南京交通職業技術學院 趙寶平
張家港市市級機關服務中心 甘偉國
故障現象 一輛2016年本田繽智RU1車,搭載1.5 L自然吸氣電控汽油發動機和CVT自動變速器,累計行駛里程約為4.2萬km。在一次事故維修后出現VSA OFF指示燈、EPS故障燈常亮的故障現象。
故障診斷 接車后首先試車,確認故障現象屬實。連接故障檢測儀進行檢查,發現VSA、EPS、車身電器控制模塊BCM(內置在MICU控制單元熔絲盒總成內)、發動機防盜系統均無法進入,其他系統能正常通信;讀取的故障代碼為:U0029 F-CAN總線切斷、U0131 F-CAN故障PCMEPS、U0122 F-CAN故障PCM-VSA。
初步檢查時,發現該車由于發生事故剛進行過維修,維修部位為前保險杠、前冷卻液箱框架、冷凝器、冷卻液箱、前照燈和右前翼子板和VSA控制單元。
查閱相關資料得知,不能通信的相關控制單元都在F-CAN和K-LIN兩種網絡上。在F-CAN網絡中VSA控制單元和EPS控制單元不能與故障檢測儀通信,如圖1所示;在K-LIN網絡中所有單元均不能與故障檢測儀通信,如圖2所示。

圖1 F-CAN網絡拓撲

圖2 K-LIN網絡拓撲
根據故障現象、故障代碼含義及網絡通信拓撲分析,在F-CAN網絡中導致該故障的可能原因有:F-CAN網絡中相關控制單元故障或線路故障,CAN-H與CAN-L線路存在斷路;在K-LIN網絡中導致故障發生的可能原因有:相關控制單元及線路故障。
當電控系統多個故障同時出現時,應先試圖尋找關聯點,縮小故障范圍。通過分析,該車的故障都是網絡通信故障,且F-CAN和K-LIN都與VSA控制單元連接。VSA控制單元是唯一在事故中受損并更換的重要部件,為了排除VSA控制單元故障對F-CAN和K-LIN網絡的影響,拔下VSA控制單元的連接器,但故障現象沒有發生變化,故障檢測儀還是不能與其他系統通信。因此,應先從VSA控制單元無通信開始檢查。
根據VSA系統的控制電路,對VSA控制單元的供電與搭鐵線進行檢查,發現該控制單元連接器的端子1和端子2對搭鐵不導通,拆卸前保險杠后發現G202搭鐵點用了普通且有銹蝕的螺釘代替原車搭鐵螺釘,且沒有擰緊,如圖3所示,導致VSA控制單元沒有搭鐵而無法正常工作。

圖3 G202搭鐵點
對G202搭鐵點固定螺釘進行更換并緊固后,再次連接故障檢測儀進行檢查,顯示只剩故障代碼U0131和U0029,故障代碼U0122消失。
接下來檢查F-CAN網絡的通信狀況,用示波器測量DLC上的CAN-H和CAN-L的波形,測量結果如圖4所示,顯示的CAN-L電壓只有80 mV和560 mV,而CAN-H電壓正常值都是3.2 V。F-CAN在正常通信時,CAN-H電壓范圍應在2.5 V~3.7 V,CAN-L電壓范圍應在2.5 V~1.6 V,不通信時電壓均為2.5 V左右,正常F-CAN波形如圖5所示。

圖4 F-CAN網絡異常波形(截屏)

圖5 F-CAN網絡正常波形(截屏)
F-CAN的網絡布置類似星型結構,如圖6所示,逐個測量各控制單元到18端子連接器的狀態,就能快速找到故障部位。
經測量,18端子連接器與PCM控制單元線路無故障,連接PCM連接器,打開鑰匙至“ON”位,在18端子連接器處用示波器的A、B兩個通道測量從PCM發出的CAN-H和CAN-L波形,如圖7所示,結果顯示與之前從DLC測得的波形一致,說明PCM控制單元內部故障導致CAN-L對地短路。

圖6 F -CAN的網絡布置

圖7 F -CAN 18端子連接器位置
用同樣方法測量18端子連接器與EPS控制單元的線路及波形,測量結果顯示線路無故障,波形無電壓變化,兩者都是0 V,如圖8所示,說明EPS控制單元內部存在故障,已經不向F-CAN網絡發送信號電壓了。至此,故障檢測儀顯示的3個故障代碼的故障點已經全部找到。

圖8 EPS控制單元發出的CAN-L與CAN-H波形(截屏)
接下來檢查K-LIN網絡上的通信故障,K-LIN是串行單線通信,通信速率較低。打開鑰匙至“ON”位置,用示波器從DLC診斷插座測量K-LIN的波形變化,測量結果顯示載波電壓為800 mV,如圖9所示,明顯異常。正常K-LIN的波形應在1 V~12 V變化,如圖10所示。

圖9 測量的K-LIN的波形(截屏)

圖10 正常K-LIN的波形(截屏)
在K-LIN網絡拓撲中,MICU控制單元熔絲盒是中央點,所有單元都與MICU控制單元熔絲盒連接,如果MICU控制單元熔絲盒故障會導致K-LIN網絡通信癱瘓,查閱維修手冊得知,MICU控制單元熔絲盒上連接K-LIN的連接器有兩個,分別是連接器T5和連接器H5,為了排除MICU控制單元熔絲盒內部損壞,從連接器內單獨挑出這兩個端子進行跨接后,連接故障檢測儀進行檢查,發動機防盜控制單元和車身電器控制單元BCM還是無法通信,其他系統通信正常,正常的結果應該只有車身電器控制單元BCM無法通信,說明除了MICU控制單元熔絲盒有損壞外,發動機防盜控制單元也可能存在故障。
用示波器測量發動機防盜控制單元通信情況,測量結果如圖11所示;檢查發動機防盜控制單元的電源線、搭鐵線及K-LIN線路均沒有異常,因此,發動機防盜控制單元存在故障。至此,在K-LIN網絡中使故障檢測儀不能與相關控制單元通信的故障點均找到。

圖11 發動機防盜控制單元通信異常(截屏)
故障排除 在更換G202搭鐵點固定螺栓、PCM控制單元、EPS控制單元、MICU控制單元熔絲盒和發動機防盜控制單元后,上述故障全部排除。
故障總結 該車是事故車,經汽修廠修復后,出現事故本身并不會導致的多個控制單元損壞,推斷是由于在之前的汽修廠從業人員維修不當,才最終導致多個控制單元損壞。因此,建議廣大車主,在愛車發生交通事故或者疑難故障時最好選擇專業店進行維修,以免給自己造成不必要的損失。對于從業人員一定要熟悉相關系統的工作原理及檢測方法,避免盲目操作導致維修事故的發生。另外,示波器在總線故障診斷中,既直觀又高效,希望能給從業人員起到一定的借鑒作用。