◆文/上海 谷朝峰
論汽車維修診斷標準化(下)
◆文/上海 谷朝峰
谷朝峰
1995年畢業(yè)于山東大學車輛工程專業(yè),工程師,一汽-大眾首席專家級技師。1995-2003年,在一線從事汽車技術工作;2004-2014年從事汽車4S店中、高層管理工作和4S店集團管理工作;2015年起轉型做汽車行業(yè)技術與管理咨詢工作。2014年首次提出了CAR-IDB(汽車智庫)系統(tǒng)概念,作為4S運營管理的基準平臺,在實際應用中取得了良好的反饋效果。
(接上期)
現(xiàn)代汽車大量采用電控單元,由于市場需求車型區(qū)分也呈快速增長態(tài)勢,然而出于節(jié)約成本的考慮,廠家想讓一種電控單元盡可能匹配更多不同功能的車型,這就需要軟件的切換適應。不同的功能軟件切換是由電控單元內(nèi)部的不同程序決定的,某個程序可以用一個特別代碼來表示,不同代碼的組合就形成了電控單元不同的控制功能,如圖13所示。
目前,各主要控制單元編碼都采用長編碼來代替原來的短編碼,以適應現(xiàn)代汽車多任務集成化環(huán)境下的功能管理需求。我們可以利用長編碼的功能定義汽車各項功能的個性化設置,可以通過功能適配通道方式對長編碼進行快捷方式修改,而且在檢修故障時長編碼是否正確也可成為我們所排查的重點因素之一。為此,分析解讀長編碼的功能與應用也就成為了我們的新工作。正如前述的數(shù)據(jù)流一樣,主機廠給出的長編碼含義也是有限的,也要求技術負責人組織技術團隊成員進行實測總結,給出電控單元編碼的標準。
需要說明的是,在維修時,一定要提前將初始代碼數(shù)值保存好,因為斷電、網(wǎng)關系統(tǒng)改變、在線匹配都有可能會引起功能編碼改變,從而產(chǎn)生次發(fā)故障。如2008款邁騰舒適版轎車,更換中央電器控制單元J519后,儀表盤仍有燈光報警提示,查詢有3個故障碼存儲,分別為刮水控制、左右尾燈M4和M2電路中有電器故障。對比新更換的J519編碼與原車J519編碼,發(fā)現(xiàn)第一個字節(jié)84變?yōu)?D,增加了安裝后刮水器功能和安裝后座椅識別系統(tǒng)選項,因噴水功能由J519控制實現(xiàn),而此車無后雨刷功能,因此會出現(xiàn)“02398,后風窗玻璃清洗泵觸發(fā)斷路/對地短路”的故障碼。另外第24字節(jié)變?yōu)?9,對比原編碼為00,增加了后尾燈的監(jiān)控功能,而此車J519監(jiān)控功能和此項不匹配,因此會出現(xiàn)“左尾燈M4和右尾燈M2電路中有電器故障”的故障碼,從而使儀表再次出現(xiàn)燈光報警,按原車J519的長編碼重新編寫,燈光報警消失,故障碼清除。
引導型診斷是借助智能化平臺所提供的各種問題解決方案進行快速診斷或驗證的維修方式。從范疇上講,如圖14所示,引導型診斷可分為六大類,分別為自診斷故障引導、執(zhí)行元件診斷、功能匹配、功能升級、故障排除智庫、ONLINE診斷。
鑒于電控系統(tǒng)的功能集成標準化,現(xiàn)在很多主機廠配發(fā)的診斷測試儀都提供了專家診斷系統(tǒng)(自診斷故障引導功能),用來輔助維修技術人員進行故障診斷。自身含檢測儀器功能的測試儀,可直接內(nèi)部對比測量數(shù)據(jù)給出參考意見,十分智能專業(yè)化。對于涉及故障碼導向的故障檢修,建議維修技師嚴格按自診斷故障引導標準化實施。如2010年款高爾夫在發(fā)動機電控單元中可查詢到故障碼:00308,前氧傳感器電路未檢測到任何活動。根據(jù)引導型故障查詢流程,如圖15所示,我們檢查氧傳感器加熱供電正常,信號加載的基準電壓為0.45V,也符合標準。由此可得出當前氧傳感器外圍控制電路檢測未見異常的結論。
執(zhí)行元件診斷是診斷儀提供的一種輔助診斷功能,維修人員可以通過操作執(zhí)行元件的診斷功能來分析鑒定執(zhí)行元件的功能正常與否,執(zhí)行元件在排除故障點過程中,發(fā)揮著重要的作用。目前,診斷儀只提供了部分執(zhí)行元件的功能,在這里不再贅述。
