汽修君案例:别克君越高速网络通讯异常
故障现象
一辆2 0 1 1 款君越轿车,行驶 47,869km,车辆使用过程中仪表各指针 归零,仪表显示屏交替显示“请检修AFL系 统”、“请检修驻车系统”、“请检修悬架系 统”、“请检修转向系统”……仪表显示屏上 逐一提示检修各高速网络模块(图1),同时 挡位指示灯不亮且行驶无力,故障出现后 几分钟消失,且每年夏季就会出现此偶发 性故障。
故障诊断与排除
车主开车来检查,但未见故障现象,使用GDS进行全车障码扫描,全部为U类故障,高速网络模块之间失去通讯(表1),连接G D S逐一进入全车各模块进行检 查,均能查看故障码和数据,判断此故障 是网络偶发性故障。查看此车网络配置有 高速GML AN、低速GML AN、底盘高速 GMLAN、局域网(LIN)到底是哪个网络出 现问题呢?
1.高速网络故障模拟:用一个带3安培 熔丝的跨接线分别将诊断接口6#和14#短 路、将诊断接口的6#和14#对地短路、将诊 断接口的6#和14#对电源短路。
现象是仪表指针归零,仪表交替显 示“请检修A F L系统”、“请检修驻车系 统”、“请检修悬架系统”、“请检修转向系 统”……仪表显示屏上逐一提示检修各高速 网络模块,挡位指示灯不亮且行驶无力,但 导航显示屏、空调和音响工作正常(图2)。
2.底盘扩展网络故障模拟:用一个带 3A熔丝的跨接线分别将诊断接口12#和 13#短路、分别将诊断接口的12#和13#分 别对地短路、分别将诊断接口的12#和13# 对电源短路。
现象是仪表指针正常、导航显示屏、 空调、音响正常, 车辆加速正常。
3.低速网络故障模拟:用一个带3A熔 丝的跨接线分别将诊断接口1#对地短路、 对电源短路。
现象是仪表黑屏且仪表指正归零,导 航显示屏黑屏,车辆加速正常。
从上面模拟实验来看导致此问题为高 速网络出现的问题,此车高速网络布局(图3) 清除DTC后试车故障没再出现,处理发动 机舱内所有搭铁点,并将地胶拆下,但没有 发现地胶有进水痕迹,检查地胶下搭铁点 及插头未见异常,为保险起见将前照灯控 制模块、转向控制模块、燃油泵控制模块、 悬架控制模块和同款车辆对调后让车主 使用观察。车主使用几天后故障再现,这次是直接带着故障现象来的,用诊断工具GDS进行读取故障码依旧,怀疑是高速网络上某个模块干扰导致,依次将可能存在故障的悬架控制模块、ABS模块、TCM模块、安吉星模块、大灯模块、转向模块、收音机、空调模块、PEPS(遥控防盗)模块、EPB模块、座椅模块、仪表、倒车雷达模块、天窗模块插头拔下故障依旧。恢复所有模块插头用示波仪测量诊断接口的6#发现波形在1.5V-3.7V明显不对(图4),正常波形应该在2.5V-3.5V,测量诊断接口14#波形在2.5.V-1.5V正常(图5)。
底盘扩展网络波形正常且无杂波。从波形上看应该是高速网络上CAN-H线路出现问题,测量高速网CAN-H电压为2.8V,CAN-L电压2.2V,判断没有对电源短路。分别测量诊断接口6#和14#对和搭铁电阻均为无穷大,判断没有对地短路,将车辆熄火把电瓶负极桩头拆下后。用万用表测量诊断接口6#和14#之间的电阻为60Ω正常,从上面诊断结果看高速网络线没有对地、对电源短路,终端电阻也正常,哪为什么会出现故障?这时陷入困境,接上电瓶重新着车时车辆又恢复正常。此车故障为偶发性故障,故障现象时有时无且每到夏季天热此故障才会重现,出现故障时只要熄火等一会故障就会消失。查看此车终端电阻在ECM和EPB(驻车制动)内部(图3),决定等故障出现时以最短的时间测量这两个终端电阻是否在120Ω范围之内,由此判断ECM和EPB是否正常,于是将车辆开到烤漆房进行加热,可怎么加热故障就是不出现,再次将车辆放在太阳下直晒,4天后故障重现,这时分别测量ECM和EPB的终端电阻为120Ω正常。
查阅维修记录,发现此车除了ECM,其他模块均与正常车对调过,可ECM只要编过程序就只能在此车上使用,而且费用太高,于是决定等故障出现时先排除线路故障,查看高速网络布局图,从诊断接口分别到ECM和EPB分为两路。
