◆文/北京 赵利兴

故障现象

一辆2015 年生产的奥迪Q 5，搭载E A 888 G E N 3 DKU2.0T型发动机，VIN码为LFV3B28R0F301＊＊＊＊，行驶里程为76800km。该车后风挡玻璃雨刷在一个点火开关循环内只能工作一次，再次打开后雨刷开关，后部雨刷不能工作，但前风挡玻璃雨刷的各项功能正常。

故障诊断与排除

维修技师接车后，首先连接车辆诊断仪VAS6150对全车各控制单元进行故障扫描，结果未发现故障码。操作后部雨刷拨杆，观察雨刷动作的情况，确认存在后部雨刷不工作的永久性故障。关闭点火开关等待大约10s再次打开点火开关后，拨动后风挡玻璃雨刷拨杆，后雨刷能工作一次。经过反复验证，总结出最终的故障现象是：后部雨刷在一个点火开关循环内只能工作一次。

查阅并分析故障车型雨刷开关电路图(图1)，发现故障车的雨刷开关E22是连接到转向柱控制单元J527上的，后雨刷电机V12是通过J519控制单元控制(输入是第2脚，输出是第3脚)，后雨刷电机V12的供电是第4针脚连接到ST1/SC14，第1针脚为接地端子(图2)。

图2 故障车型后雨刷电机V12电路图

根据电路图可以看出信号传递的路线是：雨刷开关E22把雨刷请求信号传递给转向柱控制单元J527，然后转向柱控制单元J527将信息通过舒适CAN总线传递给中央电器控制单元J519，最后中央电器控制单元J519控制后部雨刷电机V12执行动作。根据信号传递路径制定诊断思路时，应按照图3所示分成两个部分分别检查，这两个区域是：负责信号发出的A区域；负责信号接收及执行动作的B区域。

图3 故障车后部雨刷控制信号传递路径

读取转向柱控制单元地址码16中的数据流(图4)，发现雨刷开关E22的信号始终正常。这说明在A区域雨刷开关E22发出的雨刷请求信号没有问题，可以排除E22存在故障的可能。

图4 故障车J527数据流中雨刷开关E22的信号

在中央电器控制单元地址码09中，读取数据流雨刷开关E22的信号(图5)。打开点火开关后第一次拨动雨刷开关E22时，数据流中雨刷开关E22的信号正常，但关闭雨刷开关后再打开时就一直没有信号。由此可见，该车故障原因在于中央电器控制单元J519没有收到雨刷动作请求，从而未向雨刷电机V12发出动作指令。

图5 J519数据流中雨刷开关E22信号

是什么原因导致转向柱控制单元J527在接收雨刷开关信号后，CAN总线上却没有雨刷信息呢？结合上文电路图分析，可能的故障原因有：转向柱控制单元J527故障；中央电器控制单元J519故障；CAN BUS总线信息传递错误。

尝试更换转向柱控制单元J527和中央电器控制单元J519后，故障依旧；测量CAN线波形，正常，但CAN BUS总线上的信息码却无法检测与判断。至此，故障诊断工作一时陷入困境。

通过对CAN总线基础理论知识的深入学习发现，Can Bus总线采用的是串行数据传递(单根数据线)方式。控制器发送信息时，并不仅仅是数据本身，而是将带有属性的数据打成数据包一起发送出去。该数据包共有7个数据段，分别储存有：开始区(1位)、状态区(11位)、检验区(6位)、数据区(64位)、安全区(16位)、确认区(2位)和结束区(7位)。CAN总线数据包结构如图6所示。

图6 CAN总线数据包结构

了解了CAN总线数据包结构和CAN总线的工作原理后认为，导致该车出现后部雨刷失灵的可能原因是CAN总线其他控制单元发送的信息存在异常干扰。依次断开舒适系统总线上的其他控制单元并逐一进行验证，断开倒车影像控制单元时，故障车后雨刷的各项功能恢复正常。更换倒车影像控制单元后，该车故障被彻底排除。

维修小结

本案例中，雨刮开关信号先传递给一个控制单元，然后通过CAN Bus总线传递给另一个控制单元，从而使得执行元件动作。这是目前车辆常用的信息传递路径。当我们遇到此类故障时，要从信息接收端和元件执行端分别进行检测判断。在信息接收端，可通过诊断仪查看数据流进行检测诊断；在执行端，则要用合适的方式促动元件使其动作以判断执行元件的好坏。这样分段检测，可快速缩小故障范围。

遇到CAN总线信息传递故障时，我们必须清楚，如果多个控制器同时发出信号时，总线传输时就会发生数据冲突，因此每个数据都设有不同的优先级别。当多个控制器试图发送信息时，接收器会首先对信息进行优先级仲裁，如果其他控制器发送的信息优先级高于自己的控制器发送的信息时，接收器会及时通知自己的发送器停止发送信息。

专家点评

焦建刚

在整个故障排除过程中，作者根据雨刮系统的控制逻辑，逐一进行分析，并进行了相关电路检查，尝试更换了可能导致故障的转向柱控制单元J527和中央电器控制单元J519后，但故障仍然存在。由此说明，该车出现的不是普通故障。大部分维修技师这时候往往会束手无策，因为该换的已经换完了，此时维修很可能走入死胡同，不清楚下一步的维修方向。

值得表扬的是，作者根据CAN系统的工作原理，考虑到相关控制单元在CAN网络上信息传递的优先级别问题，并据此逐一排查，最终找到了导致后雨刮器不能正常工作的根源是倒车影像控制单元，并通过更换倒车影像控制单元后彻底排除了该车故障。

本案例具有一定代表意义，尤其是当今车辆已经将CAN通信作为车辆各系统之间的主要数据传输手段时，信息传输的准确性、及时性，决定了车辆各系统能否正常工作。至于作者提到的可能是数据传输优先级问题，我认为这只是其中的一种可能，更大的可能性是倒车影像控制单元损坏导致舒适网络数据传输工作异常。虽然表面上只有后雨刷工作不正常，但这不代表一定是数据优先级问题，否则前雨刷、喇叭等为什么没有受到影响。比较遗憾的是，作者在对CAN进行波形测试时，没有记录下后雨刷开启时的波形。我认为关闭与打开后雨刷时，CAN波形应该出现了波动，据此也可以判断故障点不在J527上。当然，这只是我个人的意见，也希望大家遇到类似问题时，能通过CAN波形进行验证。

最后还要对作者的整个故障排除过程提出表扬，其逻辑思维缜密，问题考虑全面，尤其是为一线技术人员提供了非常有借鉴意义的经典案例及诊断思路。