匹配功能可包括匹配項目選擇和基本設定等,如圖16和圖17所示,其作用是通過電控單元使改變的參數(shù)(出廠所設定的一些參數(shù)隨著車輛的使用會發(fā)生改變)調整或恢復到某一數(shù)值。自適應匹配功能通常是電控單元接受操作者的指令而被動地執(zhí)行,而基本設定通常是電控單元通過傳感器及傳感器的監(jiān)控,自行找到一個相應的匹配點數(shù)值。
實際維修操作過程中,諸如遙控開閉門窗等舒適性功能升級和許多疑難故障的解決往往都是通過匹配技巧完成的,如節(jié)氣門的匹配、變速器換擋質量的匹配、電動方向機的匹配、自動空調的匹配等。很多匹配不能成功,往往是因為維修技師忽視了相關匹配的條件,如油溫、水溫或發(fā)動機轉速的約定;或進入的匹配通道號或匹配指令和版本不符。因此,匹配標準化定義也是勢在必行的。
下面給出的例子是新寶來1.6手動擋轎車怠速狀態(tài)有抖動感,實測怠速負荷為640r/min左右,噴油脈寬和進氣壓力不變,分析故障原因為怠速轉速適配偏低無法達到功率平衡,可進行怠速重新適配,適配前怠速轉速為640r/min,通過01-10-02,由原來的128調整為138,如圖18所示,適配后怠速轉速為730r/min,適配前后噴油量和進氣量保持不變,怠速抖動感明顯減輕。
有經(jīng)驗的維修技師都知道,當前汽車故障都具有系統(tǒng)性和綜合性的特點,除了常規(guī)的診斷測試儀等工具所提供的技術支持,還需要將輔助儀器設備檢測診斷的數(shù)據(jù)實行標準化。如圖19所示,輔助儀器設備檢測診斷包括形位檢查、油液分析、尾氣分析、溫度檢查、氣壓檢查、探傷檢查和聲學檢查等。
例如一部大眾C C轎車,車型CCFV7207TRATG,發(fā)動機型號CGM,故障現(xiàn)象為在低速行駛制動時,連續(xù)踩制動踏板后制動踏板發(fā)硬,踏板行程變高,不能有效地對車輛實施制動。連接真空測試表至真空泵后部的真空管檢測口,實測怠速時真空表數(shù)值為-20kPa,如圖20所示。而對比測試正常車輛怠速時標準真空壓力為-80kPa左右,此時踩制動踏板便會有發(fā)硬的感覺??論醪燃铀偬ぐ迨拱l(fā)動機轉速上升時,真空泵壓力可上升至-70kPa,連續(xù)踩制動踏板后,真空表壓力降至-10kPa以下,而且真空負壓不再提升,說明真空助力器真空腔管路只有真空消耗沒有真空補償。由此可確定故障點為發(fā)動機排氣凸輪軸機械驅動真空泵低轉速時內(nèi)部不能建立有效真空,致使車輛在低速時制動發(fā)硬,制動失效。
電控系統(tǒng)及電控單元相互之間通信的載體是線路,電控系統(tǒng)檢修所實施的檢測也都是選取線路圖中的相關節(jié)點進行的,考慮到實操的便捷,檢測節(jié)點都應選取電控單元與各傳感器或執(zhí)行器相連接的插腳,事實上,很多線路故障也往往發(fā)生在如圖21所示的插接處。要做到線路(插腳)的標準化分析,首先應識別好電路圖,然后要借助電路圖,弄清楚某一電控單元是通過哪一條具體的線路(線徑,線色)和插腳(插腳腳碼代號)和外界電路聯(lián)系從而實施各種控制功能的。而且要弄清楚某一具體的線路檢查點(插腳)的電信號標準值是多少。
舉例說明,2008款邁騰1.8T轎車,故障現(xiàn)象為無法用遙控器關閉天窗。用VAS5051進行檢測,無故障碼存儲,因在車內(nèi)可以正常開啟和關閉天窗,分析此車天窗供電和地線都應為正常。由相關電路圖可知,J245滑動天窗控制單元除了受開關控制以外,還通過T6an/6腳接收J285儀表控制單元的信號(正常有12V電壓,在車速大于120km/h切斷),另一方面與舒適系統(tǒng)控制單元J393相互作用以實現(xiàn)操作天窗開關或遙控關天窗的控制。天窗T6an/2號腳由J393的T18a/18腳提供12V電壓,天窗T6an/3號腳由天窗J245向J393的T8r/1腳供12V電,如圖22所示。在各種狀態(tài)下,操作天窗開關或遙控關天窗,J393電壓控制正常值如表3所示。實際測量天窗T6an/2號腳有來自J393的12V電壓,在遙控關天窗時測試為0,符合標準;再對天窗T6an/3號腳測量,用遙控關天窗時T6an/3號腳沒有0信號。進一步檢測舒適控制單元T8r/1腳和天窗T6an/3腳連接線,無斷路現(xiàn)象,故障可鎖定在J393舒適系統(tǒng)控制單元。
