奥迪A6L轿车信息娱乐系统故障的诊断与排除

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背景

车型:一汽大众奥迪A6L 3.OL轿车

现象

车主反映车辆连续停放3天后蓄电池就会没电,但车辆能够起动。笔者接车后,先将蓄电池充好电,用蓄电池检测仪进行检测,蓄电池工作良好。但只要关闭点火开关一段时间,再打开信息娱乐系统(MM1)时,该系统无法工作。当蓄电池的电量只能满足下一次起动发动机时所需要的电量时,车辆电源管理器就会将娱乐系统关闭,故蓄电池没电时,车辆仍然能够起动。根据该车的故障现象。可以确定车辆部分电路存在放电现象。

方案

笔者首先连接故障诊断仪(PC版VAG5053)对车辆各个控制单元进行故障查询,除电源管理器控制单元中存储有电流关闭级1、电流关闭级2的故障码外,其他控制单元中的故障存储都存有含义为“电压低”这个偶发性故障码。将所有控制单元中的偶发性故障码清除后,打开信息娱乐(MMI)系统。该系统可以正常工作。测量车辆静态放电电流为0.056A,比正常数值偏大超过20mA。此时笔者开始进一步检查放电电路具体为车辆哪个部分。按照从干到支的检修顺序进行分析检查,未发现放电部位。在检查过程中,信息娱乐(MMI)系统一直都工作正常。 隔天起动车辆,信息娱乐(MMI)系统依然无法工作。于是笔者连接故障诊断仪VAG5053对该车网关安装列表进行诊断,在网关的安装列表中显示,与光纤环路相连接的各个控制单元均无法检测到(图1),且数据总线的诊断接口即网关J533控制单元中,有光纤环路断路的故障记录。 根据该车光纤系统(MOST—BUS媒体系统数据交换总线)的结构可知,如果系统无法开机,说明光纤系统中的个别控制单元无法正常工作,或各控制单元间的光纤出现了断路、破损等情况,使光纤环路不能形成回路。于是利用VAG5052的功能导航模块对网关J533进行光纤环路断路诊断,但发现光纤环路断路故障诊断和光波衰减3dB断环诊断均无法执行(图2),这说明问题的关键在于光纤系统。 在此需要说明一下光纤系统工作原理及工作过程。以便进一步检查故障点。 在奥迪车辆的信息系统中装备了大量的现代信息娱乐媒体,为此信息娱乐(MMl)系统中采用了光纤传导技术构成的MOST—BUS(媒体系统数据交换总线)网络结构进行信息数据传输。在光纤环路系统中。前部信息控制单元J523、数据总线诊断接口(网关)J533、电话控制单元R36、导航控制单元J104、电视调谐器R78、收音机控制单元R、音响控制单元J525及换碟机R41等通过光纤组成一个封闭的环形结构(图3),各控制单元通过光纤(LWL)以相同的方向在环路中发送数据到相邻的下一个控制单元。在MOST—BUS中,各控制单元的组成如图4所示。 在每个控制单元中。各有1个光纤导体(FOT发射单元)来负责光波的传递。它是由1个光电二极管和1个发光二极管组成的。到达的光波信号由光电二极管转化为电压信号,并继续传输给传输接收机。发光二极管的任务是将MOST—BUS传输接收机的电压信号转化为光纤信号,产生波长为650nm的红色光波。数据将通过光波的调制来传输,经调制后的光线将通过光波导体被导向下一个控制单元。以此类推,整个MOST—BUS就形成了一个有序的数据交换网络。在MOST—BUS网络结构中,系统管理器和故障诊断管理器一起负责MOST—BUS中的系统管理功能(图5)。 前部信息控制单元J523主要用来执行系统管理器的功能,M0ST—BUS网络的故障诊断功能是通过数据总线故障诊断接口(网关J533)和CAN—Diagnose(诊断总线)面来进行的。如果数据传输在MOST—BUS中的一点断开,因其环形结构而被称为环路断开。环路断开的后果有:声音和图像传输的中断以及通过多媒体操作单元的操作和设置的中断。并在故障诊断管理器故障存储器中记录光纤数据总线中断的故障存储。环路断开的原因可能是:光波导体中断、发射或接收器控制单元电源故障或者发射或接收器控制单元故障。要确定环路断开的位置就必须实施环路断开故障诊断。环路断开故障诊断是故障诊断管理器执行机构故障诊断的一部分,因在环路断开时在MOST—BUS中不可能进行数据传输,故环路断开故障诊断需要在故障诊断线路的帮助下进行。 故障诊断线路通过中央线路连接与M0ST—BUS中每个控制单元以星形布局的形式相连,在环路断开故障诊断程序导入后,故障诊断管理器(网关J533)通过故障诊断线路发射脉冲到各控制单元,所有的控制单元在FOT发射单元的帮助下发射检测光波信号。