VOLVOS80轿车运行中突然熄火故障诊断与排除.doc

论文题目：VOLVO S80轿车部分机件不工作故障诊断与排除

单位名称：深圳技师学院

申报工种：汽车维修工

申报等级：汽车维修技师

论文题目：VOLVO S80轿车部分机件不工作故障诊断与排除

申报工种：汽车维修工

申报等级：技师

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目录
1．案例引入 4
2．初步诊断与分析 4
3．VOLVO S80 CEM控制模组基本原理 5
4．故障检测与排除 7
5．故障再次出现检测与排除 8
6．结论 10
致谢 10
参考文献 100

VOLVO S80轿车部分机件不工作故障诊断与排除

摘要：主要介绍一部VOLVO S80轿车，由于SWM控制模组损坏，造成运行中突然熄火，通过更换SWM控制模组，从而解决故障。
关键词：发动机故障灯点亮；SWM（灯光控制模组）；局域网系统

　　随着电子计算机技术的飞速发展，车内局域网系统在汽车上的应用越来越广，VOLVO S80就采用了该系统。希望笔者的这个故障分析能够对如何排除因车内局域网不能正常工作而导致的汽车故障有着抛砖引玉的作用。
1．案例引入
车型车况：2010年7月，一辆2001年出厂的沃尔沃VOLVO S80-T6轿车到本公司报修，变速器形式：55-50S N自动变速器，行驶里程为16万km。
故障描述：S80轿车在运行中突然熄火，打开点火开关后，仪表板上除了发动机故障灯点亮，天窗、玻璃升降器、电动座椅、空调、后视镜、门锁及挡位指示灯都不能工作。试车发现，现象与客户描述基本一致。经询问得知，该车6月深圳暴雨，汽车在露天停放两晚，便一直出现此情况。故障显示如下图1所示。

图1 VOLVO S80 轿车故障仪表板显示图
2．初步诊断与分析
　　由于该故障症状非常明显，且较为频繁，说明并非偶发性的网络故障。排除故障时，应先读取故障码，根据故障码对故障进行追踪。先用万用表检查蓄电池电压,电压值为12.8V，说明蓄电池正常。然后接上VOLVO专用电脑（VADIS）读取故障码，显示如下故障码：
1．CEM（中央控制模组，是高速网络与低速网络通讯界面）—DF05 CAN-H，高速网络信号太低，持续性故障；
2．CEM-DF04 CAN-L，低速网络信号太低，持续性故障；
3．CEM-E001，控制模组沟通故障；SWM（灯光控制模组）-E001，控制模组沟通故障；
4．SWM-E001，控制模组［重设］按钮长时间启动间歇性故障；
5．SWM-0009，与方向盘沟通信号太高，间歇性故障；
6．SWM-000A，与方向盘沟通故障信号，间歇性故障；
7．PHM（电话控制模组）-E001，控制模组沟通故障。
从故障码所显示的内容可发现，故障集中在CEM、SWM、PHM等3个模组，所以故障应该出现在低速网络部分。大部分故障码表明存在沟通故障，这说明低速控制区域网络中的一个或多个地方出现网线短路。其中CEM控制模组是唯一能够存储网线对地或对电源电压短路有关故障码的控制模组。
3．VOLVO S80 CEM控制模组基本原理
3.1 VOLVO S80 CEM宏观连接
中央电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器，也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样,由微处理器（CPU）、存储器（ROM、、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及整形、驱动等大规模集成电路组成。通常与丰田ECU不同是，VOLVO公司一般把中央电子控制单元称为CEM，下面本论文统一按照，VOLVO公司采用该说法。
一般的，常见的CEM的链接如下图2所示。

图2 VOLVO公司CEM模组宏观连接
电控单元的功用是根据其内存的程序和数据对空气流量计及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断，然后输出指令，向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油量。电控单元由微型计算机、输入、输出及控制电路等组成。
3.2 VOLVO S80 CEM具体连接
VOLVO S80核心发动机、仪表板CEM模组采用MB91F467BA产品，该产品可集成多个车内CAN网络。上述模组采用6通道CAN控制器，可在不同速度的CAN网络或者CAN与FlexRay之间实现互连和网关功能。利用6通道CAN控制器，可在不同速度的CAN网络或者不同协议(例如CAN和FlexRay)之间实现控制和互连。因此可集成多个CAN网络。因此可控制不同车内网络的组合方式。MB91F467BA 微控制器配置1 MegaByte闪存和32通道模数转换器，可作为车辆仪表板控制和车身控制的主要微控制器。
由于车身和处理控制并使用CAN网络的系统得到了广泛应用，车内网络的速度不断提升，而且连接设备也越来越多样化。对于车身控制 ECU 而言，控制整个车内网络的功能显得越来越重要。
3.2.1　VOLVO S80 CEM特点
3.2.2.1、实现单电源运行
一个汽车微控制器可使用单个3.0-5.5V电源供电。因此，电源电路的配置得到了简化，同时也降低了对客户硬件设计的限制。
3.2.2.1、实现FlexRay信息传输
一种用于汽车网络的下一代通信协议。随着机械控制被线传控制等方式取代，FlexRay 为业界提供了一种具有高度可靠性的高级控制方式。(最大传输速率可达10Mbps)。
4．故障检测与排除
虽然故障码牵涉的控制模组较多，但根据前面的分析，笔者认为故障应该是由网线不能正常工作造成的，所以进行了如下检查：
1．拔下电池负极导线，连接故障分析盒到CEM控制模组，检查CEM的插头和端口，没有发现损坏或接触不良现象。

