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新途安控制器局域网(CAN)数据线故障的排除

  • 2013-06-09
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故障描述:

一辆2010年产上海大众新途安,搭载1.4TSI发动机,匹配双离合器变速器。在给该车做售前检查(PDI)时发现,发动机运转不稳而且转速表有规律地断续出现失效,变速器不能选挡,P/N挡指示灯有规律地闪烁,组合仪表上的OBD(车载自诊断)、ABS(防抱死制动)、ASR(驱动防滑)以及SRS(安全气囊)故障灯报警,保养提示指示符号闪烁。

故障分析:

图1 多个控制单元提示“故障”或无法到达

笔者使用上海大众专用故障诊断仪VAS5051B进入网关安装列表,发现多个控制单元提示“故障”或“无法达到”(图1),然后分别进入有故障的控制单元查询故障码及其含义。

驾驶员及乘客侧车门电子设备中的故障码为:01321——安全气囊控制单元J234无信号/通信(静态)。中央电子装置中的故障码为:00907——负荷管理干预(静态);00778——转向角传感器无信号/通信(静态);01309——动力转向控制单元J500无信号/通信(静态);01314——发动机控制单元无信号/通信(静态);01315——变速器控制单元无信号/通信(静态);01316—— 防抱死制动系统控制单元无信号/通信(静态);01321——安全气囊控制单元无信号/通信(静态)。数据总线诊断接口(网关)中的故障码为:01312——传动系数据总线损坏(静态)。

在网关安装列表中,虽然转向柱电子设备和仪表板显示有故障,但是进行故障查询时,诊断仪上显示无法进入;发动机控制单元、变速器电子设备、制动器电子系统、转向角传感器、动力转向及安全气囊显示无法到达。仔细观察这6个无法到达的控制单元,发现它们都连接到动力系统控制器局域网数据总线,这6个控制单元的自诊断是通过控制器局域网数据线与数据总线诊断接口(网关)进行连接来实现的,控制单元之间的信息交换也是通过控制器局域网数据线进行。

动力系统控制器局域网总线是由点火开关15号线激活,速率是所有控制器局域网总线中最高的,达到500 kb/s,并且高、低控制器局域网总线为环状结构,即任意一根控制器局域网数据线断路或短路,则控制器局域网总线无法工作,当然就不能传递信息;动力系统控制器局域网数据线的高位线颜色是橙/黑,低位线颜色是橙/棕。根据故障现象和网关安装列表中的提示,初步分析造成该故障的原因可能是动力系统控制器局域网数据线断路或短路。

图2 显示组125的测量值

图3 显示组126的测量值

笔者使用故障诊断仪进入数据总线诊断接口,选择读取测量数据块功能,查看显示组125和126,这2组的测量值是动力系统控制器局域网总线的通信状态,0表示没有通信,1表示通信正常。按照由上到下的排列顺序,125组的测量值内容为发动机0、变速器0、防抱死制动系统0以及组合仪表1(图2);126组的测量值内容为转向角传感器0、安全气囊0和转向辅助0(图3)。根据这些数据可以进一步判定故障是出现在动力系统控制器局域网总线上。

笔者拔下数据总线诊断接口的插头,根据电路图找到动力系统控制器局域网数据线的针脚,16号针脚是控制器局域网高位线(橙/黑)。此时需要再拔下一个动力系统控制器局域网数据线所连接的控制单元,考虑到安全气囊控制单元与数据总线诊断接口较近,于是将其插头拔下。找到动力系统控制器局域网高位线(橙/黑),测量高位线是否存在不导通或对地短路。测量后发现高位线对地短路,因此可以确定故障是由于高位线对地短路造成的。

图4 转向柱附近的节点

接下来检查造成控制器局域网高位线对地短路的原因。笔者首先拔下动力系统数据线所连接的控制单元插头,拔下插头后检查,依然对地短路。这说明故障不是由于控制单元内部短路造成的,而是相关线束存在问题。于是笔者检查外围线束,未见异常。数据总线诊断接口上的动力系统高位线与多个控制单元连接,在线束内部有一个共同的节点,笔者经过查找发现节点在转向柱附近(图4)。将节点拆开,并分开节点上的高位线,然后测量是哪根高位线对地短路。当测量一根通往发动机舱的高位线时,发现其对地短路。

图5 破损的线束

发动机舱安装有发动机控制单元、防抱死制动系统控制单元及电动转向机。为了将故障范围进一步缩小,笔者将对地短路的高位线与正常的高位线分开,将正常的高位线与数据总线诊断接口连接,然后再次读取网关安装列表,动力转向系统显示无法达到。看来故障点是出现在动力转向系统数据线上。该线束在蓄电池下方,于是笔者拆下蓄电池及支架后检查线束是否存在破损,发现在变速器的后端一根线已经磨破(图5),磨破的线正是高位线,至此故障原因查明。

故障解决:

修复破损的导线,故障彻底排除。

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