本文所称的“汽车启动操纵装置”,是指点火开关以及进化后的智能启动/进入系统。
汽车传统的启动操纵装置,系通过点火开关启动档的触点,进而控制启动机继电器工作,点火开关主要作为一个电源开关而存在。对于自动挡汽车,点火开关的启动挡电源先输送到启动锁止继电器,启动锁止继电器只有在接收到来自自动变速器多功能开关的P/N挡信号,才控制启动机运转。而在现代电控汽车上,点火开关以及智能钥匙被赋予越来越多的自动控制功能。
一、启动操纵装置的功能进化
伴随电子控制技术在汽车上的广泛运用,汽车启动操纵装置的功能得到了快速拓展。
1.成为电源管理系统的组成部分
以通用雪佛兰科鲁兹轿车为例,该车由车身控制模块(BCM)进行电源管理,点火开关实质上是小电流开关,相当于一个位置传感器,它给BCM传送多个离散的点火开关信号,提示驾驶人对电源模式的需求意愿,例如关闭、接通附件、运行或者启动。这种电源需求信号通过串行数据总线发送到需要此信号的控制模块,并且依需要启用相应的电源模式继电器。
2.属于电子防盗系统的一部分
德国西门子公司生产的电子防盗系统(红旗世纪星轿车采用),其点火钥匙带有密码转换器(俗称“送码器”),而点火开关带有接收和发射器。当钥匙插入点火开关后,从锁腔的电磁场中获得能量。防盗控制模块通过调整发射器的电流来调节电磁场,向送码器传递数据,提出咨询;送码器通过内部预置的算法计算出应答值,并传送给防盗控制模块,以便两者相互识别。
3.具有联锁功能
对于搭载自动变速器的汽车,如果变速杆处在P位以外的位置,点火钥匙不能完全关闭,只能转到“附件”位置,所以钥匙拔不出来。实现这一联锁功能的方式有2种,一是机械式,在变速杆与点火锁芯之间设置一条拉线进行控制;二是在变速杆下方的换挡机构内设置一个P挡开关,利用P挡开关信号来控制点火锁芯上的电磁阀。
马自达睿翼2.5轿跑车采用智能钥匙,除了无钥匙进入、一触式启动功能外,还能与电动座椅联动,当车门开启、用智能钥匙进行操作时,电动座椅会自动移动到早前存储的位置上,为驾驶人带来很大方便。
4.用于自诊断检测
悍马汽车的巡航系统自诊断方法是,将通用汽车专用诊断仪连接到汽车的诊断座上,接通点火开关,但是不启动发动机,在诊断仪上选择“动力控制模块”(PCM),并与其进行通讯,使诊断仪进入“动力模式”(Power Wode)参数,然后转动点火开关至各挡位置,同时观察诊断仪上显示的动力模式状态,在正常情况下,应当与点火开关的位置相吻合。否则,需要检测巡航系统的部件故障码和系统故障码。
5.用于智能化驾驶操控
大众汽车装备的Start-Stop(启动停车)系统,当汽车遇到红灯时,驾驶人进行制动,使汽车完全停下来,将变速杆换入空挡,并完全释放离合器踏板,该系统会自动使发动机熄火;当绿灯放行时,只要驾驶人踩下离合器踏板挂挡,并释放制动踏板,发动机会自动重新启动,驾驶人无需额外的操作。此项技术已经应用在帕萨特、高尔夫、波罗等第2代Blue Motion车型上,能够实现0.2L/100km的节油效果。
二、点火开关的更换程序
对于2004年10月~2005年4月出厂的部分北京现代索纳塔和伊兰特轿车,在点火钥匙没有拧到位的情况下,启动机可能自动运转,并且烧毁启动机内部线圈。产生这种故障的原因,是点火开关锁芯内部的电源短路。更换点火开关的程序如下:
(1)将点火开关转到LOCK位;
(2)将连接在点火开关背面的M03插接器(索纳塔)或者M04插接器(伊兰特)拆卸下来;
(3)拆卸锁芯上的点火开关螺钉,以便更换新的点火开关;
(4)把新的点火开关对准LOCK位置,重新装上螺钉,最后组装插接器;
