◆文/北京 牛英偉

故障現(xiàn)象

一輛2020款上汽通用雪佛蘭暢巡純電動汽車，VIN碼為LSGKL8R24LW＊＊＊＊＊＊，行駛里程為45450km。據(jù)車主反映，該車上路行駛大約20min后，踩制動踏板時，有類似ABS啟動時制動踏板彈腳的感覺，且能聽到ABS電機工作的聲音。另外，出現(xiàn)異常時，儀表臺上的車速表、電耗和電池電量均無法顯示，而出現(xiàn)“制動助力減弱”“轉(zhuǎn)向助力故障”等故障提示信息，而且能感覺到轉(zhuǎn)向變得沉重，但加速不受影響。

故障診斷與排除

該車是由拖車送進維修站的，進站后，無故障燈，只有故障碼，且能正常行駛。接車時，與車主溝通了解到，該車故障現(xiàn)象一直持續(xù)了大約20min直到車主到達目的地。到目的地后，車主停車上班，下班時啟動車輛發(fā)現(xiàn)故障燈依舊點亮，但故障現(xiàn)象消失。

接車后驗證故障現(xiàn)象，故障車儀表臺顯示正常，路試正常，未見異?，F(xiàn)象和異常的儀表顯示和故障提示。對車輛進行基本車況檢查，未發(fā)現(xiàn)任何改裝和加裝，也未發(fā)現(xiàn)任何異常維修痕跡。

連接故障診斷儀對全車控制模塊進行掃描，在諸多控制模塊中均存儲了故障碼（圖1）。這些故障碼幾乎都與網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)，而且?guī)缀跎婕暗杰囕v上所有的控制模塊。

根據(jù)故障碼和故障現(xiàn)象分析，該車故障屬于偶發(fā)性網(wǎng)絡(luò)通信類故障。在整個診斷過程中，很可能會無法讓故障再現(xiàn)。即使能讓故障再現(xiàn)，由于故障信息幾乎涉及全車所有模塊，因此也很難制定診斷方案和故障排除方案。甚至即使不維修車主在后續(xù)使用過程中，再次出現(xiàn)同樣故障的幾率也會非常低。這類故障會讓維修診斷人員感到非常棘手。

從故障信息和故障現(xiàn)象來看，該車故障肯定與通信網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。在診斷之前，首先應(yīng)系統(tǒng)了解該車的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架（圖2）。該車車身網(wǎng)絡(luò)由D1-CAN、D2-CAN、P-CAN、I-CAN、X-CAN、動力總成擴展總線、高電壓擴展總線、電池包管理總線，以及LIN線等構(gòu)成。

通過梳理發(fā)現(xiàn)，該車與P-CAN相關(guān)的通信類故障碼共66個、與動力總成擴展總線相關(guān)的通信類故障碼共17個、與I-CAN相關(guān)的通信類故障碼共6個、其他類故障碼9個。很顯然，P-CAN無法通信所占的故障碼數(shù)量最多，由此推測，P-CAN無法通信引發(fā)故障的可能性最大。

圖1 全車診斷報告中的部分故障碼

圖2 故障車型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

結(jié)合故障現(xiàn)象，制動時制動踏板彈腳和ABS泵作動的聲音，說明制動助力模塊和ABS模塊可能工作異常，而這兩個模塊均在P-CAN上；轉(zhuǎn)向沉重，說明助力轉(zhuǎn)向也可能工作異常，而轉(zhuǎn)向助力模塊也在P-CAN當中。另外，儀表臺上與電量相關(guān)的顯示，與動力總成擴展總線有關(guān)，且通過網(wǎng)關(guān)模塊、P-CAN，經(jīng)由BCM，到達I-CAN，再由儀表顯示的。因此，電量顯示異常，也與P-CAN通信異常間接相關(guān)。車輛能正常加速、正常行駛，說明負責動力驅(qū)動的動力總成擴展總線，運轉(zhuǎn)正常。

至此，該車的診斷方向基本可以明確為P-CAN無法通信。導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)無法通信的可能原因有：網(wǎng)絡(luò)線的電路故障，如：開路、對電源短路、對搭鐵短路、線間短路；控制模塊自身故障；網(wǎng)絡(luò)線受到外部干擾等。

在眾多故障碼中，與P-CAN通信中斷的有兩個：U0073-控制模塊通信CAN總線斷開；U007C-控制模塊通信高速擴展控制器局域網(wǎng)（CAN）總線2斷開（P-CAN）。查閱維修手冊，獲知故障碼U0073的運行條件是：各設(shè)備的電源電壓在正常運行范圍內(nèi)，車輛電源模式請求串行數(shù)據(jù)通信；設(shè)置條件是：5s內(nèi)設(shè)備嘗試在串行數(shù)據(jù)電路上建立通信的次數(shù)超過3次。故障碼U007C的運行條件是：系統(tǒng)電壓介于9～16V之間，車輛電源模式要求進行串行數(shù)據(jù)通信；設(shè)置條件是：未接收到包含發(fā)射器設(shè)備可用性的定期監(jiān)控信息。另外，維修手冊上還列出了故障碼U007C的診斷故障信息，如圖3所示。

