浙江/饒軍
上海大眾朗逸1.4T無法行駛
浙江/饒軍
車型:配置1.4T發(fā)動機(jī)、DSG變速器。
VIN:LSVAD2189B2××××××。
故障現(xiàn)象:客戶反映該車在行駛中儀表擋位指示燈不停地閃爍,同時車輛也無法繼續(xù)行駛。
故障診斷:針對大眾朗逸1.4T發(fā)動機(jī),配套有兩種變速器,除5速手動變速器之外,高配車型配置的是7速干式雙離合器變速器(DSG)。DSG作為民用車上的一個新技術(shù),大眾于2010年前后引進(jìn)了中國之后,一開始確實(shí)有點(diǎn)水土不服,故障率較高,但隨著大眾全系普及DSG變速器,DSG的市場占有率迅速擴(kuò)大之后,大眾根據(jù)大量的市場反饋信息并結(jié)合中國道路交通現(xiàn)狀進(jìn)行不斷的優(yōu)化改進(jìn),現(xiàn)在的DSG故障率相比剛上市之初已經(jīng)大幅度的降低。因此針對該款變速器的故障診斷,維修技師并不陌生。DSG出現(xiàn)故障時給駕駛?cè)藛T的直觀表現(xiàn)就是在儀表的擋位顯示屏處,擋位指示燈或者扳手標(biāo)志會交叉不停的閃爍,出現(xiàn)這種情況后車輛往往無法再繼續(xù)行駛,而該故障最多見的原因是DSG機(jī)電單元本身出現(xiàn)了故障,通過診斷儀讀取變速器系統(tǒng)的故障碼就大致能判斷故障點(diǎn)了。
連接VAS6150B,進(jìn)入系統(tǒng)讀取故障碼,果然系統(tǒng)存在著幾個故障碼:U0103 選擋桿無通信; P0914選擋桿電路電器故障,不可信信號;P1734從選擋桿傳感器啟用啟動機(jī)。從這幾個故障碼含義來分析,故障點(diǎn)并不是常見的機(jī)電單元故障導(dǎo)致,倒是和擋位桿Tipronic F189有很大的關(guān)系,那接下來就應(yīng)該圍繞F189來檢查了。
F189上的線路比較簡單,大眾DSG變速器的F189都為7根線,分別是兩根供電線(一個15供電,一個30供電),兩根驅(qū)動CAN高低通信線,一條接地線,一條燈光照明電源線,最后一條是點(diǎn)火鑰匙防拔出電磁閥的回路線。系統(tǒng)故障碼為F189無通信,檢查的重點(diǎn)應(yīng)該是F189的供電線和接地線,還有就是CAN通信線路。經(jīng)用萬用表檢測F189供電和搭鐵都完全正常,接著測量的F189的兩根CAN線的通斷,也沒發(fā)現(xiàn)CAN高低線與其他控制單元之間的CAN線之間有短路和斷路情況,在做完這些檢測之后,插回F189插頭,再次讀取故障碼,故障碼依舊,至此應(yīng)該可以判斷是F189的本身損壞了。
圖1 CAN線波形1
圖2 CAN線波形2
剛好倉庫有一個F189的配件,更換全新的F189裝車,清除故障碼后試車,當(dāng)試車了幾千米之后,故障燈再次閃爍,車輛又無法行駛。經(jīng)診斷儀檢測,幾個故障重新出現(xiàn),由此說明判斷失誤,F(xiàn)189是正常的,問題根源依舊沒找到。
這下讓筆者感覺故障就非常的奇怪了,因為故障碼的指向是選擋桿無通信,可考慮的故障范圍還是比較小的,除選擋桿的線路和選擋桿的本身,按理說不用考慮其他方面的原因,可現(xiàn)在這兩個可疑點(diǎn)都已經(jīng)排除,故障碼還是選擋桿無通信,難道還有別的隱情不成?
