故障现象
一辆2019款奔驰GLC260L 4MATIC (CODE 809),搭载274 920型发动机,
VIN/FIN码LE42531461L******,行驶里
程为43 104km,该车发动机无法启动,且仪表台上出现各种报警信息。
故障诊断与排除
该车是被拖车拖入店内的。通过检查发现故障很容易再现,按启动按钮时,有时出现无反应、挡位不显示、座椅无法移动、后视镜无法折叠、车窗玻璃无法升降、锁车解锁转向灯不亮等异常现象,且仪表台出现各种报警信息。
询问车主得知,该车没有在特殊条件下(涉水、极限越野等)使用的记录,但加装了360全景系统。
连接诊断仪进行快速测试发现,车内控制器区域网络(CAN B)上的所有控制单元均无法连接;电子点火开关N73存储有1个当前状态的故障码:U001988-车内控制器区域网络(CAN)通信存在故障,总线关闭;传动系统控制单元N127和发动机控制单元N3/10都设置了当前状态的故障
码:U014087-与信号采集及促动控制模组的通信存在功能故障,信息缺失;组合仪表A1、气囊控制单元N2/10、驻车系统控制单元N62和转向柱模块N80都设置了当前状态的故障码:U014187-与前部信号采集及促动控制模组的通信存在故障,信息缺失;组合仪表A1还设置了当前状态的故障码:U014287-与后部信号采集及促动控制模组的通信存在故障,信息缺失;电控车辆稳定行驶系统ESP控制单元N30/4设置了两个当前状态的故障码:U0142FA-与后部信号采集及促动控制模组的通信存在故障、U0141FA-与前部信号采集及促动控制模组的通信存在故障(图20)。
◆文/河南 刘勤中
车辆年检车主本人不去可以吗奔驰网络架构发展与典型故障案例(下)
(接上期)
大众新朗逸图片
图20 故障车奔驰GLC260L内存储的故障码
查看故障车型整车网络示意图(图21),车内控制器区域网络(CAN B)共有两个CAN 分配器X30/32(位于左前门槛旁)和X30/33(位于右前门槛旁)。CAN B网络瘫痪,总线关闭故障的可能原因有:CAN B线路故障,如CAN H/L数据线对地或对正极短路、互短;CAN B分配器故障,如进水腐蚀;CAN B上的某个控制单元内部电气故障。
对故障车进行断电处理,故障依旧。掀开地毯,检查位于左前门槛旁的车内CAN B 分配器X30/32,没有进水腐蚀迹象;测量CAN B网络CAN H对地电压0.4V,CAN L对地电压0.3V,不正常,正常的载波电压应为2.5V,查看波形也不正常(图22)。
测量CAN B分配器X30/32的CAN H与CAN L之间的电阻,为60Ω,正常;测量CAN B单个线束对地电阻,显示“OL”,说明没有对地短路,正常,CAN H和CAN L 之间没有相互短路;从CAN B的分配器X30/32上逐个拔掉CAN线插头,当拔下某个插头
后,仪表台上突然显示变速器挡位了,此时发动机也能正常启动,CAN线电压恢复正常,波形恢复正常(图23)。
进行快速测试,确认这是后部信号采集及促动控制模组(SAM)的CAN B插头; 测量CAN B分配器X30/32到后SAM之间的电阻0.2Ω,正常;再将后SAM的CAN 线插头插回CAN B分配器X30/32,CAN
B波形立刻出现明显异常;挑出后SAM 插头上的CAN B的两根信号线,再将后SAM的CAN B另一端的插头插回分配器X30/32,此时可以正常启动。由此可以判定,后SAM至CANB分配器之间的线束正常;检查后SAM内部,无进水腐蚀或烧蚀的现象。郑州豪车猛撞本田
综合以上检测分析,该车故障原因是后部信号采集及促动控制模组(SAM)内部偶发性电气故障导致CAN B瘫痪,从而出现有时候打不着车及各项舒适功能失灵的故障。更换存在电气故障的后部信号采集及促动控制模组后试车,该车故障被彻底排除。
维修小结
对于CAN线的检测,检查CAN H和CAN L的数字信号平均电压,只能判断是否对地短路或对正极短路。即使电压值在经验值的正常范围内,也不能确定CAN 通讯是否正常,而要接合电阻的测量,确认是否存在过大的接触电阻,过大的接触电阻会导致CAN通讯异常。CAN通讯最佳和最快的确认步骤是:先测量电阻确认的线路导通状况,之后用示波器检查CAN H和CAN L的波形。
经验总结
通过上述3个案例可以看出,对于CAN线故障的检测,一般包括电阻测量、电压测量和波形检测。
对于电阻测量,为了避免信号反射,在2个CAN总线用户上分别连接一个120Ω
的终端电阻。这2个终端电阻并联,并构成
图21 故障车奔驰GLC260L整车网络示意图
图22 故障车车内CAN B网络波形异常
栏目编辑:桂江一 guijy@motorchina 维修实例
