2009款新君威无钥匙进入及启动系统电源模式故障

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背景

车型:2009款新君威2.4旗舰版,带无钥匙进入及启动系统。

现象

该事故车修复后,车辆经常出现点火电源系统混乱的故障。具体表现:只要接通点火开关后 点火开关就无法关闭,电源模式只能进入附件ACC位置,同时仪表显示请换至P挡(如图1所示),不过车辆可以正常启动着车、灭车,就是失去了点火电源ON、OFF两个状态。 首先介绍一点,该故障车辆是事故后的修复车,因为碰撞比较严重且气囊炸开,因而更换了气囊、仪表台、外部损坏悬挂、底盘等诸多的配件之后,维修人员才发现该车出现上述的故障现象,维修人员也经过一番检查线路、互换点火开关按钮试验等诸多操作之后,故障仍没有解决,于是找到笔者协助检查。 笔者验证了维修所描述的故障现象,当踏下制动踏板时按动点火开关后,车辆可以正常启动着车,但是再次按下点火开关准备关闭点火开关时,仪表IPC 的信息显示中就会出现提示:“请换至P 挡”,同时点火开关停留在附件位置(附件挡的黄色灯点亮),此时不踩制动踏板再次按动点火开关,车辆没有任何反应,点火一直停留在附件位置;如果在点火附件ACC 挡踩下制动踏板按动点火开关,车辆可以再次启动着车进入着车状态的点火ON 电源模式。