(5)安装好锁芯,最后更换损坏的启动机。需要说明的是,索纳塔轿车的点火开关(配件号93110-38000)与伊兰特轿车的点火开关(配件号93110-2D000)的壳体形状有所不同,但是点火开关可以通用。
需要注意的是:更换点火开关时,识读线圈必须安装到位。一辆捷达前卫GIX轿车,更换点火开关后,发动机能启动,但是马上熄火。将故障诊断仪VAG1552连接到诊断座上,将点火开关转至ON位,进入防盗控制系统,查出3个故障码,含义分别是:防盗器读写线圈错误、钥匙信号电压太低、钥匙编程错误。由于更换点火开关涉及防盗识读线圈的拆装,怀疑是安装环节出了问题。于是拆下转向组合开关,发现防盗器识读线圈没有安装到位。将识读线圈用力一推,听到“咔”的一声,说明原来存在间隙,识读线圈没有靠紧在点火锁芯上。因此,在更换点火开关时需要特别注意,务必使识读线圈紧紧地卡在点火锁芯的颈部,否则发动机不容易启动。
另外,现代轿车的点火开关不是简单的机械开关,它是电子防盗系统的重要组成部分,因此在更换点火开关总成后,需要执行匹配程序。以捷达轿车为例,更换点火开关后匹配钥匙的程序是:连接故障诊断仪(如元征X-431),接通点火开关,进入“大众车系”,选取“非CAN BUS系统”,进入“防盗系统”,查询故障码,在清除故障码后,后退一步,选择“系统登录”,输入密码“01152”,点击“确定”,如果屏幕显示“登录成功”,说明钥匙匹配程序已经完成。
三、点火开关3类故障的原因及处理
方法
1.关闭点火开关后,发动机不能正常熄火
(1)15号电源线不受点火开关控制产生这种故障现象的常见原因有以下两方面:①接线错误,往往是加装防盗器引起的。一辆奇瑞旗云轿车,加装了防盗器和中控门锁,启动发动机后,出现关闭点火开关不能熄火的现象,强行熄火后再无法启动,而且警告灯点亮。经过反复检查,发现是由于接错导线的缘故。目前加装防盗器流行切断发动机ECU的电源线,这样可以实现断火、断油功能。但是一旦接线错误,造成30号线与15号线短路,将引起点火开关关闭后不能熄火的现象。有的是将防盗切断继电器的导线接错,接成类似开关的效果,这样在点火开关处于OFF位后,发动机ECU的供电线路仍然接通,也会出现关闭点火开关后不能熄火的故障。
②线路短路,这种情况往往伴随蓄电池快速亏电。一辆2009款别克陆尊商务车,采用3.0L LZC发动机和4T65E自动变速器,行驶里程7500km,出现发动机无法正常熄火的故障。询问车主得知,该车停放4~5天蓄电池就无电。连接诊断仪TECH2,进入PCM和BCM,都未读到故障码。检查PCM插接器J1-20上的棕色线,为蓄电池正极电压;J1-19上的粉红色线为“运行/启动”线,断开点火开关后仍然有12.8V电压(正常情况应当受点火开关和运行继电器控制)。再检查BCM插接器J1-23上的运行/启动线及点火模块(ICM)的F端子,均为蓄电池正极电压,这说明这几条线与蓄电池正极短路,从而导致发动机无法正常熄火。为了查找漏电部位,连接电流表,然后逐个拔掉熔丝盒内的熔丝,发现拔掉17#10A熔丝时,漏电电流从0.35A下降到0.04A。从电路图上看出,17#熔丝为手动空调控制面板(C67)、倒车雷达、冷却开关供电。试着拔下手动空调控制面板(C67)导线侧插接器,发动机完全恢复正常;插上C67,发动机又不能正常熄火。手动空调控制面板(C67)的端子A1上的粉红色线受点火开关和运行继电器控制,端子A2上的红/白线为蓄电池正极电压。用万用表测量端子A1和端子A2间的电阻为11Ω(应当为∞),说明已经短路。更换手动空调控制面板(C67)后,故障被排除。