基于技能大賽的汽車故障診斷方法

關鍵詞：進入及起動許可；技能大賽；無鑰匙進入；一鍵起動；汽車防盜

0 前言

大眾汽車設計人員將無鑰匙進入、一鍵起動和防盜功能整合起來，組成了進入及起動許可系統。該系統是發動機重要組成部分之一，也是車載系統電源組成部分之一。該技術在汽車應用領域源于汽車車載網絡系統[1]，它極大簡化了電器結構，提升了功能可靠性，但同時也給相關維修人員診斷故障帶來了巨大挑戰。在全國職業院校技能大賽汽車故障診斷賽項中，更是要求不借助故障診斷儀的條件下快速找出故障點。目前大賽使用大眾邁騰2023 款車型（B8L），若能針對進入及起動許可系統導致的發動機不起動故障提出一般診斷流程，將明顯提升故障檢測效率。

1 進入及起動許可原理

大眾邁騰進入及起動許可分為無鑰匙進入和一鍵起動兩大功能。主要控制單元有進入及起動許可控制單元（J965）、車載電網控制單元（J519）、方向盤鎖止控制單元（J764）、4 個車門控制單元（J386、J387、J388 和J389）、數據總線診斷接口（J533）、組合儀表（J285）和發動機控制單元（J623）[2]。第五代防盜控制單元集成在組合儀表內，存儲著防盜數據。相關傳感器有4 個門把手上的接觸傳感器（G415、G416、G417 和G418）。其他部件有遙控鑰匙、診斷座（U31）、起動按鈕（E378）、車內低頻天線（R138、R139）、車外低頻天線（R134、R135、R165、R166），以及車載電網控制單元內部高頻天線（R47）等。

1.1 無鑰匙進入

以駕駛員側無鑰匙進入功能為例，靠近駕駛員側車門后，觸摸把手開關，車門打開，儀表盤顯示車門開啟情況，E378 背景燈點亮，原理如圖1 所示。為直觀了解無鑰匙進入功能控制策略，將基本原理簡化為信號傳遞路線及響應情況。

線路一：G415—J965—R134—遙控鑰匙，鑰匙閃爍一次。其機理是將門把手的觸摸信號傳遞給J965，J965 響應后驅動R134發送125 kHz 低頻信號（LF）尋找鑰匙，在1.5 m 有效空間范圍內鑰匙接收信號后做出閃爍一次的響應。

線路二：遙控鑰匙—J965—R47—遙控鑰匙，鑰匙再次閃爍一次。其機理是鑰匙應答后發送信號至J965，根據反饋的信號幅值大小確認在1.5 m 有效空間范圍內，J965 才會經過相應線束喚醒J519。J519 內部的R47 發送433 kHz 高頻信號（HF）尋找合法鑰匙的同時，喚醒CAN 舒適網絡。

線路三：遙控鑰匙—R47—J533—J285—J533—J386、J387、J388 和J389，車門解鎖，儀表顯示車門狀態，E378 背景燈點亮。其機理是鑰匙向R47 傳遞433 kHz 高頻信號，包含鑰匙防盜數據，并依靠舒適CAN 網絡傳遞的報文告知J285 等相關模塊，驗證通過后將解除防盜信息掛在舒適CAN 網絡上。J386、J387、J388 和J389 在舒適CAN 網絡中獲取解除防盜信息后，給門鎖執行電機V56 等發出信號實現車門解鎖，并將各個車門的開啟狀態通過舒適CAN 網絡經J533 傳遞至J285 內部，從而儀表板顯示車門狀態。

1.2 一鍵起動

當J623 工作正常，換擋桿處于P 或N 擋位時，踩制動踏板，按下E378，J965 將起動許可信號傳給J623。以上條件同時滿足時，J623 將控制起動繼電器J906 和J907 電磁線圈搭鐵，繼電器開關觸點閉合[3]，發動機正常起動，儀表二次點亮且顯示所有車輛相關信息，原理如圖2 所示。同理，將基本原理簡化為信號傳遞路線及響應情況。