方案

之后笔者利用GM 全球诊断系统GDS 对该车进行诊断,读取故障码,车身控制模块BCM、无钥匙控制模块PEPS,这两个与车辆电源控制的相关模块却没有任何故障码存储。进入车身控制模块BCM 的数据流,选择其中的电源模式和无钥匙系统数据两个项目,查看车辆电源的状态与点火开关两个数据,笔者发现: ①当按动点火开关按钮时,按钮开关状态数据可以正常的变化,说明点火开关信号完全正常; ②数据中电源状态与实际操作后点火开关的指示灯保持一致,同时查看车辆电器的实际电源模式也与点火开关状态指示一致,也就是说,车辆的电源系统也是确实没有点火OFF 模式。 既然常规的诊断检查没有发现任何线索,笔者查阅了相关无钥匙电源管理的系统资料得知:该车电源管理系统由车身控制模块BCM 接收点火启动按钮的触发信号,控制相关几个电源继电器吸合,以实现在电源模式在关闭挡OFF、附件挡ACC、点火ON 挡以及启动着车等几个电源状态的转换,而同时无钥匙模块PEPS也接收点火开关信号,触发车内天线激活防盗芯片协助BCM 进行防盗钥匙的识别;其具体相关电路图、电源模式转换逻辑图如图2、图3 所示。 根据该车电源系统的控制原理来讲,车身模块BCM 是车辆电源系统的主控模块,笔者首先怀疑BCM方面存在问题,因为点火开关按钮的信号是输送给BCM 的,既然在BCM的数据显示中点火开关按钮的触发信号到BCM 是没有异常的,所以笔者不再怀疑点火开关按钮了;那会不会是因事故BCM 损坏或者BCM 缺失系统电源、接地信号而造成?于是笔者决定先检查BCM 的电源、接地,如图4、图5 所示。 根据电路图,笔者逐一检查了位于车辆左前A 柱下侧车身控制模块BCM 的各个电源、接地,但是检查结果并没有发现任何一个电源与接地的缺失;同时车身模块外观没有破损,考虑到BCM 其他功能(落锁、换挡杆显示)完全正常,而内部损坏的可能性很小、互换起来涉及防盗以及编程等步骤相当复杂,所以没有绝对的把握不能随便更换。对于根据该故障现象,笔者反复试验总结一些非常有用的信息: 01 如果出现故障时,断开蓄电池负极等待一会,装复发现仪表显示“请换至P 挡”消失,车辆电源系统处于点火OFF 位置,但是不踩制动踏板时按动点火开关按钮后,点火可以切换到点火附件、点火ON,但是再次按下点火开关按钮后,电源不会进入OFF,还是进入ACC 状态,故障立即再现不能切换点火循环。 02 将遥控器钥匙放入防盗备用线圈中试验发现,故障现象与上面描述完全一致;同时试验无钥匙解锁功能完全正常,无钥匙启动没有异常,这样就可以完全排除是无钥匙PEPS 系统的原因造成的,因为备用启动模式与无钥匙完全没有关系。 03 通过诊断仪GDS, 检查TCM内挡位开关信号,诊断数据中显示值、仪表中显示再与实际的换挡杆的位置完全保持一致,同时换挡杆上的指示灯也完全能对应上挡位的变化;因为该挡位灯的信号流程是由挡位开关产生信号到变速器控制模块TCM,再由CAN BUS 高速总线传递给车身模块BCM,BCM 再通过LIN 数据线将信号传递到换挡杆的,所以可以断定车身模块BCM 是应该完全可以知道目前换挡杆的位置。 04 着车后,踩制动踏板,换挡杆解锁电磁阀可以正常解锁,换挡杆可以来回切换,并且P 挂R 后车门自动落锁,R 换P 后车门自动解锁,再次说明BCM 可以认清挡位的位置,但是为什么仪表显示没有挂入P 挡?这是个十分疑惑的问题,有待仔细研究! 05 最后一个试验是使用其他正常的车辆,如果将换挡杆位置放在R或N、D 等位置,出现的故障现象与该车完全一致,但是TCM、BCM、IPC 显示的挡位信号也是对应的。这个试验印证了上一个试验疑惑,说明变速器产生挡位信号应该不影响电源模式,而换挡杆内部肯定还应该有个换挡杆位置信号来决定是否可以关闭点火,进入电源OFF 模式。 有了上述推断分析,笔者根据该车实际配置查找换挡杆的相关线路图,如图6 所示。 此外,新君威的换挡杆是车身模块BCM 的LIN 2 从属模块,换挡杆灯要显示当前的挡位,不是简单通过透光点亮挡位指示,而是通过BCM的数据信号点亮指示灯;同时换挡杆不仅仅要有运动模式的信号触发开关,还要有M 挡的+\- 信号,图6中我们发现不仅有LIN 数据线路,还 有一个与简配车辆点火开关相关的X1-6 端子,如果是简配车辆不带有PEPS 系统,该端子信号的功能应该是:点火开关中钥匙要想拔下来,必须要有换挡杆在P 位置的一个信号才可以拔出来的,并不是由BCM 来控制点火钥匙解锁,所以想到这里,会不会说无钥匙进入及启动系统如果实现点火OFF, 也需要一个单独的换挡杆的P 挡信号给BCM 才能实现?联想到刚才笔者所做的最后两个试验,更加确认了这个推断;但笔者还是需要查阅相关资料来从理论上寻找答案,最后笔者在点火锁系统的线路图中找到这样一张线路图,如图7 所示。 由图7 我们可以明显的看到,换挡杆位置要有一个P 挡位置信号,根据车型配置的不同分别为点火锁芯解锁、无钥匙点火开关提供换挡杆的位置信号,这与我们最初想象中BCM依靠变速器TCM 的挡位信号来进行电源模式的控制原理是完全不同的。 因此,可以肯定的是,故障点一定在这个信号线路上。于是笔者按照线找到车身模块BCM 的X7-13 端子,利用短接线将该信号接地。此时,反复按动点火开关模式按钮,故障消失,车辆的电源模式又可以在关闭OFF、附件ACC、点火ON 之间来回正常切换!接下来笔者仔细检查了线路,并没有发现异常,于是拆卸换挡机构(如图8 所示),按线路图找到X1-6端子,再次人为跨线接地,故障再次消失,说明线路没有问题,故障点应该出在换挡杆的内部触发开关上。 之后笔者拆卸下换挡机构,发现因为撞击震动该换挡机构里掉下一个触发片(如图9 所示),笔者估计是P 挡信号的触发开关触片。最后,为该车更换一个全新换挡机构,再次反复试车故障彻底消失。

备注

回顾本案例的维修过程,我们不难看出,该故障的切入点正是P挡信号的分析,变速器控制模块中的挡位开关信号通过数据通信线路告之车身控制模块BCM可以进行挂挡落锁、开锁,再传递给仪表、换挡杆以显示正确的挡位信息;而变速器换挡杆总成中还存在一个P挡位置信号用于简配版的钥匙锁芯解锁、豪华版的无钥匙点火模式的确定。所以只有认识到这个“本质”性的原理,我们才能搞清楚这辆车为什么会出现这样故障“现象”。 而从另一个方面来说,正确的认识到各个系统的关联性、准确的掌握系统的控制原理,是我们维修人员更快、更准地应对各种复杂故障的一个根本法则!

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