南京中捷汽車銷售服務有限公司 劉貴壘
故障現象一輛2019款捷豹F-TYPE車,搭載型號為SC的3.0 L機械增壓汽油發動機和8速手自一體變速器,并配有換擋撥片,累計行駛里程為454 km。車主反映,車輛行駛過程中,組合儀表提示“手動換擋已禁用”。
故障診斷接車后首先試車驗證故障現象。接通點火開關,起動發動機,組合儀表無任何故障提示。將換擋桿掛入S擋,組合儀表提示“手動換擋已禁用”。詢問車主得知,該車之前因轉向盤開關組按鍵不靈更換了左、右側轉向盤開關組,上述故障現象是在更換轉向盤開關組后才出現的。
用故障檢測儀進行檢測,在變速器控制模塊(TCM)內存儲有故障代碼“U0001-81 高速CAN通信總線-接收到無效串行數據”。查閱故障代碼U0001-81的相關解釋,得知故障代碼U0001-81的生成條件是,動力傳動系統CAN數據總線接收到來自其他控制模塊的無效數據。需要采取的措施如下:用故障檢測儀檢查快照數據以確定無效的數據源控制模塊;檢查相關控制模塊是否存儲故障代碼,并參考故障代碼的維修索引。讀取故障代碼U0001-81的快照數據(圖1),由于維修人員對新系統并不熟悉,故無法通過快照數據找出無效的數據源控制模塊。

圖1 讀取故障代碼U0001-81的快照數據(截屏)
查閱變速器換擋控制原理(圖2),得知換擋撥片通過硬接線把信號傳遞給右側轉向盤開關組,然后通過LIN總線把信號傳遞給中央接線盒(CJB)。TCM通過動力傳動系統CAN數據總線與變速器換擋模塊(TCS)、發動機控制模塊(ECM)及CJB進行通信。TCS通過硬接線向ECM和CJB輸出P擋或N擋信號,同時還通過硬接線接收來自TCM的駐車接合信號。根據上述變速器換擋控制原理,結合該車的故障現象分析,認為造成故障的可能原因有:TCS硬件故障或軟件故障;換擋撥片故障;TCM硬件故障或軟件故障;動力傳動系統CAN數據總線故障;換擋撥片與CJB之間的信號線故障。

圖2 變速器換擋控制原理
鑒于TCS、換擋撥片與手動換擋功能直接關聯,認為其出現故障的可能性比較大。經過多次試車,發現如下規律。
(1)起動發動機,不操縱換擋桿,組合儀表始終不會出現任何故障提示。
(2)起動發動機,將換擋桿快速掛入D擋或S擋,大約2 s后,組合儀表提示“手動換擋已禁用”。
(3)起動發動機,將換擋桿快速掛入S擋,隨即使用換擋桿加減擋,可以正常加減擋,大約2 s后,換擋桿無法加減擋,同時組合儀表提示“手動換擋已禁用”。
(4)起動發動機,將換擋桿快速掛入D擋或S擋,隨即使用換擋撥片加減擋,無法加減擋,大約2 s后,組合儀表提示“手動換擋已禁用”。
根據上述測試結果,維修人員做了以下分析:首先,只有在選擇擋位時,組合儀表才會提示“手動換擋已禁用”,不選擇擋位時無任何故障提示,TCM具有自檢功能,很可能TCM收到其他控制模塊不正確的信息從而出現上述故障提示,說明TCM故障的可能性比較小,且故障代碼U0001-81也指向TCM以外的控制模塊;其次,將換擋桿快速掛入D擋或S擋,在2 s內換擋桿可以使用,而換擋撥片不可以使用,說明TCS及其到TCM之間的通信線路存在故障的可能性很小,而換擋撥片及其到TCM之間的通信線路存在故障的可能性非常大。由于捷豹路虎車控制模塊軟件故障也常常會導致各種故障的出現,為了排除控制模塊軟件故障的可能,維修人員用故障檢測儀對TCM、CJB及TCS的軟件版本進行檢測,發現不是最新的軟件版本,分別對其進行升級,升級完畢后試車,故障依舊。診斷至此,決定對換擋撥片及其到TCM之間的通信線路著手檢查。

圖3 換擋撥片控制電路
查閱相關電路(圖3),起動發動機,將換擋桿掛入D擋,用萬用表測量升擋撥片導線連接器C2X107端子3(端子GND)的電壓,為9.76 V;測量端子2(端子RES LDR)的電壓,為11.51 V;測量端子1(端子PWM)的電壓,為0.025 V。測量降擋撥片導線連接器C2X108端子3(端子GND)的電壓,為0.025 V;測量端子2(端子RES LDR)的電壓,為6.56 V;測量端子1(端子PWM)的電壓,為0.025 V。將上述測量結果進行對比,發現升擋撥片導線連接器C2X107端子3的電壓明顯異常(正常情況下應約為0 V)。斷開升擋撥片導線連接器C2X107和右側轉向盤開關組導線連接器C2X100B,用萬用表電阻擋測量升擋撥片導線連接器C2X107端子3與右側轉向盤開關組導線連接器C2X100B端子8之間線路的導通性,發現右側轉向盤開關組導線連接器C2X100B端子8的插孔內無端子,不正常。根據圖5,進行仔細對比研究,發現導線連接器C2X100B端子8被錯誤地插在端子5的插孔內(端子5為空端子,圖4)。重新調整端子8的安裝位置,進行換擋測試,手動換擋模式可以正常使用,組合儀表也未出現任何故障提示。鑒于該車行駛里程較少,只是更換過轉向盤開關組,推測維修人員在拔右側轉向盤開關組導線連接器時,由于操作不當致使端子8及其連接線脫落,錯誤地將其插在端子5的插孔內,從而出現上述故障現象。

圖4 右側轉向盤開關組導線連接器端子8的安裝位置
故障排除調整右側轉向盤開關組導線連接器端子8的安裝位置,故障排除。