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一辆2011款进口现代新胜达车#xff0c;搭载G4KE发动机#xff0c;累计行驶里程约为26.3万km。车主进厂反映#xff0c;有时进入车内按下起动按钮#xff0c;发动机无法起动#xff0c;且组合仪表黑屏。 故障诊断
接车后试车#xff0c;车辆使用一切正常。…故障现象
一辆2011款进口现代新胜达车搭载G4KE发动机累计行驶里程约为26.3万km。车主进厂反映有时进入车内按下起动按钮发动机无法起动且组合仪表黑屏。 故障诊断
接车后试车车辆使用一切正常。用故障检测仪KDS检测无故障代码存储。停放一段时间后试车故障再现按下起动按钮电源模式无法切换组合仪表黑屏图1发动机无法起动携带智能钥匙到车外依次按下左前、右前车门把手按钮车门无法闭锁操作智能钥匙上的按钮均失灵由此可知该车智能钥匙系统失效。 图1 组合仪表状态对比
如图2所示该车智能钥匙系统主要由智能钥匙控制模块SMK、车门把手左前、右前含低频天线、后备厢门把手、后保险杠低频天线、后备厢内低频天线、车内低频天线2个、无线电接收器、电控转向柱锁ESCL、起动按钮、智能钥匙锁筒、智能钥匙、电源分配控制模块PDM、电源分配模块继电器盒PDM继电器及发动机控制模块ECM等部件组成其中参与防盗的部件有SMK、PDM、ESCL、ECM及智能钥匙。 图2 智能钥匙系统的组成
如图3所示发动机的起动过程如下。 图3 智能钥匙系统工作原理
1车主携带合法智能钥匙进入车内挡位置于P挡踩下制动踏板按下一键起动按钮开关信号1 SSB 1和开关信号2SSB 2分别进入PDM和SMK。
2SMK接收到SSB 2的起动请求信号后唤醒激活车内低频天线发出125 kHz低频信号搜寻智能钥匙。
3如果智能钥匙在1 m范围内智能钥匙内部的低频信号接收器接收到125 kHz低频信号后通过内部高频发射器发出433 MHz高频信号传递智能钥匙ID 认证信息给无线电接收器。
4无线电接收器通过串行通信将智能钥匙ID 信息传递给SMK进行认证SMK唤醒PDM同时PDM 接收到SSB1的起动请求信号后向ESCL提供电源与搭铁唤醒ESCL。
5SMK认证完成后通过串行通信与ESCL进行通信咨询当前ESCL的状态并传递请求解锁的指令同时ESCL将目前进入待机解锁的工作状态反馈给SMK。
6SMK输出允许ESCL启动信号给ESCLESCL 控制内部集成的ESCL电动机进行解锁。ESCL电动机工作至解锁位置停止后联动内部的微型开关反馈一个解锁信号给PDM。
7PDM将ESCL解锁的指令与SMK相互认证若当前解锁信息合法SMK通过车身CAN总线传递此信息到PDMPDM马上停止ESCL的电源输出并激活ACC、IGN1、IGN2、START继电器起动机运转ECM控制喷油和点火发动机起动着机。
8接收来自ECM的发动机转速信号500 r/min 时PDM控制关闭START继电器。
此外当智能钥匙电池电压低或车辆附近内外有干扰源影响到智能钥匙的无线信号传输以及无线电接收器、室内低频天线等失效时把智能钥匙插入智能钥匙锁筒通过智能钥匙锁筒内的钥匙防盗通信的串行接口不用经过车内低频天线搜索直接将智能钥匙ID信息传输给PDM和SMK进行应急认证实现钥匙防盗通信数据的激活完成防盗系统的认证达到失效保护可起动发动机的目的。
了解该车智能钥匙系统的工作原理后开始检修故障时按下智能钥匙上的解锁、闭锁按钮遥控测频仪均能检测到433.5 MHz高频信号图4说明智能钥匙能够发出高频信号。 图4 检测到智能钥匙发出的433.5 MHz高频信号
把智能钥匙放在车内按下起动按钮遥控测频仪检测不到高频信号怀疑车内低将感应线圈放在车内低频天线1和车内低频天线2的位置进行测试图5并没有看到感应线圈上的LED灯闪烁异常。 图5 用感应线圈测试车内低频天线
正常情况下SMK接收到按下起动按钮的起动请求信号时会激活车内低频天线1和车内低频天线2发出低频信号搜索智能钥匙此时感应线圈上的LED灯会闪烁。把智能钥匙插入中控台下面的智能钥匙锁筒内按下起动按钮仍无法实现ESCL解锁及电源状态转换说明应急起动功能也失效推断SMK不工作。
