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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
关键词:单线示波器截屏

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。

图2 读得故障代码01336(截屏)

图3 网关数据组130(截屏)

图4 网关数据组131(截屏)

图5 网关数据组132(截屏)

图6 故障波形(截屏)

图7 断开某CAN-H后各控制单元的通信状态(截屏)

图8 断开某CAN-L后各控制单元的通信状态(截屏)

图9 断开某CAN-L后各控制单元的通信状态(截屏)

4 总结诊断思路

笔者在分析POLO车舒适总线电路特点的基础上,通过随机断开连接点处的总线,借助示波器测量和故障检测仪,得出一种定位故障位置的方法,在实践教学过程中验证了方法的有效性,也为汽车维修人员诊断总线故障提供了一种有意义的思路。

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