多次试车等故障出现时测量诊断接口DLC6#至EPB的F#为0.3Ω测量结果正常,测量诊断接口DLC14#至EPB的L#为0.3Ω测量结果正常,测量DLC的14#至ECM的X1-40#为0.3Ω测量结果正常,测量DLC的6#至ECM的X1-39#为无穷大测量结果不正确,看来线路出现问题(图7)。
逐一查看故障网络线路针脚时最终发现EBCM(电子制动模块)的17#针脚内部有些异物(图8),将其针脚退下后分解发现像塑料一样的东西粘在针脚内部,重新焊接一针脚后多次试车确认故障排除。
汽修君点评
此车故障属于偶发性故障,排除此例故障需要熟悉该车网络,作者根据故障现象和故障码的含义,初步判断出此车是高速网络出现故障,诊断思路基本正确。然后作者测量阻值和波形,检查方法也正确。像此例偶发性的故障,应该结合故障车的电路重点检查线束和插头。
别克君越无法启动且仪表多个故障灯亮
一辆行驶里程约2.2万km、配置LFV 1.5T发动机的2020年别克君越轿车。客户反映:该车无法启动,启动机无反应,仪表多个故障灯点亮并提示“维护保养变速器”,如图1所示。
故障诊断:验证故障,踩制动踏板并按压点火开关,车辆无法启动,启动机不运转,仪表上多个故障灯点亮并提示“维护保养变速器”且挡位不显示。GDS检测故障码(如图2所示)为U0073 00 CAN总线通信;U0422 00从车身控制模块收到的数据无效。
GDS全车诊断查看所有模块通信情况,其中DLC的6号、14号端子的高速GMLAN上所有模块都无法通信,如发动机控制模块、底盘控制模块、变速器控制模块等,如图3所示。
车辆装备了K56串行数据网关模块,用于处理多个GMLAN总线之间的通信,并用作隔离安全网络与不安全网络的网关。K56串行数据网关模块和故障诊断仪之间的通信通过主高速GMLAN总线完成。当K56串行数据网关模块不进行通信时,故障诊断仪无法与车辆通信。分析可能原因:高速GMLAN网络线路故障、高速GMLAN网络上的模块故障等。
根据实车RPO代码,查询维修手册电路图得知,高速GMLAN网络上有K20发动机控制模块、K71变速器控制模块、K43动力转向控制模块、K160制动系统控制模块、K38底盘控制模块、K9车身控制模块和K56串行数据网关模块,120Ω终端电阻在K加发动机控制模块和K9车身控制模块里。高速GMLAN网络上的模块串行连接。
断开X115插头,测量X115/12和X115/13(车身模块侧)的终端电阻为121.9Ω,测量X115/12和X115/13(发动机控制模块侧)的终端电阻为123.1Ω,GMLAN网络线导通性正常,如图4所示。
连接X115插头,用示波器测量X115/12和X115/13的网络波形。示波器上通道1和通道2无波形显示。断开X115插头,用示波器测量X115/12和X115/13的网络波形(发动机控制模块侧),示波器上通道1和通道2波形显示正常,如图5所示。
故障范围为K160制动系统控制模块、K38底盘控制模块、K9车身控制模块和K56串行数据网关模块或X115至车身控制模块的GMLAN网络线上。网络线上无波形,无电压,测量网络线对地短路情况。用万用表测量X115/12对地电阻为66.7Ω,不正常,如图6所示。
依次断开K9车身控制模块、K56串行数据网关模块、K38底盘控制模块和K160制动系统控制模块,再查看X115/12对地电阻,断开所有模块均无效,电阻仍为66.7Ω。
故障范围锁定为X115/12至K160制动系统控制模块的网络线。通过查找,发现靠近左前水箱框架处的线束固定不当,有摩擦现象,导线绝缘层已破损,对地电阻太小,如图7所示。
修复GMLAN高速网络线并重新正确布线、固定,高速GMLAN模块通信正常,波形恢复正常,车辆正常着车,故障排除。故障原因为X115/12至K160制动系统控制模块的网络线布线固定不当摩擦,绝缘层破损,网络线对地电阻太小。
故障总结:高速GMLAN网络线布线固定不当与水箱框架摩擦,对地电阻太小导致整个网络瘫痪,所有模块失去通信,车辆无法启动。2021年君越的网络连接形式有别于上一代,DLC诊断插头并未直接连接在各个网络上,而是通过网关模块进行连接,以往可以在DLC诊断插头处测量GMLAN网络的终端电阻,可现在行不通了,需要在网络中寻找合适的测量点,如断开某个模块或插头,分别测量终端电阻,从而判断网络的导通情况,也可借助示波器判断网络的通信情况。