基于某車型一鍵啟動開關(guān)指示燈的故障診斷及方案優(yōu)化

周延藤， 岳智帥， 劉恩澤， 劉大偉， 高龍飛

（陜西汽車集團(tuán)股份有限公司， 陜西 西安 710200）

隨著現(xiàn)代汽車競爭的加強(qiáng)以及汽車CAN總線技術(shù)的普及，一鍵啟動系統(tǒng)逐漸替代點(diǎn)火鎖變成汽車的標(biāo)配。目前一鍵啟動已經(jīng)在絕大部分新車上得到了普及，實(shí)現(xiàn)整車上電、啟動與熄火的功能。與傳統(tǒng)的機(jī)械鑰匙點(diǎn)火相比，省去了找鑰匙和插鑰匙的步驟，確實(shí)方便了許多，駕駛員的駕駛體驗(yàn)效果更好，同時(shí)也提高了整車的科技感和智能化，但是，隨著新技術(shù)的出現(xiàn)也會帶來一些新的問題。本文以某車型為例，介紹一起關(guān)于一鍵啟動系統(tǒng)的故障案例，闡述該類型的故障處理方法以及后續(xù)優(yōu)化技術(shù)方案。

1 故障現(xiàn)象

一輛新開發(fā)的配有一鍵啟動系統(tǒng)的某車型在試驗(yàn)階段偶發(fā)出現(xiàn)一鍵啟動開關(guān)指示燈在發(fā)動機(jī)啟動后不熄滅，橙色燈一直點(diǎn)亮的現(xiàn)象。由于故障發(fā)生具有一定的偶然性，故障現(xiàn)象不易復(fù)現(xiàn)的特點(diǎn)，這就要求技術(shù)人員在處理故障時(shí)對相關(guān)電氣系統(tǒng)非常了解。

2 一鍵啟動簡介

2.1 控制策略

在對一鍵啟動開關(guān)進(jìn)行故障檢查前，首先需要了解一鍵啟動開關(guān)指示燈點(diǎn)亮的控制策略：整車在發(fā)動機(jī)啟動過程中，如果PEPS接收到發(fā)動機(jī)狀態(tài)信號ECM_EngOperatStatus為0x1：Running后，認(rèn)為發(fā)動機(jī)啟動成功，一鍵啟動開關(guān)指示燈熄滅；若PEPS接收到發(fā)動機(jī)狀態(tài)信號ECM_EngOperatStatus為0x0：Engine Stopped后，則認(rèn)為發(fā)動機(jī)啟動失敗，點(diǎn)亮橙色指示燈，電源擋位為ON擋。

一鍵啟動控制器與發(fā)動機(jī)控制器的通信交互采用的是CAN通信，遵守ISO 11898和SAE J1939協(xié)議，該技術(shù)具有抗干擾性強(qiáng)、通信穩(wěn)定、技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn)。CAN通信功能包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。其中物理層、數(shù)據(jù)鏈路層目前已經(jīng)由國際標(biāo)準(zhǔn)化的硬件實(shí)現(xiàn)，直接選擇現(xiàn)有的部件（CAN控制器和收發(fā)器） 即可，驅(qū)動程序根據(jù)功能策略進(jìn)行開發(fā)，這樣依靠軟件和硬件的共同開發(fā)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各控制單元的有效控制與響應(yīng)。

2.2 一鍵啟動系統(tǒng)組成

一鍵啟動系統(tǒng)主要包括一鍵啟動控制器、天線、啟動開關(guān)按鍵、遙控鑰匙和電子轉(zhuǎn)向柱鎖。一鍵啟動子系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 一鍵啟動子系統(tǒng)框圖

1） 一鍵啟動控制器：通過接收一鍵啟動開關(guān)的電位信號，并且同步驗(yàn)證遙控鑰匙的射頻信號，用來控制整車電源擋位的切換；將整車電源擋位分為OFF擋、ACC擋、ON擋和START擋。

2） 一鍵啟動開關(guān)：按鍵一般都獨(dú)立布置在儀表臺上便于駕駛員操作，開關(guān)集成有電源擋位指示燈；當(dāng)整車電源擋位為ACC擋和ON擋時(shí)，電源擋位指示燈亮橙色指示燈，當(dāng)整車電源擋位為OFF擋和START擋時(shí)，電源擋位指示燈熄滅。

