一辆2018年法拉利488GTB,客户反映:该车锁车后高位制动灯仍然会有微微亮起,在地下车库尤为明显,是否存在漏电。故障现象如图1所示。
故陈诊断:首先确认车辆在锁车状态下,在相对昏暗的环境中可以明显看到高位制动灯的微亮状态。进店后用专用检测仪DEIS检测车辆,读取制动控制系统和车身控制系统等无故障记录。车辆制动灯控制正常,检测漏电电流在正常范围之内(10-20mA)。
1.电路图及功能原理
灯光的控制原理往往比较简单容易理解,制动灯由制动灯开关控制。查询该车制动灯控制电路(如图2所示)可知,该车高位制动灯由独立的电路支路控制,它由制动灯开关D006发送信号到W007 NFR制动控制模块和NBC车身控制模块,NFR再发送控制信号给L088第三制动灯继电器开关,控制继电器L088的8针脚输出控制电压点亮I011高位制动灯。
在这个电路图中,分析最有可能的原因有两个:一是电路中存在串线漏电导致电路相通,高位制动灯的供电线路对正极短路接触不良;二是L088第三制动灯继电器控制电路存在故障。L088位于手套箱右内侧,如图3所示。在移除L088后,原来微亮的高位制动灯熄灭。
检查发现此继电器不同于我们常见的继电器,该继电器同样有4个针脚,但标号不同,没有线圈且只有散热片。后经查询,该继电器为固态继电器,如图4所示。
至此似乎可以判断为L088高位制动灯继电器开关控制电路存在故障或者其本身存在故障,于是对其控制电路进行测量,发现继电器2号针脚和4号针脚存在一个微弱的电压0.62V。在短接2号和8号针脚时第三制动灯点亮。测量继电器阻值,只有2号针脚和4号针脚存在约为1.1kΩ的阻值,其他针脚之间阻值无穷大。由此可以确定2号和4号针脚为固态继电器控制端(如图5所示)。
根据电路图检查发现继电器4号针脚来自NFR制动控制节点,于是我们进行拆检制动控制节点NFRONFR位于行李箱右侧,需拆行李箱右侧外部饰板(如图6所示),检查NFR线束针脚并无异常。 当踩下制动灯开关时,继电器2号针脚和4号针脚之间的电压为电源电压12V。这里我们也是走了一个弯路,总是怀疑是不是模块有问题,不踩下制动也有一个0.62V的输出控制。直到后来移除NFR插头之后,高位制动灯依然微微亮起,故障现象依旧。而4号针脚是控制信号,测量把4号针脚移除前后的输出针脚8的对地电压分别为4.73V和4.74V(如图7所示)。看起来区别不大。而在此同时观察原先的故障现象没有任何变化,一直存在。说明此故障跟输入信号没有任何关联。
经咨询工厂技术人员,说明此现象为正常,是由于固态继电器引起的。也对比了其他同款车型,发现此现象同样存在。最终我们也做了个实验,证实此现象是由于固态继电器的输出特性以及二极管的点亮特性造成的。固态继电器在低阻的发光二极管串联下与电源构成回路而产生一个0.62V的压差,反过来发光二极管的点亮条件是最少0.5V。此时已经满足点亮条件,所以它会微微亮起。正常白天的环境很难看出,但在昏暗的地下室尤为明显,如图8所示。
查询固态继电器的工作原理如下:
固态继电器是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件,单相SSR为四端有源器件,其中两个输入控制端,两个输出端,输入输出间为光隔离,输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后,输出端就能从断态转变成通态。
固态继电器(Solid State Rela,缩写SSR)是由微电子电路、分立电子器件、电力电子功率器件组成的无触点开关;是一种两个接线端为输入端,另两个接线端为输出端的四端器件,中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号,达到直接驱动大电流负载。在本文中,固态继电器控制端为3号针脚(如图9所示),也就是从NFR过来的接地控制信号,针脚2位输出至高位制动灯,针脚1和5内部通过相关电路相通。所以当低阻值的二极管连接在输出电路回路中,通过二极管(高位制动灯)的电流与接地构成回路造成二极管微微亮起。
故障总结:很简单的功能问题,也是最常见的灯光问题,一个简单的回路构成却绕了挺大一个圈。还是对于此类电子控制的不熟悉,基础理论不扎实。从一开始以为漏电到怀疑控制模块有问题,到最终结论是此现象正常,真的让人啼笑皆非。未来车辆电子装配会越来越多,对一线工作人员的综合诊断能力要求也是越来越局。
由于个人经验不足,本文难免有疏漏之处,请广大同行及老师指正。也希望能给各位一线的师傅带来启发和帮助!