【Pico汽車示波器診斷】2010年 奧迪 Audi A4 恆溫空調系統冷氣不製冷

故障現象:

一輛2010年 奧迪 A4,車主反應,該車空調冷氣異常,無法製冷。

故障診斷:

1. 掃描車輛故障碼,發現“09-電子中央電氣系統”(即車載電網控制單元,J519)中存儲有故障碼“00256 冷媒壓力/溫度傳感器(G395)無信號/通信”;讀取壓力感知器數據,顯示故障,說明冷氣壓力感知器訊號異常。

2. 查詢電路圖,發現G395透過LIN線將壓力訊號給J519。 依照故障碼與測量值分析,認為可能的故障原因有:

  • G395(冷媒壓力/溫度)或其線路故障
  • J519(車載電網控制單元)故障

3. 使用萬用表量測G395端子3與端子1電壓值,為電瓶電壓,代表G395的供電與搭鐵線路正常。

4. 使用Pico示波器量測G395端子2的LIN訊號,隱性電壓約為12.4 V,顯性電壓約為1 V,均正常,由此排除LIN線存在故障的可能。

有部分LIN報文幀(LIN報文幀包括幀頭和應答兩個部分,每段LIN報文幀的幀頭部分十分相似,由主節點發送給從節點,從節點接收幀頭並作出解析,然後發送應答,幀頭後面就是從節點對主節點的應答信息)只有幀頭沒有應答,由此推斷G395損壞,無法應答。

更換G395後試車,故障依舊,難道新的G395質量有問題?場內剛好有一台A6,依次將新、舊G395裝在奧迪A6L車上試車,均能夠顯示空調壓力,而將奧迪A6L車的G395裝在故障車上,故障依舊,由此說明新、舊G395都是正常的,故障是由其他原因引起。

5. 分析線路圖得知,G395與G238(空氣質量感知器)在同一條LIN線上,若J519損壞,G238的訊號應該也會異常。 拔除G238插頭,發現新增了一個故障碼 “01592 空氣質量傳感器(G238)無信號/通信” ,說明G238訊號傳輸正常。

6. 裝回G238插頭,量測G238與G395的LIN訊號,對比發現有一段LIN報文的答應部份不一致,從G238測得顯性電壓為6V,過高,已影響訊號識別;從G395測得顯性電壓約為0.7V,比幀頭部份的顯性電壓(約1V)低了0.3V,但不影響訊號識別。

7. 使用Pico軟體中的串行譯碼功能對LIN通訊波型進行譯碼,發現LIN報文幀頭部份譯碼正常,ID為64,但答應部份譯碼失敗,懷疑答硬幣份是由G395所發出的。拔除G395插頭,發現G238和G395的LIN波型恢復一致,再次對LIN波型譯碼,發現ID為64的LIN報文應答部分的波形消失了,由此確定ID為64的LIN報文是對應G395的訊號。

由上述檢測得知,從G395端子2上測得G395發出的LIN波形正常,但是從G238端子3上測得G395發出的信號波形異常。用萬用表導通檔測量G395導線連接器端子2與G238導線連接器端子3之間的導通情況,不導通,由此推斷G395端子2與LIN接點B549之間的LIN線存在虛接。

8. 檢查相關線束,發現G395端子2與LIN接點B549之間的LIN線存在虛接,輕輕拉扯,LIN線便從虛接位置斷開。

9. 修復斷路的LIN線後空調壓力顯示正常,空調恢復製冷功能,故障排除。

診斷結論:

通過本案例可以發現,當LIN線上的某個從節點的線路中有虛接電阻時,該虛接電阻兩側的LIN通訊波形是不一樣的,單看從節點側的通訊波形容易引起誤判。對於靠近主節點側(測量點2) 的LIN通訊波形,幀頭部分正常,其他從節點應答時的顯性電壓正常,但當從節點3應答時,顯性電壓上移,虛接電阻越大,上移幅度越大;對於靠近從節點側(測量點1) 的LIN通信波形,從節點3應答時的顯性電壓正常,幀頭部分的顯性電壓上移,其他從節點應答時的顯性電壓也上移,虛接電阻越大,上移幅度越大。

當虛接電阻較小時,幀頭和應答部分的顯性電壓均在正常範圍,不影響信號傳輸;當虛接電阻較大時,從節點3能接收及識別幀頭,然後做出應答,但主節點卻無法識別從節點3的應答部分,本案例就屬於這種情況;若繼續增大虛接電阻,從節點3將無法識別主節點發送的幀頭,此時從節點不應答。

例如,某輛車LIN線從節點上串聯20 kΩ的電阻,下圖紅色波形為靠近從節點側的波形,藍色為靠近主節點側的波形,分析可知,在藍色波形中,有一段應答部分的顯性電壓已接近蓄電池電壓,無法正常傳遞信號;紅色波形中,有一段幀頭部分的顯性電壓約為4.8V,偏高,但還可以傳遞信號,並且應答部分的顯性電壓是正常的,其他波形對應其他從節點的通信,其幀頭和應答部分的顯性電壓均偏高。