線路四：E378—J965—R138—遙控鑰匙，鑰匙閃爍一次。其機理是將起動按鈕的雙搭鐵信號傳遞給J965，J965 響應后驅動R138 發送125 kHz 低頻信號尋找1.5 m 范圍內的合法鑰匙，鑰匙接收信號。

線路五：遙控鑰匙—J965—R47—遙控鑰匙，鑰匙再次閃爍一次。其理是鑰匙應答后發送信號回至J965，再喚醒J519，R47發送433 kHz 高頻信號尋找合法鑰匙。

線路六：遙控鑰匙—R47—J533—J285—J533—J965、J764，方向盤解鎖。其機理是鑰匙向R47 傳遞433 kHz 高頻信號，包含鑰匙防盜數據，并依靠舒適CAN 網絡傳遞的報文告知J285 等相關部件，驗證通過后將解除防盜信息掛在舒適CAN 網絡上，方向盤鎖止解除[4]。

線路七：J965—J519、J623，儀表正常顯示所有信息，發動機起動，U31/1 端子檢測到12 V 電壓。其機理是在防盜解除后J965 向J519 提供S 觸點信號、15 信號1 和15 信號2 用于二次點亮儀表，向J623 提供15 信號，儀表二次點亮且顯示所有車輛相關信息，起動機允許轉動。

2 故障分析

進入及起動許可系統存在故障，一般表現為起動時起動機無響應，儀表無顯示或者無法二次點亮顯示車輛其他信息，由于全國職業院校技能大賽汽車故障檢測賽項燃油車模塊只有90 min。在沒有連接故障診斷儀的情況下，一方面若能根據車輛響應情況可以快速定位故障原因，減少冗余檢查，節省大量時間；另一方面根據線路傳遞信號的先后順序循序漸進定位故障，若存在多個故障時能避免漏測錯檢，增加得分幾率。

2.1 鑰匙解鎖

鑰匙解鎖功能，實際上是鑰匙直接發送鑰匙信息給R47，并通過CAN 數據通訊網絡驗證鑰匙合法性，依靠線路二和線路三可完成該功能。鑰匙若能遠程解鎖和上鎖，則說明2 條線路工作正常；若鑰匙解鎖和上鎖功能異常，說明2 條線路可能存在異常。

2.2 鑰匙指示燈閃爍

通過4 個車門的無鑰匙進入功能或者一鍵起動功能，觀察鑰匙指示燈閃爍情況。針對無鑰匙進入功能，若鑰匙閃爍一次，則說明線路一工作正常；若鑰匙閃爍兩次，則說明線路一和線路二工作正常；若鑰匙指示燈不閃爍，則說明線路一和線路二存在異常。針對一鍵起動功能，若鑰匙閃爍一次，則說明線路工作正常；若鑰匙閃爍兩次，則說明線路四和線路五工作正常；若鑰匙指示燈不閃爍，則說明線路四和線路五存在異常。

2.3 車輛儀表信息

進入車輛后，觀察儀表有無顯示4 個車門及行李艙的開啟情況。若能夠正常顯示，則說明線路一、線路二和線路三工作正常。若儀表無法點亮，或者未能顯示車門開啟情況，則說明這3 條線路存在異常。

2.4 E378 背景燈

若進入車輛后，E378 背景燈正常點亮，說明線路一、線路二和線路三工作正常。若背景燈無法點亮，說明這3 條線路存在異常。

2.5 方向盤解鎖情況

若按下E378，方向盤正常解鎖，說明線路四、線路五和線路六工作正常。若方向盤無法解鎖，說明這3 條線路存在異常。

2.6 15 號線電供電情況

進入車輛以后，按下起動開關的瞬間，使用示波器測量診斷座1 號端子對地電壓。若電壓值出現12 V 短暫電壓或者持續電壓，則說明線路五、線路六和線路七工作正常。若電壓值恒為0 V，則說明這3 條線路存在異常。

