背景
车型:长安福特福克斯1.8,手动变速器。行驶里程:90577km。
现象
开大灯后气囊灯、手刹灯、发动机故障灯点亮,仪表无温度显示。 接车后先验证故障现象,如客户所述。
方案
接着在没有开大灯的情况下,用IDS自测,测得故障码为:U0073-30-RCM(CAN通信接口故障),U1900-20-EPS,U1900-20-IC,U1900-E3-PCM(这3个故障码的含义都是CAN通信总线故障-接收错误),P0231-63-PCM(燃油泵次级电路电压低)。清除故障码,所有故障码都能清除。在启动车子后,打开大灯做自测,此时RCM的故障码没有了,其他的还在。此时做网络测试,发现中速网上的GEM、RCM、DDCU、PDCU、RLDCU、RRDCU都测试失败,结合故障现象,说明中速网在打开大灯的情况下不能通信。为了验证这个结论,用主驾驶位的玻璃升降开关去控制其他3道门的玻璃,发现不能控制。这就进一步证实中速网已经不能通信。关掉大灯后,主驾开关又能控制其他3道门玻璃,且仪表上的灯,除了发动机故障灯外,全部熄灭,所以中速网的不能通信与大灯的线路有很大关联。
在此,我们得先了解一下特定故障条件下福特CAN的功能:
01 故障条件:网络上任一模块的电源损失;失去与网络上任一模块连接的地线;失去与非端接模块连接的CAN+和/或CAN-。
CAN的功能:除受到影响的模块不能通信之外,CAN使其他模块通信继续进行。
02 故障条件:失去与端接模块连接的CAN+和/或CAN-。
CAN的功能:受到影响的模块不能通信,系统其他部分以信噪比降低后的值继续工作。
03 故障条件:CAN+/CAN-断路。
CAN的功能:断路两侧的模块之间无法进行通信,断路同侧的模块之间可以进行通信,但是由于端接端电阻器的合成作用降低了抗干扰能力。
04 故障条件:CAN+/CAN-导线对蓄电池正极短路。
CAN的功能:无法实现通信。
05 故障条件:CAN+导线对地短路。
CAN的功能:无法实现通信。
06 故障条件:CAN-导线对地短路。
CAN的功能:可以实现网络通信,因为总线电压在共模电压范围内。通信继续进行,同时抗扰度降低,电磁辐射增加。
07 故障条件:CAN+对CAN-短路。
CAN的功能:无法实现通信。
了解了福特CAN的特性后,就可以分析此车中速网络不能通信的原因只能是第4、第5、第7条。结合此车的故障特点,第7条的可能性可以排除,因为在没有开灯的情况下,是没有故障现象的,做网络测试,中速网上的模块都是合格的。那么只有第4和第5条的可能性最大。
先说说第4条,如果是CAN+或CAN-对正极短路,那么在没有开大灯的时候,中速网络应该是不能通信的,但是此车是可以通信的。证明在没有开大灯的时候,中速网是没有对正极短路的,在开大灯后,有可能就对正极短路。
接着说第5条,CAN+对地短路,跟第4条是一样的。只有在开大灯的时候,对地短路,才使中速网不能通信。
至此,结合此车故障现象分析,很有可能是大灯线路与中速网的CAN+或CAN-短路,而且是CAN-在没开大灯时是对地短路,在开大灯后是对火短路,只有这样才满足(在没开大灯时,一切正常,在开大灯后,中速网不能通信)故障条件。按照这个思路,先测量了中速网的电
阻,在关掉点火钥匙后,测得DLC处CAN-(11号脚)与负极之间短路,电阻只有73Ω。
没开大灯CAN-11号脚与负极之间的电阻73Ω(故障条件下),如图1所示。
正常情况下CAN-11 号脚与负极之间的阻值应为1706Ω,如图2 所示。
启动车子后,用万用表测量CAN-与蓄电池负极(DLC4号与5号脚)之间的电压为0。与蓄电池正极(DLC16号脚)之间的电压为13.10V(如图3所示),说明CAN-与蓄电池负极之间短路,这就满足了(特定故障条件下福特CAN的功能)第6条(CAN-与地线短路,网络可以通信)的条件。