重新梳理下做過的檢測步驟,是否還有考慮不周的地方。經(jīng)反復(fù)思考若有遺漏的話,那就是分析該故障碼還存在著片面性,因為各控制單元和F189之間要實(shí)現(xiàn)正常的通信,必須具備3個條件:正確的通信信號和良好傳輸線路及正常的控制單元,這三者任一存在故障,則將會導(dǎo)致系統(tǒng)通信出現(xiàn)問題。目前只是檢查了傳輸線路和控制單元這兩個條件,而并沒有對通信信號是否正確進(jìn)行檢查,接下來應(yīng)該圍繞通信信號的正確與否來檢查了。這點(diǎn)唯有通過示波儀的檢測才能得出結(jié)論。
連上示波儀,調(diào)整好周期和振幅,經(jīng)檢測,CAN線的信號(如圖1、圖2所示)果然存在異常的情況。
圖中黃色線為CAN高線,綠色線為CAN低線,兩個圖分別是不同時間段的波形,其中圖1明顯異常,其高低CAN線波形基本上都是一條直線,而低線竟然還是0V,由此可以判斷CAN線肯定是有故障了(好似是對地短路)。而圖2中的高低線波形貌似看著還算正常,但是卻無法一直保持,偶爾會一下子跳到圖1的波形。由此可以知道CAN信號確實(shí)不正常,接下來就應(yīng)該圍繞CAN線故障來展開檢查了。
查看電路圖,該車的驅(qū)動CAN線連接中除F189,還并聯(lián)著G85(轉(zhuǎn)向角傳感器)、J743(DSG機(jī)電單元)、J643(發(fā)動機(jī)控制單元)、J234(安全氣囊控制單元)、J104(制動防抱死控制單元)等。若想徹底檢查CAN線本身是否存在問題,按傳統(tǒng)辦法就需要剝開全部線束,根據(jù)CAN線走向一點(diǎn)點(diǎn)去檢查,那樣明顯工作量過大且費(fèi)時費(fèi)力。因此最簡單的辦法是先飛線來試試了。
讓維修技師將相關(guān)的控制單元線束端頭處的CAN高低線都斷開,另外單獨(dú)飛線引入各個控制單元的CAN端口,再將飛的CAN線相互并聯(lián)連接好,再次測量CAN線的波形,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的波形圖2所示,能正常保持住了。這樣是否故障就排除了呢?
清除故障碼后試車,故障又再次重現(xiàn),說明故障原因依舊沒有找到。
再次測量CAN波形,波形現(xiàn)在依舊保持圖2所示,這時筆者就比較疑惑了,難道圖2中的CAN波形存在故障嗎?否則為何現(xiàn)在還報F189無通信呢?
由于筆者對波形的理解也不是很透徹,便帶著疑問去查閱了相關(guān)CAN的資料,相關(guān)資料介紹的驅(qū)動CAN正常波形說明如圖3所示。
通過圖3可以看到,驅(qū)動CAN線波形中,不管是CAN高線還是CAN 低線,其高低電平差值為1V,而再反過來看故障車輛的波形圖(圖2),其CAN線高低振幅差值約為0.5V,只有某個瞬間才達(dá)到了1V,這個明顯和正常值有偏差,由此判斷該車輛的CAN波形信號依舊存在故障,而這個故障應(yīng)該是導(dǎo)致F189無法通信的罪魁禍?zhǔn)?,那么這個不正常的波形信號又是什么原因引起的呢?
維修至此,CAN線已經(jīng)全部通過外圍的飛線,線路本身毫無疑問可以排除,剩下來可能導(dǎo)致故障的原因只有一個,那就是某個控制單元本身存在著問題,從而影響了整個驅(qū)動CAN線的正常工作。其實(shí)判斷該故障還有一個最簡單的方法,那就是通過測量CAN高低線之間的電阻(即終端電阻)也可以判斷。
圖3 正常波形
圖4 電阻測量1
將示波儀轉(zhuǎn)換為萬用表模式,連接好相關(guān)端子,經(jīng)測量CAN高低線之間電阻,果然發(fā)現(xiàn)CAN線終端電阻偏小(如圖4所示),只有大約20Ω左右。而相關(guān)資料上注明,該驅(qū)動CAN終端電阻正常值為60Ω左右,因此下面就要尋找該終端電阻異常偏小的原因了。
接下來維修思路就比較清晰,可以分別斷開相關(guān)的控制單元,單獨(dú)測量相應(yīng)的控制單元的終端電阻,分別如下:
