某MT車型無(wú)法啟動(dòng)和怠速啟停失效問題分析

王 健，方麗琴，曹 晶，張海波

（一汽轎車股份有限公司奔騰開發(fā)院，吉林 長(zhǎng)春 130012）

1 問題來源

接到某車型市場(chǎng)反饋MT車型 （以下簡(jiǎn)稱為車型A）存在如下故障現(xiàn)象：一鍵啟動(dòng)的MT車輛，存在無(wú)法啟動(dòng)和怠速啟停失效的情況；非一鍵啟動(dòng)的MT車輛，存在怠速啟停失效的情況。查看EMS（Engine Management System）的DTC（Diagnostic Trouble Code）為：離合器下位開關(guān)無(wú)法脫開，初步判斷為離合器下位開關(guān)故障，導(dǎo)致了問題的發(fā)生。

2 問題分析

結(jié)合EMS記錄的故障碼，分析得出該故障碼出現(xiàn)時(shí)，會(huì)影響車輛的一鍵啟動(dòng)和怠速啟停功能，故障現(xiàn)象與故障碼相符。

圖1 離合器開關(guān)與離合踏板的安裝示意圖

故障碼 （離合器下位開關(guān)無(wú)法脫開）的解析：離合器踏板有上位和下位兩個(gè)開關(guān)，如圖1所示，當(dāng)離合踏板未被踩下或者掛N擋的情況下，離合器上位開關(guān)未接通 （即離合踏板未被踩下），此時(shí)離合器下位開關(guān)接通 （即離合踏板被踩到底），EMS系統(tǒng)判斷離合器下位開關(guān)為非正常狀態(tài)，經(jīng)過2s延時(shí)后，臨時(shí)故障標(biāo)志位置位，此時(shí)如果再發(fā)生一次離合器上位開關(guān)置“1” （離合器上位開關(guān)經(jīng)歷了“0”和“1”兩種狀態(tài)）并延時(shí)2s，則EMS會(huì)報(bào)出該故障碼，進(jìn)而影響一鍵啟動(dòng)和怠速啟停功能。

從以下4個(gè)可能方向進(jìn)行魚骨圖分析，如圖2所示。

圖2 魚骨分析圖

3 故障排查

3.1 離合開關(guān)

開關(guān)的工作原理：離合器下位開關(guān)內(nèi)部有兩個(gè)觸點(diǎn)，一個(gè)常開一個(gè)常閉，開關(guān)的頂桿由彈簧控制伸縮，當(dāng)離合踏板被踩下時(shí)，踏板會(huì)將開關(guān)的頂桿壓下去，開關(guān)內(nèi)部的常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，控制器接到相應(yīng)的信號(hào)。圖3為離合器下位開關(guān)示意圖。

離合器上位開關(guān)內(nèi)部只有一個(gè)常閉觸點(diǎn)，開關(guān)的頂桿由彈簧控制伸縮，當(dāng)離合踏板被踩下時(shí)，開關(guān)的頂桿會(huì)逐漸伸出，開關(guān)內(nèi)部的觸點(diǎn)接通，控制器接到相應(yīng)的信號(hào)。圖4為離合器上位開關(guān)示意圖。

根據(jù)故障碼，首先對(duì)售后更換下來的離合器下位開關(guān)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量30個(gè)，均未發(fā)現(xiàn)異常；對(duì)開關(guān)拆解，開關(guān)內(nèi)部為一個(gè)微動(dòng)開關(guān)，微動(dòng)開關(guān)也完好無(wú)損；結(jié)合售后更換離合開關(guān)時(shí)的記錄信息，售后人員也只是根據(jù)故障碼的提示直接更換了離合器下位開關(guān)，并未深度分析。同時(shí)售后人員對(duì)出現(xiàn)故障的車輛進(jìn)行實(shí)車驗(yàn)證，故障均無(wú)法復(fù)現(xiàn)，且根據(jù)售后隨訪，發(fā)生過問題的車輛也都未再出現(xiàn)事故。

圖3 離合器下位開關(guān)示意圖

圖4 離合器上位開關(guān)示意圖

圖7 離合器下位開關(guān)增加擋板

將售后更換下來的開關(guān)返回開關(guān)供應(yīng)商做150萬(wàn)次的耐久試驗(yàn)，均未發(fā)現(xiàn)異常，至此，可以推斷開關(guān)自身并非是導(dǎo)致該問題的真因。

