◆文/福建省陳育彬技能大師工作室 陳育彬 孫正權(quán) 吳欽松

故障現(xiàn)象

一輛2013款賓利歐陸，搭載W126.0L雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，行駛里程為80000km。據(jù)車主反映，該車在不平路面上行駛時(shí)，組合儀表上多個(gè)故障燈偶爾會(huì)點(diǎn)亮一下，然后很快又會(huì)自動(dòng)熄滅，但車輛可以正常行駛，未發(fā)現(xiàn)其他異常情況。

故障診斷與排除

使用診斷儀器進(jìn)行全車掃描，讀取到多個(gè)控制單元無法通信的偶發(fā)性故障碼(圖1)：00778-轉(zhuǎn)向角傳感器無信號(hào)通信；01315-變速器控制單元無信號(hào)通信；01317-組合儀表中的控制單元無信號(hào)通信；01310-水平高度控制系統(tǒng)控制單元無信號(hào)通信；00473-電子駐車/手動(dòng)制動(dòng)器控制單元J540無信號(hào)通信；01314-發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元無信號(hào)通信；01321-安全氣囊控制單元不可信信號(hào)。

與車主一起上路試車，行駛了大約10km左右，故障再現(xiàn)了一次。出現(xiàn)故障時(shí)，組合儀表上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈、變速器故障燈、安全氣囊報(bào)警燈、空氣懸架指示燈、電子駐車制動(dòng)指示燈等點(diǎn)亮一會(huì)兒后，又自動(dòng)熄滅。與車主之前描述的故障現(xiàn)象一致。

查看故障車型的網(wǎng)關(guān)線路圖(圖2)，發(fā)現(xiàn)故障車型的總線系統(tǒng)包括：動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總線(Powertrain bus)、舒適總線(Comfort bus)、信息娛樂總線(Infotainment bus)等總線系統(tǒng)。與偶發(fā)無通信相關(guān)的控制單元主要是：發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、變速器控制單元、安全氣囊控制單元、電子駐車制動(dòng)器控制單元、水平高度控制系統(tǒng)控制單元和組合儀表控制單元。這些控制單元均與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總線相連。對(duì)于偶發(fā)性故障，故障征兆模擬試驗(yàn)是一種行之有效的診斷措施。由于故障車這種偶發(fā)性故障在平時(shí)沒有明顯的征兆，只在特殊條件下才會(huì)偶然出現(xiàn)，而且故障持續(xù)的時(shí)間又非常短，以至于維修技術(shù)人員很難在短時(shí)間捕捉到有用的故障數(shù)據(jù)和信息。因此，要想對(duì)這種偶發(fā)性的故障進(jìn)行有效且快速地診斷，維修人員必須首先模擬出與車輛出現(xiàn)故障時(shí)相似的條件和環(huán)境，想盡千方百計(jì)使得故障再現(xiàn)。

為了搞清到底都有多少控制單元出現(xiàn)了無法通信的問題，同時(shí)也想進(jìn)一步確認(rèn)故障現(xiàn)象出現(xiàn)后是否會(huì)立即出現(xiàn)通信故障，我們決定刪除故障碼后再次上路進(jìn)行試車。帶上診斷電腦，刻意找路面不平的道路進(jìn)行試車，但故障遲遲不肯再現(xiàn)，使得診斷工作難以繼續(xù)，不得不另辟蹊徑?？紤]到故障現(xiàn)象通常發(fā)生在不平路面上，那么我們可不可以通過緊急制動(dòng)來模擬呢？于是我們找了一個(gè)空曠的路面，在交通允許的情況下進(jìn)行緊急制動(dòng)。通過反復(fù)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，只要進(jìn)行緊急制動(dòng)時(shí)，故障車組合儀表上的故障燈都會(huì)閃爍一下。至此，我們找到了一個(gè)簡單的試車方法，而且路試結(jié)果與車主描述的故障現(xiàn)象一致。

導(dǎo)致多個(gè)控制單元通信中斷的可能原因主要有：CAN總線斷路、短路；CAN總線節(jié)點(diǎn)故障；控制單元的供電、搭鐵線不良；控制單元內(nèi)部接觸不良；信號(hào)干擾等。對(duì)故障碼和故障現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析，初步判斷動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總線出現(xiàn)故障的可能性最大。因此，應(yīng)重點(diǎn)檢查CAN插頭是否存在進(jìn)水、腐蝕，CAN線路是否存在短路、斷路等異常情況。由于故障車型的控制模塊較多，直接找尋拆裝護(hù)板逐個(gè)找尋控制模塊比較費(fèi)時(shí)耗力。通過查詢電路發(fā)現(xiàn)，這些失去通信的控制單元的總線都與左側(cè)B柱地毯下方的CAN接頭(圖3)相連。因此，可以通過逐一拔下此處的CAN接頭，如果波形或電壓恢復(fù)正常，則說明這個(gè)CAN接頭所連接的模塊有問題或CAN線路有問題。

