蔡永福

故障1

關(guān)鍵詞：高速CAN、短路

故障現(xiàn)象：一輛2018年產(chǎn)路虎發(fā)現(xiàn)5運(yùn)動(dòng)型多功能車（SUV），搭載3.0L機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)和8擋手自一體變速器，行駛里程7.8萬(wàn)km。用戶反映車輛偶爾按點(diǎn)火開關(guān)時(shí)沒有任何反應(yīng)，無(wú)法起動(dòng)。

檢查分析：維修人員與用戶溝通得知，故障出現(xiàn)時(shí)除了中央顯示屏點(diǎn)亮，就如全車沒電一般。這種故障一共出現(xiàn)2次，時(shí)間間隔為2天。起動(dòng)車輛，一切正常。檢查車輛，除了外加的行車記錄儀，無(wú)任何其他相關(guān)的加裝改裝。

用故障診斷儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)多個(gè)故障碼：U0037-87——車輛通信總線B-信息缺失；U0037-88——車輛通信總線B-總線斷開；U0046-81——車輛通信總線C-接收到無(wú)效的串行數(shù)據(jù)；U0046-82——車輛通信總線C-活動(dòng)/順序計(jì)數(shù)器不正確/未更新；U0001-88——高速CAN通信總線-總線斷開；U0046-88——車輛通信總線C-總線斷開。由于故障無(wú)法重現(xiàn)，維修人員與用戶溝通，先正常使用車輛，待故障出現(xiàn)后直接拖車到店內(nèi)檢查，這樣更容易找到問題。

1周后用戶來(lái)電表示車輛故障出現(xiàn)，并發(fā)來(lái)故障出現(xiàn)時(shí)的視頻。從視頻可以看出，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)還在運(yùn)行，按各車門玻璃升降開關(guān)，電動(dòng)車窗玻璃無(wú)反應(yīng)；撥動(dòng)轉(zhuǎn)向開關(guān)，儀表板上的轉(zhuǎn)向指示燈不亮不響；同時(shí)腳踏板無(wú)法伸出。發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，再按點(diǎn)火開關(guān)卻沒有反應(yīng)，車輛無(wú)法起動(dòng)。

維修人員將故障車輛拖到店內(nèi)后，按點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)正常，儀表板上無(wú)故障提示，轉(zhuǎn)向燈、全車門窗玻璃工作正常。用故障診斷儀檢測(cè)，再次發(fā)現(xiàn)多個(gè)故障碼：U0001-87——高速CAN通信總線-信息缺失；U0001-88——高速CAN通信總線-總線斷開；U0037-87——車輛通信總線B-信息缺失；U0037-88——車輛通信總線B-總線斷開；U0046-82——車輛通信總線C-活動(dòng)/順序計(jì)數(shù)器不正確/未更新；U0046-88——車輛通信總線C-總線斷開。

根據(jù)U0037的故障碼說(shuō)明（圖1），推斷故障的可能原因?yàn)楦咚貱AN總線（車身）電路對(duì)搭鐵短路、對(duì)電源短路、斷路或電阻過(guò)高。查看車身總線系統(tǒng)拓?fù)鋱D（圖2）和車身總線系統(tǒng)電路圖，發(fā)現(xiàn)受影響的功能屬于車身CAN網(wǎng)絡(luò)，因此基本可以確認(rèn)故障是由于車身CAN網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題導(dǎo)致的。用診斷儀執(zhí)行車輛網(wǎng)絡(luò)完整性測(cè)試，全車的控制單元都能正常通訊，說(shuō)明目前車輛的所有網(wǎng)絡(luò)都處于正常通信的狀態(tài)。

為進(jìn)一步確認(rèn)故障是否由車身CAN網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致，在車輛起動(dòng)時(shí)，人為將車身CAN_H和CAN_L之間短路，結(jié)果故障重現(xiàn)，與用戶描述以及所發(fā)的故障視頻中一致。此時(shí)用診斷儀檢測(cè)，存在故障碼U0037-87和U0037-88。

