2018款通用凱迪拉克ATS-L行駛中跑偏

◆文/浙江 韓晨洪

故障現(xiàn)象

一輛2018年生產(chǎn)的上汽通用凱迪拉克ATS-L，搭載LTG 2.0T型發(fā)動機，累計行駛里程為39283km，據(jù)車主反映：該車自購車之日起就存在行駛中向右跑偏的現(xiàn)象，雙手離開方向盤時方向盤會明顯往右側(cè)偏轉(zhuǎn)，車輛行駛路線也隨之向右側(cè)偏轉(zhuǎn)。

故障診斷與排除

維修人員接車后，首先連接故障診斷儀對全車相關(guān)模塊進(jìn)行掃描，未發(fā)現(xiàn)車輛上有任何故障記錄。詢問車輛是否有發(fā)生過碰撞或相關(guān)底盤部件維修，車主表示車輛從未發(fā)生過任何碰撞及維修，且該故障現(xiàn)象從車輛剛購買時就存在。

在平坦的道路對車輛進(jìn)行路試，把轉(zhuǎn)向盤對中直線行駛，松開方向盤時，方向盤會明顯出現(xiàn)往右偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，然后車輛就往右跑偏。在不同的車速下試車，故障現(xiàn)象沒有明顯變化。手扶著方向盤時，車輛行駛正常，手上也不用施加額外的力量來穩(wěn)住方向盤。

影響車輛行駛跑偏的因素有：輪胎氣壓、胎面花紋、制動回位不良、左右兩側(cè)輪轂軸承預(yù)緊力不一致、車輪定位不良、左右兩側(cè)軸距不一致、左右兩側(cè)懸掛件不良、轉(zhuǎn)向機及球頭卡滯等。

維修人員首先對車輛底盤件進(jìn)行初步的外觀檢查，如碰撞、胎壓、輪胎磨損等情況，均未發(fā)現(xiàn)異常。

接下來，維修人員對輪胎進(jìn)行左右換位，并檢查前后輪軸距、車身翹頭高度、四輪定位數(shù)據(jù)等，均未發(fā)現(xiàn)異常。與試駕車互換制動分泵、前輪軸承、懸掛件及方向機后，故障現(xiàn)象仍然存在。至此，機械部件故障導(dǎo)致車輛行駛跑偏的因素基本可以排除，但是車輛故障現(xiàn)象依舊，因此接下來需要分析故障原因，并開發(fā)新的診斷步驟(圖1)。

圖1 為行駛跑偏新開發(fā)的診斷步驟

方向盤轉(zhuǎn)角傳感器用于測量方向盤的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)角速度和方向，并通過網(wǎng)絡(luò)向電子制動控制模塊EBCM提供相關(guān)信息用于計算車輛期望的行駛方向，如未對中或?qū)χ胁徽_，將會對車輛正常行駛產(chǎn)生影響。對方向盤轉(zhuǎn)角傳感器進(jìn)行對中學(xué)習(xí)后試車，雙手松開方向盤未再出現(xiàn)往右側(cè)偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，車輛行駛跑偏現(xiàn)象隨之消失。但是，交車后沒幾天，車主反映該車行駛跑偏現(xiàn)象再次出現(xiàn)。

EBCM模塊根據(jù)方向盤位置、車速、車輛的橫向加速度與縱向加速度來確定車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)是否啟用，當(dāng)期望的橫向偏擺率和實際的橫向偏擺率之間出現(xiàn)差值時，則說明車輛有轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過度的情況發(fā)生，EBCM會嘗試對一個或多個車輪施加制動壓力。

斷開EBCM熔絲后，該車行駛跑偏的故障現(xiàn)象消失。但是，斷開電子制動模塊熔絲后，由于轉(zhuǎn)向機未能從網(wǎng)絡(luò)上獲取到正常的車速信息，因此轉(zhuǎn)向助力明顯減弱，轉(zhuǎn)動方向盤時變得非常沉重。

斷開EBCM熔絲后故障現(xiàn)象發(fā)生變化，那導(dǎo)致故障原因是否是EBCM模塊自身或傳輸給EBCM模塊的信息不正常引起的呢?

通過診斷儀查看EBCM相關(guān)數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，故障車橫向偏擺率信號與正常車輛存在差異(圖2)。橫向偏擺率傳感器集成在氣囊模塊SDM內(nèi)部，安裝在中央扶手箱下部的地板上，如安裝時螺絲松動、車身地板安裝平面不平整都有可能導(dǎo)到偏擺率數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，因此拆卸中央扶手箱對氣囊模塊進(jìn)行檢查。

圖2 故障車橫向偏擺率信號

檢查SDM安裝情況，未發(fā)現(xiàn)有異常，且安裝位置未出現(xiàn)變形或安裝未到位現(xiàn)象。嘗試調(diào)整SDM的安裝位置，但始終無法調(diào)整到與正常車輛相同的數(shù)據(jù)。嘗試在EBCM模塊內(nèi)對偏航角速度傳感器進(jìn)行重置學(xué)習(xí)后，查看偏擺率數(shù)據(jù)(圖3)，恢復(fù)正常。上路試車，行駛中跑偏的故障現(xiàn)象消失。

