2020款上汽通用雪佛蘭新能源暢巡ABS工作異常

◆文/北京 牛英偉

故障現象

一輛2020款上汽通用雪佛蘭暢巡純電動汽車，VIN碼為LSGKL8R24LW＊＊＊＊＊＊，行駛里程為45450km。據車主反映，該車上路行駛大約20min后，踩制動踏板時，有類似ABS啟動時制動踏板彈腳的感覺，且能聽到ABS電機工作的聲音。另外，出現異常時，儀表臺上的車速表、電耗和電池電量均無法顯示，而出現“制動助力減弱”“轉向助力故障”等故障提示信息，而且能感覺到轉向變得沉重，但加速不受影響。

故障診斷與排除

該車是由拖車送進維修站的，進站后，無故障燈，只有故障碼，且能正常行駛。接車時，與車主溝通了解到，該車故障現象一直持續(xù)了大約20min直到車主到達目的地。到目的地后，車主停車上班，下班時啟動車輛發(fā)現故障燈依舊點亮，但故障現象消失。

接車后驗證故障現象，故障車儀表臺顯示正常，路試正常，未見異?，F象和異常的儀表顯示和故障提示。對車輛進行基本車況檢查，未發(fā)現任何改裝和加裝，也未發(fā)現任何異常維修痕跡。

連接故障診斷儀對全車控制模塊進行掃描，在諸多控制模塊中均存儲了故障碼（圖1）。這些故障碼幾乎都與網絡通信相關，而且?guī)缀跎婕暗杰囕v上所有的控制模塊。

根據故障碼和故障現象分析，該車故障屬于偶發(fā)性網絡通信類故障。在整個診斷過程中，很可能會無法讓故障再現。即使能讓故障再現，由于故障信息幾乎涉及全車所有模塊，因此也很難制定診斷方案和故障排除方案。甚至即使不維修車主在后續(xù)使用過程中，再次出現同樣故障的幾率也會非常低。這類故障會讓維修診斷人員感到非常棘手。

從故障信息和故障現象來看，該車故障肯定與通信網絡有關。在診斷之前，首先應系統(tǒng)了解該車的網絡構架（圖2）。該車車身網絡由D1-CAN、D2-CAN、P-CAN、I-CAN、X-CAN、動力總成擴展總線、高電壓擴展總線、電池包管理總線，以及LIN線等構成。

通過梳理發(fā)現，該車與P-CAN相關的通信類故障碼共66個、與動力總成擴展總線相關的通信類故障碼共17個、與I-CAN相關的通信類故障碼共6個、其他類故障碼9個。很顯然，P-CAN無法通信所占的故障碼數量最多，由此推測，P-CAN無法通信引發(fā)故障的可能性最大。

圖1 全車診斷報告中的部分故障碼

圖2 故障車型網絡結構

結合故障現象，制動時制動踏板彈腳和ABS泵作動的聲音，說明制動助力模塊和ABS模塊可能工作異常，而這兩個模塊均在P-CAN上；轉向沉重，說明助力轉向也可能工作異常，而轉向助力模塊也在P-CAN當中。另外，儀表臺上與電量相關的顯示，與動力總成擴展總線有關，且通過網關模塊、P-CAN，經由BCM，到達I-CAN，再由儀表顯示的。因此，電量顯示異常，也與P-CAN通信異常間接相關。車輛能正常加速、正常行駛，說明負責動力驅動的動力總成擴展總線，運轉正常。

至此，該車的診斷方向基本可以明確為P-CAN無法通信。導致網絡無法通信的可能原因有：網絡線的電路故障，如：開路、對電源短路、對搭鐵短路、線間短路；控制模塊自身故障；網絡線受到外部干擾等。

在眾多故障碼中，與P-CAN通信中斷的有兩個：U0073-控制模塊通信CAN總線斷開；U007C-控制模塊通信高速擴展控制器局域網（CAN）總線2斷開（P-CAN）。查閱維修手冊，獲知故障碼U0073的運行條件是：各設備的電源電壓在正常運行范圍內，車輛電源模式請求串行數據通信；設置條件是：5s內設備嘗試在串行數據電路上建立通信的次數超過3次。故障碼U007C的運行條件是：系統(tǒng)電壓介于9～16V之間，車輛電源模式要求進行串行數據通信；設置條件是：未接收到包含發(fā)射器設備可用性的定期監(jiān)控信息。另外，維修手冊上還列出了故障碼U007C的診斷故障信息，如圖3所示。

