器上指示燈閃爍，但車門不能上鎖，使用備用遙控器操作，癥狀相同。

二、故障檢查與分析

遙控門鎖控制系統(tǒng)的作用是能在遠(yuǎn)距離鎖止和解鎖所有車門。當(dāng)按下鑰匙上鎖止鍵（解鎖鍵），鑰匙發(fā)射器（無線遙控器）向車門接收器發(fā)送無線電波，車門接收器會向BODY ECU（右側(cè)主車身ECU）雙向傳輸/認(rèn)證車輛識別代碼，車輛識別代碼認(rèn)證通過后，BODY ECU啟用門鎖控制，遙控門鎖控制系統(tǒng)原理如圖1所示。

如果要使遙控器能鎖上車門并進(jìn)入防盜警戒狀態(tài)，車輛必須滿足遙控門鎖系統(tǒng)一系列的工作條件，如圖2所示。

1.將智能檢測儀（IT-Ⅱ）連接到DLC3診斷插座上，且點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”（IG）位置。進(jìn)入BODYECU（車身ECU），檢查無故障碼。關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拔出鑰匙，查看BODY ECU數(shù)據(jù)列表，如圖3所示。

圖3顯示Key Unlock Warning Sw（點(diǎn)火開關(guān)鑰匙解鎖警告開關(guān)）處于斷開狀態(tài)；Acc SW（點(diǎn)火開關(guān)Acc電源開關(guān)）處于斷開狀態(tài)；IG SW（點(diǎn)火開關(guān)IG電源開關(guān)）處于打開狀態(tài)。而對比正常車，查看BODY ECU數(shù)據(jù)列表中顯示上述三個開關(guān)都處于斷開狀態(tài)。這說明，在點(diǎn)火開關(guān)上鑰匙拔出后，BODY ECU（右側(cè)主車身ECU）IG端子上還有+B電源接通。右側(cè)主車身ECU供電電路如圖4所示，BODY ECU（右側(cè)主車身ECU）不能進(jìn)入休眠狀態(tài)。經(jīng)測量得知該故障車休眠電流為504mA，而正常值是20mA。

2.BODY ECU（右側(cè)主車身ECU）在點(diǎn)火開關(guān)處于“OFF”位置，且拔出鑰匙狀態(tài)下，仍有+B電源接通。分析可能原因有：①火開關(guān)損壞，IG1電源無法切斷；②BODY ECU（右側(cè)主車身ECU）內(nèi)部BATB（+B）與IG短路；③火開關(guān)與BODY ECU（右側(cè)主車身ECU） RD6號端子之間線路與+B短路，右側(cè)主車身ECU接線盒繼電器/熔絲電路如圖5所示；④RH-IG1 Relay繼電器觸點(diǎn)粘結(jié)而導(dǎo)通+B電源（參考圖5）；⑤RH-IG1 Relay繼電器控制的下述各系統(tǒng)熔絲與其連接線路、接插器、元件對+B短路（參考圖5）。

RH-IG1 Relay控制的下述各系統(tǒng)熔絲有：10A—MIR HTR（后視鏡加熱、后窗加熱10A熔絲）；15A—FR S/HTR RH（座椅加熱15A熔絲）；7.5A—RH-IG；10A—ECU-IG RH（右側(cè)主車身ECU 10A熔絲）；20A—WASHER（洗滌電機(jī)20A熔絲）。

