




關鍵詞:CAN總線、ESP控制單元
故障現象:一輛2019年產一汽奔騰T77運動型多功能車,搭載1.2T發動機和6擋手動變速器,行駛里程2.3萬km。該車偶發行駛中黃色車輛電子穩定控制系統故障燈(一般也叫側滑燈)閃爍、紅色駐車制動燈閃爍,黃色陡坡緩降指示燈點亮,儀表提示“請檢查自動駐車系統”(圖1)。此時停車后熄火困難,需要連續按壓點火開關多次才能熄火,熄火后暫時再無法再次起動。故障出現沒有規律,大概1周出現1次。
檢查分析:該車進店后并未出現用戶所述故障現象,維修人員與用戶試車約30km依然沒有出現。用戶反饋之前來店檢測過2次,但是故障一直沒有解決。用戶還提供該故障出現的視頻,并表示最近故障出現越來越頻繁。
維修人員用故障診斷儀檢測車輛,發現多個系統存在歷史故障碼(表1),從歷史故障碼分析,故障可能與CAN系統相關。CAN是控制器區域網絡(ControllerAreaNetwork)的縮寫,它是一個用于實時應用的串行數據通信系統,各控制單元利用數據總線連接起來,通過數據總線網絡交換數據,形成了車載總線系統。它是一個車輛多路通信系統,該系統通信速度高且可檢測故障。
本車CAN總線包括動力CAN、舒適CAN和診斷CAN,BCM作為網關,CAN通信系統采用星型拓撲結構。CAN-H和CAN-L總線作為一對,使用電壓差進行CAN通信(通信時將基礎電壓施加到兩條線路并產成電壓差。原則上CAN總線用一條導線就可以滿足功能要求,但該車總線系統上還是配備了第2條導線。在這個第2條導線上,信號是按相反順序傳送的,這樣可有效抑制外部干擾。
動力CAN總線和舒適CAN總線均具有2個電阻為120Ω的終端電路,可實現500kbps的高速通信。
根據故障碼分析,多個控制單元存在故障碼“U112187——與ABS(ESP)失去通訊”、“U110087——與EMS失去通訊”和“U000188——PTCANBusOff”,因此維修人員懷疑問題出現在動力CAN上,故障的可能原因有:①動力通訊線束虛接;②動力CAN中的控制單元問題;③網關(BCM)出現問題。
該車為手動豪華型,動力CAN總線包含的控制單元有發動機控制單元(EMS)、電子穩定系統控制單元(ESP)、電動助力轉向系統控制單元(EPS)、控制器總成-倒車雷達(PDC)、安全氣囊(ACU)、停車輔助控制器和車身控制單元(BCM)等。查看電路圖得知,動力CAN總線的安裝線束走向分為2條線路。
第1條線路:EMS、EPS和ESP——前部線束——C6插接器——儀表線束——BCM(圖2、圖3和圖4)。由于故障現象沒有重現,測量CAN線電壓無異常,終端電阻均良好,因此懷疑問題出在C6插接器。找到左側A柱最上部的C6插接器,有維修過的痕跡(圖5)。經了解,上次該車檢修時,當時維修人員就懷疑過這個插接器,并沒有檢查出問題。為了確保問題解決,對一些相對較松的端子處理過。因此維修人員暫時排除C6插接器出問題的可能。
第2條線路:ACU、停車輔助控制器——后部線束——C16插接器——儀表線束——BCM(圖6和圖7)。由于故障碼中都是與EMS、ABS(ESP)通訊失敗,跟這條線路并無關聯。筆者抱著嘗試的態度檢查了C16插接器,結果發現該插接器沒有插接到底導致虛接(圖8)。將該插接器拔下后,車輛故障現象與用戶描述一致,因此可以確定是C16插接器虛接影響了動力CAN通訊,最終導致故障的出現。而且此時的故障現象中還出現ABS故障指示燈閃爍,用戶提供的故障視頻,ABS故障指示燈閃爍正好被方向盤擋住。
但此時維修人員心中還是有疑問:電路圖中顯示的ABS(ESP)通訊并不通過C16插接器,為何會出現這樣的結果。為了進一步確認,維修人員拔下C16插接器后又用故障診斷儀檢測,系統進行各模塊網絡測試時,發現ESP失去了通訊。同時EMS、組合儀表(IC)、ACU、BCM、無鑰匙進入/起動系統控制單元(PEPS)、PDC、車載遠程通信系統(TB0X)、娛樂系統控制器(HU)以及空調控制單元(AC)都存有共同的故障碼“U012187——與ABS/ESP失去通訊”。這也證實了C16插接器就是動力CAN中ABS(ESP)的連接插接器,與電路圖中的標注有差異。
查看實際電路,再結合電路圖發現,ESP/ABS的實際通訊為:ESP——前部線束——C2插接器——后部線束;ACU、停車輔助控制器——后部線束。這2條線路共同匯集至C16插接器——儀表線束——BCM。查看資料得知,C2插接器是前部線束和后部線束之間的一個插接器(圖9),該插接器并沒有在電路圖中體現。ABS(ESP)與BSM的實際通信線路與電路圖不符,缺少了C2插接器,也導致該車故障的排除走了彎路(圖10)。
故障排除:處理C16插接器虛接問題后,將插接器插接牢固,故障現象消失。清除故障碼后將車交付用戶,持續跟蹤用戶15天后故障現象不再出現,故障排除。