POLO车舒适总线系统单线模式下的故障诊断方法

2017-02-06台州科技职业学院龙台州学院

汽车维护与修理 2017年7期

台州科技职业学院林龙台州学院郑澜

总线系统出现单线故障时，一般用故障检测仪或示波器读取网络上的故障信息，示波器可以显示传输信号的正确性，故障检测仪可以反馈故障信息及控制单元的通信状态。但由于CAN系统布线范围广、涉及控制单元多、维修拆卸不便等特点，排查单线模式下故障线路所在的位置及相应的控制单元比较困难。如何针对单线模式故障进行检测处理，保证网络系统正常运行，是汽车维修人员需要不断思考的难题。本文在分析了POLO车舒适总线系统结构及单线模式下的故障现象基础上，提出了一种具有参考意义的故障诊断方法。

1 舒适总线系统结构

对总线系统进行故障分析前，必须看懂总线系统的电路图，从而分析其电路特点。下面笔者以POLO车舒适总线系统为例进行分析，图1为POLO车的舒适总线系统结构示意图，从图中可以看出总线系统共连接有8个控制单元，分别是仪表控制单元（J285）、空调控制单元（J301）、舒适系统控制单元（J393）、驾驶人侧车门控制单元（J386）、副驾驶人侧车门控制单元（J387）、左后车门控制单元（J388）、右后车门控制单元（J389）及车载网络控制单元（J519，内集成有网关）。各个控制单元通过两条相互缠绕的CAN-H和CAN-L接入连接点A146和A147，CAN-H导线颜色为桔绿色，CAN-L导线颜色为桔棕色，两根导线直径均为0.35 mm，传输速率为100 kb/s。网关有两大作用：一是完成不同网络标准间的信息格式转换；二是完成车上各控制单元与诊断设备的信息交换。故障检测仪可通过网关读取总线当中的相应诊断数据。

图1 舒适系统CAN总线

2 总线系统故障类型及位置

CAN系统的故障原因有：控制单元损坏；控制单元供电或搭铁故障；链路故障。链路发生故障往往使总线系统处于单线模式，这样的故障类型较多，常见的有：CAN-H或CAN-L对搭铁之间短路，CAN-H或CAN-L对电源短路，CAN-H与CAN-L之间短路，CAN-H或CAN-L断路等。对应的波形及故障状态如表1所列，示波器测量点在图1所示的A146和A147连接处。任何一处控制单元CAN-H或CAN-L的断路或短路均不会引起功能性故障，但是用故障检测仪和示波器可以检测出来，例如，当CAN-L对搭铁短路时，示波器CAN-L波形为0 V，故障检测仪显示其为1线。舒适系统单线模式下控制单元能通信，功能不影响，但是存在隐患，需要及时找出故障位置。而总线的故障位置定位是本文探讨的重点和难点。

3 舒适总线系统故障排除方法

3.1 舒适总线系统短路故障诊断思路

假设图1中G1与J386之间某处存在对搭铁短路的故障，诊断步骤如下。连接故障检测仪进入19—网关，读得故障代码01336（图2），含义为舒适数据总线单线操作模式；选择数据组130、131、132（图3、图4、图5），发现总线模式为单线，各个控制单元状态均显示为“1”，通信正常。在连接点A146和A147处连接示波器，测量CAN-H波形为0 V，如图6所示。接下来，在连接点A146处分别断开各条CAN-H，同时观察示波器CAN-H波形有无恢复，如CAN-H波形恢复，则说明断开的这条CAN-H存在对搭铁短路的故障；继续断开连接点A147处对应的CAN-L，如发现某个控制单元通信状态为“0”，其余控制单元为“1”，如图7所示，则说明断开的CAN-L去往该控制单元，因此能大致确定短路故障位置在G1至J386上。此后可重点排查J386与连接点A147之间的通信线路。

对于对电源短路的故障排查方法与上述思路一致，此处不再赘述。

3.2 舒适总线系统断路故障诊断思路

假设图1中E1至J388某处存在断路时，诊断步骤如下。连接故障检测仪进入19—网关，选择数据组130、131、132，发现总线模式为单线，各个控制单元状态均显示为“1”，通信正常。在连接点A146和A147处连接示波器，测量到CAN-H波形不对称，其中CAN-H波形“缺齿”。此时可以判断总线系统CAN-H存在断路，接下来依次断开A147各处的CAN-L，当发现某一控制单元通信状态由“1”变为“0”时（图8），则说明断开的CAN-L去往该控制单元（J388），对应断路的CAN-H也能相应地找到。此后可重点排查该控制单元至连接点A147之间的通信线路。

表1 不同故障状态下总线系统的波形

3.3 舒适总线系统CAN-H和CAN-L互相短路故障诊断思路

假设图1中B1、B2至J301的两条CAN线在某处相互短路的故障，诊断步骤如下。连接诊断仪进入19—网关，选择数据组130、131、132，发现总线模式为单线，各个控制单元状态均显示为“1”，通信正常。在连接点A146和A147处连接示波器，示波器CAN-H和CAN-L的波形一致，此时可以判断总线系统CAN-H和CAN-L之间存在短路。接下来依次断开A147各处的CAN-L，当发现CAN-L的波形恢复时，则说明断开的CAN-L存在与CAN-H短路；继续断开相绞合的CAN-H，某一控制单元的通信状态由“1”变为“0”时（图9），则说明断开的CAN-H和CAN-L去往该控制单元（J301），由此可以确认出相应的CAN-H和CANL，并可缩小故障范围。