3.參考圖5并按照先易后難原則進(jìn)行測量。①點(diǎn)火開關(guān)“ON”，用試燈測量右側(cè)主車身ECU RD6號端子，試燈點(diǎn)亮。②點(diǎn)火開關(guān)“OFF”，并且拔出鑰匙，試燈熄滅，說明點(diǎn)火開關(guān)及其線路工作正常。③點(diǎn)火開關(guān)“OFF”，并且拔出鑰匙，拔掉10A ECU-IG RH（右側(cè)主車身ECU10A熔絲），智能檢測儀（IT-Ⅱ）顯示BODY ECU（車身ECU）的數(shù)據(jù)列表中IG SW變成“OFF”狀態(tài)，說明右側(cè)主車身ECU內(nèi)部BATB與IG無短路。④拔掉10A ECUIG RH（右側(cè)主車身ECU 10A熔絲）后，BODY ECU（右側(cè)主車身ECU）能進(jìn)入休眠狀態(tài)，并且遙控器能操作鎖車門。還說明BODY ECU無故障，防盜遙控系統(tǒng)無故障。⑤恢復(fù)10A ECU-IG RH熔絲。⑥點(diǎn)火開關(guān)“OFF”，拔出鑰匙，并且拔掉20A WASHER（前擋風(fēng)玻璃洗滌電機(jī)熔絲）， 智能檢測儀IT-Ⅱ顯示BODY ECU（車身ECU）的數(shù)據(jù)列表中IG SW變成“OFF”狀態(tài)，BODY ECU（右側(cè)主車身ECU）進(jìn)入休眠狀態(tài)，遙控器能操作鎖車門。說明故障點(diǎn)在20A WASHER熔絲所控制的線路、接插器、元件上。⑦拔掉20A WASHER熔絲，斷開洗滌電機(jī)上A3接插器，用試燈測量A3接插器1號端子（黃線），試燈不亮。測量A3接插器2號端子（藍(lán)線），試燈點(diǎn)亮。說明洗滌電機(jī)A3接插器2號端子及其線路與接插器IA5及其線路與洗滌電機(jī)開關(guān)之間對+B有短路，其中前風(fēng)擋玻璃洗滌電機(jī)控制電路如圖6所示。⑧查閱電路圖發(fā)現(xiàn)，洗滌電機(jī)A3接插器2號端子及其線路與接插器IA5的5號端子與前照燈清潔控制繼電器A39接插器5號端子相連（參照圖6）。⑨拔下前照燈清潔控制繼電器A39接插器，發(fā)現(xiàn)接插器里有泥漿水。因?yàn)锳39接插器6號端子連接前照燈清潔電機(jī)與30A H-LP CLN熔絲（不受點(diǎn)火開關(guān)控制的+B電源），泥漿水的滲入，使A39號接插器5號端子與A39接插器6號端子受潮腐蝕短路，導(dǎo)致IG電源與BAT電源相通（參照圖6）。

故障真因是一個月前該車前翼子板碰撞損傷，油漆修復(fù)時，水磨漿水滲入到了A39接插器。提示：前照燈清潔控制繼電器安裝在前翼子板右前部的風(fēng)擋玻璃洗滌液壺上，前照燈清潔控制繼電器A39接插器腐蝕如圖7所示。

三、故障排除與總結(jié)

1.故障排除

（1）清潔烘干A39號接插器，檢測A39號接插器各端子之間無短路狀態(tài)后裝復(fù)。

（2）關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拔出鑰匙，用智能檢測儀連接到DLC3診斷插座上，讀取BODY ECU數(shù)據(jù)列表，顯示各開關(guān)信號都在OFF狀態(tài)。

（3）遙控器能正常操作鎖上車門，車輛進(jìn)入防盜警戒狀態(tài)。

2.總結(jié)

（1）邏輯判別法——本案例在故障檢查前，首先假定故障癥狀與車輛遙控門鎖系統(tǒng)開關(guān)、傳感器狀態(tài)之間有一定邏輯關(guān)系，然后通過特征參量推理出系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)證。

把右側(cè)主車身ECU檢測到的各種開關(guān)狀態(tài)“ON”時用數(shù)值1表示，“OFF”時用數(shù)值0表示，用X1、X2…Xn來表示各種開關(guān)或傳感器參量（邏輯函數(shù)中變量），在邏輯函數(shù)Y=F（X1、X2…Xn）加法運(yùn)算中，邏輯和Y=X1+X2 ， 只有當(dāng)自變量X1=1或X2=1，因變量Y=1，否則Y=0（把點(diǎn)火開關(guān)IG狀態(tài)，點(diǎn)火開關(guān)ACC狀態(tài)，鑰匙解鎖警告開關(guān)狀態(tài)，車門鎖狀態(tài)，機(jī)蓋行李箱狀態(tài)看作邏輯變量——輸入事件，在或門邏輯中只要至少有一個輸入事件狀態(tài)是1，輸出事件就會是1的狀態(tài)），而本案例邏輯判別函數(shù)真值表如圖8所示。

（2）故障樹分析——故障樹分析法就是把所要研究系統(tǒng)的最不希望發(fā)生的故障狀態(tài)作為故障分析的目標(biāo)（頂事件），然后尋找直接導(dǎo)致這一故障發(fā)生的全部因素，再找出造成下一級事件發(fā)生的全部直接因素，一直追查到原始的、不能再深究的因素（底事件）為止。

故障樹分析法是一種自上而下逐層展開的圖形演繹分析法，其定性分析的主要目的找出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有故障原因及因果關(guān)系。本案例故障樹分析如圖9所示。

（3）對ECU電源控制的認(rèn)識——車輛中各系統(tǒng)ECU電源供應(yīng)分為儲存器電源BATB和ECU工作電源IG，兩種電源必須同時“ON”，ECU才能正常工作。ECU要進(jìn)入休眠，IG電源必須“OFF”，各系統(tǒng)ECU電源供應(yīng)都相連，會彼此影響?，F(xiàn)代車輛的休眠電流一般在20～30mA以下，是診斷車輛靜止放電的重要參數(shù)。