2.7 應急起動功能

在遙控鑰匙沒電、外部存在電磁干擾、車內天線損壞等情況時，常規的無鑰匙起動功能可能失效。為應對這些特殊情況，可以將起動鑰匙貼近方向盤下方感應線圈位置，在保證P 擋位置時，踩下制動踏板，按下E378，車輛可以應急起動。應急起動正常，則說明線路五存在異常；應急起動失敗，則說明線路六和線路七存在異常。

3 故障案例

故障現象：遙控鑰匙和無鑰匙進入正常，儀表正常顯示車門信息，起動按鈕背景燈點亮。在車內按下起動按鈕，鑰匙燈不閃爍，儀表沒有變化，方向盤未解鎖，起動機無轉動跡象，車輛無法起動，應急起動依舊失敗。

故障分析：由于儀表無變化、起動機無轉動跡象，首先懷疑車輛進入及起動許可系統故障。從故障現象看，遙控鑰匙和無鑰匙進入正常，說明線路一、線路二和線路三正常，尤其是J965等模塊和CAN 舒適網絡通訊線路正常。其次，由于車內鑰匙燈不閃爍，初步懷疑線路四和線路五存在異常；應急起動失敗，懷疑線路六和線路七存在異常。按照循序漸進的原則，首先針對線路四進行檢測。

查看相關電路圖可知（圖3），J965 提供E378 背景燈E378/T6as/2 端子12 V 電源，與E378/T6as/4 端子搭鐵形成回路，點亮背景燈。車輛起動時，E378 通過2 條信號線（E378/T6as/3、E378/T6as/6），將授權請求信號傳遞J965，當按下E378 時，J965 監控端得到低電位信號，雙線設計屬于冗余方案，出于安全考慮2 條線電位互為參考，一旦出現矛盾電位，J965 將對其進行屏蔽處理[5]。

根據分析：線路四存在故障的可能性范圍為E378、J965、R138 及連接線路。針對E378，起動按鈕背景燈點亮說明E378/T6as/2 端子供電線路正常，E378/T6as/4 端子搭鐵線路正常，可直接檢測E378/T6as/3 端子、E378/T6as/6 端子線路及開關觸點。

（1）在車輛未斷電情況下，按下起動按鈕，使用示波器檢測J965/T40/7 和J965/T40/19 對地電壓變化情況。其中，CH1 代表J965/T40/19 對地電壓，CH2 代表J965/T40/7 對地電壓，發現J965/T40/7 電壓恒為12 V，J965/T40/19 電壓由12 V 變為0 V。正常情況下，兩路信號應該幾乎同時由12 V 變為0 V，進一步懷疑線路J965/T40/7-E378/T6as/3 斷路或者開關內部觸點損壞。

（2）斷開J965 插接器和E378 插接器，使用萬用表測量J965/T40/7-E378/T6as/3 線路阻值，結果為+ ∞，說明線路斷路。

（3）使用跨接的方式簡單恢復該線路故障以后，示波器信號顯示正常，同時車輛能夠正常起動。

由此分析，故障機理為，E378 給J965 傳遞的信號為一高一低電位信號，J965 判斷兩條線電位出現矛盾，對該起動信號做屏蔽處理，J965 不會做出任何響應，J623 無法獲取防盜解除信號和15 供電信號，整車就無法起動。

4 結束語

為了解決教學難題及技能大賽故障點問題，本文圍繞全國職業院校技能大賽汽車故障診斷賽項，對進入及起動許可系統進行故障研究、思路探索。該思路鍛煉學生的邏輯思維，對實際操作具有一定的指導意義，通過對該系統控制策略的簡化，可以明顯縮小故障檢測的范圍，避免方向錯誤和漏檢錯檢，在沒有故障診斷儀的情況下依然能定位多個故障點。該方法對于廣大高職院校師生參加國賽及省賽中快速診斷故障提供了參考。