故障时尝试用故障检测仪读取SMK和PDM系统中的数据流均提示“ECU不响应”。扫描全车模块发现全车模块均处在通信失败状态图6。 图6 故障时全车模块的通信状态
正常情况下电源模式为IGN OFF状态时故障检测仪是能够与SMK和PDM进行通信的图7。 图7 正常时全车模块的通信状态
查看电路图发现SMK与PDM在室内接线盒中共用一个常电源的熔丝PDM2。检查熔丝PDM2正常。拆开中央储物箱后发现SMK和无线电接收器均更换过。用万用表和功率试灯分别测量SMK和PDM的常电源和搭铁均正常。按下起动按钮时SSB 1和SSB 2均输出12 V高电位说明起动按钮正常。
查看通信电路图得知OBD诊断接口的端子含义见表1所列其中端子13的车身K线与SMK连接。另外SMK和PDM均在B CAN总线上。 表1 OBD诊断接口的端子含义
用万用表分测量OBD诊断接口端子8B-CAN H 端子、端子16B-CAN L端子上的电压为 0.19 V和4.82 V为低速CAN总线电压无异常测量OBD诊断接口端子13车身K线上的电压未连接故障检测仪时约为2 V连接故障检测仪并扫描全车模块时在8 V~11 V 变化说明故障检测仪通过车身K线发出了通信请求信息。测量OBD诊断接口端子13与SMK之间车身K线的导通情况正常。
在SMK恢复正常工作的情况下挑出SMK导线连接器上的车身K线端子后连接导线连接器用故障检测仪扫描全车模块发现SMK和PDM处于通信失败状态但智能钥匙功能均正常装回SMK导线连接器上的车身K线端子挑出SMK导线连接器上的B-CAN L端子和B-CAN H端子考虑到低速CAN总线容错性较高具备单线运行传输的能力2个端子都要挑出连接导线连接器后测试此时故障检测仪与SMK通信成功但与PDM通信失败按下起动按钮ESCL无法解锁且电源模式也无法切换。通过上述测试说明车身K线仅适用于故障检测仪对SMK进行诊断通信而PDM与SMK之间的通信必须要通过B-CAN总线实现。
既然OBD诊断接口端子13与SMK之间的车身K线正常SMK的电源和搭铁也正常且故障检测仪通过车身K线发出了通信请求信息为什么仍无法进行通信呢难道SMK损坏了
检查SMK其配件车型代号为TD图8。查询配件系统发现该配件实际对应进口起亚福瑞迪车型配件来自国内的MOBIS供应商而该车原厂SMK配件的车型代号为CM是韩国进口的但两者的配件编码一致。另外无线电接收器也不是原厂配件。与车主沟通得知SMK和无线电接收器就是维修该故障在其他维修厂更换的但从检测结果来看笔者还是怀疑故障与SMK有关系于是建议更换原厂SMK和无线电接收器。 图8 故障车上安装的SMK
征得车主同意后订购原厂SMK和无线电接收器到货后更换并匹配后试车故障未再出现于是交车。10多天后车主电话反映故障又出现了于是让车主等车辆恢复正常后进厂检修。
车辆到店后试车故障出现时故障现象与之前一样但故障比之前严重需要等待几个小时才偶尔一次恢复正常。拆下SMK外壳故障时重点测量SMK内部端子的电源、搭铁、车身K线及B-CAN总线均不存在虚接现象。
究竟是SMK不工作还是SMK再次损坏于是用虹科pico示波器从SMK导线连接器侧测量SSB 2信号、车身K 线信号、无线电接收器信号及常电源线上的电流信号波形。如图9所示连续按压2次起动按钮SSB 2信号均能由0 V变为12 V正常但其他信号均无变化。 图9 故障时从SMK导线连接器侧测得的相关波形
尝试用故障检测仪进入SMK此时车身K线上有通信信号但实际无法进入SMK说明通信信号是故障检测仪发出的请求通信信号按下智能钥匙上的解锁按钮无线接收器信号发生变化说明无线接收器接收到了智能钥匙的高频信号并发送给SMK但此时SMK的电流一直无变化说明SMK一直没工作推断SMK一直处于休眠状态或本身损坏。
突然想起来库房里有一个旧的国产福瑞迪车的SMK对比配件编码不一样但SMK端子和导线连接器一样。尝试安装国产福瑞迪车的SMK后试车惊讶地发现故障检测仪可以与SMK、PDM进行通信了尝试重新匹配也显示注册成功按下起动按钮电源模式可以切换尝试起动发动机起动机可以运转但无法着机进入ECM读得故障代码“P1960 钥匙防盗无响应”说明ECM与SMK之间的防盗认证无法通过但智能钥匙系统的其他大部分功能是可以正常使用的。