發(fā)動機(jī)控制單元和ABS控制單元兩者單獨(dú)并聯(lián)后的終端電阻值大小為66.3Ω,接近正常值(如圖5所示)。
ABS控制單元的終端電阻值為2.483kΩ(如圖6所示)。
圖5 電阻測量2
圖6 電阻測量3
斷 開DSG控 制 單 元(J643、 J104、J234、G85、F189等并聯(lián)后)的終端電阻(如圖7所示),為59.8Ω。
該車DSG機(jī)電單元的終端電阻為28.8Ω(如圖8所示)。
圖7 電阻測量4
圖8 電阻測量5
駕駛室內(nèi)部G85、F189、J234、 J285連接的終端電阻(如圖9所示)。
圖9 電阻測量6
測量到此,原因就已經(jīng)出來了。首先可以將本車問題往最簡單方向去考慮,忽略所有復(fù)雜繁瑣的控制原理不計,只將驅(qū)動CAN上連接的幾個控制單元簡單的看成為幾個并聯(lián)電阻,而CAN高低線分別是并聯(lián)這些電阻輸入和回路線,現(xiàn)在只需要達(dá)到一個結(jié)果,就是要求并聯(lián)后的總電阻大約等于60Ω。根據(jù)歐姆定律,并聯(lián)電路中總電阻比任何一個分電阻都小的規(guī)律,反之就是說任一個并聯(lián)的分電阻都不得小于60Ω,而現(xiàn)在經(jīng)測試DSG總電阻為28.8Ω,遠(yuǎn)小于60Ω,因此應(yīng)該能確定故障點(diǎn)就在DSG機(jī)電單元本身了。
由于之前一直沒有測量過DSG單元的終端電阻,雖然根據(jù)上述的判斷認(rèn)為是DSG單元出現(xiàn)了故障,但是最好的方法還是通過對比來判斷了。找到一款正常的機(jī)電單元,再次用示波儀上的萬用表模式測量其電阻,如圖10所示。
圖10 電阻測量6
圖11 電阻測量7
經(jīng)測量正常機(jī)電單元終端電阻為7.754kΩ,遠(yuǎn)大于故障車輛上機(jī)電單元的電阻,再將正常機(jī)電單元CAN連接上之后,再測量驅(qū)動CAN終端電阻,如圖11所示。
這次的終端電阻為59.2Ω,基本上接近60Ω了,為了確保問題已經(jīng)解決,再次測量波形,如圖12所示。
對照正確的波形圖,圖12中的波形應(yīng)該屬于正常范圍了,于是將正常的機(jī)電單元安裝至該車后,經(jīng)過基礎(chǔ)設(shè)定,試車幾十千米,故障不再出現(xiàn)。再將所有飛線復(fù)原,使用原車的線束,讓客戶試車一個禮拜后,反饋一切正常,至此故障徹底排除。
故障總結(jié):該車的故障原因其實(shí)就是DSG機(jī)電單元出了問題,與驅(qū)動CAN線路并沒有任何的關(guān)系。那為什么同一條的CAN波形會相差這么大呢?筆者的理解應(yīng)該是由于DSG機(jī)電單元內(nèi)部終端電阻非常的不穩(wěn)定所導(dǎo)致。由于之前本站還沒碰到機(jī)電單元引起的類似故障,導(dǎo)致該車維修走了很大的彎路。
接下來看看終端電阻,經(jīng)翻閱相關(guān)資料,大眾汽車上的發(fā)動機(jī)控制器終端電阻為低阻抗電阻,阻值大約在66Ω,而其他控制器內(nèi)部都為高阻抗電阻。在老款車型上,高阻抗電阻一般都是2.6kΩ,但是本車為DSG變速器,終端電阻更大,達(dá)到了7.75kΩ。但不管其控制器數(shù)量如何增加,或者某個控制器終端電阻有多大,最終總的電阻值在60Ω左右方能正常工作。而終端電阻的作用主要是防止數(shù)據(jù)傳輸終了時,被反射回來,產(chǎn)生疊加破壞數(shù)據(jù)。因此本車輛由于終端電阻過小,導(dǎo)致CAN線傳輸出現(xiàn)異常,因此系統(tǒng)始終報F189無通信的故障了。
事后筆者也調(diào)取了CAN線對地短路時候的異常波形,也和圖1完全不符,結(jié)合相關(guān)維修資料,筆者特地截取了CAN高低線對地短路的正確波形(如圖13、圖14所示),希望對讀者能有所幫助。
圖12 正常波形
圖13 CAN高線對地短路波形
圖14 CAN低線對地短路波形