臺架導(dǎo)線電阻對DCT EOL測試過程的影響分析

劉旅行，周智，黃強(qiáng)

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

雙離合自動變速器（Double Clutch Transmission，簡稱DCT）很好地結(jié)合了手動變速器（MT）傳動效率高和液力式自動變速器（AT）操作簡單方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。而DCT區(qū)別與傳動手動變速器的部分主要在于增加雙離合器、液壓控制系統(tǒng)HCU和變速器控制單元TCU[1]。液壓控制系統(tǒng)HCU包含有不同的電磁閥和控制油路，而TCU通過控制電磁閥開啟或關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)油路切換和壓力改變。

變速器工廠 DCT裝配完成后，進(jìn)入測試線開始 DCT EOL測試。部分變速器在進(jìn)行換檔位置標(biāo)定時(shí)，會報(bào)出P0758（GPCV2開路）或P2709（SCV2開路）故障，導(dǎo)致EOL測試失敗，而重復(fù)測試后可通過。通過FTA分析，并逐項(xiàng)排除，可確定此故障與變速器本身及TCU無關(guān)，與EOL測試臺架上TCU至變速器連接線束相關(guān)。

圖1 DCT EOL臺架示意圖

本文通過對TCU診斷邏輯的研究，分析導(dǎo)線電阻對電磁閥電壓的影響，反復(fù)對比測試，研究回路電阻與TCU診斷結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系，提出可行的解決方案。

1 TCU與電磁閥的連接關(guān)系

1.1 TCU與電磁閥的線路連接

本文所研究DCT采用的電磁閥為高邊驅(qū)動，即TCU將電磁閥控制端置為高電平，電磁閥將工作，反之則為不工作。而電磁閥的低邊通過若干電磁閥組合一起，連接至TCU，通過TCU連接至TCU接地端。電磁閥與TCU的連接如圖1示，CPCV2和COV2通過 LS1（低邊回路 1）連接至 TCU接地，MPCV、COFCV、GPCV2、SCV2、GASV2通過LS2（低邊回路2）連接至TCU接地。

圖2 電磁閥接線原理圖（部分）

低邊回路中電磁閥組合，根據(jù)不同低邊回路的通流能力進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.2 TCU與電磁閥的電氣診斷

1.2.1 TCU報(bào)出電磁閥故障類型

TCU與電磁閥通過導(dǎo)線連接，為監(jiān)測電磁閥工作狀態(tài)，TCU能記錄3種電磁閥電路故障，分別為對地短路、對電短路、開路。當(dāng)故障被TCU檢測到，TCU會記錄相應(yīng)的故障碼，并采取相應(yīng)保護(hù)措施。

1.2.2 TCU報(bào)開路故障邏輯

判定邏輯：

當(dāng)電磁閥工作時(shí)，其高邊置ON，此時(shí)其電壓值U閥等于電源電壓；

電磁閥不工作時(shí)，其高邊置OFF，其U閥=ULS，電磁閥電壓為LS回路電壓，其值趨近于0；

而當(dāng)電磁閥開路，TCU內(nèi)部診斷電路探測U閥上升至U0，即報(bào)出電磁閥開路故障。

查詢TCU技術(shù)規(guī)范，其底層報(bào)出電磁閥開路故障的電壓閾值U0范圍為1.1V ～1.5V（即電磁閥高邊HS對TCU接地間電壓），實(shí)際測量此閾值為1.35-1.37V。即TCU探測到某一電磁閥電壓在1.35-1.37V，則記錄該電磁閥開路故障。

2 故障分析過程

當(dāng)某一電磁閥工作時(shí)，其回路有大電流通過，對低邊回路LS和同一低邊回路其它電磁閥的電壓都會產(chǎn)生影響：

（1）會提高共用低邊導(dǎo)線兩端的電壓ULS；

式中，R為回路總電阻，R線為導(dǎo)線電阻，R閥為電磁閥電阻[2]

若R線很小，則ULS趨近于0，若R線相對于R閥不是很小，則ULS需被考慮，當(dāng)大電流通過時(shí)，會提升ULS值。

（2）會提升未工作電磁閥高邊對TCU地電壓。

電磁閥未工作，高邊開路，其U閥=ULS

同樣，若R線很小，則U閥趨近于0，若R線相對于R閥不是很小，則U閥需被考慮，故當(dāng)未開啟電磁閥高邊對TCU地電壓達(dá)到1.35-1.37V，其高邊報(bào)出開路故障（OL）。

