文：刘志远
关键词：电子换挡控制器、电子换挡执行器、线性霍尔传感器信号
故障现象：一辆2021年产一汽奔腾B70轿车，搭载1.5T发动机和7挡湿式双离合变速器,行驶里程为5 011 km。车主反映该车起动后组合仪表上发动机、自动驻车指示灯、车辆稳定控制系统故障灯以及防碰撞预警指示灯点亮，并且无法进行挡位切换，换挡手柄一直显示P挡，因而拖车进店维修。
检查分析：维修人员接车后起动发动机，发现组合仪表上的确点亮多个故障灯（图1）。踩下制动踏板进行挡位切换时，换挡手柄可以正常操控，但是换挡手柄挡位及组合仪表的挡位显示一直都是P挡。无法正常进行挡位切换，车辆自然无法正常行驶。
图1 组合仪表故障灯照片
维修人员用故障诊断仪检测，在电子换挡控制器（ACM）内发现故障码“P194601——霍尔传感器相互校验故障”。该车装配了电子换挡系统，该系统与传统机械式换挡系统在换挡形式和结构原理等方面都存在很大的差别。其取消了机械换挡拉索，换挡信号由电子换挡器通过CAN 总线发送给ACM，ACM控制电子换挡执行器完成挡位切换。
ACM的主要作用有：①判断驾驶员的目标挡位并控制换挡执行器执行规定的换挡动作，并将执行器位置反馈给变速器控制单元（TCU）；
②接收电子换挡执行器反馈的挡位信号；
③接收当前挡位信号同时向电子换挡器发送接收到的当前挡位信号，与电子换挡器CAN 信号通信；
④向总线反馈电子换挡系统故障诊断信号。
该车变速器的P挡采用机械棘轮驻车方式。为实现线控换挡功能，需要在变速器输出轴上外置换挡执行器，带动换挡输出轴旋转进行换挡。线控换挡系统主要由换挡手柄、挡位盖板总成、电子换挡器总成，电子换挡器支架、换挡执行器总成、ACM以及换挡执行器支架等部件组成。
根据ACM引导性故障诊断测试计划提示，出现故障的可能原因有：①电子换挡执行器内部故障；
②电子换挡执行器到ACM之间的线路问题；
③ACM内部故障；
④ACM的供电及搭铁线路故障。
按照上述分析，维修人员根据电子换挡系统电路图（图2），首先测量了ACM的供电及接地线路。经测量，ACM的F24插接器B15端子始终有12.26 V的电压；
F23插接器的A6端子在点火开关处于ON挡时有12.07 V电压；
F24插接器的B16号端子对搭铁电阻为0.7 Ω，说明ACM的供电及搭铁线路均正常。
接下来测量电子换挡执行器与ACM之间的线束。分别测量ACM的F24插接器B17、B18、B13、B10、B9和B14端子与电子换挡执行器F34插接器的1号、2号、3号、4号、5号和6号端子间电阻，结果均在0.2～0.3 Ω，在标准范围（图3），说明电子换挡执行器到ACM之间线束连接良好。
图3 F23、F24和F34插接器端子位置及端子含义
尝试替换已知良好的电子换挡执行器（图4），故障依旧。按照维修引导计划，只有ACM没有验证了，但目前店内没有可以替换的配件，维修陷入僵局阶段。由于该车属于次新车，用户反应比较大，要求必须找到故障点。
图4 替换换挡执行器
维修人员重新整理思路，结合电子换挡系统的工作原理，决定通过直接测量ACM两路霍尔传感器数据的方法，来验证控ACM是否有问题。用故障诊断仪读取该车ACM的数据流，P挡时线性霍尔位置传感器电压1为2.29 V和2.69 V（图5），而正常车辆P挡时线性霍尔位置传感器电压1为4.01 V和0.98 V（图6）。
图5 故障车辆ACM异常的数据流
图6 正常车辆ACM数据流
根据ACM各端子含义可知，F24插接器的B9号端子为线性霍尔位置传感器2的信号线，B10端子为线性霍尔位置传感器1的信号线。测量正常车辆线性霍尔位置传感器2的信号电压，在P挡位置时为4.02 V，在非P挡位置时为2.29 V（图7）；
线性霍尔位置传感器1的信号电压在P挡位置时为0.97 V，在非P挡位置时为2.69 V（图8）。
图7 正常车辆线性霍尔位置传感器2在P挡和非P挡时的信号电压
图8 正常车辆线性霍尔位置传感器1在P挡和非P挡时的线性电压
根据ACM的作用可知，ACM在判断驾驶员的目标挡位以及接收电子换挡执行器反馈的挡位信号，都是通过2个霍尔位置传感器之间信号电压相互校验确定的。而故障车辆的线性霍尔位置传感器1与2在P挡或非P挡时电压信号固定为2.29 V和2.69 V，即在驾驶员进行目标挡位切换时电压信号无变化。ACM接收到反馈信号后，就会向总线反馈电子换挡系统故障诊断信号，通过组合仪表点亮故障灯。
由于之前的维修过程已经排除电子换挡执行器本身、电子换挡执行器与ACM之间线路以及ACM的供电和搭铁线路等问题，因此维修人员判断是ACM内部问题导致该车故障。
故障排除：更换新的ACM后反复测试，车辆故障没有复现，至此故障排除。