一个60Ω的等效电阻。断开车辆蓄电池的接地线,等待约3min,直到系统中的所有电容完成放电,再
用万用表电阻档测量CAN L与CAN H之间的阻值。阻值在60±2Ω左右为有效模式;阻值为零说明CAN L与CAN H之间短路;阻值为“OL”,说明CAN L或者CAN H 有断路。
新尊驰对于电压测量,根据CAN总线唤醒的情况,用万用表电压档测量CAN L与信号地、CAN H与信号地之间的电压。正常情况下,C A N L与信号地的电压为1.5±2.5V左右,一般实际测量值在
2.4V左右;CAN H与信号地的电压为
3.5±2.5V左右,实际测量值为2.6V左右;CAN L和CAN H间的电压应该为5V 左右。如果电压值为零,则说明与地线短路或线路断路;如果电压值大于5V,说明与电源短路。
通过示波器测量波形是最直观和最准确的方法。如果发现CAN波形异常,除了CAN L或CAN H导线上可能存在短路或断路故障以外,也可能是某个控制单元损坏,存在电气故障。为了查故障原因,
建议进行下列检测:最高为10Mbit/s,属于C+类网络。
FlexRay采用线型拓扑结构,根据模块的位置,每条FlexRay支路包括通用节点(U)、中间节点电脑(M)和终端节点(E)。
在汽车网络系统中,为了避免信息传到终端反射回来,对正在传输的信息造成干扰和影响,CAN总线联网系统一般在传输终端设置终端电阻器,FIexRay总线也不例外。通用节点(U)的电阻为102Ω,中间节点(M)电阻为2 426Ω,终端节点(E)电阻为102Ω(图24),各电阻为并联关系,完整支路的阻值约为45~55Ω。此外还有4个特殊的控制单元,既可以作为中间节点,也可以作为终端节点,分别是:N127传动系统控制单元、N51/3主动车身控制系统控制单元、N62驻车系统控制单元、N62/1雷达传感器控制单元。它们内部既有2 426Ω的电阻,也有102Ω的电阻,作为中间节点时只连接2 426Ω电阻,作为终端节点时两个电阻都并联在电路中。
对于FIexRay总线故障的诊断检测方法是:首先使用诊断仪读取故障码、查看数据流,然后分析电路图并梳理逻辑关联,最后进行综合分析和判断。具体的诊断步骤是:
1.首先测量FlexRay总线的信号电压(平均值),绿BP线经验值为
2.53V,粉BM线经验值为2.58V。如果实测值为0,说明对地短路;如果实测值为12V,说明对电源短路。
2.通过查看电路图,并根据快速测试的结果,确定在整条FlexRay支路的某个插接器或模块处断开,然后在断开处的两
端测量FlexRay总线终端电阻阻值,分析
图23 故障车车内CAN B网络波形恢复正常
1.将总线用户从CAN总线上依次拔
下,同时观察电压或波形的变化,直至恢
复正常,再通过诊断仪进行快速测试,看
少了那个控制单元,从而到故障原因(控
制单元X);
2.检查通往控制单元X的CAN线是否
短路或断路;
3.如有可能,进一步拆检控制单元X。
长安奔奔新能源e-star第4代网络架构中出现的FlexRay是一
个快速、确定性和容错总线系统,其信号
不是基于事件而传输,而是在固定的确定
时间窗口期间传输,因此,可降低总线负
载。时间窗口分为静态和动态部分。为了
提高抗干扰性,悬挂系统FlexRay由一条
远景论坛绞合双芯数据线组成,连接的每个控制单
元都能够传输或接收数据,数据传输速率
图24 CAN总线联网系统终端电阻器
和计算检测结果,判断总线故障原因,确定总线断路点及短路点部位。如:断开N73插头,测量N80侧的电阻,如果结果是1 138~1 270Ω,则说明是N30/4与N127之间出现断路故障(图25)。需要说明的是如果线路出现挤压变形或插头腐蚀等损坏情况时,在静态模式(断电)下电阻值可能位于公差范围内,但在动态模式(工作)时电气影响因素可能引起波涌阻抗提高,从而出现数据传输问题。
3.通过示波器HMS 990查看FlexRay 总线波形。这种方法是奔驰厂家不推荐的,理由是FlexRay总线传输速度高,而示波器的带宽不足,无法正常呈现波形。
总之FlexRay总线的检测方法是:信号电压和电阻的测量。
此外FIexRay总线电缆损坏修复必须使用热缩管固定密封,不能简单连接,以避免进水腐蚀,或接触电阻过大而导致通
信异常。
(全文完)
图25 FlexRay电阻测量值对应故障点
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2.要求投稿内容真实完整地记录维修、诊断过程,故障现象与故障原因之间的逻辑关系描述清晰,检测数据记录翔实,图片使用高清图片,谢绝杜撰。
二、图文格式
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《汽车维修与保养》杂志社
2020年12月