图3 VOLVO公司CEM控制模组外观检查
测量故障分析盒的A39#与A40#端子之间及B2#与B3#端子之间的网络电阻，测量值为61.2Ω及61.3Ω，在正常值范围内。
2．分别检查CAN网线的CAN-L线、CAN-H线与地线及电源线之间是否有短路。测量故障分析盒的B2#、B3#端子与地线和电源线之间的网络电阻，测量值为8MΩ，其标准值为1MΩ以上，正常。说明CAN网线无短路现象。具体链接头参见图4。

图4 VOLVO公司CEM控制模组的CAN-L及CAN-H线头
3．连接蓄电池负极，启动发动机，测量CAN网线的通讯量。测量接线分析盒的B2#对地电压为1.75V(正常值1.5-2.5V)、B3#脚与地的电压为2.8V(正常值2.5-3.5V)，读数正常。
4．拆开有关线路的饰板观察网络线并未出现受挤压的情况，该车也未出现过事故。外观检查参见图5。

图5 VOLVO公司CEM模组网络线外观检查
经过以上的检查并未发现异常部位，于是怀疑可能由于某些非正常操作（如断电等）导致各模组的数据丢失。清除故障码，重新下载全车软件，试车后一切正常，交车。
5．故障再次出现检测与排除
第二天下午，该车上述部件又失灵。从前一天的检查可以看出，那么故障到底在哪儿呢？笔者仔细研究了该车的网络架构图、网 络的特点及功能，发现该车是串联通讯，各模组间采用了“葫芦串”式的连接方式（如图6所示）。

图6 VOLVO公司CEM模组连接示意图
当其中的某个模组发生故障，就会导致其后面的所有控制模组不能正常工作，且各模组间有许多信息需要相互交换。如果这些信息无法交换，那么相应的控制模组也不能正常工作，如发动机模组（ECM）不能接收防盗报警模组（SCM）的信号，发动机不能正常工作。因此，我们估计可能有模组不能正常工作，从而导致这种故障现象非常明显。
基于这种判断，于是尝试将低速网络的每个模组从“葫芦串”的回路中断开来进行验证。结果当断开到SWM控制模组，将网线连接好后，故障突然消失，仪表灯亮起，中控锁、天窗、车窗等都恢复正常。观察SWM的插头，并未发现有何异常，因此判断SWM控制模组已损坏。更换该控制模组，下载软件后重设车辆，试车一天，并未发现任何异常。交车后经过半个多月的跟踪，该车工作正常。
那么，为何SWM控制模组出现如此故障呢？原来设计上控制系统直接安装在变速器下部，由于使用时间过长，壳体密封胶垫老化，污水进入执行器单元内部，出现腐蚀，导致导线断路。考虑到汽车在暴雨中停放，不排除雨水渗漏造成此故障产生。
为了防止以后再发生类似故障，维修中将离合器执行器控制模块后盖处涂抹密封胶，做好防水、防尘处理。
车内局域网技术虽然较新，但了解它的工作原理，掌握正确的故障排除方法，排除这类故障就不是什么难事。笔者认为，对于该系统的故障诊断，首先应了解故障车型局域网系统的特点及专用汽车检测仪的操作方法，再了解该车车内局域网系统及各个模组的功能，然后检测该车电源系统是否存在故障，接着检查该车局域网系统 的线路是否存在故障，最后检查模组。以上故障就是由模组损坏而产生的。
6．结论
通过这次故障维修，我从中学习到了两点：
第一，诊断检查时应该注意故障的表现状况，要对每一个细节分析，依据系统的原理图，由外到内，由简单到复杂，逐一排查，最终可以找到故障点。在判断故障时才能少走弯路，今后我要不断的提高自己，积极学习，不断积累经验。
第二，通过这次故障排除，要思考故障产生的原因，并及时加以改进，避免类似故障发生，提高汽车营运的经济性，同时使我确信，无论是什么车型，什么疑难故障，只要我们遵循科学推理，认真分析每一个元件的检查结果，最终都是可以圆满解决问题的。
致谢
在指导老师及公司各领导的关怀指导下，本论文得以完满完成，在此对给予帮助和关怀的有关领导和老师们致以衷心的感谢。

参考文献
[1] 《VOLVO维修手册》，VOLVO公司，2007年3月；
[2] 《VOLVO SWM控制模组》，陈慧岩、黄江波、宋士伟，传动技术[J]，2005年6月；