标签: 总线故障

故障现象　 一辆 2015款路虎极光车，搭载2.0 L发动机，累计行驶里程约为8万km。起动发动机后组合仪表上提示“充电系统故障”（图1），且充电警告指示灯长亮，但车辆行驶正常。 图 1　组合仪表上的提示信息 故障诊断 用万用表测量发动机怠速时的蓄电池电压，为 13.63 V，说明发电机能够发电。使用故障检测仪检测，网关模块（GWM）中读得故障代码“P0A1A-87 发电机控制模块-信息缺失”。 如图 2所示，GWM通过LIN总线接收蓄电池监测系统模块（BMS）发送的蓄电池状态信息（蓄电池电压、电流、温度、荷电状态等），并以此计算目标电压，然后通过LIN总线将目标电压发送至发电机，控制发电机的发电量。接通点火开关时，组合仪表上的充电警告灯点亮；起动发动机，当GWM检测到发电机发电量正常时充电警告灯熄灭。当发电机及其线路存在故障时，GWM 中会存储相关故障代码，同时组合仪表上的充电警告灯点亮。 图 2　发电机控制原理示意 检查发电机上的导线连接器，未见松动、腐蚀等异常情况。测量发电机与 GWM之间的LIN总线，不存在断路、短路故障。 使用虹科 Pico汽车示波器从发电机侧测量LIN总线上的波形（图3），发现LIN总线上有信号传输，且高、低电位正常。 进行串行译码，发现 LIN总线在循环发送2个报文，一个报文ID为11，只有帧头，没有应答；另一个报文ID为E9，帧头和应答都有。 图 3　故障时测得的LIN总线信号波形 正常情况下，一个完整的 LIN总线信号报文由帧头和应答两部分组成，无论什么时候帧头都是由主机节点发布；当主机节点要发布数据时，帧头和应答均由主机节点发送；当从机节点要发布数据时，帧头由主机节点发布，应答由从机节点发布。脱开发电机导线连接器C1DC14C，发现LIN总线波形无变化。诊断至此，推断发电机（从机节点）损坏，无法对GWM（主机节点）发布的信息进行响应。 故障排除　 更换发电机后试车，起动发动机，组合仪表上的提示信息消失，且充电警告灯熄灭，故障排除。再次用 Pico示波器从发电机侧测量LIN总线上的波形（图4），发现ID为11的报文有了应答。 图 4　维修后测得的LIN总线信号波形 案例作者： 蔡永福 案例出处： 《汽车维护与修理》杂志 2024年10月刊-免拆诊断专栏 www.qichebo.com

故障现象 一辆 2016款奔驰C200L车，搭载274 920发动机，累计行驶里程约为13万km。该车组合仪表上的防侧滑故障灯、转向助力故障灯、安全气囊故障灯等偶尔异常点亮，且此时将挡位置于R挡，中控显示屏提示“后视摄像头不可用”，无法显示倒车影像。 故障诊断 用故障检测仪检测，发现多个控制单元中均存储有通信类故障代码（图 1），其中故障代码“U015587 与仪表盘的通信存在故障。信息缺失”出现的频次较高 。 图 1　存储的故障代码1 而组合仪表中存储有故障代码 “U006488 与用户界面控制器区域网络（CAN）总线的通信存在功能故障。总线关闭”（图2）。 图 2 存储的故障代码2 由图 3可知，组合仪表和后视摄像头控制单元均在用户界面控制器区域网络（CAN HMI）总线上。结合故障现象及故障代码分析，怀疑CAN HMI偶尔发生通信故障。 图 3 CAN HMI总线拓扑 用虹科 Pico汽车示波器从后视摄像头控制单元中间导线连接器处测量CAN HMI总线波形，未出现故障时的波形如图4所示，总线空闲时，CAN L线和CAN H线的电压均约为2.3 V（正常应约为2.5 V），偏低；CAN L线和CAN H线上的电压之和有一点波动，在总线空闲时约为4.6 V，传输数据时约为5 V；CAN L线和CAN H 线上的电压差正常，在总线空闲时约为0 V，传输数据时约为2 V。 图 4　未出现故障时的CAN HMI总线波形 出现故障时的波形如图 5所示，CAN H线上的电压信号偶尔下翻，与CAN L线上的电压信号重合，此时CAN L线和CAN H线上的电压差约为0 V，无法传输数据，这是CAN H线发生断路时的典型故障波形。 图 5　故障时的CAN HMI总线波形 由于后视摄像头控制单元中存储的故障代码最多（有 8个与其他控制单元失去通信的故障代码），且故障出现时倒车影像不可用，决定先检查后视摄像头控制单元的CAN HMI总线。进一步检查发现，该车后视摄像头控制单元配置了电动折叠盖，上面的CAN L线和CAN H线的绝缘层均断裂，露出了铜丝，其中CAN L线的铜丝未折断，而CAN H线的铜丝已折断（图6）。 图 6　CAN H线的铜丝已折断 故障排除 修复后视摄像头控制单元的 CAN HMI 总线后反复试车，故障未再出现，故障排除。 故障总结 如图 7所示，组合仪表（IC）在车身系统（Body）总线上，后视摄像头控制单元（RFK）在智能驾驶辅助系统（Adas）总线上，这说明通用型故障检测仪上的通信网络拓扑结构往往不准确，容易误导维修人员，因此在诊断通信网络故障时，应以维修手册上的通信网络拓扑结构为准。 图 7　通用型故障检测仪上的通信网络拓扑结构 案例作者： 乐翔， Tech Gear汽车诊断学院优秀学员，现任杭州捷盛行汽车服务有限公司技术经理、开思杭州地区技术顾问；2015年获保时捷全球认证技师资质；2016年取得汽车维修高级技师资格证书。 https://www.qichebo.com/