3 線路電阻影響測試分析

3.1 試驗(yàn)室模擬環(huán)境搭建

選取2根不同長度的線束，在試驗(yàn)室搭建DCT EOL測試環(huán)境，對比測試，分析電阻值對電磁閥開路故障診斷的影響。

3.1.1 測試設(shè)備

DCT、TCU、CAN設(shè)備及電腦、萬用表、電阻表、斷路盒、可調(diào)穩(wěn)壓電源、線束2根（5米試驗(yàn)用長線束和1.5米整車線束）

3.1.2 電阻測量

表1 不同長度線束電阻測量值

導(dǎo)線電阻與長度成正比，5m導(dǎo)線其電阻約為1.5m導(dǎo)線阻值的3倍。

3.2 測試對比分析

3.2.1 掛檔測試

設(shè)置穩(wěn)壓電源電壓14V，分別用長線束和短線束進(jìn)行模擬掛2檔控制，記錄不工作電磁閥對TCU地電壓。此時(shí)工作的電磁閥有主壓力閥 MPCV、冷卻閥 COFCV、換檔閥GPCV2、選檔滑閥 GASV2，而流量閥 SCV2不工作。表 2中各電磁閥工作狀態(tài)從上至下依次設(shè)定。

表2 長線束測試結(jié)果

從測試結(jié)果得出：隨著同一低邊回路LS2上工作電磁閥數(shù)量增加，SCV2電磁閥高邊對TCU地電壓隨之增大，當(dāng)其升至TCU閾值1.35-1.37V值時(shí)，報(bào)出P2709（SCV2低邊開路故障），且線束電阻值越大，越容易報(bào)出開路故障。

表3 短線束測試結(jié)果

3.2.2 退檔測試

以退2檔為例，重復(fù)測試。此時(shí)工作的電磁閥有主壓力閥MPCV、冷卻閥COFCV、流量閥SCV2、選檔滑閥GASV2，而換檔閥GPCV2不工作。

分別采用長線束和短線束進(jìn)行測試，記錄測試工況3和測試工況4。

其測試結(jié)果與掛2檔相似，隨著同一低邊回路LS2上工作電磁閥數(shù)量增加，GPCV2電磁閥高邊對TCU地電壓隨之增大，當(dāng)其升至TCU閾值1.35-1.37V值時(shí)，開始報(bào)P0758（GPCV2低邊開路故障），且線束電阻值越大，越容易報(bào)出開路故障。

4 臺架電阻影響確認(rèn)

4.1 臺架線束阻值對電磁閥診斷影響

4.1.1 DCT EOL臺架線束阻值

變速器工廠DCT EOL臺架布置受生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)和布局限制，其控制柜離測試線上變速器距離較遠(yuǎn)，致使控制線束偏長。

測量其各連接導(dǎo)線電阻，如表4示：

表4 臺架線束電阻

其各分支電阻均較大，除LS2外，其余導(dǎo)線電阻為整車線束的5倍。

4.1.2 換檔測試

按照第3章所述方法，在DCT EOL臺架上，連接示波器或萬用表測試電壓，手動設(shè)定電磁閥工作電流，通過電腦連接TCU記錄故障碼，記錄測試工況5（掛2檔測試）和測試工況6（退2檔測試）。

測試結(jié)果與前文一致：①掛2檔時(shí)，在GPCV2電流達(dá)到1200mA時(shí)，U閥（SCV2)=1.351V，報(bào)出P2709故障（測試數(shù)據(jù)如表5示）；②退2檔時(shí)，在SCV2電流1400mA時(shí)，U閥（GPCV2)=1.375V，報(bào)出P0758故障。

4.2 改進(jìn)措施

4.2.1 降低導(dǎo)線電阻

通過測量，已確認(rèn)DCT EOL臺架因布置設(shè)計(jì)導(dǎo)致線路過長，其線路電阻值較大，導(dǎo)致TCU誤報(bào)電磁閥開路故障斷。故需要降低臺架線路電阻。

根據(jù)并聯(lián)電阻計(jì)算公式，并聯(lián)后電阻值：

即并聯(lián)后電阻值小于任一并聯(lián)電阻之值[2]。

因此，針對DCT EOL臺架，在LS2支路上并聯(lián)一粗導(dǎo)線（導(dǎo)線電阻較?。捎行Ы档途€路電阻。

4.2.2 并聯(lián)導(dǎo)線后測試

TCU供電電壓14V，從SCV2低邊至TCU端并聯(lián)一根導(dǎo)線（阻值0.03Ω），分別進(jìn)行掛2檔和退2檔測試，對比測試結(jié)果。

表5 DCT EOL臺架線束原狀態(tài)與并聯(lián)導(dǎo)線后測試對比

從測試結(jié)果中，在SCV2低邊和TCU之間并聯(lián)較小電阻的導(dǎo)線，可以有效降低 LS2支路的電阻值，從而消除 TCU誤報(bào)出SCV2和GPCV2電磁閥開路故障。

5 結(jié)論

本文通過分析DCT與電磁閥的線路連接關(guān)系，分析TCU對電磁閥開路的診斷邏輯，確定臺架線路對DCT EOL測試報(bào)出電磁閥開路的影響。通過試驗(yàn)室模擬測試，準(zhǔn)確驗(yàn)證導(dǎo)線電阻值過大，對電磁閥開路診斷產(chǎn)生影響，并進(jìn)一步于DCT EOL臺架進(jìn)行故障復(fù)現(xiàn)。因此，可通過降低DCT EOL臺架線束電阻值來降低臺架故障發(fā)生率，提升產(chǎn)品一次合格率并縮短生產(chǎn)節(jié)拍。