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虹科波形实验室 | 用串行译码诊断车辆漏电问题的方法探究

最近不少客户留言咨询我们,想了解如何通过示波器中的串行译码功能,检查车辆漏电问题。

为此,我们做了一个故障模拟测试,希望能给大家一些参考。

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汽车免拆精准诊断

01

诊断意义

传统的漏电检测通常使用高精度电流钳,配合拔插保险丝、断开线束分段检查的方法,来排查不同回路中是否存在静态电流异常问题。或使用热成像仪,来寻找休眠后仍在工作的部件。

但一条供电回路上往往存在多个模块,模块间又通过总线进行通信如果总线上有个模块,偶发性地“醒来”,则其发出的报文,最终会导致其它模块被“唤醒工作”。

至此,插拔保险丝、使用热成像仪的方式都无法有效找出哪个模块最先“醒来”。你也无法得知它是自己“醒来”,还是因接收到了“别人唤醒它的信号才醒来”。比如车身模块“醒来”是因为接受到了门锁信号。

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图1 CAN总线示意

使用虹科Pico汽车示波器监测CAN总线信号,我们可以知道哪个CAN网络里的哪个模块最先“醒来”。我们也可以同时监测这个模块的触发条件,以确定这个模块是自己自动“醒来”,还是因为接收到了触发条件才“醒来”。比如车身模块接受到了门锁信号才“醒来”,导致其它模块都被“唤醒”,最终漏电电流过大。那么故障根源就在门锁信号这里。

接下来,我们就通过一个故障模拟测试,向大家展示完整的“唤醒过程”与诊断思路

02

故障模拟测试

实验车型

2013款纳智捷 纳5,该车总共有两路CAN网络:CAN 1网络和CAN 2网络。

示波器连接

A通道(蓝色):在电瓶负极串联一个0.1欧的功率电阻,测量电阻两端的电压降。使用Pico软件的数学通道功能得出电流波形,电压÷电阻=电流

B通道(红色):CAN 1网络的CAN H

D通道(黄色):CAN 2网络的CAN H

图2 电瓶负极串联0.1欧的电阻

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图3 B通道测量CAN1网络信号

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图4 D通道通过CAN测试盒监控CAN2网络信号

波形采集与分析

捕捉到漏电发生时的波形,通过数学通道将A通道测量到的电压降,计算为电流波形(灰色)。

如图5所示,可以发现CAN 2(黄色)最先上电。与此同时,当总线上开始有报文时,车辆静态电流增大(灰色),出现漏电。随后CAN1总线也开始上电并出现报文。

这一波形表明,CAN 2网络最先被“唤醒”,而非CAN 1网络。

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图5 漏电发生时的相关波形

于是对CAN2(黄色)总线进行串行译码,如图6所示,得知最先发送报文的模块ID是721。且其ACK(应答段)为1,即其往外发报文,但没有其它模块接收它的报文,所以没有应答

因为此段时间,其它模块还在休眠,所以没“人”应答它。这也就证明,ID为721的模块是最先被唤醒的

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图6 对CAN2 H进行串行译码

而到第152个报文时,其ACK(应答段)为0,说明有其它模块接收到了它的报文,应答了它。

往后的时间,我们也看到了更多其他ID发送的报文。这一数据表明,是ID为721的模块唤醒了其他模块。

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图7 CAN2 H上其他模块被唤醒

如需获取完整测试波形,可添加文末助教微信

进一步排查思路

接下来的排查方法就比较简单了,分为两步:

1

确认ID:721究竟属于哪一个模块?

方法1:拔模块

逐个拔掉模块的导线连接器,记录下此时的总线波形并进行出译码。当拔掉某个模块发现ID:721不见了,表明其对应ID就是721。

方法2:测同步电流

用电流钳夹在各个模块的CAN线上,记录下如电流有变化时,刚好跟ID:721波形同步,即说明你夹的模块的ID就是721。

如图8,我们测量总线信号的同时,使用60A电流钳(TA473)在TCM处测量CAN L的电流。当TCM电流出现变化时,对应ID为34A和340。这表明,ID:34A与340均属于TCM模块。

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图8 TCM处CAN L的电流波形

2

确认模块唤醒原因

如何确认是该模块是自身故障,还是接收到其它触发信号才被唤醒

我们可查车辆相关资料,确认721被唤醒的条件,并用Pico示波器同时监测唤醒条件信号和CAN 2波形

如果某一个条件信号先于ID:721波形发生,即可判断是这个条件导致ID:721模块被唤醒。如没有条件信号发生,ID:721模块自己唤醒了,则说明模块自身有故障。

作者介绍

陈国飞

汽车售后事业部负责人,虹科高级工程师,16年汽车售后诊断技术经验。精通示波器诊断和噪音振动检测技术,善于解决汽车诊断的疑难杂症。

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