圖3 故障車型故障碼U007C的診斷故障信息

根據上述信息分析，如果P-CAN出現開路、對電源短路、對搭鐵短路、線間短路，一定會導致系統(tǒng)無法通信。由于P-CAN網絡上的控制模塊比較多，具體是哪個控制模塊導致網絡通信異常，還需要進一步檢測和診斷。

維修人員使用網絡診斷工具軟件（廠家開發(fā)的可以監(jiān)測網絡通信狀態(tài)和電壓波形的診斷軟件），在網關模塊所在的P-CAN端子處，進行網絡通信狀況以及電壓波形的監(jiān)測。進行了長時間的路試、晃動線束和插頭，均未監(jiān)測到異常情形，這說明，該網絡中沒有出現因接觸不良導致的網絡中斷。

維修人員又對線路故障進行模擬。在制動助力控制模塊與制動控制模塊之間、網關模塊與P-CAN之間、制動控制模塊與轉向控制模塊之間等P-CAN線的不同位置，分別將P-CAN的“+”和“-”線模擬開路、對搭鐵短路、對電源短路，以及線間短路。并記錄每次模擬出現的故障碼、故障現象，并匯總成表格。

通過梳理模擬得出的故障碼及故障現象發(fā)現，除了同時斷開制動控制模塊與轉向控制模塊之間將兩根網絡線時得到的故障現象，與實際故障類似外，其他模擬測試的結果與實際故障相差較大。由此可見，P-CAN網絡的“+”或“-”線開路、對搭鐵短路、對電源短路，以及線間短路引發(fā)該車故障的可能性很小，因此接下來就要設法找出存在故障的控制單元。

再次梳理、統(tǒng)計故障車上的故障碼，并將其整理成如圖4、圖5所示的表格。從中可以看出，電子制動控制模塊（EBCM）和車身控制模塊（BCM），是被指認失去通信最多的模塊。

通過圖6可以看出，P-CAN中絕大多數的模塊，都明確指認了P-CAN網絡存在無通信的問題。但奇怪的是，P-CAN中非常重要的車身控制模塊，卻沒有指認P-CAN存在網絡中斷的故障，這一點非常值得關注。

圖7列出了與BCM失去通信的控制模塊，共有13個故障碼，也就是13個控制模塊與BCM失去了通信。需要注意的是，BCM中只設置了一個故障碼“B3981-未從電子制動控制模塊接收到環(huán)境識別符”。出現如此嚴重的網絡故障，BCM中為什么只有一個故障碼？失去通信最多的電子制動控制模塊，設置了“總線關閉”和“與車身控制模塊失去通信”等等故障碼，與其相比，車身控制模塊就更加可疑了。正常情況下，如此多的控制模塊與BCM失去通信，足以讓P-CAN網絡處于癱瘓狀態(tài)，但BCM卻只設置了一個故障碼，其中最大的可能是BCM存在問題，而沒有及時觸發(fā)相關的故障碼。

圖4 故障車各控制模塊故障碼數量

圖5 故障車上的故障碼類型及數量

通過以上的分析和測試，初步將故障范圍鎖定在P-CAN網絡上，且重點懷疑是車身控制模塊至動力轉向控制模塊之間P-CAN網絡線存在通信故障。嘗試更換車身控制模塊，并對P-CAN網絡線的插接端子進行處理后，暫時交車并囑咐車主留心觀察。一個月后電話跟蹤隨訪，車主反映故障未再出現?，F在交車已幾個月了，也未接到車主的報修電話。

圖6 與P-CAN斷開無法通信的控制模塊

圖7 指認與BCM失去通信的控制模塊

維修小結

現在的汽車，功能越來越豐富，控制模塊眾多且集成度高，通信網絡構架越來越復雜，尤其是新能源汽車，還涉及高、低壓系統(tǒng)，對維修人員的要求越來越高。

本案例中的故障很典型，不但故障碼多，而且還是偶發(fā)性通信類故障，這對維修人員診斷理論和診斷思路是嚴峻的考驗。不但要求維修人員具有較高的理論水平，而且還要對故障診斷工作的認識具有足夠的深度。

對于本案例中的故障，由于是偶發(fā)性故障，很可能無法找到確切的故障點，但是可以對故障范圍進行高度的聚焦，制定可以執(zhí)行的診斷方案。另外，在診斷過程中，要多維度地進行分析，從故障現象、故障原理、故障條件、故障線索等角度分別進行診斷和分析，并相互佐證，才能最終讓診斷工作順利執(zhí)行下去。

本案例中，維修人員分別從故障碼、網絡結構、系統(tǒng)原理等入手進行分析，對故障碼進行分類列表、篩選、排序，并根據失效類型進行模擬測試，其目的都是為了讓診斷工作更客觀、更符合邏輯。