一辆行驶里程约16.2万km,装配2AZ-FE发动机的2009款丰田RAV4 。该车为事故车,在维修过程中,电动转向、气囊、ABS警告灯点亮。同时发现档位显示、冷却液温度表、燃油表、发动机转速、四驱、巡航、下坡辅助、遥控器失灵。
故障分析:调取故障码,无故障码出现,总线检查无异常,进入子系统,仪表及进入启动系统保护,无故障码和数据流,如图1所示。根据故障现象仪表警告灯点亮,但无故障码出现,电动转向、气囊、ABS系统工作正常,初步确认故障点:仪表总成、仪表线束和CAN总线。
故障解决:查阅维修资料和电路图总线部分(图2), RAV4总线控制分为高速总线和中速总线,通过4个插接器和两种通信速度[500/250 (kbit/s) ]的线路连接ECU和传感器,四个终端电阻分别为发动机ECU和主车身ECU的内置终端电阻,组成两条总线。仪表总成和四驱ECU在CAN总线上通过E76号插接器通信。
根据总线检查步骤,首先测量DLC3处CAN高总线和CAN低总线电阻,电阻值为120Ω且不稳定,将发动机ECU拆下后再次测量总线电阻,无电阻,拆下仪表测量电阻为120Ω确认仪表与总线出现断路或电路虚接。根据电路图,CAN总线通信到仪表处经过E76号插接器,拆下前排乘客右侧护板检查E76号插接器,发现插接器未完全插接到位,致使仪表和四驱ECU无法和总线通信,仪表出现上述故障现象。相关图片如图3和图4所示。
将E76号插接器插接到位后,再次测量DLC3处CAN总线电阻,总线电阻为60Ω,故障排除。
故障启示:在维修总线故障时,通过表面的一些故障现象深入分析故障形成,虽然仪表灯点亮,但上述几个系统工作正常,数据流响应性良好并无故障码输出,只有仪表的显示出现异常。再根据电路图的总线布置和维修资料提供的总线控制原理图逐渐缩小故障点,通过总线故障排除方法,验证了总线电阻异常,最后确定由于插接器虚接造成此次故障。但是总线故障的自诊断还有提升的空间,一旦总线出现短路和断路,系统没有相应的提示,只会屏蔽掉出现故障的相应部件,只能根据故障现象逐一排除。同时也使大家对总线在现代汽车中的作用也有了更深刻地认识,大量的数据及信息通过总线传递和共享,一旦总线出现故障会相应出现几个或十几个的功能失效。
故障点评:CAN系统故障排除难度很大,一般技术人员对于这类故障经常是束手无策。但并不等于我们无法对其进行维修。当我们了解其基本工作原理后,相信会顺利排除类似的故障。
CAN系统的故障分为短路、断路两种,其故障表现也非常不同。对于总线短路故障来说,无论是CAN-H还是CAN-L,只要其中之一出现了对地短路故障,那么对于整个CAN系统来说,带来的问题就是系统信号传输中断,检测仪显示无法连接到相应的ECU。
对于总线断路故障,一般来说,断掉的ECU本身会失去联系,而其余的ECU还可以继续通信联系,其基本工作不会中断。而像本案例中的E76号插接器是直通组合仪表的,其内部具有120Ω终端电阻,当其整个断开时,测量会得到另一终端的12012电阻值。但假设是其中单线断路,那就变成了串联电路,测量电阻值会为240Ω终左右。本故障是由于组合仪表本身从CAN系统断开,导致与CAN线上的其他ECU无法通信,仪表指示灯自然会失去控制,但相应的ECU工作却仍然正常。