2024年5月30日发(作者:)
维修实例
栏目编辑:桂江一 ********************
2020年捷豹路虎卫士发动机无法正常启动
◆文/浙江 蔡永福
故障现象
一辆2020年生产的捷豹路虎卫士,搭载AJ20-P6H型
3.0T发动机,VIN码为SALEA7EU3L*******,行驶里程为
29 521km。车主反映该车发动机无法正常启动,且仪表台上出
现找不到智能钥匙的提示信息。车主按照提示尝试进行应急启
动,发动机得以启动,并及时将车开进我店进行检查。
故障诊断与排除
接车后,首先验证故障现象。按点火开关,发动机无法正常
启动,且仪表台上提示“找不到智能钥匙,请参照手册,将智能
钥匙放在显示位置然后按启动按钮”(图1)。按照提示,将智能
钥匙放在仪表台显示的位置进行应急启动,发动机顺利启动。按
压遥控器上的各个按钮进行测试,各按键功能正常。测试无钥匙
进入功能,没有反应,且只有左前门把手上的无钥匙上锁功能正
常,其他门把锁无法实现无钥匙上锁。
对故障车进行检查并询问车主,该车未进行任何加装或改
装,且无任何维修历史。查询技术网站,未发现任何与故障车型
相关的技术公告和服务活动。连接诊断电脑TCD,多个控制模块
中存有多个故障码(图2)。其中,遥控功能执行器KVM模块中存
有故障码B1DE455-后超宽频收发器未配置。进一步查询,对于
故障码B1DE455的描述和可能故障原因如图3所示。
根据故障现象和故障码B1DE455,基本可以判定,该车的
故障根源在于宽频卫星锚固天线存在故障。该车防盗系统包含了
被动进入和被动启动(PEPS)系统增强功能,进一步提升了车辆
的防盗能力。
超宽带技术包含两个新的卫星锚点收发器,它们与智能钥匙
图2 故障车上存储的故障码
一起编程到车辆上,一个位于顶篷前部,另一个位于顶篷后部。
这样一来,就需要2条距离信息才能识别智能钥匙的位置,可完
全覆盖车内和车外,并测量车辆和智能钥匙之间的实际距离。通
过测量RF信号的传播时间可估算发射器和接收器之间的距离,
如果车辆检测到智能钥匙并未真正靠近车辆,系统将会忽略收到
图1 故障车仪表台上的提示信息
的指令。
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图3 关于故障码B1DE455的描述及可能原因
被动进入收发器通过局域互联网络(LIN)与RFA进行通信。
当被动启动程序启动并检测到智能钥匙后,被动进入收发器将计
算智能钥匙的距离。超宽带技术的精度高达10cm,可实现非常
精准的区域定位功能,只有在车辆用户非常接近车辆时才会触发
门锁释放机构。因此,只有当智能钥匙在此许可的区域之内时,
RFA才允许智能钥匙进行授权。当卫星锚点天线出现故障时,由
于车辆无法正确定位智能钥匙的具体位置,所以会忽略收到的指
令,导致发动机无法正常启动,且无钥匙进入功能失效。
很显然,故障车的故障现象完全符合卫星锚点存在故障的基
本特征。因此,可以初步判定导致该车故障的可能原因有:后部
的卫星锚固收发器线路故障;后部的卫星锚固收发器本身故障;
无钥匙(RFA)模块本身故障。
根据故障码指引,使用诊断电脑TCD清除故障车上的所有故
障码后重新读码,故障车遥控功能执行器RFA模块没再出现任何
故障码(图4)。
图6 遥控功能执行器已锁定
图5 第三次读码结果
查阅2020年路虎卫士卫星锚点天线电路图(图7),并根据此
图使用PICOC通道测得卫星锚点SAT供电C9PK46-3波形为
12.3V直线,B通道测得LIN线C9PK46-2的波形为11.22V直
线,如图8所示。
测量搭铁C9PK46-1与供电C9PK46-3之间的电压,为
12.3V,说明后部的SAT供电和搭铁正常。按遥控器时,检测
C9PK46-2类似LIN线的波形(图9)输出,发现只有主模块(RFA)
发出的信号,而没有从模块卫星锚固天线(SAT)发出的信号波
形,说明RFA模块工作正常,故障点在卫星锚固天线本身。
检测正常车辆的卫星锚固天线与无钥匙模块之间通讯线LIN
图4 删除故障码后重新读取的故障码
重新进行无钥匙进入和发动机启动测试,故障依旧。用诊断
电脑TCD进行第三次读码,发现在遥控功能执行器RFA模块中又
记录了故障码B1DE455(图5)。
使用诊断电脑TCD执行无钥匙模块RFA-按需自检,提示应
用程序失败;使用诊断电脑TCD执行无钥匙模块-RFA-超宽量
程SAT更换,提示无法操作;使用诊断电脑TCD对遥控功能执行
器RFA进行更新,提示遥控功能执行器RFA已锁定;使用诊断电
脑TCD执行遥控功能执行器RFA更换功能,仍然提示遥控功能
执行器RFA已锁定(图6)。尝试执行车辆配置更新,结果更新成
功,之后试车,却故障依旧。
图8 故障车卫星锚点天线C9PK46-2和C9PK46-3上的波形
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的波形(图10)可以看出,正常情况下,应有主从信号波形,且主
模块的最低电位比从模块的最低电位要高,它们之间的电压差约
为150mV。
根据上述检测,可以判定,该车是由于后部的卫星锚固天
线本身故障,导致系统无法正确定位智能钥匙的具体位置,驾
