故障現象
一輛2013年款的Land Rover Freelander 2,搭載2.0L Si4 Petrol引擎,總行駛里程約4.5萬公里。
車主反應,車輛會偶爾無法啟動。當故障發生時,嘗試啟動引擎後,儀表板會顯示「擋位不在P檔」和「充電系統故障」等提示,當中央顯示屏不亮。一段時間後,儀表板會自動熄滅。此時再按點火開關,儀表板會顯示「找不到鑰匙」。再等一下後,故障現象則會消失。在過去的一年內,這種故障已經發生了七八次,尤其在冬季,故障出現頻率較高,但沒有明顯的規律。
故障診斷
首先,我們進行試車。由於是偶發性故障,當時並未複現故障現象。使用故障檢測儀檢查,發現車輛存有多個以「U」開頭的故障代碼,指向中速CAN總線。使用故障檢測儀進行網絡完整性測試,所有控制單元均可正常通信。為進一步確認故障是否由中速CAN總線引起,進行故障模擬:按下點火開關啟動引擎,人為將中速CAN總線的CAN H和CAN L短路,故障現象與車主描述一致。
圖1:車輛存儲的故障代碼
首先,我們進行試車。由於是偶發性故障,當時並未複現故障現象。使用Pico示波器進行故障檢測,發現車輛存有多個以「U」開頭的故障代碼,指向中速CAN總線。使用Pico示波器進行網絡完整性測試,所有控制單元均可正常通信。因此,為進一步確認故障是否由中速CAN總線引起,進行故障模擬:按下點火開關啟動引擎,人為將中速CAN總線的CAN H和CAN L短路,故障現象與車主描述一致。
裝復中速CAN總線,反覆試車,並使用虹科Pico示波器測量中速CAN總線信號波形,波形正常(圖2)。通過模擬振動和逐一敲擊中速CAN總線上的控制單進行測試,故障現象均無法重現。檢查各控制單元導線連接器連接正常,相關線路無破損。在廠家建議下,決定更換車身控制模塊後將車輛交給車主。七個月後,車主反饋故障再次出現,而且最近半個月內就出現了兩次,故障明顯頻繁了。
圖2:中速CAN總線信號波形正常
再次使用Pico示波器檢測,故障代碼依舊存在。由於故障都是出現在車輛啟動時,於是嘗試模擬車主的使用場景。測試中發現,當車輛長時間閉鎖(車輛休眠)後第一次解鎖,立刻操作左前座椅開關,左前座椅並不會調節。打開點火開關或啟動車輛後,再操作左前座椅開關,左前座椅仍然無法調節。解鎖約40秒後,左前座椅開關的調節功能恢復正常,但此時故障現象並未重現。對比正常車,在同樣長時間鎖定車輛後再解鎖,左前座椅開關調節功能可以立刻正常操作,因此說明故障車左前座椅開關調節功能異常。
根據左前座椅控制單元控制電路(圖3),使用萬用表測得左前座椅控制單元供電、搭鐵均正常。
圖3:左前座椅控制單元控制電路
在左前座椅開關調節功能異常時,測得中速CAN總線信號波形明顯異常(圖4),約40秒後波形恢復正常,此時左前座椅開關調節功能也恢復正常。
圖4:中速CAN總線信號波形異常
脫開左前座椅控制單元導線連接器C2381和C2382後,將車輛長時間閉鎖,再測量車輛在解鎖激活時的中速CAN總線信號波形,結果正常,由此確定是左前座椅控制單元故障,導致故障現象出現。
故障更換
更換左前座椅控制單元,使用Pico示波器執行左前座椅控制單元更換程序,將車輛閉鎖20分鐘,解鎖後立即操作左前座椅開關,左前座椅可以調節。多次試車均正常,於是將車輛交給車主。一個月後車主反饋故障現象沒有再次出現,至此故障排除。
故障總結
處理這類低頻率、長間隔的偶發性故障時,捕捉故障發生時的通信狀態非常困難。為此,我們建議以下步驟:
- 了解使用場景:詳細了解車主的使用場景,並進行模擬,以便更好地復現故障。
- 測試相關控制單元:測試所有相關控制單元的功能狀態,以發現客戶可能忽略的其他現象。
- 解決容易重現的故障:優先解決那些容易重現且易於排除的故障,這可能同時解決相關聯的複雜且不易重現的故障。
此外,宏虹Pico示波器具備實時顯示和記錄功能,能夠非常有效地幫助捕捉偶發故障信號,不會錯過任何瞬間的信號變化。
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