路虎车型CAN 网络问题导致无法起动故障2 例

文：蔡永福

故障1

关键词：高速CAN、短路

故障现象：一辆2018 年产路虎发现5 运动型多功能车（SUV），搭载3.0 L机械增压发动机和8 挡手自一体变速器，行驶里程7.8 万km。用户反映车辆偶尔按点火开关时没有任何反应，无法起动。

检查分析：维修人员与用户沟通得知，故障出现时除了中央显示屏点亮，就如全车没电一般。这种故障一共出现2 次，时间间隔为2 天。起动车辆，一切正常。检查车辆，除了外加的行车记录仪，无任何其他相关的加装改装。

用故障诊断仪检测，发现多个故障码：U0037-87——车辆通信总线B-信息缺失；U0037-88——车辆通信总线B-总线断开；U0046-81——车辆通信总线C-接收到无效的串行数据；U0046-82——车辆通信总线C-活动/顺序计数器不正确/未更新；U0001-88——高速CAN 通信总线-总线断开；U0046-88——车辆通信总线C-总线断开。由于故障无法重现，维修人员与用户沟通，先正常使用车辆，待故障出现后直接拖车到店内检查，这样更容易找到问题。

1 周后用户来电表示车辆故障出现，并发来故障出现时的视频。从视频可以看出，车辆发动机还在运行，按各车门玻璃升降开关，电动车窗玻璃无反应；拨动转向开关，仪表板上的转向指示灯不亮不响；同时脚踏板无法伸出。发动机熄火后，再按点火开关却没有反应，车辆无法起动。

维修人员将故障车辆拖到店内后，按点火开关，发动机起动正常，仪表板上无故障提示，转向灯、全车门窗玻璃工作正常。用故障诊断仪检测，再次发现多个故障码：U0001-87——高速CAN通信总线-信息缺失；U0001-88——高速CAN 通信总线-总线断开；U0037-87——车辆通信总线B- 信息缺失；U0037-88——车辆通信总线B-总线断开；U0046-82——车辆通信总线C-活动/顺序计数器不正确/未更新；U0046-88——车辆通信总线C-总线断开。

根据U0037 的故障码说明（图1），推断故障的可能原因为高速CAN 总线（车身）电路对搭铁短路、对电源短路、断路或电阻过高。查看车身总线系统拓扑图（图2）和车身总线系统电路图，发现受影响的功能属于车身CAN 网络，因此基本可以确认故障是由于车身CAN网络出现问题导致的。用诊断仪执行车辆网络完整性测试，全车的控制单元都能正常通讯，说明目前车辆的所有网络都处于正常通信的状态。

图1 U0037 故障码说明

图2 车身总线系统拓扑图

为进一步确认故障是否由车身CAN网络导致，在车辆起动时，人为将车身CAN_H 和CAN_L 之间短路，结果故障重现，与用户描述以及所发的故障视频中一致。此时用诊断仪检测，存在故障码U0037-87 和U0037-88。

使用示波器C 通道连接车身总线系统电路中的C32-D1-21 端子，D 通道连接C32-D1-22 端子（图3），测得车身高速CAN 的波形如图4 所示，正常。由于反复试车，故障也无法重现，因此车身高速CAN 网络的波形也没有出现异常。

图3 车身总线系统电路图（部分）

图4 正常的CAN 网络波形

通过目视检查HS CAN H（BO）上各线束，未发现异常。对线束进行拉拽并观察示波器上的网络波形。当反复拉拽C44-H2 插接器附近的线束时，突然出现用户反映的故障现象，同时C32-D1-21 端子和C32-D1-22 端子的波形都变成0 V 的直线（图5），说明车身CAN_H 线路存在对搭铁短路的情况。

图5 故障时CAN 网络波形

此时断开蓄电池，测得C32-D1-21端子和C32-D1-22 端子对车身搭铁之间的电阻分别为5.0 Ω 和118.1 Ω，说明HS CAN H（BO）存在对搭铁短路的情况。尝试断开C32-D1、C3A-A2、C33-J2 和C37-A2 几个插接器，测得C32-D1-21 端子对车身搭铁的电阻仍然为5 Ω。当断开C44-H2 插接器时，C32-D1-21 端子和C32-D1-22 端子对车身搭铁的电阻均为无穷大。此时测得C44-H2-16 端子、C44-H2-17 端子、C44-H1-16 端子和C44-H1-17 端子对搭铁的电阻也是无穷大，说明线路又恢复正常。

检查HS CAN H（BO）通往遥控功能执行器（RFA）、右侧前后门模块、右前座椅模块和行李舱盖控制单元上的线束，发现车顶线束与车身之间有磨损的痕迹。打开包裹的线束外皮发现，内部有一根线路已经破损并与车身之间发生短路（图6）。用万用表测量该磨损线路与C44-H2-14 端子之间的电阻，为0.8 Ω，说明磨损线路就是车身高速CAN 线路。

图6 车顶线束磨损短路

故障排除：将磨损线束进行修复，并调整线束固定位置，避免与车顶之间再次发生干涉磨损。处理完成后按点火开关，车辆起动正常，仪表板无故障提示，转向灯、全车门窗玻璃工作正常。车辆交付用户半个月后回访，确认故障没有再出现，至此故障排除。

回顾总结：对于偶发性的车载网络系统故障，可能导致多个网络系统中记录有相关的故障码。在不能明确存在故障的网络时，可通过模拟不同的网络故障，与故障现象和故障码进行对比确认。如果产生的故障码和故障现象与用户反映的故障现象及故障码一致，那么故障即为模拟的网络出现问题所导致。此时可进一步通过示波器对故障的网络波形进行实时监测，测得故障发生时的故障波形，便可分析出该网络上的线路故障原因。进一步测量该网络的终端电阻，以及线路之间的短路、断路情况，就可以逐步确认故障点。

