某MT车型无法启动和怠速启停失效问题分析

王 健，方丽琴，曹 晶，张海波

（一汽轿车股份有限公司奔腾开发院，吉林 长春 130012）

1 问题来源

接到某车型市场反馈MT车型 （以下简称为车型A）存在如下故障现象：一键启动的MT车辆，存在无法启动和怠速启停失效的情况；非一键启动的MT车辆，存在怠速启停失效的情况。查看EMS（Engine Management System）的DTC（Diagnostic Trouble Code）为：离合器下位开关无法脱开，初步判断为离合器下位开关故障，导致了问题的发生。

2 问题分析

结合EMS记录的故障码，分析得出该故障码出现时，会影响车辆的一键启动和怠速启停功能，故障现象与故障码相符。

图1 离合器开关与离合踏板的安装示意图

故障码 （离合器下位开关无法脱开）的解析：离合器踏板有上位和下位两个开关，如图1所示，当离合踏板未被踩下或者挂N挡的情况下，离合器上位开关未接通 （即离合踏板未被踩下），此时离合器下位开关接通 （即离合踏板被踩到底），EMS系统判断离合器下位开关为非正常状态，经过2s延时后，临时故障标志位置位，此时如果再发生一次离合器上位开关置“1” （离合器上位开关经历了“0”和“1”两种状态）并延时2s，则EMS会报出该故障码，进而影响一键启动和怠速启停功能。

从以下4个可能方向进行鱼骨图分析，如图2所示。

图2 鱼骨分析图

3 故障排查

3.1 离合开关

开关的工作原理：离合器下位开关内部有两个触点，一个常开一个常闭，开关的顶杆由弹簧控制伸缩，当离合踏板被踩下时，踏板会将开关的顶杆压下去，开关内部的常开触点闭合，常闭触点断开，控制器接到相应的信号。图3为离合器下位开关示意图。

离合器上位开关内部只有一个常闭触点，开关的顶杆由弹簧控制伸缩，当离合踏板被踩下时，开关的顶杆会逐渐伸出，开关内部的触点接通，控制器接到相应的信号。图4为离合器上位开关示意图。

根据故障码，首先对售后更换下来的离合器下位开关进行测量，测量30个，均未发现异常；对开关拆解，开关内部为一个微动开关，微动开关也完好无损；结合售后更换离合开关时的记录信息，售后人员也只是根据故障码的提示直接更换了离合器下位开关，并未深度分析。同时售后人员对出现故障的车辆进行实车验证，故障均无法复现，且根据售后随访，发生过问题的车辆也都未再出现事故。

图3 离合器下位开关示意图

图4 离合器上位开关示意图

图7 离合器下位开关增加挡板

将售后更换下来的开关返回开关供应商做150万次的耐久试验，均未发现异常，至此，可以推断开关自身并非是导致该问题的真因。

3.2 线束连接

通过对问题车辆的线束进行测量，未发现异常；插接匹配良好。

3.3 诊断策略

考虑到该故障均为发生一次之后就未再发生过，且初步排除了开关自身的问题，所以怀疑是否为EMS对离合开关的诊断程序部分存在bug，导致了问题的偶发。首先对该程序段进行了解读，并未发现问题，同时了解到该套诊断逻辑同样应用于车型B及丰田部分车型，均未发生过该故障，可以得出该套诊断程序良好，故排除此问题。

3.4 开关误触发

通过对前面的分析，发现单件均无问题，但是DTC却真实存在，且故障车辆无任何规律，那么考虑最后一种可能，开关被误触发了，对比离合器上位与下位开关，只有下位开关有被误触发的可能。

通过对车型A与车型B的分析，两款车型共用同一套离合开关的诊断程序，而车型A未曾出现过该故障，对比其差异点，两款车型使用的离合器开关的形式不同，车型A使用了一个单回路的离合器上位开关和一个双回路的离合器下位开关，属于分体式；而车型B使用了一个三回路开关，即在物理空间上不存在误触发的情况。这样分析来看，进一步证明了车型A出现的该报警很有可能为误触发造成的，那么接下来需要验证这个推测。车型A与车型B的离合开关对比见表1。

通过对售后的持续跟踪，发现有离合器下位开关被脚垫压到的个例，但不具有普遍性，离合器下位开关被脚垫压住如图5所示。

表1 车型A与车型B的离合开关对比

图5 离合器下位开关被脚垫压住

对实车模拟误碰的可能性，发现当用户的脚使劲往前伸时，皮鞋或者板鞋是可以通过离合器踏板的下方触碰到离合器下位开关的，该场景一般出现在用户在某个地点停留，听歌或者听广播时，使劲伸展腿部时会有这个可能性。在试制车间对车型A实车模拟，故障现象与售后车辆表现一致。图6为脚触碰离合器下位开关。

图6 脚触碰离合器下位开关

4 应对措施

该问题触发的工况为非正常工况，即用户正常开车时不会发生此问题，所以在开发阶段的人机模拟时也未识别此种可能性。

解决的措施为增加开关挡板，彻底杜绝开关被误触发的可能性。离合器下位开关增加挡板如图7所示。

5 总结

该问题并非单件出现了异常，而是开关误触碰引起的系统报警，引起了用户抱怨。此类故障比较特殊，具有一定的代表意义，这类问题往往是比较隐蔽的，故障复现的概率很低，排查起来耗时耗力。真因查清之后，只要用户注意不要误碰到开关即可，但是为了减少抱怨，我们还是对开关实施了防护措施。

随着汽车智能化的发展，实体开关逐渐减少，但是某些开关还需要以实体形式出现，如离合开关，制动开关等。这就要求主机厂在前期的设计校验阶段重点校验驾驶员腿脚部位可能接触到的开关，从布置或防护上杜绝各种误触发的可能性，打造一个安全的驾驶环境。