2024年3月26日发(作者:2万一3万新能源电动汽车)

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维修实例

2020年捷豹路虎卫士转向柱被锁

◆文/浙江 蔡永福

故障现象

一辆2020年生产的捷豹路虎卫士,搭载AJ20-P6H型

3.0T发动机,VIN码为SALEA7EU7L*******,行驶里程为

29 556km,车主反映:该车仪表台上出现“转向柱已锁定”的

提示信息,发动机无法启动。

知,昨天用车和停车时没有发现任何异常,今早用遥控器解锁车

门时也都正常,只是上车准备启动发动机时,才发现仪表台上的

提示信息,且发动机无法启动。后来尝试重新锁车并等待车辆进

入休眠状态后,再次解锁并尝试启动发动机,但故障依旧。操作

遥控器,发现各个按键的功能均正常。

询问车主并检查故障车,该车无任何加装或改装,无任何维

修记录;查询技术网站,未发现任何与故障车型相关的关技术公

告和服务活动。尝试连接诊断电脑TCD,但一直无法连接,改用

诊断电脑PF,在故障车上发现诸多与网络相关的故障码(图2),

另外,ICCM、PSCM、VIM、TCU和AAM模块无法通信。

由于故障码太多,无法确认真正与故障现象相关的故障

码,所以只好先删除所有故障码,再重新读码,只剩下4个故障

码(图3):U040087-收到无效数据,消息消失;U004687-车

辆通信总线C消息消失;B130002-音频输出A一般信号故障;

B145496-右后侧接近传感器元件内部故障。另外,ICCM、

VIM和AAM模块依旧无法通信。对于故障码U004687的故障描

述及可能的故障原因如图4所示。

根据上述检测,并结合故障现象分析,初步判断是底盘CAN

网络(图5)存在故障,可能的故障原因有:底盘CAN网络的线路

对地、对电源短路;底盘CAN网络的线路断路或电阻过高;底盘

图1 故障车仪表台上的故障信息

故障诊断与排除

该车是被拖车拉到我店进行检修的。接车后,首先验证故障

现象。按点火开关尝试启动发动机时,仪表台上立即出现“转向

柱已锁定”的故障提示信息(图1),发动机无法启动。询问车主得

CAN网络系统的控制单元故障。故障车型底盘CAN网络部件位

维修小结

本案例中,车窗玻璃升降电机采用了两线控制模式,因此,

我们不能按照传统车窗玻璃升降电机的供电、搭铁来理解。由于

控制单元的高度集成,电机的正反转切换是由控制单元内部进行

控制,因此,不能单纯地通过测量电机的供电电压来诊断故障,

而是要通过测量“切换电压”的变化情况来判断。另外,采用两

线控制车窗玻璃升降电机的车型越来越多,希望本案例的诊断过

程能给同行带来一点启发。

专家

点评

焦建刚

本案例与2022年第8期本刊刊登的案

例《2019年奔驰GLE350车窗无法升降》

类似,同样是“左侧前车门控制单元中

储存有故障码:B18C12A-电动车窗电

当前的车辆,大部分都采取这种由车身控制模块根据开关

信号,再由车身控制模块发出车窗电机升降的指令给车门控制

单元,由车门控制单元直接驱动电机转动来进行车窗升降的控

制方式。没有特别之处。判断这类故障时,一般只需要三步就

可确定故障原因:第一步,按动相应开关,读取开关动作数

据,是否正常;第二步,执行动作测试,看电机是否动作;第

三步,直接对电机施加相反方向的电压,观察电机是否工作正

常。此方法,适用于这类通过LIN线控制的机构。希望维修技师

们,在遇到这类故障时,能够巧妙运用诊断仪的相应功能,以

便快速找到故障原因。

机位置传感器1存在故障,信号变化不存在;P060A64-控制单元

内的监控存在功能故障,存在一个不可信的信号”,而且最终发

现都是由左侧前门控制单元故障所致。两个案例中的故障现象相

同、故障码相同、故障车年款接近,只是故障车型稍有不同,为

此,不禁要问:是否存在硬件可靠性不高的问题?该故障是个别

现象还是普遍存在于这两个车型当中?这些都值得我们深思。

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图4 故障码U0046-87的故障描述及可能的故障原因

图2 故障车上存储的部分故障码

图5 故障车型底盘CAN网络电路

置如图6所示,底盘系统总线网络拓扑图如图7所示。

使用PICO波形检测仪检测底盘CAN网络(CHCAN)

