汽車(chē)多路信息傳輸系統(tǒng)通訊故障檢修
互聯(lián)網(wǎng) 俠名 汽車(chē)電器維修 2014年08月27
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隨著車(chē)載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，由網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題導(dǎo)致的車(chē)輛故障也在不斷增多，這給維修人員帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。由于這類(lèi)故障相對(duì)比較陌生，因此處理起來(lái)也較為困難。筆者以CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)系統(tǒng)為例，結(jié)合實(shí)際的維修案例對(duì)多路信息傳輸系統(tǒng)通訊故障的檢修方法進(jìn)行總結(jié)，希望對(duì)維修人員有所幫助。
1 CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)系統(tǒng)故障的原因
CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)系統(tǒng)故障的原因一般包括：電源系統(tǒng)引起的故障、節(jié)點(diǎn)故障和鏈路故障等。
1.1電源系統(tǒng)引起的故障
CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)系統(tǒng)的核心部分是含有通訊IC芯片的電控單元。電控單元的正常工作電壓為10.5 V～15.0 V。如果電源系統(tǒng)提供的工作電壓低于該值，就會(huì)造成一些對(duì)工作電壓要求較高的電控單元出現(xiàn)短暫停止工作的現(xiàn)象，這就會(huì)造成整車(chē)的CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)短暫的無(wú)法通訊。故障產(chǎn)生的原因主要是蓄電池、發(fā)電機(jī)、供電線(xiàn)路、熔斷絲等元器件有故障。這類(lèi)故障較難發(fā)現(xiàn)，必須足夠細(xì)心。
案例1
故障診斷 據(jù)駕駛?cè)朔从常撥?chē)空調(diào)有時(shí)不工作。然而，維修人員試車(chē)發(fā)現(xiàn)，空調(diào)系統(tǒng)始終正常工作。連接VAS5052，進(jìn)入舒適系統(tǒng)查詢(xún)故障代碼，無(wú)故障代碼存儲(chǔ)。查閱維修記錄可知，這種情況已反復(fù)出現(xiàn)多次，每次將車(chē)開(kāi)到修理廠(chǎng)檢查時(shí)就恢復(fù)正常了，這次客戶(hù)決定將車(chē)留下做詳細(xì)檢查。
次日，維修人員試車(chē)時(shí)，發(fā)現(xiàn)車(chē)輛經(jīng)過(guò)2次起動(dòng)才起動(dòng)成功，而空調(diào)系統(tǒng)不工作的故障再次出現(xiàn)。連接VAS5052對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，顯示空調(diào)系統(tǒng)電控單元通訊不正常。于是維修人員對(duì)空調(diào)系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)的電阻進(jìn)行測(cè)量，電阻為10 Ω，符合標(biāo)準(zhǔn)。又測(cè)量了蓄電池電壓，發(fā)現(xiàn)電壓僅有10 V。自此維修人員恍然大悟，故障應(yīng)該就是電源電壓低導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)電控單元暫停工作造成的。
故障排除 維修人員對(duì)該車(chē)蓄電池進(jìn)行充電。充電后再次試車(chē)，車(chē)輛恢復(fù)正常。將車(chē)交還客戶(hù)，一個(gè)月后電話(huà)回訪(fǎng)，故障再?zèng)]出現(xiàn)，至此故障徹底排除。
1.2節(jié)點(diǎn)故障
節(jié)點(diǎn)就是汽車(chē)多路信息傳輸系統(tǒng)中的電控單元，因此節(jié)點(diǎn)故障就是電控單元的故障。節(jié)點(diǎn)故障又可以分為軟件故障和硬件故障2類(lèi)。
軟件故障是指由于傳輸協(xié)議或軟件程序有缺陷或沖突，從而造成汽車(chē)多路信息傳輸系統(tǒng)通訊出現(xiàn)混亂或無(wú)法工作，這種故障一般成批出現(xiàn)。
硬件故障是指通訊芯片或集成電路故障，造成汽車(chē)多路信息傳輸系統(tǒng)無(wú)法正常工作。對(duì)于采用低版本信息傳輸協(xié)議或點(diǎn)到點(diǎn)信息傳輸協(xié)議的汽車(chē)多路信息傳輸系統(tǒng)，如果有節(jié)點(diǎn)故障，將造成整車(chē)多路信息傳輸系統(tǒng)無(wú)法工作。這類(lèi)故障產(chǎn)生的原因主要是各類(lèi)電控單元及傳感器等元器件有故障。
