故障現象:
一輛行駛里程約3.2km、配置1.5T汽油發動機、6速自動變速器、無鑰匙啟動系統的藍標哈弗H2。用戶反映:該車停放一晚後,早上車輛有時無法啟動,踩下制動踏板,點按點火開關,電源能夠切換到ON擋,儀表能夠上電,但啟動機不轉,需要等待一會或多次按下點火開關後車輛才能啟動,熱車後恢復正常且不會出現這種現象。
故障診斷:車輛進站,根據用戶描述進行測試,故障無法再現,診斷儀檢測各系統內沒有當前故障碼,只有個別系統存在歷史故障碼,清除所有歷史故障碼,在站內停放一宿後,啟動車輛時,點火開關只能切換到ON擋,啟動機沒有反應,儀表上顯示“自動駐車故障”“緩降功能故障”,電子駐車報警燈和ESP報警燈點亮。再次按下點火開關時車輛啟動著車,接著反覆啟動車輛,故障不再出現,電源模式也能夠從OFF-ON-ACC-OFF正常切換。
讀取CAPE系統故障碼(如圖1所示)為B143062 CAPE EMS沒有匹配,U014687跟GW之間的CAN通信丟失;ESP系統故障碼(如圖2所示)為U010087發動機信號超時;GW內的故障碼(如圖3所示)為U0100897ECM丟失,發動機系統無故障碼。CAPE和PEPS都是無鑰匙進入啟動系統的縮寫,ECM和EMS都是發動機ECU的縮寫,ESP為車身電子穩定系統的縮寫,GW為網關縮寫,TCU為變速器控制單元縮寫。
哈弗H2採用的是海拉公司生產的按鍵式無鑰匙進入啟動系統(如圖4所示),當攜帶鑰匙進入車內,點按點火開關時,CAPE ECU首先驅動車內三根室內天線發射低頻信號30ms搜索鑰匙,鑰匙收到低頻信號後,向CAPE ECU反饋高頻信號進行鑰匙認證,認證通過後,CAPE與ESCL(電子轉向鎖)通過CAN線進行相互認證,認證通過後才進行方向盤解鎖,同時CAPE ECU控制ACC, IG1、IG2,繼電器吸合,電源模式由OFF擋切換至ON擋,發動機ECU上電後被喚醒,當變速器擋位在P/N擋,踩下制動踏板後,CAPE ECU給發動機ECU發送認證請求,認證通過後,CAPE ECU和發動機ECU共同控制啟動繼電器工作,啟動機才能運轉,發動機才能啟動著車。
該車電源模式能夠切換到ON擋,說明鑰匙和CAPE, CAPE和ESCL都通過了認證。由CAPE內的故障碼“CAPE_EMS沒有匹配”分析故障原因應該是鑰匙通過認證後,CAPE和發動機ECU沒有通過防盜認證或者啟動條件不滿足,CAPE ECU和發動機ECU根本就沒有進行啟動前的認證,所以才不會控制啟動繼電器吸合。
正常I情況下,啟動時如果變速器擋位信號不正確,擋位不在P/N擋或者制動燈開關信號有問題,儀表上會提示“請選擇P擋或者踩下制動踏板”等信息,而故障發生時,儀表上沒有這些提示,說明P擋信號和制動信號都正常。啟動條件沒問題,分析還是由於CAPE和發動機ECU沒有通過認證導致的。由於CAPE報“跟GW之間的CAN通信丟失”故障碼,而CAPE與發動機ECU要完成通信認證必須通過網關,所以懷疑CAPE與GW之間CAN線線路有問題,檢查線路及插頭未發現異常。由於是偶發故障,為儘快解決間題,替換CAPE模塊,進行防盜匹配後交車測試。
第二天用戶來電,早上車輛又無法啟動,為防止故障消失,告知用戶不要操作車輛,等待救援。到現場後,啟動車輛,儀表上電後啟動機沒反應,而且聽見發動機艙內有“嗒嗒”的響聲。檢查發現是2號保險盒內(如圖5所示)的主繼電器在反覆地吸合、斷開,故障維修出現轉機。
拔下主繼電器,響聲消失,懷疑蓄電池虧電或者線路虛接。測量蓄電池電壓為12.6V,各項參數正常。檢查蓄電池火線、搭鐵線、各搭鐵點、1號保險盒和2號保險盒火線固定螺栓均無鬆動。測量主繼電器30和86插孔常電源電壓正常,發動機ECU及主繼電器保險無虛接。替換主繼電器測試故障依舊。將主繼電器的線圈控制線引出,測量為1.9V。正常情況,這根線為ECU控制的搭鐵線,電壓應為0。將此線搭鐵,繼電器立即吸合不再“嗒嗒”響,由此判斷是ECU不能控制繼電器一直搭鐵導致繼電器在反覆的吸合斷開。
由於需要排查線路,將車拖回站內繼續檢查。根據電路圖(如圖6、圖7所示),測量主繼電器線圈控制線402號線至ECU 5腳之間線路正常,無虛接。發動機ECU電源、搭鐵正常。重新插拔ECU插頭無效。於是更換髮動機ECU,匹配成功後測試,能夠順利啟動,儀表也不顯示陡坡緩降和自動駐車故障,測試多日故障未再發生,故障排除。
故降總結:由於發動機ECU內部故障,點火開關在。N擋時,不能控制主繼電器一直保持吸合狀態,主繼電器在反覆的吸合斷開,不能給發動初,ECU提供穩定的電源,所以發動機ECU和CAPE之間無法通過認證,導致電源只能切換到ON擋,啟動機沒反應,發動機不能啟動著車。檢查中還發現,氣溫低時故障容易發生,氣溫升高後,繼電器異響的時間變短,有時“嗒嗒”幾下就停止,響聲容易被忽視。如果第一次啟動不成功,等繼電器的“嗒嗒”聲停止後,再次按下點火開關,車輛就可以啟動著車,分析故障原因是ECU內部的電器元件出現問題,而且受溫度影響比較明顯。
由於CAPE為低速CAN,發動機ECU為高速CAN,它們之間通信時需要通過GW的翻譯後進行數據交換,CAPE防盜認證時,首先將信息發送給GW,之後GW再與發動機ECU.進行信息交換。由於此時主繼電器沒有吸合,發動機ECU缺少電源,所以不能進行應答,所以CAPE認為GW沒有回應,所以CAPE會報“跟GW之間的CAN通信丟失”故障,而不是報“與發動機ECU通信丟失”。這個故障碼如果不理解,容易4排查方向。在維修中我們測試,如果拔掉高速CAN上的TCU的保險,CAPE同樣也會報“與GW失去通信”,而不會報“與TCU失去通信”,所以理解故障碼的含義對確定故障的排查方向有至關重要的作用。
發動機ECU和ESP都屬於高速CAN,通信時不需通過網關,在故障發生時,由於發動機ECU缺少穩定的電源,不能正常工作,不能通過CAN線給ESP發送驗證信息,所以ESP會報“ECM丟失”故障碼。而且由於發動機ECU丟失,ESP將無法收到發動機轉速,加速踏板等信息,ESP系統裡的自動駐車和陡坡緩降等功能將無法實現,所以儀表上會顯示“自動駐車故障”“陡坡緩降故障”這些信息,更換了發動機ECU,這些伴隨故障也就消失了。
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