表3 J393電壓控制正常值
電控系統(tǒng)中各傳感器、控制單元和執(zhí)行器之間相互通信的語言,也就是電子信號,基本電子信號大體可分為五類:直流信號、交流信號、頻率調制信號、脈寬調制信號和串行數(shù)據(jù)(多路)信號。電控單元需要能識別這些電子信號的特征,用以實現(xiàn)相關功能的控制。汽車診斷示波器的工作就好比在截聽電控單元的電子對話,從而幫助維修技師分析是否產(chǎn)生了異常的電子信號。以前的萬用表不能顯示出幅值、頻率、脈沖寬度、形狀、陣列這些電子信號特征,我們就不能掌握判定的尺度,這就是我們?yōu)槭裁匆菩胁ㄐ螛藴驶脑?。波形分析標準化,要求制定出汽車電器元件的標準波形測試特征,實測波形示例和故障波形示例(圖23)。掌握波形對比分析法,從而可以精確定義電控系統(tǒng)運行狀態(tài),以診斷分析出故障的電器元件。
舉例來講,2009款邁騰1.8TFSI,故障現(xiàn)象為突然不能啟動,啟動后即熄火,轉向燈、電子駐車制動、玻璃升降器等功能皆失效,停車半小時后再啟動表現(xiàn)正常。讀取各控制單元的故障碼內(nèi)容,基本上都記錄了舒適總線各控制單元偶發(fā)性信息缺失,說明舒適系統(tǒng)總線出現(xiàn)故障。因為空調控制單元接入舒適總線,基于拆裝檢測方便需要,拆裝空調控制單元面板對此進行驗證,空調控制單元J255的T20c/5腳連接舒適總線CAN-h,測量點火狀態(tài)下隱性電壓為0時幅值4V電壓的信號波形。測量T20c/6連接舒適總線CAN-l的波形,則表現(xiàn)為近似0左右的雜波。對比標準的舒適系統(tǒng)總線,如圖23所示。說明CAN-l對地短路使系統(tǒng)進行單線模式下的工作,由此確認駐車輔助控制單元連接的舒適總線因進水產(chǎn)生了局部短路現(xiàn)象。單線模式不會影響車的整體性能,但會發(fā)生涉及CAN-h和CAN-l的電氣故障。例如總線出現(xiàn)了短路,便會產(chǎn)生不能啟動現(xiàn)象,因為邁騰防盜系統(tǒng)控制單元集成在舒適性控制單元內(nèi)部,即使防盜系統(tǒng)觸發(fā)了15正電(假定J393和J764能正常工作),但因為舒適總線不正常,J393至J623防盜信息不能正常傳遞,為此會發(fā)生啟動后立即熄火的現(xiàn)象。
(1)部件功能型(失效、老化、退化、破損等)。
(2)部件錯用型(由于零部件錯用及錯換引發(fā))。
(3)安裝裝配型 (由于安裝不到位、安裝不當、調整不當、固定不到位等引發(fā))。
(4)油液質量型(由于油液質量、流量、密封特性失效等引發(fā))。
(5)結焦結垢型 (由于氧化、沉積等引發(fā))。
(6)控制調節(jié)型(由緊急模式、機械或電子組件調節(jié)失控等引發(fā))。
(7)匹配不當型(電控單元與傳感器或執(zhí)行器識別不到位引發(fā))。
(8)線路故障型(由電路的斷路、短路、接觸不良等引發(fā))。
(9)外界影響型(環(huán)境,其他部件損壞影響)。
故障確定并排除后,還要記得對故障的根本原因進行總結分析,完善智能維修信息庫,必要時生成維修案例。在這個環(huán)節(jié),一定要認真分析出故障原因屬于上述所列的何種現(xiàn)象。很多故障可能涉及多種原因,當然解決諸如此類疑難故障,真正優(yōu)秀的技師更有收獲和成就感。
綜上所述,我們簡要介紹了維修診斷標準化的實施策略,正如我們所提及的,標準化落地的核心是十項標準化環(huán)節(jié)的認知與應用。事實上,我們只從方法的角度對標準化進行了解讀,這里不可能列舉全部的認知點,而每項認知又包含著大量的知識點需要學習和掌握。因此,建議汽車技術崗位的各位從業(yè)人員,特別是維修技師應以此十項標準化為基準,結合所修車型的相關資料和實車故障排除案例進行總結,進一步創(chuàng)造出更適應于自身需要的技術標準。有了正確的認知,標準的成功踐行就只是時間問題了。(全文完)