汽车电子转向柱失效故障分析及改进

发布时间:2023-04-08 03:00:39   来源:文档文库   
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创新改革技术交流TechnicalCommunication汽车电子转向柱失效故障分析及改进章晨慰1单黎婷11邱晓峰22018042.昆山沪光汽车电器股份有限公司江苏昆山215326摘要结合各电子电器电压特性对在试验车上发生的一起电子转向柱失效原因分析并对线束的排除故障过程中给一些方向关键词汽车线束电子转向柱失效障排查中图分类号U463.62文献标志码B文章编号1003-8639201901-0064-021.上汽大众汽车有限公司上海AnalysisandResearchonCEPSErrorZHANGChen-wei1SHANLi-ting1LUMin1QIUXiao-feng21.SAICVolkswagenAutomotiveCompanyLimitedShanghai2018042.KunshanHuguangAutoHarnessCo.Ltd.Kunshan215326ChinaAbstract:TheCEPSfailuremodeisanalyzedbyconsideringalltheelectricaldevicecharacteristicsandthedirectionoftrackingthebuildissueonthevehicleisgiven.Keywords:automobileharnessCEPSfailuretroubleshootingDOI:10.13273/j.cnki.qcdq.2019.01.0241989-工程师,主要研究方向作者简介章晨慰为整车线束开发1故障现象某款车型在某次点火发动后大概1min,仪表盘上的电子转向助力故障灯亮起,同时电子助力转向功能失效熄火后再次启动,车辆恢复正常在此过程中,车辆为原地怠速状态,排挡处于P挡状态在对车辆的反复启动熄火操作后,问题仍然无法精确复现质保针对现场其他车辆逐一排查后发现,并非所有车辆都存在这个问题,问题的发生条件不清晰,复现困难虽然问题发生偏属于概率性问题,但由于电子助力转向属于安全件,万一在车辆行驶过程中出现转向失效的故障将严重威胁使用者的生命安全,所以针对电子助力转向模块电路原理架构以及线束布置做了仔细排查下电操作后,总线上存在1.25V左右的电压,持续时间超过100msCEPS产生故障码,控制模块停止工作因此可以初步判断在点火开关第1挡上电的网络上,存在的残余电压1.25V上下高频振动导致了CEPS产生故障码在和CEPS控制器专业部门的沟通中得到信息,1.25V是个阀值电压当点火开关第1挡的网络电压高于1.25V后,CEPS会进入唤醒模式;点火开关第1挡的网络电压低于1.25V时,CEPS进入休眠模式4随即对故障车辆整个上电第1挡的网络电压进行了测量由于在该网络中,存在多个电器零部件,所以不排除有个别零部件的反向电压对网络电压产生了扰动影响通过控制变量法逐一排查各电器件后,得到了在点火开关1挡的网络上电压变化图如图1所示2故障现象分析与排查1首先确认线束是否存在短断路端子虚接的情现场工程师根据原理图,导通测得线束所有回路连接方式正确,且不存在断路和端子虚接的情况同时熔断丝状态正常,未发生熔断迹象因此可以基本排除线束本身品质问题2核对设计图纸和系统原理图的连接方式,同时对比同平台的其他已量产车型的同款CEPS控制模块连接方式得出结论:线束图纸符合系统原理图设计,同时故障车辆的连接方式和同平台使用同款CEPS控制模块的其他车辆连接方式均相同因此可以初步排除线束图纸错误3在读取了现场故障车辆CEPS控制模块的故障码之后,得到一条故障信息:接通点火开关1挡上电,再进行收稿日期2018-08-271电压变化64汽车电器20191
