2021年產一汽奔騰B70起動后為何擋位無法切換

文：劉志遠

關鍵詞：電子換擋控制器、電子換擋執(zhí)行器、線性霍爾傳感器信號

故障現象：一輛2021年產一汽奔騰B70轎車，搭載1.5T發(fā)動機和7擋濕式雙離合變速器,行駛里程為5 011 km。車主反映該車起動后組合儀表上發(fā)動機、自動駐車指示燈、車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)故障燈以及防碰撞預警指示燈點亮，并且無法進行擋位切換，換擋手柄一直顯示P擋，因而拖車進店維修。

檢查分析：維修人員接車后起動發(fā)動機，發(fā)現組合儀表上的確點亮多個故障燈（圖1）。踩下制動踏板進行擋位切換時，換擋手柄可以正常操控，但是換擋手柄擋位及組合儀表的擋位顯示一直都是P擋。無法正常進行擋位切換，車輛自然無法正常行駛。

圖1 組合儀表故障燈照片

維修人員用故障診斷儀檢測，在電子換擋控制器（ACM）內發(fā)現故障碼“P194601——霍爾傳感器相互校驗故障”。該車裝配了電子換擋系統(tǒng)，該系統(tǒng)與傳統(tǒng)機械式換擋系統(tǒng)在換擋形式和結構原理等方面都存在很大的差別。其取消了機械換擋拉索，換擋信號由電子換擋器通過CAN 總線發(fā)送給ACM，ACM控制電子換擋執(zhí)行器完成擋位切換。

ACM的主要作用有：①判斷駕駛員的目標擋位并控制換擋執(zhí)行器執(zhí)行規(guī)定的換擋動作，并將執(zhí)行器位置反饋給變速器控制單元（TCU）；②接收電子換擋執(zhí)行器反饋的擋位信號；③接收當前擋位信號同時向電子換擋器發(fā)送接收到的當前擋位信號，與電子換擋器CAN 信號通信；④向總線反饋電子換擋系統(tǒng)故障診斷信號。

該車變速器的P擋采用機械棘輪駐車方式。為實現線控換擋功能，需要在變速器輸出軸上外置換擋執(zhí)行器，帶動換擋輸出軸旋轉進行換擋。線控換擋系統(tǒng)主要由換擋手柄、擋位蓋板總成、電子換擋器總成，電子換擋器支架、換擋執(zhí)行器總成、ACM以及換擋執(zhí)行器支架等部件組成。

根據ACM引導性故障診斷測試計劃提示，出現故障的可能原因有：①電子換擋執(zhí)行器內部故障；②電子換擋執(zhí)行器到ACM之間的線路問題；③ACM內部故障；④ACM的供電及搭鐵線路故障。

按照上述分析，維修人員根據電子換擋系統(tǒng)電路圖（圖2），首先測量了ACM的供電及接地線路。經測量，ACM的F24插接器B15端子始終有12.26 V的電壓；F23插接器的A6端子在點火開關處于ON擋時有12.07 V電壓；F24插接器的B16號端子對搭鐵電阻為0.7 Ω，說明ACM的供電及搭鐵線路均正常。

接下來測量電子換擋執(zhí)行器與ACM之間的線束。分別測量ACM的F24插接器B17、B18、B13、B10、B9和B14端子與電子換擋執(zhí)行器F34插接器的1號、2號、3號、4號、5號和6號端子間電阻，結果均在0.2～0.3 Ω，在標準范圍（圖3），說明電子換擋執(zhí)行器到ACM之間線束連接良好。

圖3 F23、F24和F34插接器端子位置及端子含義

嘗試替換已知良好的電子換擋執(zhí)行器（圖4），故障依舊。按照維修引導計劃，只有ACM沒有驗證了，但目前店內沒有可以替換的配件，維修陷入僵局階段。由于該車屬于次新車，用戶反應比較大，要求必須找到故障點。

圖4 替換換擋執(zhí)行器

維修人員重新整理思路，結合電子換擋系統(tǒng)的工作原理，決定通過直接測量ACM兩路霍爾傳感器數據的方法，來驗證控ACM是否有問題。用故障診斷儀讀取該車ACM的數據流，P擋時線性霍爾位置傳感器電壓1為2.29 V和2.69 V（圖5），而正常車輛P擋時線性霍爾位置傳感器電壓1為4.01 V和0.98 V（圖6）。

圖5 故障車輛ACM異常的數據流

圖6 正常車輛ACM數據流

根據ACM各端子含義可知，F24插接器的B9號端子為線性霍爾位置傳感器2的信號線，B10端子為線性霍爾位置傳感器1的信號線。測量正常車輛線性霍爾位置傳感器2的信號電壓，在P擋位置時為4.02 V，在非P擋位置時為2.29 V（圖7）；線性霍爾位置傳感器1的信號電壓在P擋位置時為0.97 V，在非P擋位置時為2.69 V（圖8）。

圖7 正常車輛線性霍爾位置傳感器2在P擋和非P擋時的信號電壓

圖8 正常車輛線性霍爾位置傳感器1在P擋和非P擋時的線性電壓

根據ACM的作用可知，ACM在判斷駕駛員的目標擋位以及接收電子換擋執(zhí)行器反饋的擋位信號，都是通過2個霍爾位置傳感器之間信號電壓相互校驗確定的。而故障車輛的線性霍爾位置傳感器1與2在P擋或非P擋時電壓信號固定為2.29 V和2.69 V，即在駕駛員進行目標擋位切換時電壓信號無變化。ACM接收到反饋信號后，就會向總線反饋電子換擋系統(tǒng)故障診斷信號，通過組合儀表點亮故障燈。

由于之前的維修過程已經排除電子換擋執(zhí)行器本身、電子換擋執(zhí)行器與ACM之間線路以及ACM的供電和搭鐵線路等問題，因此維修人員判斷是ACM內部問題導致該車故障。

故障排除：更換新的ACM后反復測試，車輛故障沒有復現，至此故障排除。