杨 庚，白鹍鹏

（一汽轿车股份有限公司，吉林 长春 130000）

乘用车投放市场之前需要小批量生产一些车辆 （如试制车辆、慢装车等）用于各类测试试验，此阶段由于车型项目的控制器、执行器、线束等电子电器均未达到最终认可状态，故这类车辆在试验过程中经常会出现一些电气故障，为保证车辆试验的测试计划，电气故障排查工作的准确性、及时性尤为重要。因此，电气故障分析需要建立标准的排查流程作为指导，应用高效的问题分析方法进行快速分析与定位。

1 故障排查方法

问题分解法对故障问题进行逐层分解，直至分解为若干单一问题，并对各单一问题提出解决方法，同时对各单一问题的解决方法估算出工作量，最后安排排查次序，如图1所示。

图1中单一问题指单一方向问题，并非根本问题。如部分设计师在控制单元发生问题时会更换控制单元，在这里“控制单元”就属于单一问题。如果更换控制单元后故障现象仍存在，那么就对下一项单一问题进行确认；如果更换控制单元后故障现象消失，那么问题就单一地指向原控制单元，再对原控制单元进行问题分解，直至找到问题发生的根本原因。

同样排查次序不能仅通过工作量多少来判断，同时要考虑拥有的工具，排查实施难度以及是否会对整车环境造成影响等因素。优先测试那些简单直接的问题，然后再测试那些较复杂、需要借助其他测试工具的问题，最后再测试那些会对整车环境造成改变的问题。

确定单一问题有助于在问题排查过程中快速确认或者排除问题方向；确定排查次序有助于在相同的时间能排查更多的问题，二者都有助于电气故障进行快速分析和定位。

2 故障排查实例

2.1 故障现象

路试车装车完毕后出现车辆仪表里程累积过快问题。

图1 问题分解法

具体现象为：在静止情况下仪表表现正常，不累积里程，但在行驶过程中仪表里程累积过快。

2.2 故障分析

仪表里程累积是由ABS控制单元发送硬线车速信号给仪表，如图2所示。

车速正常时，硬线车速信号为占空比50%的方波信号，方波的频率代表车速输出的大小，车速硬线方波如图3所示。

图2 硬线车速流转图

图3 车速硬线方波

仪表将接收到的硬线车速信号进行一系列计算得出行驶里程并进行累积。故本次故障排查为ABS控制单元、仪表以及硬线通信线束。

2.3 故障排查

通过问题分解法对问题分解，结果如图4所示。

根据排查次序按顺序执行。

1）询问路试驾驶员其他安装相同仪表车辆是否存在问题后确认仪表不存在设计缺陷和软件BUG。

2）询问路试驾驶员其他安装相同ABS车辆是否存在问题后确认ABS不存在设计缺陷。

3）从另一台无此故障的车上取来仪表安装在故障车上，出现同样故障现象，确定原仪表未发生损坏。

4）拔下ABS插接头，测量供电PIN，发现供电正常，未发生电源短路、断路和虚接现象。

5）拔下仪表插接头，测量车速硬线输入PIN与ABS插接头上车速硬线输出PIN为导通状态，未出现信号短路、断路和虚接现象。

6）通过ABS HIL试验台对故障车辆相同版本软件车速硬线信号进行测试，测试结果为硬线输出无问题，测试结果如图5所示。

7）使用示波器，在故障车上对仪表插接头上硬线输入PIN读取波形，通过示波器读取车速硬线信号需要外接上拉电阻，首次测量上拉电阻阻值为120 Ω波形如图6所示。

测试得到波形带有少许毛刺，占空比为42.4%，但基本满足采集频率的要求，后经观察波形电压幅值为1.28 V，远小于通过ABS HIL系统仿真测得的12 V，经分析电压值过小的原因为所接的上拉电阻阻值过小，通过计算得出上拉电阻阻值为5 kΩ左右，在更换上拉电阻后测得的波形如图7所示。

此时仪表所接收到的硬线车速值为非正常值，但仍无法判断该错误信号是由故障车上ABS控制单元发送的还是信号受到干扰导致的。

8）将ABS硬线车速输出信号线并联出一根信号线 （需破线），测试该信号线信号输出，测试结果车速硬线输出正常，测试波形如图8所示。

此时可以确认故障原因是仪表接收到的硬线车速信号受到干扰导致的。

9）对该问题继续分解，如图9所示。

图4 问题分解图

查询电路图后发现硬线车速除了发送给仪表，同时还发送给车身控制单元，如图10所示。

在剪断车身控制单元硬线输入的线束后，仪表接收到的硬线车速波形变为正常，仪表能够正确累积里程。最终确认问题是由车身控制单元信号干扰导致。

图5 车速硬线输出

图6 上拉电阻为120 Ω硬线车速波形

图7 上拉电阻为5 kΩ硬线车速波形

图8 ABS硬线车速输出信号

图9 问题分解图

3 结论

本文详细阐述了问题分解法，并在仪表里程累积过快故障分析中进行了应用，通过该方法对仪表里程累积过快故障排查，不仅能够准确地找到问题的原因，同时可以避免更换ABS控制单元这种会带来大工作量且非问题原因的故障排查步骤，通过从简到繁故障排查的实施，快速定位故障产生的根本原因，极大地提升电气故障排查的效率。

图10 电路图

（编辑 凌 波）