使用示波器C通道連接車身總線系統(tǒng)電路中的C32-D1-21端子，D通道連接C32-D1-22端子（圖3），測(cè)得車身高速CAN的波形如圖4所示，正常。由于反復(fù)試車，故障也無(wú)法重現(xiàn)，因此車身高速CAN網(wǎng)絡(luò)的波形也沒有出現(xiàn)異常。

通過(guò)目視檢查HSCANH（BO）上各線束，未發(fā)現(xiàn)異常。對(duì)線束進(jìn)行拉拽并觀察示波器上的網(wǎng)絡(luò)波形。當(dāng)反復(fù)拉拽C44-H2插接器附近的線束時(shí)，突然出現(xiàn)用戶反映的故障現(xiàn)象，同時(shí)C32-D1-21端子和C32-D1-22端子的波形都變成0V的直線（圖5），說(shuō)明車身CAN_H線路存在對(duì)搭鐵短路的情況。

此時(shí)斷開蓄電池，測(cè)得C32-D1-21端子和C32-D1-22端子對(duì)車身搭鐵之間的電阻分別為5.0Ω和118.1Ω，說(shuō)明HSCANH（BO）存在對(duì)搭鐵短路的情況。嘗試斷開C32-D1、C3A-A2、C33-J2和C37-A2幾個(gè)插接器，測(cè)得C32-D1-21端子對(duì)車身搭鐵的電阻仍然為5Ω。當(dāng)斷開C44-H2插接器時(shí)，C32-D1-21端子和C32-D1-22端子對(duì)車身搭鐵的電阻均為無(wú)窮大。此時(shí)測(cè)得C44-H2-16端子、C44-H2-17端子、C44-H1-16端子和C44-H1-17端子對(duì)搭鐵的電阻也是無(wú)窮大，說(shuō)明線路又恢復(fù)正常。

檢查HSCANH（BO）通往遙控功能執(zhí)行器（RFA）、右側(cè)前后門模塊、右前座椅模塊和行李艙蓋控制單元上的線束，發(fā)現(xiàn)車頂線束與車身之間有磨損的痕跡。打開包裹的線束外皮發(fā)現(xiàn)，內(nèi)部有一根線路已經(jīng)破損并與車身之間發(fā)生短路（圖6）。用萬(wàn)用表測(cè)量該磨損線路與C44-H2-14端子之間的電阻，為0.8Ω，說(shuō)明磨損線路就是車身高速CAN線路。

故障排除：將磨損線束進(jìn)行修復(fù)，并調(diào)整線束固定位置，避免與車頂之間再次發(fā)生干涉磨損。處理完成后按點(diǎn)火開關(guān)，車輛起動(dòng)正常，儀表板無(wú)故障提示，轉(zhuǎn)向燈、全車門窗玻璃工作正常。車輛交付用戶半個(gè)月后回訪，確認(rèn)故障沒有再出現(xiàn)，至此故障排除。

回顧總結(jié)：對(duì)于偶發(fā)性的車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障，可能導(dǎo)致多個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中記錄有相關(guān)的故障碼。在不能明確存在故障的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可通過(guò)模擬不同的網(wǎng)絡(luò)故障，與故障現(xiàn)象和故障碼進(jìn)行對(duì)比確認(rèn)。如果產(chǎn)生的故障碼和故障現(xiàn)象與用戶反映的故障現(xiàn)象及故障碼一致，那么故障即為模擬的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題所導(dǎo)致。此時(shí)可進(jìn)一步通過(guò)示波器對(duì)故障的網(wǎng)絡(luò)波形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，測(cè)得故障發(fā)生時(shí)的故障波形，便可分析出該網(wǎng)絡(luò)上的線路故障原因。進(jìn)一步測(cè)量該網(wǎng)絡(luò)的終端電阻，以及線路之間的短路、斷路情況，就可以逐步確認(rèn)故障點(diǎn)。