技术交流TechnicalCommunication创新改革故障车辆未上电时,点火开关第1挡的网路中存在残留电压,该电压一边是通过雨刮器开关过来,电压随雨刮器的调节而增大其中,在雨刮器挡位调节到自动挡上的最小刮速挡位时,瞬时电压达到0.65V,并稳定在0.55V左右此时车辆上电后,网络电压瞬间上到了1.2V,并有部分时间上到1.25V的区域并上下振动此时如果振动区域超过100msCEPS控制模块便产生一个故障码因此,从雨刮器开关过来的反向电压可以判断是造成CEPS控制模块故障码的一个原因即雨刮器开关给了一个大约0.55V左右的反向电压同时,造成车辆上电时网路电压突然上升到1.2~1.25V的另一个来源也在零件排查中被发现了在车辆中控面板上,组合开关条的启停开关SSR对点火开关第1所在的电压网络输入了一个大致在0.6~0.7V的反向电压至此,电子转向助力失效的原因和触发条件已经基本查出:在车辆上电前,雨刮器位于自动挡的最小刮速挡位当车辆上电后,网络内电压出现1.25V的扰动,并且扰动时间持续超过某个值后,CEPS控制模块报出故障码,并在后续的车辆启动中失效此干扰电压来源分别来自雨刮器开关和组合开关条SSR的反向电压输入3原因分析及后续措施故障车辆在下电状态下,网络中2个电压分别来自于雨刮器开关和启停开关SSR的反向电压输入通过分析它们的原理和接入方式来寻找反向电压的源头雨刮器开关的反向电压来自于BCM模块给的输入,经过测量大约在8.9V左右经过雨刮器内部的分压最后输入KL15网络中的电压范围是0.2~0.55V如图2所示网络中产生了一个1.25V左右的干扰电压由于电压耦合是个过程,故1.25V的干扰电压会发生上下浮动当浮动值高于1.25V,且时间超100ms时,CEPS模块便发出故障码,进入故障模式这也是造成这个CEPS控制模块失效的根本原因由于每辆车的内阻有细微差异,并且耦合的过程也随机,这也是造成故障难以复3电路原理现的原因由于CEPS控制器模块1.25V阀值的设定是通过一个三极管加二极管来物理实现,因此不能通过修改CEPS控制器内部编码来改变这个阀值能采取的有效解决方法是阻碍雨刮器开关或者启停开关输出反向电压明确了问题产生的原因后,研发部门共设计了多款有效解决问题的方案1更改线束的电源属性将启停开关从点火开关第1挡的网络中移到发动机主继电器取电的网络中点火开关第1挡的网络电压不再受SSR反向电压的影响,不再超过1V同时发动机主继电器取电的网络经测试,显示不受启停开关的反向电压影响因此后续车辆CEPS能工作正常,没有故障码2优化启停开关SSR在启停开关SSR内部接入4优化启停开关电路图二极管,阻止启停开关输出反向电压如图4所示经过测试,点火开关第1挡的网络电压在车辆上电激活后不再高于1VCEPS控制器故障码消失,车辆恢复正常以上两种技术方案,均可解决CEPS失效故障的问题4总结2分压电路另外一个输入源组合开关条上的启停开关SSR,一端接入点火开关第1挡的网络,另外一端则连接到发动机控制模块当车辆上电激活时,ECM会给启停开关SSR个反向电12V,用来检测SSR开关是否工作正常通过开关内部的等效电阻分压后输出给点火开关第1挡上电小电反向电压0.6~0.7V原理如图3所示因此,当车辆上电激活后,启停开关SSR开关输出的反向电压,和原有雨刮器开关的反向电压耦合,加之点火开关第1挡的网络内阻由于ECM的激活也发生了改变,最终在本次CEPS失效故障是由于汽车用电器在同一电路网络相互作用下所导致各用电器在各自设计阶段都符合整车厂的标准,但是放到同一网络中便会相互影响,进而导致故障这对今后的原理设计会提出更大的考验,因为在原理设计初期很难算出各用电器的实际耦合结果线束工程师应更关注此类问题发生后如何去解决本论文对于今后的车辆问题故障给出了一个分析方向参考文献:1张红涛张景孙鹏.线束工程快速有效地消除故障J.汽车电器20152):55-58.编辑汽车电器2019165

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