3.2 線束連接

通過對(duì)問題車輛的線束進(jìn)行測(cè)量，未發(fā)現(xiàn)異常；插接匹配良好。

3.3 診斷策略

考慮到該故障均為發(fā)生一次之后就未再發(fā)生過，且初步排除了開關(guān)自身的問題，所以懷疑是否為EMS對(duì)離合開關(guān)的診斷程序部分存在bug，導(dǎo)致了問題的偶發(fā)。首先對(duì)該程序段進(jìn)行了解讀，并未發(fā)現(xiàn)問題，同時(shí)了解到該套診斷邏輯同樣應(yīng)用于車型B及豐田部分車型，均未發(fā)生過該故障，可以得出該套診斷程序良好，故排除此問題。

3.4 開關(guān)誤觸發(fā)

通過對(duì)前面的分析，發(fā)現(xiàn)單件均無(wú)問題，但是DTC卻真實(shí)存在，且故障車輛無(wú)任何規(guī)律，那么考慮最后一種可能，開關(guān)被誤觸發(fā)了，對(duì)比離合器上位與下位開關(guān)，只有下位開關(guān)有被誤觸發(fā)的可能。

通過對(duì)車型A與車型B的分析，兩款車型共用同一套離合開關(guān)的診斷程序，而車型A未曾出現(xiàn)過該故障，對(duì)比其差異點(diǎn)，兩款車型使用的離合器開關(guān)的形式不同，車型A使用了一個(gè)單回路的離合器上位開關(guān)和一個(gè)雙回路的離合器下位開關(guān)，屬于分體式；而車型B使用了一個(gè)三回路開關(guān)，即在物理空間上不存在誤觸發(fā)的情況。這樣分析來看，進(jìn)一步證明了車型A出現(xiàn)的該報(bào)警很有可能為誤觸發(fā)造成的，那么接下來需要驗(yàn)證這個(gè)推測(cè)。車型A與車型B的離合開關(guān)對(duì)比見表1。

通過對(duì)售后的持續(xù)跟蹤，發(fā)現(xiàn)有離合器下位開關(guān)被腳墊壓到的個(gè)例，但不具有普遍性，離合器下位開關(guān)被腳墊壓住如圖5所示。

表1 車型A與車型B的離合開關(guān)對(duì)比

圖5 離合器下位開關(guān)被腳墊壓住

對(duì)實(shí)車模擬誤碰的可能性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)用戶的腳使勁往前伸時(shí)，皮鞋或者板鞋是可以通過離合器踏板的下方觸碰到離合器下位開關(guān)的，該場(chǎng)景一般出現(xiàn)在用戶在某個(gè)地點(diǎn)停留，聽歌或者聽廣播時(shí)，使勁伸展腿部時(shí)會(huì)有這個(gè)可能性。在試制車間對(duì)車型A實(shí)車模擬，故障現(xiàn)象與售后車輛表現(xiàn)一致。圖6為腳觸碰離合器下位開關(guān)。

圖6 腳觸碰離合器下位開關(guān)

4 應(yīng)對(duì)措施

該問題觸發(fā)的工況為非正常工況，即用戶正常開車時(shí)不會(huì)發(fā)生此問題，所以在開發(fā)階段的人機(jī)模擬時(shí)也未識(shí)別此種可能性。

解決的措施為增加開關(guān)擋板，徹底杜絕開關(guān)被誤觸發(fā)的可能性。離合器下位開關(guān)增加擋板如圖7所示。

5 總結(jié)

該問題并非單件出現(xiàn)了異常，而是開關(guān)誤觸碰引起的系統(tǒng)報(bào)警，引起了用戶抱怨。此類故障比較特殊，具有一定的代表意義，這類問題往往是比較隱蔽的，故障復(fù)現(xiàn)的概率很低，排查起來耗時(shí)耗力。真因查清之后，只要用戶注意不要誤碰到開關(guān)即可，但是為了減少抱怨，我們還是對(duì)開關(guān)實(shí)施了防護(hù)措施。

隨著汽車智能化的發(fā)展，實(shí)體開關(guān)逐漸減少，但是某些開關(guān)還需要以實(shí)體形式出現(xiàn)，如離合開關(guān)，制動(dòng)開關(guān)等。這就要求主機(jī)廠在前期的設(shè)計(jì)校驗(yàn)階段重點(diǎn)校驗(yàn)駕駛員腿腳部位可能接觸到的開關(guān)，從布置或防護(hù)上杜絕各種誤觸發(fā)的可能性，打造一個(gè)安全的駕駛環(huán)境。