另外，當(dāng)某控制單元記錄了“總線斷開”的故障碼，這意味著該控制單元已檢測(cè)到CAN傳輸錯(cuò)誤，然后停用了自己的CAN傳輸，并將自己從網(wǎng)絡(luò)上斷開，以試圖讓網(wǎng)絡(luò)的其余部分能夠正常工作。此時(shí)系統(tǒng)會(huì)設(shè)置“總線斷開”的故障碼?！翱偩€斷開”故障碼的常見原因可能是CAN網(wǎng)絡(luò)中存在短路。當(dāng)故障現(xiàn)象與該故障網(wǎng)絡(luò)相關(guān)時(shí)，建議使用示波器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的波形情況，以確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)存在的故障狀態(tài)。

故障2

關(guān)鍵詞：PMZcan、GWM、BISG

故障現(xiàn)象：一輛2020年產(chǎn)路虎攬勝SUV，搭載3.0T發(fā)動(dòng)機(jī)和8擋手自一體變速器，行駛里程1.4萬(wàn)km。用戶反映車輛起動(dòng)后就馬上熄火，有時(shí)按點(diǎn)火開關(guān)沒有反應(yīng)，故障一直存在。

檢查分析：該車被救援至店內(nèi)后，維修人員檢查發(fā)現(xiàn)車輛完全沒電，遙控器和喇叭都不工作。測(cè)量蓄電池電壓，為9.6V，說(shuō)明車輛電量不足。給蓄電池充電完成后起動(dòng)車輛，車輛能夠起動(dòng)但立刻熄火，此時(shí)儀表板上除了駐車制動(dòng)指示燈、三角警示燈和示寬燈指示燈點(diǎn)亮外，其他信息都不顯示，中央顯示屏也處于黑屏狀態(tài)。

隨后維修人員打開轉(zhuǎn)向燈開關(guān)，儀表板上的轉(zhuǎn)向指示燈工作正常，說(shuō)明此時(shí)車輛依然處于電源模式（電源開關(guān)打開狀態(tài)）。再次按下點(diǎn)火開關(guān)，車輛沒有任何反應(yīng)，采用應(yīng)急模式也無(wú)法起動(dòng)車輛。嘗試操作遙控器、車內(nèi)燈、喇叭、車門玻璃、電動(dòng)座椅以及天窗等，功能均正常。一直踩著制動(dòng)踏板，偶爾會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)自己“起動(dòng)——熄火——起動(dòng)——熄火”的循環(huán)。儀表板上偶爾還會(huì)提示前照燈系統(tǒng)故障。

用故障診斷儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)車輛多個(gè)系統(tǒng)存在故障碼，且并多為通信總線中斷、消息缺失類故障碼（圖7）。此外，車輛的供熱通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)（HVAC）系統(tǒng)控制單元、信息娛樂從控制器（ISC）、電力變頻轉(zhuǎn)換器控制單元（EPIC）、蓄電池電量控制單元（BECM）、車身控制單元（BCM）、車輛防盜鎖止系統(tǒng)控制單元（VIM）、遠(yuǎn)程通信控制單元TCU以及音頻放大器模塊（AAM）等無(wú)法通信。由于故障碼太多，清除故障碼再次檢測(cè)，故障碼依舊。執(zhí)行指導(dǎo)型診斷，結(jié)果為檢測(cè)到蓄電池故障和遠(yuǎn)程通信控制單元（TCU）通訊故障。

根據(jù)故障現(xiàn)象以及故障碼分析，初步判斷為模塊通信網(wǎng)絡(luò)（PMZcan）存在故障，導(dǎo)致該網(wǎng)絡(luò)上大部分控制單元（HVAC、EPIC、BECM、BCM和TCU等）不能正常通信（圖8）。維修人員決定檢查PMZPMZcan網(wǎng)絡(luò)的波形和終端電阻，確認(rèn)該網(wǎng)絡(luò)的線路完整性。