使用示波器對(duì)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總線的波形進(jìn)行測(cè)量，圖4顯示的是正常的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總線波形，示波器通道A連接CAN L線(綠色波形)，通道B連接CAN H線(紫色波形)。當(dāng)然，如果在波形測(cè)量時(shí)，通道1測(cè)量CAN H，通道2測(cè)量CAN L，通道A與通道B的零線坐標(biāo)置于等高，在同一零坐標(biāo)下對(duì)波形的電壓值進(jìn)行分析更為簡便。需要解釋的是，在對(duì)故障車進(jìn)行波形的實(shí)際檢測(cè)中，通道A連接的是CAN L線，通道B連接的是CAN H。在進(jìn)行緊急制動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)波形CAN H與CAN L的電壓出現(xiàn)了瞬間被拉低至0的情況。如圖5所示，紫色的是CAN H波形，綠色的是CAN L波形，兩個(gè)波形的電壓均出現(xiàn)接近0的時(shí)間達(dá)到3ms。

由于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總線連接的控制單元較多，采用對(duì)節(jié)點(diǎn)總線逐一拔除的試車方式，可以較快速地找出導(dǎo)致CAN總線瞬間對(duì)地短路的總線或模塊。當(dāng)拔下空氣懸架控制單元的CAN總線插頭時(shí)，發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象消失了，由此可以鎖定故障點(diǎn)在于空氣懸架控制單元或其總線方面?？赡艿墓收显蛴校嚎諝鈶壹芸刂茊卧狢AN驅(qū)動(dòng)總線對(duì)地短路；控制單元故障等。

賓利歐陸空氣懸架系統(tǒng)的控制單元位于后備箱右側(cè)，找到該控制單元后，對(duì)其插頭和線路進(jìn)行逐一檢查(圖6)。當(dāng)拔下空氣懸架控制單元的插頭后反復(fù)試車，故障現(xiàn)象一直沒有再現(xiàn)。檢查控制單元針腳，未發(fā)現(xiàn)插頭腐蝕、針腳短路等異常情況。仔細(xì)檢查CAN總線的線束，發(fā)現(xiàn)CAN H和CAN L總線存在破皮現(xiàn)象，而且與空氣懸架控制單元的金屬外殼非常接近。在不平路面或緊急制動(dòng)時(shí)，CAN總線可能出現(xiàn)瞬間短路的現(xiàn)象。對(duì)該處破損的CAN總線進(jìn)行處理后，交車一段時(shí)間后電話回訪，車主反饋該車未再出現(xiàn)同樣的故障。至此，可確認(rèn)該車故障已被徹底排除。

維修小結(jié)

一般來說，導(dǎo)致CAN總線系統(tǒng)故障的常見原因有四種：電源故障、節(jié)點(diǎn)故障、鏈路故障以及信號(hào)干擾。

電源故障主要是蓄電池、發(fā)電機(jī)供電線路、熔斷絲等元器件工作異常。這種情況可能造成某一個(gè)模塊與其他模塊無法通信，也可能是公共的電源出現(xiàn)故障導(dǎo)致多個(gè)相關(guān)的控制單元無法通信。節(jié)點(diǎn)故障就是控制單元的故障，主要是各類控制單元、傳感器等元器件工作異常。而當(dāng)CAN總線系統(tǒng)的鏈路(通信線路)出現(xiàn)故障時(shí)，例如通信線路的短路時(shí)，會(huì)引起整個(gè)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)失效，各節(jié)點(diǎn)(控制單元)無法通信，表現(xiàn)為組合儀表上的多個(gè)控制單元故障指示燈點(diǎn)亮。信號(hào)干擾主要來自發(fā)電機(jī)、火花塞以及車上加裝的大功率設(shè)備等。

在CAN總線檢測(cè)中，示波器具有非常重要的作用。通過對(duì)CAN總線波形的分析，我們可以初步判斷總線傳輸?shù)男盘?hào)是否正常。當(dāng)使用診斷儀器讀取到多個(gè)控制單元無法通信的故障記錄時(shí)，用示波器進(jìn)行檢測(cè)是非常有必要的，可以較為快速地確定故障點(diǎn)的位置以及故障引發(fā)的原因。在實(shí)際維修過程中，重點(diǎn)檢查CAN總線轉(zhuǎn)換插頭以及控制單元是否進(jìn)水、腐蝕、虛接，檢查CAN線束是否破皮、短路和斷路。