一辆行驶里程约3.2万km、配置1.5T汽油发动机、6速自动变速器、无钥匙启动系统的蓝标哈弗H2。用户反映:该车停放一晚后,早上车辆有时无法启动,踩下制动踏板,点按点火开关,电源能够切换到ON挡,仪表能够上电,但启动机不转,需要等待一会或多次按下点火开关后车辆才能启动,热车后恢复正常且不会出现这种现象。
故障诊断:车辆进站,根据用户描述进行测试,故障无法再现,诊断仪检测各系统内没有当前故障码,只有个别系统存在历史故障码,清除所有历史故障码,在站内停放一宿后,启动车辆时,点火开关只能切换到ON挡,启动机没有反应,仪表上显示“自动驻车故障”“缓降功能故障”,电子驻车报警灯和ESP报警灯点亮。再次按下点火开关时车辆启动着车,接着反复启动车辆,故障不再出现,电源模式也能够从OFF-ON-ACC-OFF正常切换。
读取CAPE系统故障码(如图1所示)为B143062 CAPE EMS没有匹配,U014687跟GW之间的CAN通信丢失;ESP系统故障码(如图2所示)为U010087发动机信号超时;GW内的故障码(如图3所示)为U0100897ECM丢失,发动机系统无故障码。CAPE和PEPS都是无钥匙进入启动系统的缩写,ECM和EMS都是发动机ECU的缩写,ESP为车身电子稳定系统的缩写,GW为网关缩写,TCU为变速器控制单元缩写。
哈弗H2采用的是海拉公司生产的按键式无钥匙进入启动系统(如图4所示)。
当携带钥匙进入车内,点按点火开关时,CAPE ECU首先驱动车内三根室内天线发射低频信号30ms搜索钥匙,钥匙收到低频信号后,向CAPE ECU反馈高频信号进行钥匙认证,认证通过后,CAPE与ESCL(电子转向锁)通过CAN线进行相互认证,认证通过后才进行方向盘解锁,同时CAPE ECU控制ACC, IG1、IG2,继电器吸合,电源模式由OFF挡切换至ON挡,发动机ECU上电后被唤醒,当变速器挡位在P/N挡,踩下制动踏板后,CAPE ECU给发动机ECU发送认证请求,认证通过后,CAPE ECU和发动机ECU共同控制启动继电器工作,启动机才能运转,发动机才能启动着车。
该车电源模式能够切换到ON挡,说明钥匙和CAPE, CAPE和ESCL都通过了认证。由CAPE内的故障码“CAPE_EMS没有匹配”分析故障原因应该是钥匙通过认证后,CAPE和发动机ECU没有通过防盗认证或者启动条件不满足,CAPE ECU和发动机ECU根本就没有进行启动前的认证,所以才不会控制启动继电器吸合。
正常I情况下,启动时如果变速器挡位信号不正确,挡位不在P/N挡或者制动灯开关信号有问题,仪表上会提示“请选择P挡或者踩下制动踏板”等信息,而故障发生时,仪表上没有这些提示,说明P挡信号和制动信号都正常。启动条件没问题,分析还是由于CAPE和发动机ECU没有通过认证导致的。由于CAPE报“跟GW之间的CAN通信丢失”故障码,而CAPE与发动机ECU要完成通信认证必须通过网关,所以怀疑CAPE与GW之间CAN线线路有问题,检查线路及插头未发现异常。由于是偶发故障,为尽快解决间题,替换CAPE模块,进行防盗匹配后交车测试。
第二天用户来电,早上车辆又无法启动,为防止故障消失,告知用户不要操作车辆,等待救援。到现场后,启动车辆,仪表上电后启动机没反应,而且听见发动机舱内有“嗒嗒”的响声。检查发现是2号保险盒内(如图5所示)的主继电器在反复地吸合、断开,故障维修出现转机。
拔下主继电器,响声消失,怀疑蓄电池亏电或者线路虚接。测量蓄电池电压为12.6V,各项参数正常。检查蓄电池火线、搭铁线、各搭铁点、1号保险盒和2号保险盒火线固定螺栓均无松动。测量主继电器30和86插孔常电源电压正常,发动机ECU及主继电器保险无虚接。替换主继电器测试故障依旧。将主继电器的线圈控制线引出,测量为1.9V。正常情况,这根线为ECU控制的搭铁线,电压应为0。将此线搭铁,继电器立即吸合不再“嗒嗒”响,由此判断是ECU不能控制继电器一直搭铁导致继电器在反复的吸合断开。
故障排除:由于需要排查线路,将车拖回站内继续检查。根据电路图(如图6、图7所示),测量主继电器线圈控制线402号线至ECU 5脚之间线路正常,无虚接。
发动机ECU电源、搭铁正常。重新插拔ECU插头无效。于是更换发动机ECU,匹配成功后测试,能够顺利启动,仪表也不显示陡坡缓降和自动驻车故障,测试多日故障未再发生,故障排除。
维修小结:由于发动机ECU内部故障,点火开关在。N挡时,不能控制主继电器一直保持吸合状态,主继电器在反复的吸合断开,不能给发动初,ECU提供稳定的电源,所以发动机ECU和CAPE之间无法通过认证,导致电源只能切换到ON挡,启动机没反应,发动机不能启动着车。检查中还发现,气温低时故障容易发生,气温升高后,继电器异响的时间变短,有时“嗒嗒”几下就停止,响声容易被忽视。如果第一次启动不成功,等继电器的“嗒嗒”声停止后,再次按下点火开关,车辆就可以启动着车,分析故障原因是ECU内部的电器元件出现问题,而且受温度影响比较明显。
由于CAPE为低速CAN,发动机ECU为高速CAN,它们之间通信时需要通过GW的翻译后进行数据交换,CAPE防盗认证时,首先将信息发送给GW,之后GW再与发动机ECU进行信息交换。由于此时主继电器没有吸合,发动机ECU缺少电源,所以不能进行应答,所以CAPE认为GW没有回应,所以CAPE会报“跟GW之间的CAN通信丢失”故障,而不是报“与发动机ECU通信丢失”。这个故障码如果不理解,容易4排查方向。在维修中我们测试,如果拔掉高速CAN上的TCU的保险,CAPE同样也会报“与GW失去通信”,而不会报“与TCU失去通信”,所以理解故障码的含义对确定故障的排查方向有至关重要的作用。
发动机ECU和ESP都属于高速CAN,通信时不需通过网关,在故障发生时,由于发动机ECU缺少稳定的电源,不能正常工作,不能通过CAN线给ESP发送验证信息,所以ESP会报“ECM丢失”故障码。而且由于发动机ECU丢失,ESP将无法收到发动机转速,加速踏板等信息,ESP系统里的自动驻车和陡坡缓降等功能将无法实现,所以仪表上会显示“自动驻车故障”“陡坡缓降故障”这些信息,更换了发动机ECU,这些伴随故障也就消失了。