長安福特汽車有限公司 黃 俊
故障現象一輛2020款林肯冒險家車,搭載2.0T發動機,累計行駛里程約為1萬km。該車因轉向異常進廠維修,診斷結果為轉向柱內部異響,索賠更換轉向柱總成后試車,轉向異響消失,但助力轉向失效,同時組合儀表上的助力轉向故障燈點亮。維修人員懷疑更換的轉向柱總成有故障,于是向筆者請求技術支持。
故障診斷用故障檢測儀檢測,發現無法與轉向助力控制模塊(PSCM,集成在轉向柱總成上)通信。由圖1可知,PSCM上共有2個導線連接器,其中導線連接器C225B負責為助力轉向電動機提供電源,并為助力轉向電動機和PSCM提供搭鐵;導線連接器C225A負責為PSCM提供電源,并負責PSCM的HS2 CAN通信。
脫開導線連接器C225B,測量供電和搭鐵,均正常。脫開導線連接器C225A,測量供電,正常;測量HS2 CAN H端子上的電壓,約為2.7 V,正常;測量HS2 CAN L端子上的電壓,約為2.2 V,正常。PSCM的供電、搭鐵及通信線路均正常,為什么仍無法通信呢?難道真的是PSCM有故障?經反復測試發現,在未脫開導線連接器C225A的情況下測得HS2 CAN H端子上的電壓約為3.7 V,HS2 CAN L端子上的電壓約為3.2 V,異常。這再次將故障點指向PSCM。

圖1 PSCM電路
保險起見,決定用pico示波器測量HS2 CAN通信波形。未脫開導線連接器C225A時測得的HS2 CAN通信波形如圖2所示,隱性電壓為3.6 V左右,異常,正常應為2.5 V左右;差分電壓(HS2 CAN H與HS2 CAN L的電壓差)約為2.2 V左右,正常,說明HS2 CAN總線的整體通信并未受影響。脫開導線連接器C225A后測得的HS2 CAN通信波形如圖3所示,隱性電壓恢復至為2.5 V左右,正常;差分電壓約為2.2 V左右,也正常。診斷至此,還是認為PSCM損壞,導致PSCM無法正常通信。
再次更換轉向柱總成后試車,故障依舊。找來同型號的正常車進行測試,發現只要斷開導線連接器C225B,HS2 CAN總線的隱性電壓就會升高至3.6 V左右,且HS2 CAN通信波形與圖2一致,由此懷疑該車故障是由導線連接器C225B對應的線路接觸不良引起的。
仔細檢查導線連接器C225B,發現電源線和搭鐵線裝反了(圖4),而之前測量時并沒有在意端子順序,因此未能及時發現異常。與維修人員溝通得知,之前在更換轉向柱總成時,不小心撞壞了導線連接器C225B,于是更換了一個新的,接著又粗心地把電源線和搭鐵線裝反了!
故障排除 調換導線連接器C225B上的電源線和搭鐵后試車,PSCM通信恢復正常,助力轉向功能也恢復正常,故障排除。
故障總結 脫開導線連接器C225B,或者將導線連接器C225B上的電源線和搭鐵裝反,都會使PSCM失去搭鐵,而PSCM仍由導線連接器C225A端子1提供電源,在這種情況下,就會出現本案例中的2種異常情況:一種是PSCM無法通信;另一種是HS2 CAN總線的隱性電壓上升至3.6 V左右,但這不會影響HS2 CAN總線上其他模塊之間的通信。

圖2 未脫開導線連接器C225A時測得的HS2 CAN通信波形(截屏)

圖3 脫開導線連接器C225A時測得的HS2 CAN通信波形(截屏)

圖4 PSCM導線連接器C225B上的電源線和搭鐵線裝反