发动机偶发性无法启动？虹科示波器诊断是CAN总线存在了故障

2015 款大众夏朗车发动机偶发性无法启动

中鑫之宝鹤壁店　赵玉宾

故障现象

一辆2015款大众夏朗车，搭载2.0T发动机，累计行驶里程约为13万km。车主反映，发动机无法起动，起动机有时可以工作，有时完全无反应。

故障诊断

接车后试车，发动机可以起动着机，但组合仪表上的ABS、防侧滑系统、胎压监测系统等多个故障灯点亮（图1）。

图1　组合仪表上的多个故障灯点亮

使用故障检测仪检测，发现多个控制单元存储有“U0002 驱动系统数据总线：无通信”“01312 传动系数据总线损坏”“U120100 数据总线无通信”等故障代码（图2），由此推测驱动系统CAN总线存在故障。

图2　存储的故障代码（截屏）

清除故障代码，反复起动发动机，未能重现故障现象，决定测量驱动系统CAN总线波形。将pico示波器的2个通道分别连接至网关（J533）导线连接器T20端子16（CAN H）和端子6（CAN L），测得驱动系统CAN总线波形如图3所示，此时CAN H信号的隐性电压为2.5 V，显性电压约为3.6 V，正常；CAN L信号的隐性电压为2.5 V，显性电压约为1.4 V，正常；CAN H与CAN L的信号波形成镜像对称，差分信号（通道A-通道B）隐性电压为0 V，显性电压约为2 V，正常。

图3　正常的驱动系统CAN总线波形（截屏）

连接故障检测仪和pico示波器进行路试，期间多次起动发动机，故障终于出现，此时只有变速器控制单元能够与故障检测仪进行通信，发动机控制单元、ABS控制单元、动力转向控制单元、驻车制动器控制单元、安全气囊控制单元等均显示通信错误。故障出现时捕捉到的驱动系统CAN总线波形如图4所示，此时CAN L信号的隐性电压为2.5 V，显性电压约1.4 V，正常；CAN H信号在2.1 V~2.5 V波动，且波动趋势与CAN L信号变化趋势同步；差分信号显性电压为0.8 V左右，过低，无法传递有效数据，整个驱动系统CAN总线瘫痪。故障现象持续约3 min，随后又恢复正常。根据图4排除CAN H信号对搭铁、电源及CAN L信号短路的可能，推断可能的故障原因有：某段CAN H信号电路虚接（比如线路虚接、导线连接器未安装到位、导线连接器端子松动等）；驱动系统CAN总线上的某个控制单元故障。

图4　放大后的驱动系统CAN总线异常信号波形（截屏）

查看维修资料得知，该车驱动系统CAN总线上共有10个用户，分别为发动机控制单元、变速器控制单元、ABS控制单元、动力转向控制单元、组合仪表、驻车辅助控制单元、安全气囊控制单元、挡位开关、弯道灯和前照灯照明距离调节控制单元及网关。依次脱开驱动系统CAN总线上的各个控制单元的导线连接器，并使用合适的废旧控制单元的端子检查CAN H端子和CAN L端子，结果发现发动机控制单元导线连接器T94上的CAN H端子（端子68）松旷（图5）。

图5　导线连接器T94端子68松旷

故障排除

修复发动机控制单元导线连接器T94端子68，装复后反复试车，故障不再出现，至此故障排除。

故障总结

驱动系统CAN总线的容错性较低，发动机控制单元导线连接器T94上的CAN H端子松旷，使得CAN H信号电压异常，导致差分信号电压过低，无法有效传输隐性和显性状态信号，从而使整个驱动系统CAN总线通信瘫痪。正常情况下，驱动系统CAN总线上的用户需要经过驱动系统CAN总线、网关及数据诊断接口才能与故障检测仪建立通信，而变速器控制单元还可以通过其导线连接器T20e端子1与数据诊断接口端子7之间的线路进行通信，因此即使驱动系统CAN总线瘫痪，变速器控制单元仍可以与故障检测仪建立通信。