故障现象　 一辆 2023款丰田雷凌汽油版车，搭载1.5 L发动机，累计行驶里程约为4700 km。车主反映，行驶中偶尔组合仪表上的发动机转速信号丢失，转向变重，且有“闯车”感，同时车辆故障警报蜂鸣器鸣响。 故障诊断　 接车后试车，车辆运行一切正常。用故障检测仪检测，发现发动机 ECU、防滑控制ECU、组合仪表、主车身ECU及空调放大器等多个ECU中均存储有与其他ECU失去通信的故障代码，如“U010087 与发动机ECU失去通信”“U012987 与防滑控制ECU”“U013187 与动力转向ECU”“U015587 与组合仪表失去通信”“U014087 与主车身ECU失去通信”等，由此推断该车通信总线偶尔存在故障。 对故障代码进行梳理，发现失去通信的 ECU主要分布在CAN总线2、CAN总线3、CAN总线4及CAN 总线5（图1）上。 图 1　CAN通信总线示意 用虹科 Pico汽车示波器同时测量CAN总线3和CAN总线4的CAN H信号波形，反复路试，采集到故障出现时的相关波形如图2所示，分析可知，故障发生时，两个CAN H信号的隐性电压均由2.5 V降低至2.2 V左右，持续时间约为210 ms，且CAN总线4的CAN H信号明显变得稀疏，约500 ms 后信号恢复正常。由此可以确定CAN总线4存在故障， 图 2　故障时CAN总线3和CAN总线4的CAN H信号波形 但 CAN总线3怎么会同时受到干扰呢？考虑到两者在网关处交汇，怀疑网关存在故障。 为了进一步验证故障点，同时测量 CAN总线2、CAN总线4的CAN H信号、CAN总线3的CAN L信号及网关电流波形。继续路试，采集到故障出现时的相关波形如图3所示，分析可知，故障出现时，CAN总线2和CAN总线4上的CAN H信号同时变得稀疏，且此时网关电流下降。这进一步说明网关存在故障，使多个CAN总线通信异常。 图 3　故障时的相关波形 拆检网关，发现网关有被打开过的痕迹。于是拆解网关进行检查，发现网关内部被加装了 GPS（图4）。 图 4　网关内部被加装了GPS 故障排除　 拆除网关内部加装的 GPS后反复路试，故障未再出现，故障排除。 故障总结 本案例中 CAN信号的异常比较特别，为网关内部加装的GPS偶尔导致信号干扰，致使多个CAN总线信号偶尔异常。值得注意的是，故障发生在行驶期间且CAN信号异常的持续时间仅为0.5秒，如使用万用表很难捕捉到这个异常变化。使用虹科Pico汽车示波器，采样率高达400MS/s，能够捕捉到毫秒级别的信号变化，帮助技师更精准地判断故障！ 作者：广汽丰田汽车有限公司　莫大巍 3月13日晚8点，丰田区域技术支援工程师吴国雄老师，首次做客虹科直播间，分享车辆抖动与耳压感异响案例！8年主机厂售后技术支持经验，处理过众多车辆疑难杂症的吴老师，将会为我们怎样的学习盛宴呢？下周四晚8点，我们不见不散！ 直播预约：https://olezi.xetlk.com/s/2d0sQl