文:邱建明
長安福特翼虎行駛中儀表信息顯示異常故障
文:邱建明
APIM控制單元
故障現象:一輛2015年款福特翼虎,車型代碼C520,搭載1.6 L發(fā)動機及6F35自動變速器,行駛里程約3.3萬km。用戶電話描述該車在行駛中儀表板中的各個報警燈亮起并伴隨報警聲不斷,轉速表及水溫表指示為零。由于無法確認車輛故障的嚴重程度,請用戶停車等待救援,維修人員前往現場施救,將車輛拖回店內。
檢查分析:車輛拖進店后,維修人員首先驗證用戶所描述的故障現象。起動發(fā)動機,觀察儀表板各報警指示燈、轉速表及水溫表,指示一切都正常。當車輛駛入工位進一步檢查時,用戶描述的故障出現了(圖1)。
眾所周知,當發(fā)動機運行時,儀表上所有的報警指示燈是熄滅的,不會有異常信息的提示和聲音報警,而該車故障出現時,在發(fā)動機運行情況下,儀表上的發(fā)動機故障檢查燈、安全氣囊報警燈、機油壓力報警燈、ABS報警燈、車輛電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP)報警燈、車輛制動系統(tǒng)報警燈同時點亮,轉速表、水溫表指示異常(零位),行車信息顯示屏提示發(fā)動機故障、泊車輔助系統(tǒng)故障以及信息顯示數據丟失等等。同時出現如此多的故障不太可能,初步診斷故障應該是網絡通訊系統(tǒng)故障,可能的原因為:網絡通訊線束插接件及針腳接觸不良、短路或斷路;網絡通訊系統(tǒng)相關控制單元故障。
為了進一步診斷故障,維修人員使用福特專用故障診斷儀IDS對車輛進行自檢、掃描以及網絡測試,檢測結果如圖2和圖3所示。網絡通訊系統(tǒng)中存儲了大量U打頭的網絡故障代碼,環(huán)境溫度傳感器及室內溫度傳感器數據異常,部分控制單元未激活。通過對這些故障代碼及異常數據的分析,進一步確認該起故障是部分網絡通訊系統(tǒng)出了故障所至。
查閱該車維修手冊及網絡電路圖(圖4),了解到該車配備了3個控制單元通訊網絡與數據傳輸線連接件16P故障診斷接口(DLC)連接。紅色傳輸線為高速控制器局域網(HS-CAN),綠色傳輸線為中速控制器局域網(MS-CAN),藍色傳輸線為信息和娛樂控制器局域網(I-CAN)。高速控制器局域網(HS-CAN)終端節(jié)點電阻(120 Ω)分別集成在BCM(車身控制單元)與PCM(動力控制單元)內,中速控制器局域網(MS-CAN)終端節(jié)點電阻(120Ω)分別集成在IC(儀表控制單元)與BCM(車身控制單元)內,信息和娛樂控制器局域網(I-CAN)終端節(jié)點電阻(120Ω)分別集成在IC(儀表控制單元)與ACU(音頻控制單元)內。高速控制器局域網(HS-CAN)雙絞線接入16P故障診斷接口(DLC)的6號端子與14號端子,中速控制器局域網(MS-CAN)雙絞線接入16P故障診斷接口(DLC)的3號端子與11號端子,信息和娛樂控制器局域網(I-CAN)雙絞線接入16P故障診斷接口(DLC)的1號端子與8號端子。
接下來,維修人員斷開蓄電池負極線,對3個控制單元通訊網絡終端節(jié)點電阻進行測量,測量電阻值為60 Ω左右,說明三大網絡節(jié)點傳輸沒有斷路、短路故障。安裝上蓄電池負極線,對三大網絡通訊線的波形與電壓進行測量。
首先測量高速控制器局域網(HSCAN)的6號和14號端子波形與電壓,測量結果如圖5所示。從示波器上明顯看到,網絡CAN線對電源短路了,形成一條拉升到電源電壓的平滑線,萬用表測量為11.39 V的高電壓。正常網絡CAN線電壓為2.00~3.50 V,問題終于找到了,但是什么原因引起高速控制器局域網(HSCAN)電壓接近蓄電池電壓呢?前面的維修診斷工作已經測量了終端電阻阻值正常,但網絡CAN線如果對電源短路是測量不出來的,于是根據網絡電路圖標識,再對相關的網絡插頭進行仔細檢查(圖6、圖7、圖8)。
對這幾個重要的網絡插頭檢查后,沒有發(fā)現網絡插頭、線束及針腳存在問題,插接良好,也不存在對電源短路的現象。此時維修工作陷入僵局,進一步整理思路,維修人員考慮到高速控制器局域網(HS-CAN)電壓接近電源電壓,會不會掛接的各個控制單元自身有故障引起電壓過高呢?根據這個思路,維修人員接下來用排查法來對網絡上掛接的各個控制單元進行斷網排查。
依據儀表的故障信息,先對高速控制器局域網(HS-CAN)掛接控制單元進行排查。每斷開一個控制單元,測量一次網絡波形與電壓,當拔下位于中央通道右側APIM(附件通訊接口控制單元)時,高速控制器局域網(HS-CAN)波形及電壓恢復正常(圖9)。再次插上APIM控制單元后,故障又出現。最終確定是APIM控制單元內部電子元件故障,造成高速控制器局域網(HS-CAN)傳輸線電壓異常升高,喪失高速網絡所有通訊能力。
從網絡電路圖(圖4)中可以看到APIM控制單元是3個網絡的會集點,負責對3個不同速率的網絡進行間接管理,因此它的好壞直接影響3個網絡的信息傳輸。這起故障的根本原因是APIM(附件通訊接口控制單元)內部電子元件故障,導致高速控制器局域網(HS-CAN)傳輸線電壓異常升高,喪失高速網絡所有通訊能力。引起儀表上各報警燈點亮,轉速表及水溫表指示異常,行車信息顯示屏數據丟失的綜合電子信息故障。
故障排除:更換APIM控制單元,故障排除。
回顧總結:對于這起故障,我們要充分利用維修手冊及網絡電路圖,分析網絡故障的特點,對于難度較大的網絡故障,采用逐一排查法診斷,才能準確高效地排除故障。
邱建明,本刊簽約作者,現任某品牌4S店技術總監(jiān)。在汽車維修行業(yè)從業(yè)30余年,其中從事技術管理工作20余年。自2003年起在廣汽本田4S店從事技術總監(jiān)工作,參加廣汽本田各車型技術培訓,并考取DT診斷技師資格證書及汽車維修工程師資格認證,此后又涉足不同品牌的技術管理,并潛心鉆研各品牌汽車維修技術,常年在國內著名汽車維修期刊上發(fā)表文章及維修心得。