C11-G1-2和C11-G1-3的波形如图8所示,显然不正常。

给故障车断电约5min后,测量底盘CAN网络上C11-G1-2

和C11-G1-3的电阻,为117.2Ω(图9),说明故障车CHCAN的

主干网络存在断路故障。

重新给故障车接好电源,准备使用PICO再次测量底盘CAN

网络的波形时发现,该车故障消失,此时测得底盘CHCAN网

络的波形图如图10所示,呈现以2.5V为基准、下至1.5V、上至

3.5V的镜像波形,正常。此时,再次断电测量底盘CAN网络的

图3 删码后重新读取的故障码

终端电阻,为63Ω。

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图8 故障车底盘CAN网络不正常的波形图

1-前照灯控制模块B(HCMB);2-防抱死制动系统控制模块(ABS);3-

图像处理模块(IPMA);4-胎压监测系统控制模块(TPM);5-分动箱控制

模块(TCCM);6-变速器控制模块(TCM);7-动力传动系统控制模块

(PCM);8-动力转向控制模块(PSCM);9-前照灯控制模块A(HCM);

10-定速巡航系统模块(CCM)。

图6 故障车型底盘CAN网络部件位置

图9 测量故障车底盘CAN网络的终端电阻

图10 故障车故障消失时底盘CAN网络的波形图

顺着整车的底盘CAN网络线束进行拉拽,发现在拉拽右侧脚

窝处通过防火墙进到发动机舱的线束时,故障现象再次出现。此

时,再次使用PICO检测底盘CAN网络的波形如图11所示,底盘

CANH的波形与底盘CANL的波形重叠,波形范围在1.2~2.5V之

间,由此可以判定该车底盘CANH线路存在断路故障。

顺着线束检查,发现在右侧脚窝处有一处固定线束的线卡箍

(图12),将线束勒得太紧,且卡箍比较硬,移动该处卡箍发现在

图7 故障车型底盘系统总线网络拓扑图

线束卡箍束缚处蓝色线束被勒断(图13)。

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导致底盘CAN网络上的各个模块无法正常的通信,而发动机启动

时需要接收到底盘CAN网络上各个模块内的启动时需要的信号,

如制动压力、变速器挡位等信息,但由于底盘CANH线路断路,

无法正常提供启动时所需的相关信号,所以发动机无法启动。

本案例中,底盘CAN网络出现故障时,虽然智能钥匙的遥

控功能正常,但是发动机无法正常启动,也无法应急启动,且仪

表上提示转向柱锁定的故障现象。对于CAN网络系统故障,首选

示波器对CAN网络的波形进行检测,通过对比正常的CAN网络

波形与故障时车辆的CAN网络的波形,基本可以判定故障点在

CAN网络上。

对于CAN网络主干线路故障,可以通过测量CANH和CANL

图11 故障再现时底盘CAN网络不正常的波形

的终端电阻进行诊断。正常情况下,该电阻为60Ω;如果出现断

路,则该电阻为120Ω;如果出现短路,则该电阻为0。然后,再

使用分段折半法,逐步缩小故障范围,直至找到具体的故障点。

专家

点评

焦建刚

这又是一例CAN通信系统断路

导致发动机无法启动的案例。近几年

来,由于CAN通信在车辆控制系统

上的大量应用,在带来车辆控制便

捷、线束数量减少的同时,CAN系统故障的比重也呈现逐年

上升的趋势,甚至出现了部分新车刚出4S店就因网络通信故

图12 故障位置

障而无法行驶的情况发生。究其原因,大部分是由于CAN通

信线路出现断路、对地短路、对电源短路、线束连接器接触

不良导致电阻过大等,使得系统通信异常,从而导致车辆故

障的发生。

在CAN系统故障中,造成断路的原因主要是由于制造或

维修过程中的疏忽使得线束损伤断裂;而导致短路的原因则比

较多,除了线束外保护皮损伤出现对地、对电源短之外,还有

由于漏水、漏液造成相邻端子腐蚀CAN线,从而引发漏电。而

针对这类故障,首先要使用诊断设备扫描所有控制模块的通信

情况,并读取相关故障码,以确定有哪些控制模块失去通信?

是个别模块失去通信,还是有多个模块失去通信?失去通信的

模块是否在同一CAN网络上?只有搞清这些问题,才能开展

有针对性的检测。另外,还需要汽车维修人员对所测车型的

CAN网络结构有全面的了解,并掌握适当的检测方法,如测量

图13 故障车上断开的底盘CANH线束

CAN-H、CAN-L的电压,测量CAN网络及其节点之间的电

阻,使用示波器检测工作波形。如故障无法及时再现,还需要

再结合故障现象进行模拟作业,以便探查故障的真正原因。

作者在进行该故障检测时,充分利用了诊断检测设备的

各项功能,对其工作电压、电阻、CAN-H、CAN-L的波形

进行了细致的检测和分析,最终找到了故障的根源。其诊断

流程合理、清晰,说明作者在CAN系统的故障诊断方面具有

比较深厚的功底。这篇案例对一线的技术人员具有很好的指

导意义。

使用万用表测量该断路线束的端子与底盘CHCAN网络

C11-G1-2之间的电阻,为0.8Ω,说明断路的线束正是底盘

CANH线。使用线束修理包修复底盘CANH线束后试车,仪表台

上的故障提示信息消失,发动机顺利启动,且路试正常,该车故

障被彻底排除。

维修小结

本案例中,由于底盘CANH线被用来固定线束的卡箍勒断,

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故障,底盘,网络,控制