◆文/江蘇 耿勇
車輛高速網絡故障兩例
◆文/江蘇 耿勇
案例一:高速網絡對地短路
一輛蒙迪歐致勝2.0L GTDI轎車,行駛65km,此車為剛銷售的新車,在車管所上牌時,按下點火開關后儀表盤顯示發動機故障,公里數/室外溫度等顯示“---”,多個故障指示燈點亮(圖1),換擋桿無法從“P”擋位脫開。
技師到達車管所對車進行基本檢查無法排除故障后,拖車回廠 ,用IDS診斷儀進行檢測,發現IDS診斷儀不能自動識別車輛,因為無法與PCM進行通迅,利用先前對話進行識別車輛后進行網絡測試,發現高速網絡上所有模塊都無法通迅(圖2)。
故障可能原因有:①HS-CAN網絡線對電源短路;②HS-CAN網絡線對地短路;③HS-CAN高與HS-CAN低短路;④HSCAN網絡上某模塊故障造成CAN網絡信號干擾或內部電子元件損壞造成短路。
先拔下C11-N/P插頭(圖3)進行測量發現HS-CAN低電壓為0.17V不正常,但更不正常的是HS-CAN 高電壓為0V,再拔下插頭C23-C/D(圖4)測量HS-CAN低2.3V,HS-CAN高為2.7V,網絡信號恢復正常,此時用IDS進行網絡測試,發現GEM(通用電子模塊相當于BCM)通迅恢復正常(圖5),很明顯故障點就在C23-C/D后面的網絡線或模塊上,當重新插上此接頭,意外地發現整個高速網恢復正常,發動機也可以正常啟動,儀表顯示也恢復正常,馬上對C23-C/D接頭進行檢測但并沒有異常,但用手拉動此接頭線束時故障又再重現,掀開地毯細查此線束發現線束大部分裹露在外沒有包扎(圖6),故障點就發生在拐彎處,多條線已經有輕量磨損,而導致此故障的是一條經這里的HS-CAN高被車身鈑金件毛刺刮破造成對地短路(圖7),重新對線路進行包扎后,故障排除。
因此車為新車,客戶抱怨很大,建議廠家生產時對此處線束進行必要包扎及避開鈑金件毛刺。
標準H S-C A N高電壓一般在2.5~3.5V,平均值2.6V左右。HSCAN低在1.5~2.5V之間變化,平均值在2.4V左右,兩者相加為5V。另外一般像儀表顯示多個系統故障時,不是模塊電源,就是CAN網絡有問題,電路圖非常詳細,他不僅能反映線色而且能看出元件大致位置,這樣有助于快速找到故障,并呼吁現在初學者一定要在電路圖上下一番功夫!
案例二:高速網絡模塊內部短路
一輛福特嘉年華轎車配備B229 1.5L轎車,手動變速器,行駛30 000km, 發動機故障燈亮,ABS燈亮,轉向系統燈亮,駐車制動燈亮,PATS燈閃爍(圖8),不能著車。
用IDS診斷儀檢查,車輛不能識別,用先前對話功能檢測發現,高速網絡(HSCAN)上的模塊全部不能進行通訊,中速網絡(MS-CAN)則沒有問題,BCM有兩個故障碼:
U0415:68-0A-BCMii;
U0121:00-0A-BCMii。
兩個故障碼的含義都是由ABS獲得的數據無效,沒有進一步更多的解釋信息(圖9、圖10)。
用萬用表檢查DLC插頭上的網絡電壓和電阻,高速網絡(HS-CAN高)對地的電壓為0(標準電壓2.6V左右),電阻無窮大,說明電壓存在有問題,但沒有對地發生短路。再測量高速網絡端電阻時,高速網絡的端電阻只有8Ω,對地則是無窮大,說明高速網絡線路或模塊內部發生了短路。
斷開C31接插器(圖11),乘客艙方向的電阻為120Ω,說明儀表、RCM、動力轉向控制模塊PSC以及DLC線路沒有發生短路。
而機艙方向的電阻則只有8Ω,說明發生短路的電路在機艙線束相關的這一塊,在機艙內的高速網絡模塊只有PCM和ABS,先斷開PCM的插頭,電阻沒有變化,說明PCM沒有問題。斷開ABS時,電阻變成120Ω,并可以成功啟動發動機。經反復試驗,確認高速網絡在ABS內發生了短路,至此故障點已找到,維修自然就不成問題了。
此故障相當簡單,當碰到儀表顯示不正常,多個警告燈點亮,很多時候不用害怕,一般都是網絡或電源線路故障,前些天碰到一輛2010款8代本田雅閣,2.4排量發動機,在行駛過程中儀表上的防盜指示燈、AT指示燈、發動機故障燈、蓄電池指示燈亮,行駛中先出現換擋沖擊,最后漸漸熄火,讀取故障碼(圖12),其中ELD是探測消耗電流大小的原件,倘若車輛電壓不足,一切表面故障皆有可能。
此案例看似很麻煩,結果換了一個7號15A熔絲便排除了故障(圖13)。此故障也是修出來的,僅僅換了塊蓄電池,看似大毛病,按照“擒賊先擒王”的戰法,往往迎刃而解!
專家點評 —— 高惠民
根據SAE的分類,CAN高速總線系統屬于C類網絡標準系統。主要用于與汽車安全相關以及實時性要求較高的領域,如動力系統、防滑系統等。通常傳輸速率在500kb/s—1Mb/s之間,并且必須支持實時的周期性的數據傳輸。網絡結構形式一般采用線形拓撲結構,其各個節點共用一個總線作為數據通路,進行雙向數據傳輸,提高信道利用率。總線大多數采用雙絞線。這種線形結構存在缺點就是,如果鏈路主支總線或節點內收發器電路發生短路(總線對電源短路、總線對地短路、總線之間短路)可以導致整個系統的崩潰。就如本文兩個案例故障情況所述一樣。但是,汽車CAN總線短路故障有下列特點可供我們判斷故障參考:1.總線上所涉及的系統故障燈都會點亮。2.故障檢測儀無法識別車輛(與總線上的ECU進行通訊),幫助診斷。3.為了車輛安全行駛,有的車輛在CAN總線短路時會造成發動機無法著火,或者CAN通信轉到安全保護模式。對于CAN總線短路故障的診斷可以參考本刊2009年第9、10期“基于故障樹分析法診斷CAN總線短路故障”,文章中有故障診斷波形和排除方法。