圖3 故障車型故障碼U007C的診斷故障信息

根據(jù)上述信息分析，如果P-CAN出現(xiàn)開路、對電源短路、對搭鐵短路、線間短路，一定會導(dǎo)致系統(tǒng)無法通信。由于P-CAN網(wǎng)絡(luò)上的控制模塊比較多，具體是哪個控制模塊導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信異常，還需要進一步檢測和診斷。

維修人員使用網(wǎng)絡(luò)診斷工具軟件（廠家開發(fā)的可以監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)和電壓波形的診斷軟件），在網(wǎng)關(guān)模塊所在的P-CAN端子處，進行網(wǎng)絡(luò)通信狀況以及電壓波形的監(jiān)測。進行了長時間的路試、晃動線束和插頭，均未監(jiān)測到異常情形，這說明，該網(wǎng)絡(luò)中沒有出現(xiàn)因接觸不良導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)中斷。

維修人員又對線路故障進行模擬。在制動助力控制模塊與制動控制模塊之間、網(wǎng)關(guān)模塊與P-CAN之間、制動控制模塊與轉(zhuǎn)向控制模塊之間等P-CAN線的不同位置，分別將P-CAN的“+”和“-”線模擬開路、對搭鐵短路、對電源短路，以及線間短路。并記錄每次模擬出現(xiàn)的故障碼、故障現(xiàn)象，并匯總成表格。

通過梳理模擬得出的故障碼及故障現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，除了同時斷開制動控制模塊與轉(zhuǎn)向控制模塊之間將兩根網(wǎng)絡(luò)線時得到的故障現(xiàn)象，與實際故障類似外，其他模擬測試的結(jié)果與實際故障相差較大。由此可見，P-CAN網(wǎng)絡(luò)的“+”或“-”線開路、對搭鐵短路、對電源短路，以及線間短路引發(fā)該車故障的可能性很小，因此接下來就要設(shè)法找出存在故障的控制單元。

再次梳理、統(tǒng)計故障車上的故障碼，并將其整理成如圖4、圖5所示的表格。從中可以看出，電子制動控制模塊（EBCM）和車身控制模塊（BCM），是被指認失去通信最多的模塊。

通過圖6可以看出，P-CAN中絕大多數(shù)的模塊，都明確指認了P-CAN網(wǎng)絡(luò)存在無通信的問題。但奇怪的是，P-CAN中非常重要的車身控制模塊，卻沒有指認P-CAN存在網(wǎng)絡(luò)中斷的故障，這一點非常值得關(guān)注。

圖7列出了與BCM失去通信的控制模塊，共有13個故障碼，也就是13個控制模塊與BCM失去了通信。需要注意的是，BCM中只設(shè)置了一個故障碼“B3981-未從電子制動控制模塊接收到環(huán)境識別符”。出現(xiàn)如此嚴重的網(wǎng)絡(luò)故障，BCM中為什么只有一個故障碼？失去通信最多的電子制動控制模塊，設(shè)置了“總線關(guān)閉”和“與車身控制模塊失去通信”等等故障碼，與其相比，車身控制模塊就更加可疑了。正常情況下，如此多的控制模塊與BCM失去通信，足以讓P-CAN網(wǎng)絡(luò)處于癱瘓狀態(tài)，但BCM卻只設(shè)置了一個故障碼，其中最大的可能是BCM存在問題，而沒有及時觸發(fā)相關(guān)的故障碼。

圖4 故障車各控制模塊故障碼數(shù)量

圖5 故障車上的故障碼類型及數(shù)量

通過以上的分析和測試，初步將故障范圍鎖定在P-CAN網(wǎng)絡(luò)上，且重點懷疑是車身控制模塊至動力轉(zhuǎn)向控制模塊之間P-CAN網(wǎng)絡(luò)線存在通信故障。嘗試更換車身控制模塊，并對P-CAN網(wǎng)絡(luò)線的插接端子進行處理后，暫時交車并囑咐車主留心觀察。一個月后電話跟蹤隨訪，車主反映故障未再出現(xiàn)?，F(xiàn)在交車已幾個月了，也未接到車主的報修電話。

圖6 與P-CAN斷開無法通信的控制模塊

圖7 指認與BCM失去通信的控制模塊

維修小結(jié)

現(xiàn)在的汽車，功能越來越豐富，控制模塊眾多且集成度高，通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架越來越復(fù)雜，尤其是新能源汽車，還涉及高、低壓系統(tǒng)，對維修人員的要求越來越高。

本案例中的故障很典型，不但故障碼多，而且還是偶發(fā)性通信類故障，這對維修人員診斷理論和診斷思路是嚴峻的考驗。不但要求維修人員具有較高的理論水平，而且還要對故障診斷工作的認識具有足夠的深度。

對于本案例中的故障，由于是偶發(fā)性故障，很可能無法找到確切的故障點，但是可以對故障范圍進行高度的聚焦，制定可以執(zhí)行的診斷方案。另外，在診斷過程中，要多維度地進行分析，從故障現(xiàn)象、故障原理、故障條件、故障線索等角度分別進行診斷和分析，并相互佐證，才能最終讓診斷工作順利執(zhí)行下去。

本案例中，維修人員分別從故障碼、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)原理等入手進行分析，對故障碼進行分類列表、篩選、排序，并根據(jù)失效類型進行模擬測試，其目的都是為了讓診斷工作更客觀、更符合邏輯。