驶者做出启动发动机的操作指令被系统忽略掉,发动机无法正
常启动,且无钥匙进入功能失灵。故障车型卫星锚点部件位置
图如图11所示。
更换故障车后部的卫星锚点SAT天线和无钥匙模块,使用诊断
电脑TCD对卫星锚点和无钥匙模块进行编程后试车,发动机正常启
动,无钥匙进入和无钥匙锁定功能均恢复正常,故障被彻底排除。
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图9 故障车卫星锚点天线C9PK46-2上的波形
维修小结
本案例中,故障车型智能钥匙系统采用了超宽带技术。当超
宽频卫星锚点天线出现故障时,由于车辆无法正确定位智能钥匙
的具体位置,系统就会忽略其收到的指令,导致发动机无法正常
启动,同时免钥匙进入功能失效。在维修过程中,需要注意:卫
星锚点收发器是与智能钥匙一起编程到车辆上,当卫星锚点收发
器因为故障需要更换时,应同时更换无钥匙模块RFA,并使用诊
断电脑进行编程。
本案例中,故障车型智能钥匙的验证流程是:遥控功能执
行器(RFA)接收到车门锁定/解锁请求;接收到车门锁定/解锁
请求后,RFA通过LF天线以125kHz的频率将质询数据发送至
智能钥匙;智能钥匙将会对LF信号进行回应,处理收到的信息
图10 同款正常车辆卫星锚点天线C9PK46-2上的波形
并利用单独的射频(RF)通道对车辆做出回应(射频频率:欧洲为
433MHz,其他为315MHz),射频接收器RF(集成在RFA中)通
过RF天线收到该回应。
图7 故障车型卫星锚点天线电路图
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1-前部被动进入系统收发器;2-后部被动进入系统收发器。
图11 故障车型卫星锚点部件位置图
1-BCM/GWM;2-RFA;3-IPC;4-PCM;5-VIM;6-燃油泵继电器;
7-PCM部;8-IPC;9-接地;10-电源;11-变速器换挡旋钮(TCS);
12-点火开关;13-IAU。
此外,RFA也会通过卫星锚点收发器向智能钥匙发送单独
的质询信息,以便准确地验证并获得智能钥匙位置,其验证流
程是:RFA通过LIN连接向卫星锚点收发器发送质询数据;卫
星锚点收发器处理该数据,然后通过单独的RF信号(中国为4.5
kMHz)将其发送至智能钥匙;收到信号后,智能钥匙将会通过
RF信号(中国为4.5 kMHz)将身份验证信息发送回卫星锚点收发
器;接收到身份验证信息后,卫星锚点收发器将会通过LIN连接
将该信息发送回RFA。
完成上述验证后智能钥匙系统将按照正常方式工作。智能钥
匙系统控制原理如图12所示。
另外,故障车型的智能钥匙系统中还又一套被动启动验证流
程。在智能钥匙系统中,RFA会提示每个内部LF天线输出一个
信号,当智能钥匙位于乘客舱内时,智能钥匙将会检测到LF信
号,并将数据识别信号发送回RF接收器进行响应,RF接收器再
将数据识别信号发送至RFA。此外,RFA会通过被动进入收发
图12 故障车型智能钥匙系统控制原理
器向智能钥匙发送单独的质询信息,以进行身份验证,并准确获
取智能钥匙位置。当接收到的数据与存储在RFA中的数据匹配
时,RFA通过发送“智能钥匙有效”信号来继续执行被动启动过
程。BCM/GWM通过HSCAN车身系统总线接收有效信号,并通
过内部计算确认响应,BCM/GWM通过HSCAN人机接口(HMI)
系统总线将编码数据传输至IPC。通过IPC确认后,将启用电源
模式6(点火开关打开)。BCM/GWM将与电动转向柱锁控制模块
(VIM)机构交换加密数据,以授权解锁转向柱(IPC仅为VIM电机
提供接地)。然后,BCM/GWM将会向PCM发送启动信号,并启
用燃油泵继电器。该继电器将启动蓄电池的电源提供给燃油泵驱
动模块(FPDM)。
当RFA未能找到智能钥匙时,IPC信息中心将发送提示信息:
“将智能钥匙放在如图所示位置,然后按下启动按钮”。此时,就
必须使用免钥匙启动备用流程(也就是应急流程)来启动车辆。
点能够引起从业者的重视。
作者的检测过程中,使用了波形检测的诊断方法,这非常
值得表扬和赞赏。因为对于通过LIN线传输的钥匙信号,如果
没有特殊的检测方法是很难进行精准判定的。另外,作者对该
车型的无钥匙进入与启动系统的工作原理进行了详细说明,且
描述得非常清晰、准确,让读者能够很容易了解该车型无钥匙
进入与启动系统的工作原理,使得读者既了解故障原因,又对
系统的工作原理有一个全面的认识。这一点非常不错,值得鼓
励和表扬。
专家
点评
焦建刚
这是一篇智能进入与启动系统的典
型案例。虽然故障原因不复杂,但该车
型的控制逻辑与常规车辆有所不同。值
得注意的是,近年来,多位置钥匙信号
定位技术在新车型上的应用越来越广。多位置钥匙信号定位系统
与早期的智能进入与启动系统有较大区别。以前的系统,只要在
车内能够定位到智能钥匙(有一个车内传感器识别到智能钥匙),
就可以正常启动车辆。但现在部分车型采用多位置定位技术,即
使只有一个信号缺失,也会导致无钥匙启动功能失效。希望这一
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