案例2
故障現(xiàn)象 有一輛上海大眾波羅（POLO）轎車(chē)，車(chē)身編碼為L(zhǎng)SVFA49J822044665，該車(chē)因電動(dòng)車(chē)窗無(wú)法升降而進(jìn)廠(chǎng)維修。
故障診斷與排除 連接VAG1552，輸入09進(jìn)入車(chē)載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)控制單元，輸入02查詢(xún)故障存儲(chǔ)器，得到2個(gè)偶發(fā)性故障代碼“電源電壓太低”、“CAN網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)斷路”。記錄并清除故障代碼后，再次讀取故障代碼，沒(méi)有故障代碼存儲(chǔ)。再輸入19進(jìn)入數(shù)據(jù)總線(xiàn)控制單元，讀取故障代碼，沒(méi)有故障代碼存儲(chǔ)。再輸入46進(jìn)入舒適系統(tǒng)，讀取故障代碼，得到故障代碼01330，含義為舒適系統(tǒng)控制單元-T393電源供給太小。記錄并清除故障代碼后，再次讀取故障代碼，沒(méi)有故障代碼存儲(chǔ)。按壓車(chē)窗升降開(kāi)關(guān)，沒(méi)有反應(yīng)。
再輸入09，進(jìn)入車(chē)載網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)控制單元讀取編碼，顯示為“6Q1937049C00BN-SG 1S32 Coding09216WSC00000”發(fā)現(xiàn)編碼不正確，該編碼應(yīng)為“6Q1937049C00BN-SG 1S32 Coding17566WSC00000”。于是用VAG1552進(jìn)入07（編碼），輸入17566并確認(rèn)后退出。再輸入19，進(jìn)入數(shù)據(jù)總線(xiàn)控制單元，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)總線(xiàn)編碼為00014，是正確的。再輸入46，進(jìn)入舒適系統(tǒng)，讀取編碼，顯示為“6Q0959433G 3Bkomfortgert0001 Coding01024WSC12345”發(fā)現(xiàn)該編碼也不正確，該編碼應(yīng)為“6Q0959433G 3Bkomfortgert0001 Coding00067WSC12345”。用VAG1552進(jìn)入07（編碼），輸入00067并確認(rèn)后退出系統(tǒng)。按壓電動(dòng)車(chē)窗升降開(kāi)關(guān)，電動(dòng)車(chē)窗工作正常。
總結(jié) 這類(lèi)編碼一般不會(huì)修改，是什么原因造成的系統(tǒng)編碼紊亂呢？維修人員詢(xún)問(wèn)駕駛?cè)说弥撥?chē)曾出過(guò)交通事故，車(chē)輛右側(cè)曾受到嚴(yán)重撞擊，而在車(chē)身修復(fù)后就出現(xiàn)該故障。筆者分析造成編碼錯(cuò)誤的原因，認(rèn)為可能是維修人員在進(jìn)行車(chē)輛修復(fù)時(shí)，用試燈測(cè)量電控單元各端子時(shí)，誤把試燈接入診斷導(dǎo)線(xiàn)K線(xiàn)或L線(xiàn)，錯(cuò)誤地輸入了一個(gè)編碼信號(hào)，從而導(dǎo)致故障發(fā)生。
1.3鏈路故障
當(dāng)汽車(chē)多路信息傳輸系統(tǒng)的鏈路（或通訊線(xiàn)路）出現(xiàn)故障時(shí)，如通訊線(xiàn)路的短路、斷路及物理性質(zhì)改變（如通訊線(xiàn)路變形或損壞等，圖1）引起的通訊信號(hào)衰減或失真，都會(huì)引起多個(gè)電控單元無(wú)法工作或電控系統(tǒng)不正常工作，導(dǎo)致多路信息傳輸系統(tǒng)無(wú)法工作。故障類(lèi)型如圖2所示。
檢修鏈路故障時(shí)，一般利用示波器或汽車(chē)專(zhuān)用光纖診斷儀來(lái)觀(guān)察通訊數(shù)據(jù)信號(hào)是否與標(biāo)準(zhǔn)通訊數(shù)據(jù)信號(hào)相符。
案例3
故障現(xiàn)象 一輛奔馳S320轎車(chē)，因電動(dòng)車(chē)窗有時(shí)不能升降而進(jìn)廠(chǎng)維修。據(jù)駕駛?cè)朔从�，該�?chē)經(jīng)常出現(xiàn)電動(dòng)車(chē)窗不工作的情況。