再次用pico示波器从SMK导线连接器侧测量相关波形如图10所示第1次按压起动按钮电源模式切换至ACC状态SSB 2信号正常变化无线电接收器信号发生变化说明无线电接收器接收到了智能钥匙发送的高频信号这也说明SMK接收到SSB 2信号后激活车内低频天线搜寻智能钥匙即SMK开始工作了SMK电流的波动也验证了这一点随后每间隔约3 s搜寻1次智能钥匙第2次按压起动按钮电源模式切换至IG ON 状态车身K线开始处于高电位状态第3次按下起动按钮电源模式切换至IG OFF状态车身K线变为低电位状态SMK会继续搜寻智能钥匙约30 s后停止搜寻SMK又回到休眠状态。 图10 电源模式可以正常切换时从SMK导线连接器侧测得的相关波形
装回原厂的SMK后试车故障依旧难道真的是原厂的SMK又损坏了保险起见决定先排除外围电路原因导致SMK无法被唤醒的可能。依次脱开PDM车身控制模块BCM、智能钥匙锁筒、ESCL及无线电接收器的导线连接器故障检测仪均无法进入SMK。SMK上有2个导线连接器其中一个导线连接器只负责控制6个低频天线。断开该导线连接器后试车故障依旧测量低频天线的电阻均为1.5 Ω左右正常说明故障与低频天线部分无关。
反复查看SMK的电路图大部分的线路已经测量过了还剩下3个车门把手开关左前车门把手内的开关、右前车门把手内的开关及后备厢门把手内的开关的线路没有测量。如图11所示未按下车门把手开关时开关处于断开状态信号线上为高电位按下车门把手开关时开关闭合与搭铁导通信号线上为低电位。 图11 车门把手开关电路
用万用表从SMK导线连接器侧分别测量3个车门把手开关信号线上的电压左前、右前车门把手开关信号线上的电压均约为12 V而后备厢门把手开关信号线上的电压约为4 V异常。
用pico示波器测量后备厢门把手开关信号波形图12可以看到此时的信号电压变为7 V左右按下后备厢门把手开关电压从7 V拉低至0.6 V松开后备厢门把手开关电压升高至10 V随即又降低至7 V。 图12 后备厢门把手开关信号波形
测量左前门把手开关信号波形图13初始电压约为12 V按下左前门把手开关电压拉低至1.7 V松开左前门把手开关电压又升高至12 V。测量右前门把手开关信号波形与左前门把手开关信号波形变化一致。 图13 左前门把手开关信号波形
脱开SMK导线连接器从SMK导线连接器侧测量后备厢门把手开关的电阻在555 Ω~2 718 Ω变化分别测量左前、右前车门把手开关的电阻均为∞按下开关时约为390 Ω。经过对比怀疑后备厢门把手开关触点无法回位。打开后备厢脱开后备厢门把手开关导线连接器此时后备厢门把手开关信号线上的电压升高至12 V按下起动按钮电源模式切换正常且发动机起动正常。装回后备厢门把手开关导线连接器在正常情况下用手按住后备厢门把手开关故障再现由此确定故障是由后备厢门把手开关信号异常引起的。 故障排除
仔细检查后备厢门把手开关图14发现开关按钮处在凹陷状态。更换后备厢门把手开关后试车智能钥匙系统功能恢复正常。测量后备厢门把手开关信号波形与左前、右前车门把手开关信号波形一致故障排除。 图14 损坏的后备厢门把手开关 故障总结
为什么装上国产福瑞迪车的SMK时故障检测仪能够与SMK通信呢故障时装上国产福瑞迪车的SMK读取SMK数据流图15发现后备厢门把手开关状态为“ON”用力拍打后备厢门把手开关一段时间其状态才变成“OFF”这也验证了后备厢门把手开关回位异常。笔者认为由于控制逻辑的不同若后备厢门把手开关一直处于“ON”状态国产福瑞迪车的SMK可以正常唤醒但该车原厂的SMK却一直处于休眠状态。 图15 故障时的SMK数据流
另外笔者还测量了国产福瑞迪车后备厢门把手开关的信号波形未按下后备厢门把手开关时信号电压约为12 V这与该车的一样按下后备厢门把手开关时信号电压约为0 V这与该车的有所区别。 作者李康林 免拆诊断“不靠猜”科学修车更高效30余家主机厂的选择用科技助力您的成功——欢迎前往虹科Pico官网了解
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