它们在此时检查2个项目:电源和内部电器功能以及光纤环路中前一个控制单元的信号接收情况。MOST—BUS中每个控制单元在一个软件中设定的时间后进行应答,通过记录环路断开故障诊断程序和控制单元应答之间的时间间隔,故障诊断管理器(网关J533)识别是哪个控制单元发送了应答。环路断开故障诊断程序导入后。各控制单元分别通过故障诊断导线发送2个信息:控制单元电器正常,意味着控制单元的电器功能正常;控制单元光学元件正常,说明在其光电二极管上接收到了在环路里排列在其之前的控制单元的光线信号。通过这些信息,故障诊断管理器(网关J533)就可以识别出2类故障:是否在系统内有电器故障或电源故障以及在哪些控制单元之间的光学数据传输中断。若MOST—BUS中某个控制单元内有电器故障,则可以用光学替换控制单元VAS6186(图6)来替换出现故障的控制单元,再继续观察M0ST—BUS系统是否恢复正常。 但这种方法不能用来替换系统管理器功能的前部信息控制单元J523。环路断开故障诊断只能识别数据传输的中断,而无法检测光波信号的强度,所以在故障诊断管理器(网关J533)的执行机构,故障诊断程序里附加了用于识别光波功率衰耗度的环路断开故障诊断测试程序。光线功率光波功率衰耗度的环路断开故障诊断测试程序与前面所描述的相同,控制单元以3dB的衰耗度,即以降低功率的一半打开在FOT发射单元内的发光二极管,当光波导体(光纤LwL)的衰耗上升时,光波信号在到达接收器时就减弱,接收器报告“光学上不正常”,因此故障诊断管理器(网关J533)识别出损坏点并在故障诊断仪的引导型故障查询中给出相应信息。 该车的故障现象正是由于在MOST—BUS中的某一个控制单元无法正常工作导致光波信号不能正常传输,造成了整个系统无法打开。使用故障诊断仪VAS5052对该车进行光纤环路断开故障诊断和光波衰减3dB断环诊断均无法执行,说明首先在MOST—BUS中其系统诊断导线出现了故障,所以根本无法对MOST—BUS系统进行光纤环路断开故障诊断和光波衰减3dB断环诊断。根据M0ST—BUS和其环路断开诊断线路的布局结构来分析,造成诊断导线故障的可能原因有:环路断开诊断线路中存在对地短路、某一控制单元故障导致环路断开诊断线路接地或环路断开诊断线路中存在对正极短路。接下来测量环路断开诊断线路。由于环路中断诊断导线是以星形结构布置的(图7),所以可以在任何控制单元处测量拔下的控制单元插头处的电压。 首先使用故障诊断仪VAG5053对该车进行环路中断诊断导线的测量程序,考虑到维修便利性的原则,我们先从行李舱的左后衬板内断开音响控制单元J525(图8),测量其电器插头上的环路中断诊断导线的电压,发现环路中断诊断导线与搭铁线之间的电压为135V(标准值应为5V),说明在环路断诊断导线中存在对正极短路的故障。 导致这个故障发生的可能原因有2个:环路中断诊断导线本身存在线路故障或MOST—BUS中的某一个控制单元内部存在与正极短路的故障。观察该车,由于该车使用时间和行驶里程较少,又没有线路加装和改动的现象,所以环路中断诊断导线本身存在线路故障的可能性较小,于是决定将MOST—BUS中的各个控制单元逐一断开,再测量环路中断诊断导线的电压。当断开前部信息控制单元J523时,发现环路中断诊断导线的电压降低到了5V,这说明正是由于前部信息控制单元J523控制单元内部元件有对正极短路的故障。从而进一步导致信息娱乐(MMI)系统无法工作以及光纤环路断开故障诊断和光波衰减3dB断环诊断均无法执行的故障现象。 更换前部信息控制单元J523后,该车故障彻底消失,信息娱乐(MM1)系统恢复正常工作。再次检查车辆静态放电电流为0.02A,在标准范围内。J523控制单元内部元件有对正极偶然短路故障,造成诊断导线对正极短路,从而出现信息娱乐(MMI)系统有时无法工作,信息娱乐(MMI)系统无法进入休眠状态,致使车辆静态放电电流增加。

备注

通过对该车故障的维修,笔者感觉到,现在越来越多的高新科技产品应用在现代汽车上,有时出现的故障也会错综复杂。为此,要想快速诊断维修这些故障,要求我们必须理解各个系统的工作原理及工作过程,所以我们必须不断地学习新知识,只有这样才能在日常工作中尽快整理出正确的诊断思路,才能面对疑难故障同样得心应手。

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