故障診斷 維修人員試車(chē)，故障未出現(xiàn)。連接診斷儀對(duì)車(chē)輛進(jìn)行檢測(cè)，診斷儀提示為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障。根據(jù)該車(chē)電動(dòng)車(chē)窗系統(tǒng)的控制原理可知，該車(chē)電動(dòng)車(chē)窗受CAN-BUS網(wǎng)絡(luò)控制，于是決定對(duì)CAN-BUS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的檢測(cè)，示波器無(wú)疑是最有效的儀器。于是我們利用示波器測(cè)試CAN-H和CAN-L的波形，但檢測(cè)結(jié)果未見(jiàn)異常。為此，維修人員詳細(xì)詢(xún)問(wèn)了該車(chē)發(fā)生故障時(shí)的情況。據(jù)駕駛?cè)朔从�，該�?chē)故障出現(xiàn)得比較頻繁，且故障都是在車(chē)輛行駛的過(guò)程出現(xiàn)，而停車(chē)的時(shí)未出現(xiàn)過(guò)。于是維修人員帶著儀器進(jìn)行路試。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間路試，故障終于出現(xiàn)，利用示波器測(cè)試CAN-H和CAN-L的波形，波形出現(xiàn)了嚴(yán)重的雜波，但電動(dòng)車(chē)窗系統(tǒng)卻能正常工作。此類(lèi)偶發(fā)故障，多半是線(xiàn)路接觸不良導(dǎo)致的。于是維修人員對(duì)CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)進(jìn)行整理，并未發(fā)現(xiàn)異常。隨后又對(duì)四個(gè)車(chē)門(mén)的電控單元線(xiàn)束進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)右后門(mén)電控單元的連接器后部的CAN-H線(xiàn)(橙／綠色)已接近斷路。
故障排除 對(duì)線(xiàn)束進(jìn)行處理并裝復(fù)后試車(chē)，車(chē)輛恢復(fù)正常。兩周后，電話(huà)回訪(fǎng)客戶(hù)，故障未再出現(xiàn)。至此，故障排除。
總結(jié) 由于右后門(mén)電控單元的連接器后部的CAN-H線(xiàn)路接觸不良，在車(chē)輛振動(dòng)時(shí)可能造成線(xiàn)路通訊中斷或產(chǎn)生不規(guī)律的信號(hào)脈沖，干擾CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)的正常通訊，從而出現(xiàn)該故障。
2 多路信息傳輸系統(tǒng)檢修的步驟和方法
通過(guò)上述3個(gè)案例，可以將多路信息傳輸系統(tǒng)通訊故障檢修步驟和方法歸納如下。
（1）了解車(chē)型多路信息傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn)，包括傳輸介質(zhì)及多路信息傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式等。
（2）檢查電源系統(tǒng)是否存在故障，如蓄電池電壓、發(fā)電機(jī)工作情況、供電線(xiàn)路、熔絲等。
（3）利用示波器測(cè)量波形,通過(guò)與正常波形進(jìn)行比對(duì)分析系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題。
在CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)系統(tǒng)中，信息的傳遞是通過(guò)兩個(gè)二進(jìn)制邏輯狀態(tài)0(顯性)和1(隱性)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)邏輯狀態(tài)都有其對(duì)應(yīng)的電壓值。電控單元利用兩條線(xiàn)上的電壓差來(lái)確認(rèn)數(shù)據(jù),在隱性電位時(shí)(邏輯值為1),兩條線(xiàn)上電壓值很接近；而在顯性電位時(shí)(邏輯值為0)，CAN-H電壓值上升，而CAN-L電壓值下降，電壓差約為2.5 V，并有100 mV的波動(dòng)。在實(shí)際檢測(cè)中，根據(jù)示波器的波形顯示可以迅速判定故障部位。
（4）通過(guò)測(cè)量，判斷線(xiàn)路情況。在檢修多路信息傳輸系統(tǒng)的線(xiàn)路的過(guò)程中，需通過(guò)不同的測(cè)量方法，判斷故障部位。
（5）利用檢測(cè)儀讀取測(cè)量數(shù)據(jù)值塊中信息傳輸系統(tǒng)的通訊狀態(tài)。通過(guò)專(zhuān)用檢測(cè)儀可以觀(guān)察各電控單元間信息交流情況及工作狀態(tài)是否正常。如果某電控單元正在被執(zhí)行自診斷的電控單元接收信息，則顯示為1；而當(dāng)正在被執(zhí)行自診斷的控制單元沒(méi)能從該電控單元上接收信息，則顯示為0，那么可能是線(xiàn)路斷路或該電控單元沒(méi)有安裝。
（6）還可采用替換法或跨線(xiàn)法對(duì)多路信息傳輸系統(tǒng)的鏈路進(jìn)行檢測(cè)，以判斷是否存在故障。
圖1 通訊線(xiàn)路變窄引起故障
 
（a）通訊線(xiàn)路斷路（b）通訊線(xiàn)路短路 （c）通訊線(xiàn)路搭鐵
圖2 多路信息傳輸系統(tǒng)故障類(lèi)型
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