3） 天線：接收遙控鑰匙的射頻信號。

4） 遙控鑰匙：向天線發(fā)射射頻信號。

5） 電子轉(zhuǎn)向柱鎖：用來鎖止方向盤，防止車輛非法被盜；當(dāng)整車電源擋位為OFF擋切換到ACC擋時(shí)，轉(zhuǎn)向柱鎖解鎖；當(dāng)整車電源擋位為ON擋或者START擋切換到OFF擋時(shí)，轉(zhuǎn)向柱鎖上鎖。

6） 發(fā)動機(jī)控制器：控制和監(jiān)測發(fā)動機(jī)狀態(tài)，并以報(bào)文的形式對外反饋發(fā)動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

3 案例分析與排查

針對車輛的故障現(xiàn)象，分析原因可能有：①PEPS控制模塊故障；②一鍵啟動開關(guān)故障；③線束故障；④PEPS與ECM之間通信故障。排查步驟如下。

1） 在故障復(fù)現(xiàn)時(shí)，使用專用診斷儀讀取PEPS的故障碼，發(fā)現(xiàn)總線上未存在關(guān)于PEPS的故障碼。

2） 使用示波器檢查一鍵啟動開關(guān)，每次按下開關(guān)后，電信號變化正常，說明開關(guān)無問題。

3） 使用萬用表檢查一鍵啟動開關(guān)和PEPS之間的線束連接是否正常，是否存在針腳錯(cuò)誤和插件松動，結(jié)果表明線束無問題，其中A2針腳為開關(guān)電源，A3針腳為開關(guān)指示燈電源，A4針腳為開關(guān)模擬搭鐵。

4） 檢查啟動過程中PEPS和ECM之間的報(bào)文通信，使用CANoe記錄總線數(shù)據(jù)，通過對比電源擋位信號和發(fā)動機(jī)狀態(tài)信號，發(fā)現(xiàn)故障復(fù)現(xiàn)時(shí)從發(fā)動機(jī)開始啟動到完成啟動后，發(fā)動機(jī)狀態(tài)信號ECM_EngOperatStatus 一直為0x0：Engine Stopped，間隔一段時(shí)間后，發(fā)動機(jī)狀態(tài)信號ECM_Eng OperatStatus才變?yōu)?x1：Running，此時(shí)由于PEPS在啟動過程中一直收到的發(fā)動機(jī)狀態(tài)信號為0x0：Engine Stopped，所以PEPS認(rèn)為啟動失敗，在啟動完成后，輸出指示燈信號線為高有效，所以一鍵啟動開關(guān)點(diǎn)亮橙色指示燈。

4 方案優(yōu)化

根據(jù)故障現(xiàn)象和故障原因，提出整改方案有兩種，一種是要求發(fā)動機(jī)廠家對發(fā)動機(jī)狀態(tài)信號ECM_EngOperat Status的判斷邏輯進(jìn)行修改，但是與廠家討論的結(jié)果為由于軟件修改涉及到ECM的底層程序，為避免引起車輛其他故障發(fā)生，不建議對發(fā)動機(jī)狀態(tài)的判斷邏輯進(jìn)行修改；另一種方案是對PEPS的啟動判斷邏輯修改，修改方案為PEPS不再將發(fā)動機(jī)狀態(tài)的信號作為發(fā)動機(jī)是否啟動成功判斷條件，使用發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號作為發(fā)動機(jī)啟動成功的判斷條件，具體為：在發(fā)動機(jī)啟動過程中，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速大于等于600r/min時(shí)，PEPS認(rèn)為發(fā)動機(jī)啟動成功；當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速小于600r/min時(shí)，PEPS認(rèn)為發(fā)動機(jī)啟動失敗。通過對比方案1和方案2，方案2的實(shí)現(xiàn)較為容易，對PEPS優(yōu)化完成后，在實(shí)車上進(jìn)行測試，故障消除。

5 總結(jié)

對于實(shí)車故障尤其是偶發(fā)性故障，需要工程師明確故障發(fā)生時(shí)的可能觸發(fā)條件以及實(shí)車工況，再針對性對實(shí)車進(jìn)行測試，復(fù)現(xiàn)故障現(xiàn)象，記錄測試數(shù)據(jù)，才能快速準(zhǔn)確地確定故障點(diǎn)，最后根據(jù)故障原因再對問題進(jìn)行分析，逆向確定整改方案，方案優(yōu)化完成后，再對問題進(jìn)行復(fù)測，直到故障消除。需要注意的是：在對技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要綜合考慮開發(fā)周期、成本及技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難易程度，綜合比較選擇合適的優(yōu)化方案。