此时仪表上的故障灯没有点亮,主驾驶门玻璃开关能够控制其他3道门,这就说明中速网是可以通信的。接着打开大灯,这时测量11号脚与负极之间的电压为12.35V(如图4所示),与正极之间的电压为0,说明CAN-(DLC11号脚)与蓄电池正极之间短路。
此时仪表上的故障灯点亮,主驾驶门玻璃开关不能够控制其他3道门,中速网不能通信。开小灯后的故障现象如图5所示。
结合电路图来分析,有以下几种可能:
01 打开大灯开关,信号传到GEM,GEM再控制继电器接通大灯线路。要是大灯开关线路与中速
CAN-短路,在没有开大灯的时候,开关N12的C320的6号脚到GEM上的C102的44号脚之间的信号线为接地信号,此时如果GEM内部的中速网线与这根线在GEM内部短路,就会形成在没开大灯时,CAN-对地短路,在开大灯后CAN-对火短路。就形成了上述故障。
02 在没有开大灯的时候,若是GEM上C96的7号与8号脚到前大灯灯泡之间的线路在某处刚好与中速的CAN-短路,那么也会形成上述故障。
因为从GEM出来的到大灯的线路是经过发动机舱,而发动机舱内的线路里没有中速网络的线路,就不存在GEM出来的大灯线路与中速CAN-短路的可能。所以第2项可以排除。那么只剩下GEM内部短路的可能了。试着更换了GEM,再打开大灯开关,还是会出现以前的故障现象。
这时维修陷入了僵局,CAN-在没开大灯开关时对地短路,在开大灯开关后对火短路,形成这种故障的可能还会有些什么呢?
这时再仔细看电路图(如图6所示),发现在打开大灯开关的时候,首先打开的是小灯开关,接着才是打开的大灯开关。那有没有可能是小灯线路引起的故障呢?试着打开小灯开关,马上就点亮了故障灯,而且中速网络不能通信。
这时才真正找到故障的大致方向,小灯的线路与中速网的CAN-短路(小灯电路图如图7所示)。
小灯线路与CAN-短路有以下几种可能:
01 GEM出来的到尾灯、仪表、音响、空调面板和4道门玻璃升降开关的小灯线路在某处与CAN-短路。
02 GEM内部短路(经更换GEM后还有故障,可以排除这一项)。
03 仪表内部的小灯线路与中速CAN-短路。
04 音响内部的小灯线路与中速CAN-短路。
先从第一项开始检查,逐一拆开检查线路,没有发现有磨破短路的地方,就是断开仪表、音响及4门模块的插头,再测量DLC的11号脚,还是对地短路。说明短路的地方不在仪表、音响及4门模块内部,还是在线路上。到此,线路上该检查的地方都检查了,但是还没有找到问题所在,一时很迷茫。
重新梳理一遍思路,发现一个可疑的地方,音响是加装的DVD,问题会不会就出在这里呢?抱着试试看的想法,再一次拆下DVD,而且是把上面的DVD厂家配套的连接插头全部拆下来,恢复到原车的状态。这时再测量DLC11号脚与地线之间的阻值,恢复到1706Ω了。问题就出在DVD厂家配套的插头上。由于插头要找DVD厂家索赔,就没有进一步拆开研究,但肯定是插头里面的音响小灯线路与中速网的CAN-线短路了。在没有开小灯的时候,音响小灯线路为接地信号,那么CAN-也就对地短路,这时的中速网还可以通信,就没有故障现象。等到打开小灯以后,音响小灯线路有蓄电池电压输出,这时就形成了CAN-对火短路,那么中速网就不能通信,就形成了此车的故障现象。更换DVD插头后,故障排除。
如图8所示,就是这个插头内部短路所引起的故障;图9为音响电路图。
备注
由于一开始在验证故障时,打开大灯的时候旋转开关太快,以至于走了弯路,先去检查了大灯线路及其相关的地方。如果一开始慢点,先开小灯再开大灯,就会来得更直接。有时在验证故障时,慢点会有意想不到的收获。多多思考故障出现时的逻辑顺序,结合所学的知识及平时总结的经验,快速准确的判断故障方向,在这方面我觉得本人有待加强。从此案例也说明,在改装车载电器时,应尽可能的选择原厂配套产品,以及到专业的4S店改装,比在其他地方改装和用非原厂产品要更可靠。