圖3 故障排除后的偏擺率信號

大約一個月左右，車主再次反映該車行駛中跑偏的現(xiàn)象再次出現(xiàn)。查看偏擺率信號數(shù)據(jù)，未發(fā)現(xiàn)有明顯異常，由于前期在進(jìn)行偏擺率學(xué)習(xí)后故障現(xiàn)象確實已經(jīng)消失，說明可能是氣囊模塊依舊存在對車輛跑偏的影響，嘗試更換氣囊模塊后，故障現(xiàn)象立即消失，持續(xù)跟蹤大概兩個月左右，跑偏現(xiàn)象未再次出現(xiàn)。至此，該車行駛中跑偏的故障被徹底解決。

經(jīng)過上述檢查和驗證，該車的故障原因是：氣囊模塊SDM中的車輛偏擺率傳感器異常，導(dǎo)致方向機接收到不正確的數(shù)據(jù)，方向機誤認(rèn)為車輛存在跑偏情況，從而啟用方向自動修正功能對方向機進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而導(dǎo)致車輛在行駛中跑偏。

維修小結(jié)

按照以往經(jīng)驗，車輛行駛中出現(xiàn)方向跑偏的現(xiàn)象多是由輪胎、懸掛、四輪定位等機械方面的因素引起的，很少遇到因轉(zhuǎn)向控制異常而導(dǎo)致的跑偏故障。因此，在診斷該車故障時，起初對底盤、懸掛等機械部件的檢查耗費了較多時間。以后碰到類似問題，應(yīng)綜合考慮機械因素和方向控制因素，先做個初步排除(通過斷模塊的熔絲比較方便)，這樣可以大大縮短維修時間。

雖然第二次故障再現(xiàn)時，偏擺率數(shù)據(jù)未出現(xiàn)明顯異常，但是更換SDM模塊后故障現(xiàn)象立即消失，說明SDM模塊內(nèi)的部分工程數(shù)據(jù)可能從常規(guī)的數(shù)據(jù)流中并不可見，廠家未對外開放。

隨著汽車新技術(shù)的發(fā)展，汽車上很多電器元件的工作可能需要獲取不同模塊及傳感器的信息，因此我們在進(jìn)行故障診斷時要多思考、多分析，最后再動手維修，千萬不能憑經(jīng)驗通過盲目換件來解決問題。

專家點評

焦建剛

這是一個非典型案例。從故障的最終成因看，是控制模塊內(nèi)部故障所致，但究竟是控制模塊的硬件問題，還是模塊內(nèi)的軟件問題，無法最終確定。

從整個故障的排除過程看，可謂是一波三折，但作者在整個診斷過程中表現(xiàn)出的專業(yè)性非常值得肯定。無論是對行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本檢查，還是對轉(zhuǎn)向角度傳感器的檢查標(biāo)定，作者都能做到“對癥下藥”。

雖然作者大費周折才找到故障根源——安全氣囊控制模塊異常，但整個診斷思路還是非常清晰、縝密。

作者計劃周密，做了大量的診斷工作，包括對底盤、懸架、轉(zhuǎn)向機進(jìn)行了更換作業(yè)，針對底盤的檢查也比較到位，但是我認(rèn)為還有一點疏漏，未對底盤減振器進(jìn)行測試。目前的四合一檢查線可以對前后懸架的彈性進(jìn)行測試，很多4S店都有相關(guān)設(shè)備。如果在四輪定位檢測正常情況下，對懸架性能做個測試，就可以避免大量的維修作業(yè)。以前，我在一線就遇到過因兩側(cè)減振器彈力不一致而導(dǎo)致車輛跑偏的問題。上線一測，原因就非常明確。當(dāng)然，這只是我個人的一點建議。能夠使用檢測設(shè)備確定的就一定要去用數(shù)據(jù)說話，而不是采用換件法去試。畢竟采用換件法進(jìn)行診斷是最無奈的一種做法，這也是社會上稱我們?yōu)椤皳Q件工”的原因之一。

最后再聊聊關(guān)于轉(zhuǎn)向角度傳感器的標(biāo)定問題。現(xiàn)在很多車輛都配備了車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)，車輛行駛過程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)向角度與偏擺率不一致時，控制電腦會對某側(cè)車輪實施制動，以糾正轉(zhuǎn)向過程中可能出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過度問題(圖4)。

圖4 車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)工作原理示意圖

本案例中，歸根結(jié)底就是出現(xiàn)了數(shù)據(jù)不匹配、矛盾的情況，導(dǎo)致制動系統(tǒng)誤動作。寫到這里，我其實是為車主捏了一把汗，如果車主在高速向左轉(zhuǎn)向，面臨轉(zhuǎn)向不足情況時，此時，工作異常的偏擺率傳感器有沒有可能導(dǎo)致車主的車輛無法及時轉(zhuǎn)向，而無法避開障礙物或者行人的事情發(fā)生呢？答案是車主非常幸運，沒有遇到這種極端情況！

其實，這對于車主來說，是非常不公平的一件事，如果車主遭遇了上述極端情況，那就很可能陷入絕境。

由此舉一反三，我們汽車維修從業(yè)者身上肩負(fù)著很重的責(zé)任，大家不要小看這個問題，在2008年我寫過一篇名為《零點標(biāo)定，你做了沒有!——VSC系統(tǒng)初始化設(shè)定的重要性》(詳見2008年第12期《汽車維修與保養(yǎng)》)的文章中，就已經(jīng)預(yù)測過這種危險發(fā)生的可能性。

借這個案例，也提醒我們廣大的維修技術(shù)人員，一定重視對現(xiàn)代車輛電子裝置的檢查，尤其是該做的初始化作業(yè)，一定要嚴(yán)格按照廠家維修手冊上的要求去完成。畢竟這是人命關(guān)天的大事！