【Pico汽車示波器診斷】2015年 福斯 Volkswagen Sharan 引擎偶發無法啟動

作者:中鑫之宝鹤壁店 赵玉宾

故障現象:

一輛2015年福斯 Sharan,搭載2.0t引擎,行駛里程約13萬公里,引擎偶發無法啟動,啟動馬達有時有工作,有時完全無反應。

故障診斷:

1. 試車,引擎可以正常運作,儀表上的ABS、ESP、TPMS等多個故障燈點亮。

2. 檢測故障碼,發現下列故障代碼, 由此推測驅動系統CAN總線存在故障。

  • “U0002 驅動系統數據總線:無通信”
  • “01312 傳動係數據總線損壞”
  • “U120100 數據總線無通信”等故障代碼

3. 清除故障碼,反覆試車,無法重現故障現象,決定使用示波器量測驅動CAN訊號,將Pico示波器連接兩個通道分別到網關(J533)導線連接器T20端子16(CAN H)和端子6 (CAN L),測得驅動CAN總線波型如下圖。

CAN H信號的隱性電壓為2.5 V,顯性電壓約為3.6 V,正常;CAN L信號的隱性電壓為2.5 V,顯性電壓約為1.4 V,正常;CAN H與CAN L的信號波形成鏡像對稱,差分信號(通道A-通道B)隱性電壓為0 V,顯性電壓約為2 V,正常。

4. 連接故障檢測儀和示波器進行路試,期間多次啟動引擎,故障出現,此時只有變速箱控制單元能夠與故障檢測儀進行通訊,引擎控制單元、ABS控制單元、動力轉向控制單元、電子駐車控制單元、安全氣囊控制單元皆顯示通訊錯誤。故障時的驅動CAN波型如下圖。

此時CAN L信號的隱性電壓為2.5 V,顯性電壓約1.4 V,正常;CAN H信號在2.1 V~2.5 V波動,且波動趨勢與CAN L信號變化趨勢同步;差分信號顯性電壓為0.8 V左右,過低,無法傳遞有效數據,整個驅動系統CAN總線癱瘓。

5. 故障現象持續約3 min,隨後又恢復正常。排除CAN H訊號對搭鐵、電源及CAN L訊號短路的可能,推斷可能的故障原因有:

  • 某段CAN H信號電路虛接(比如線路接觸不良、導線連接器未安裝到位、導線連接器端子鬆動等);
  • 驅動系統CAN總線上的某個控制單元故障。

查看維修資料得知該車的驅動CAN系統有10個控制單元分別為引擎控制單元、變速箱控制單元、ABS控制單元、動力轉向控制單元、組合儀表、駐車輔助控制單元、安全氣囊控制單元、檔位開關、彎道燈和前照燈照明距離調節控制單元及網關。

6. 依序拔除驅動CAN總線上的各個控制單元的導線連接器,並使用合適的廢棄控制單元的端子檢查CAN H端子和CAN L端子,結果發現引擎控制單元導線連接器T94上的CAN H端子(端子68)鬆動。

7. 修復引擎控制單元導線連接器T94上端子68,回裝後反覆試車,故障不再出現,順利排除。

診斷結論:

驅動系統CAN總線的容錯性較低,引擎控制單元導線連接器T94上的CAN H端子鬆動,使得CAN H信號電壓異常,導致差分信號電壓過低,無法有效傳輸隱性和顯性狀態信號,從而導致驅動系統CAN總線通信癱瘓。正常情況下,驅動系統CAN總線上的用戶需要經過驅動系統CAN總線、網關及數據診斷接口才能與故障檢測儀建立通信,而變速箱控制單元還可以通過其導線連接器T20e端子1與數據診斷接口端子7之間的線路進行通信,因此即使驅動系統CAN總線癱瘓,變速箱控制單元仍可以與故障檢測儀建立通信。