分別測(cè)量HVAC、EPIC、BECM和TCU的供電和搭鐵之間電壓，均為12.34V（蓄電池電壓），正常。測(cè)量各控制單元插接器PMZcan網(wǎng)絡(luò)的波形，仔細(xì)對(duì)比發(fā)現(xiàn)與正常的CAN網(wǎng)絡(luò)波形存在異常。正常情況下，CAN網(wǎng)絡(luò)波形應(yīng)該是CAN_H與CAN_L以2.5V為基準(zhǔn)成鏡像對(duì)稱波形，而故障車PMZcan通信網(wǎng)絡(luò)波形在A、B處可觀察到波形并沒有完全成鏡像對(duì)稱，說(shuō)明異常（圖9）。

根據(jù)PMZcan相關(guān)電路圖（圖10），用示波器分別測(cè)量GWM的C2BP01H-8端子和C2BP01H-9端子波形，結(jié)果與之前測(cè)量的PMZcan網(wǎng)絡(luò)波形一致。斷開GWM上的C2BP01H插接器，檢查C2BP01H-8端子和C2BP01H-9端子，沒有松曠、虛接的現(xiàn)象。

嘗試單獨(dú)斷開C2BP01H-8端子或C2BP01H-9端子連接，此時(shí)點(diǎn)火開關(guān)可以正常打開和關(guān)閉，但依然無(wú)法起動(dòng)，故障現(xiàn)象明顯發(fā)生變化，說(shuō)明PMZcan或GWM存在問題。但是斷開C2BP01H插接器，測(cè)量PMZcan通信網(wǎng)絡(luò)波形，可以看出波形仍然不正常（圖11），所以可以排除GWM故障。此時(shí)故障發(fā)生變化，由于斷開了GWM上的PMZPMZcan，避免了PMZcan網(wǎng)絡(luò)上的異常信號(hào)對(duì)GWM的影響，所以使得GWM能夠正常執(zhí)行點(diǎn)火開關(guān)的指令。

分別斷開PMZcan網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)控制單元進(jìn)行測(cè)試，包括HVAC、GWM、PCM、BECM、機(jī)械增壓器控制單元（TSCM）和BISG等。當(dāng)斷開BISG的插接器后，發(fā)現(xiàn)車輛能夠正常起動(dòng)；而將BISG的插接器恢復(fù)后再次測(cè)試，又出現(xiàn)不能起動(dòng)的故障現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)多次測(cè)試都是這個(gè)結(jié)果，而且斷開BISG的插接器后，測(cè)量PMZcan網(wǎng)絡(luò)波形成鏡像對(duì)稱（圖12），說(shuō)明此時(shí)PMZcan的波形恢復(fù)正常。由此可以確認(rèn)故障為BISG內(nèi)部損壞，通過(guò)PMZcan網(wǎng)絡(luò)發(fā)送錯(cuò)誤的CAN網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，導(dǎo)致PMZcan網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)控制單元無(wú)法正常工作。

故障排除：更換新的BISG后試車，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)正常，儀表板功能恢復(fù)正常，且無(wú)任何故障燈和故障提示，至此故障完全排除。

回顧總結(jié)：對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信的檢測(cè)，一定要使用示波器測(cè)量其信號(hào)波形，并將所測(cè)波形與正常波形進(jìn)行比對(duì)確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)可能存在的細(xì)微差別。因?yàn)檫@些細(xì)微的差異可能通過(guò)萬(wàn)用表是無(wú)法被發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)的，但是卻能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)生通信錯(cuò)誤的影響，導(dǎo)致該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無(wú)法正常工作。因此在檢測(cè)排查時(shí)，不能圖一時(shí)便利，選擇萬(wàn)用表進(jìn)行電壓檢測(cè)，這有可能無(wú)法準(zhǔn)確找到突破口，導(dǎo)致故障診斷走了彎路。