基于质量控制的汽车无钥匙进入功能失效分析

□ 龙 泉 □ 梁少龙 □ 陈 超 □ 谢小根

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1 研究背景

如今,汽车已经成为人们交通出行中必不可少的工具。在现代社会物质水平逐渐提升的情况下,人们对汽车的舒适感、便捷性、安全性提出了越来越高的要求。为满足使用者的要求,汽车的电子化、多媒体化、智能化水平不断提高,汽车无钥匙进入功能应运而生。汽车无钥匙进入功能采用世界上最先进的无线射频识别技术和最先进的车辆身份编码识别系统,应用小型化、小功率射频天线开发方案,融合遥控功能,沿用传统的整车电路保护,实现双重射频、双重防盗保护,为车主最大限度提供便利,保证安全[1]。

企业质量管理水平是企业核心竞争力的体现。通过对产品或服务全过程的管理来保证质量,降低成本,提高效率,最终在日益激烈的市场竞争中有效向市场提供优质的产品和服务。

企业全员参与全过程的质量管理,就是质量控制活动。质量控制活动源于制造业,随着经济的发展,质量含义不断延伸,质量控制活动不再局限于产品质量,而是延伸到企业经营的各个方面,涵盖管理、服务、现场、技术攻关与创新等多方面[2]。

笔者基于质量控制五问分析法对汽车无钥匙进入功能失效故障进行分析。

2 故障情况

2019年7月以来,某车型的售后服务部门陆续收到故障反馈,故障为汽车无钥匙进入功能失效。具体故障现象如下:车主带着遥控钥匙下车,并将车辆上锁后,无法采用汽车无钥匙进入功能打开车门,但可以通过按遥控钥匙上的开锁键解锁车辆。

该车型售后市场维修量及汽车无钥匙进入功能失效占比统计数据如图1所示。经调查,左右车门均存在故障,左右车门故障率分别为62%和34%,且故障与使用时长和行驶里程无关。故障为间歇性故障,难以根据故障数据发现相关线索。

3 汽车无钥匙进入功能失效主要因素

针对故障,成立质量控制小组,通过现状调查、确定目标、分析原因,找出汽车无钥匙进入功能失效的主要因素[3]。

3.1 现状调查

(1) 故障车辆基本故障现象。对故障车辆进行现场试车,呈现的故障现象如下:试车人员带着遥控钥匙离车锁车后,采用汽车无钥匙进入功能再次打开车门时,发现车门无法正常打开,始终处于锁止状态。按遥控钥匙上的解锁按键,可以正常解锁打开车门。反复试验多次,故障现象始终不变。

▲图1 售后市场维修量及汽车无钥匙进入功能失效占比

(2) 故障车辆检测。对故障车辆进行现场随机抽检,抽检车辆左右前门和左后门,均可以使用汽车无钥匙进入功能打开车门,而右后门则无法采用汽车无钥匙进入功能打开车门。对此,检测右后门锁电路的控制信号。在对信号检测时发现,右后门上锁信号始终有效,而解锁开关信号无效,即使没有任何操作,锁门信号也被触发。

采用Fleiss kappa统计量分析方法[4]来评估一致性,根据计算结果,可知kappa为1,大于0.9,由此可以认为检验员故障模式识别是可信的,数据可信度高。Fleiss kappa统计量分析如图2所示。

▲图2 Fleiss kappa统计量分析

(3) 汽车无钥匙进入功能工作原理。具备汽车无钥匙进入功能的车辆,车内安装五六根低频天线。当车主携带遥控钥匙且发生相关事件后,低频天线便被驱动,搜索覆盖范围内是否有遥控钥匙存在,并发出低频触发命令。相关事件包括触发门把手上按钮、触发门把手内侧电容传感器等。遥控钥匙接收到低频触发命令后,通过射频反馈认证信息至车辆电子控制单元。电子控制单元对认证信息进行校对核验,核对正确后执行相应的解锁操作[5-6]。

3.2 原因分析

结合汽车无钥匙进入功能工作原理和所存在的故障现象进行初步原因分析。通过遥控钥匙上的解锁按钮可以正常解锁车辆,表明遥控钥匙、车辆防盗认证系统及中控门锁本身并不存在故障。采用汽车无钥匙进入功能无法打开车辆,表明车辆没有解锁,利用排除法可知故障范围在车门把手上的触发机构,即微动开关部分。

根据确定的故障模式,利用鱼骨图从人、机、料、法、环、测量等方面分析故障产生的可能原因,所有的可能原因都要考虑,并对可能原因逐一进行验证。验证时,采用试验、数据对比、作业观察等方式确定可能原因是否为要因[7]。针对汽车无钥匙进入功能失效,车门把手锁门信号自动触发的情况,分析得到20条可能原因。鱼骨图分析如图3所示。

进行柱塞杆状态及焊接质量检查,对30个失效微动开关的柱塞杆进行质量检查,所有柱塞杆都处于正常工作状态,弹片完好,柱塞杆也没有被拔出或存在破损。另一方面,柱塞杆焊接质量没有异常。

对微动开关电阻进行检测与分析,微动开关在未触发状态下是开路,电阻应为无穷大。但是在检测中发现,部分微动开关存在短路情况,需要进一步拆解微动开关,找到短路的原因。微动开关电阻检测如图4所示。

▲图4 微动开关电阻检测

随机抽取两个失效件样件进行检测,在显微镜下发现微动开关的衔铁触点上存在杂质,同时弹簧存在锈蚀情况,如图5所示。不同样件的杂质颜色及外观不同,对杂质进行分析,确认杂质成分不同。

▲图5 失效件样件检测

对比新的未装入车门把手的微动开关,无锈蚀现象,电阻正常。由此推测微动开关的密封性被破坏,导致外界水分和杂质进入,使其电阻发生变化。测试失效件样件的密封性,显示微动开关上下部分的连接处有漏气现象。

为了进一步验证微动开关密封性被破坏对电阻的影响,将一些新微动开关和已经装入门把手的微动开关分别放入水中浸泡,取出后测量电阻。试验表明,新微动开关放入水中前后电阻均为无穷大,而装入门把手的微动开关,放入水中前电阻为无穷大,放入水中后有12个电阻产生变化,编号1～12,电阻见表1。

表1 微动开关放入水中后电阻

由此可以推测,微动开关在安装到门把手的过程中密封性被破坏。

根据质量控制五问分析法,结合相关工艺流程追溯汽车无钥匙进入功能失效的根本原因,确认根本原因为操作者在安装微动开关过程中使用不正确的硬质工具,破坏了微动开关的密封性。汽车无钥匙进入功能失效根本原因确认见表2。

表2 汽车无钥匙进入功能失效根本原因确认

4 对策

短期措施为对微动开关所有表面涂密封胶。采用短期措施,对八个失效件进行测试,确认措施有效。

长期措施为修改微动开关安装槽,增加导向小筋,使安装更方便,密封性不会被破坏。微动开关安装槽修改前后对比如图6所示。

▲图6 微动开关安装槽修改前后对比

采取短期措施,一个月后汽车无钥匙进入功能失效故障率由0.6%降低至0.46%,两个月后降低至0.02%。之后采取长期措施,汽车无钥匙进入功能失效故障率降为0,措施有效。

5 结束语

笔者针对某车型在投放市场后陆续收到汽车无钥匙进入功能失效反馈,运用鱼骨图列出可能原因,对各个可能原因进行确认,并运用质量控制五问分析法,确认直接原因为操作者采用硬质工具安装微动开关时破坏了微动开关的密封性,使微动开关短路。对此提出短期措施和长期措施,消除了汽车无钥匙进入功能失效这一故障。