另外，当某控制单元记录了“总线断开”的故障码，这意味着该控制单元已检测到CAN 传输错误，然后停用了自己的CAN 传输，并将自己从网络上断开，以试图让网络的其余部分能够正常工作。此时系统会设置“总线断开”的故障码。“总线断开”故障码的常见原因可能是 CAN网络中存在短路。当故障现象与该故障网络相关时，建议使用示波器监测网络的波形情况，以确认网络存在的故障状态。

故障2

关键词：PMZcan、GWM、BISG

故障现象：一辆2020 年产路虎揽胜SUV，搭载3.0T 发动机和8 挡手自一体变速器，行驶里程1.4 万km。用户反映车辆起动后就马上熄火，有时按点火开关没有反应，故障一直存在。

检查分析：该车被救援至店内后，维修人员检查发现车辆完全没电，遥控器和喇叭都不工作。测量蓄电池电压，为9.6 V，说明车辆电量不足。给蓄电池充电完成后起动车辆，车辆能够起动但立刻熄火，此时仪表板上除了驻车制动指示灯、三角警示灯和示宽灯指示灯点亮外，其他信息都不显示，中央显示屏也处于黑屏状态。

随后维修人员打开转向灯开关，仪表板上的转向指示灯工作正常，说明此时车辆依然处于电源模式（电源开关打开状态）。再次按下点火开关，车辆没有任何反应，采用应急模式也无法起动车辆。尝试操作遥控器、车内灯、喇叭、车门玻璃、电动座椅以及天窗等，功能均正常。一直踩着制动踏板，偶尔会出现发动机自己“起动——熄火——起动——熄火”的循环。仪表板上偶尔还会提示前照灯系统故障。

用故障诊断仪检测，发现车辆多个系统存在故障码，且并多为通信总线中断、消息缺失类故障码（图7）。此外，车辆的供热通风和空气调节（HVAC）系统控制单元、信息娱乐从控制器（ISC）、电力变频转换器控制单元（EPIC）、蓄电池电量控制单元（BECM）、车身控制单元（BCM）、车辆防盗锁止系统控制单元（VIM）、远程通信控制单元TCU 以及音频放大器模块（AAM）等无法通信。由于故障码太多，清除故障码再次检测，故障码依旧。执行指导型诊断，结果为检测到蓄电池故障和远程通信控制单元（TCU）通讯故障。

图7 多个系统存在故障码（部分）

根据故障现象以及故障码分析，初步判断为模块通信网络（PMZcan）存在故障，导致该网络上大部分控制单元（HVAC、EPIC、BECM、BCM 和TCU 等）不能正常通信（图8）。维修人员决定检查PMZPMZcan 网络的波形和终端电阻，确认该网络的线路完整性。

图8 PMZcan 网络控制图

分 别 测 量HVAC、EPIC、BECM和TCU 的供电和搭铁之间电压，均为12.34 V（蓄电池电压），正常。测量各控制单元插接器PMZcan 网络的波形，仔细对比发现与正常的CAN 网络波形存在异常。正常情况下，CAN 网络波形应该是CAN_H 与CAN_L 以2.5 V 为基准成镜像对称波形，而故障车PMZcan 通信网络波形在A、B 处可观察到波形并没有完全成镜像对称，说明异常（图9）。

图9 异常的PMZcan 网络波形

根据PMZcan 相关电路图（图10），用示波器分别测量GWM 的C2BP01H-8端子和C2BP01H-9 端子波形，结果与之前测量的PMZcan 网络波形一致。断开GWM 上的C2BP01H 插接器，检查C2BP01H-8 端子和C2BP01H-9 端子，没有松旷、虚接的现象。

图10 PMZcan 电路图（部分）

尝试单独断开C2BP01H-8 端子或C2BP01H-9 端子连接，此时点火开关可以正常打开和关闭，但依然无法起动，故障现象明显发生变化，说明PMZcan 或GWM 存在问题。 但是断开C2BP01H 插接器， 测量PMZcan 通信网络波形，可以看出波形仍然不正常（图11），所以可以排除GWM 故障。此时故障发生变化，由于断开了GWM 上的PMZPMZcan，避免了PMZcan 网络上的异常信号对GWM 的影响，所以使得GWM 能够正常执行点火开关的指令。

图11 断开C2BP01H 插接器测得的PMZcan 网络波形

分别断开PMZcan 网络上的各个控制单元进行测试，包括HVAC、GWM、PCM、BECM、机械增压器控制单元（TSCM）和BISG 等。当断开BISG 的插接器后，发现车辆能够正常起动；而将BISG 的插接器恢复后再次测试，又出现不能起动的故障现象。经过多次测试都是这个结果，而且断开BISG 的插接器后，测量PMZcan 网络波形成镜像对称（图12），说明此时PMZcan 的波形恢复正常。由此可以确认故障为BISG 内部损坏，通过PMZcan 网络发送错误的CAN 网络信号，导致PMZcan 网络上的各个控制单元无法正常工作。

故障排除：更换新的BISG 后试车，发动机起动正常，仪表板功能恢复正常，且无任何故障灯和故障提示，至此故障完全排除。

回顾总结：对于网络通信的检测，一定要使用示波器测量其信号波形，并将所测波形与正常波形进行比对确认，发现可能存在的细微差别。因为这些细微的差异可能通过万用表是无法被发现和确认的，但是却能够对网络系统产生通信错误的影响，导致该网络系统无法正常工作。因此在检测排查时，不能图一时便利，选择万用表进行电压检测，这有可能无法准确找到突破口，导致故障诊断走了弯路。