關于某車輛行駛中跳擋問題的分析

【摘" 要】某試制車出現批量跳擋問題，嚴重影響整車下線正常交付周期。從設計、品質、設備等多個角度對車輛跳擋問題故障因素做出充分分析，并制定出有效措施，以解決批量跳擋問題。

【關鍵詞】電子換擋器；跳擋；電磁干擾

中圖分類號：U463.221" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1003-8639（ 2023 ）11-0083-04

Analysis on Skip Gear Problem During Driving of a Certain Vehicle

ZHOU Bo，LI Depeng，SHAO Kejun，WEN Linsheng，FANG Danting，GUO Lijun，WANG Zihao

（Hangzhou Geely Automobile Co.，Ltd.，Hangzhou 310020，China）

【Abstract】A trial production vehicle experienced a batch skip problem，seriously affecting the normal delivery cycle of the entire vehicle offline. This article will fully analyze the fault factors of vehicle skip gear problem from multiple perspectives such as design，quality，and equipment，and develop effective measures to solve the batch skip gear problem.

【Key words】electronic shifter；trip stop；electromagnetic interference

某試制車間出現試制車批量跳擋問題，其中試裝200臺，車間和路試反饋跳擋91例。針對此問題試制小組高度重視，立即分析原因并制定措施進行遏制管控。本文將對此問題進行專題討論分析。

1" 現狀調查

問題解決小組成員首先對故障現象進行實物解析與流程剖析，電子換擋器工作邏輯見圖1。

1）故障現象：生產現場車輛批量跳擋，該現象直接導致車輛無法正常行駛。

2）流程剖析與原因推測：選換擋系統新結構在其中4個改款車上運用。項目新增了位置傳感器，硬線與TCU交互。其他車輛無此問題。圖1為電子換擋器工作邏輯圖。

2" 原因探索與分析

2.1" 故障數據分析

故障車輛信息匯總見表1。通過INCA數據分析，PWM周期/占空比均出現異常。

1）PWM周期故障分析：發生周期故障時，PWM周期數值較大，最大達到49.734ms，正常周期范圍為（4%±10%）ms，PWM周期數據見圖2。

2）占空比故障：發生PWM占空比故障時，PWM高電平占空比最大超過1000%，最大達到1525%。高電平占空比=高電平持續時間/（高電平時間+低電平時間），高電平占空比不可能超過100%，理論不可行，邏輯不通。PWM占空比見圖3。

3）行駛中跳M擋：行駛中提示跳M擋時，PWM占空比=80.6%，周期數值3.649ms，滿足切M擋條件，進入M擋。圖4為PWM輸入與換擋動作意圖關系。圖5為行駛中跳M擋數據。

2.2" 要因確認——某芯片特性

測試狀態：根據某芯片特性（TCU內部芯片），芯片端口輸入電壓高電平超過3.65V識別為上升沿，低于2.12V識別為低電平，當電壓處于2.12～3.65V之間時，翻轉狀態呈現正態分布。

芯片端口低電壓被抬升超過2.12V；芯片輸出上升沿/下降沿開始出現異常翻轉；導致BSW層計算的PWM周期和占空比異常，并觸發異常換擋（PWM信號周期：T，PWM信號占空比：T1/T）。

系統的魯棒性不足，抗干擾能力差，換擋器低電平輸出最大電壓1.2V，地偏-1～1V，某芯片端口存在上拉電壓0.7～0.8V。TCU接口電路輸出端電壓由如下部分構成：換擋器輸出電壓+地偏+端口上拉電壓，如圖6所示。

2.3" 臺架復現

1）PWM2參數設置為頻率250Hz、占空比50%、高電平10V和低電平1.819V（監測INCA上周期信號和占空比信號開始跳動時對應的電壓），出現D擋跳M擋，問題復現。如圖7～圖9所示。

2）PWM2參數設置為頻率250Hz、占空比50%、高電平10V和低電平1.819V（監測INCA上周期信號和占空比信號開始跳動時對應的電壓），周期/占空比異常，并在TCU接口電路輸出端監測示波器波形，如圖10～圖11所示。

3）臺架復現總結：表2為跳M擋改進芯片電壓前后對比，圖12為方案簡圖。

3" 故障原因總結

1）TCU接口電路輸入端低電平設置為1.819V時，TCU接口電路輸出端低電壓異常，達到了2.6V，低電壓抬升是由芯片端口持續存在0.7～0.8V的上拉電壓所致。

2）TCU接口電路輸出端低電壓達到了2.6V后，芯片輸出上升/下降沿就開始出現異常翻轉（電壓低于2.12V識別為下降沿，高于3.65V識別為上升沿），引發BSW計算輸出的周期、占空比信號異常，并出現異常換擋。

4" 對策制定及實施驗證（表3）

1）原地靜止時擋位在R/N/D擋時操作車門中控鎖開關，跳P擋。

措施：更換地板屏蔽線。

2）行駛中車門閉鎖/開鎖時，儀表出現變速器故障燈亮，提示減速并聯系售后服務；當前擋位在R擋，手動緩慢按P鍵，擋位先入N擋然后再入P擋；當前擋位在N擋，手動緩慢按P鍵，擋位先入D擋然后再入P擋。

措施：更換地板屏蔽線；升級TCU軟件；TCU增加周期判斷策略。

3）更換TCU軟件和屏蔽線后行駛中D擋跳M擋。

措施：①TCU軟件落實屏蔽M擋；②屏蔽掉亮故障燈，只記錄故障碼（顧客非感知的故障燈）；③故障恢復時間設置為150ms；④通過應用層軟件更新，把芯片端常拉電壓（0.7～0.8V）降低至0V。

對策計劃：芯片端口低電壓控制在2.1V下，并對ASW的軟件進行優化，解決此問題。

措施實施后，后續試裝車輛500輛并未發現故障，風險得到有效控制，制定措施可靠有效。持續跟蹤措施斷點切換后3個月，無同類故障再發，改進效果顯著，見表4。

5" 結語

針對某車行駛中調擋問題，期間經過現狀調查、原因探索與分析、對策制定及實施驗證等步驟，真正找到了車輛行駛中跳擋的根本原因，并制定了相應的整改措施，經驗證后證實有效，同時為解決此類問題找到了切實高效的聯動步驟。遇到問題要系統分析，零部件進行系統拆解，故障復現，挖掘問題真因，制定整改計劃，整改完成后對相應試驗進行進一步的驗證，確保方案有效性。

通過此次問題的分析解決，得到了有效改善問題的步驟和內部拉動的方法，達到高效快速處理問題的目的。后面也會結合用戶實際的工況、駕駛習慣方面繼續橫展，推廣排查，提升國產汽車的整車品質和市場形象。

參考文獻：

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（編輯" 楊凱麟）

作者簡介

周波（1984—），男，工程師，研究方向為新能源三電、電子電器。