基于LIN总线控制的迈腾B8L示宽灯故障研究
2020-09-26王瑛王胜张鹏
王瑛 王胜 张鹏
[摘 要]LIN总线在汽车电气上的应用不仅降低了汽车制造成本,也在很大程度上降低了汽车电气线路的故障。本文针对2019年全国职业院校技能大赛高职汽车检测与维修赛项指定车型迈腾B8L由LIN总线控制的示宽灯,通过对其控制原理、故障现象、故障诊断流程的分析研究,提出了利用示宽灯和远光灯异常亮起、但前后雾灯操作无反应等故障现象快速锁定故障点,并采取有效措施排除故障。
[关键词]LIN总线;示宽灯控制系统;故障排除
[中图分类号] U463.65 [文献标识码] A [文章编号]1008-4649(2020)03-0093-04
Abstract:With the continuous development of automotive electronic technology and network technology in recent, LIN BUS is widely used in automotive electrical applications, which is not only benefit to the cost of automotive manufacturing, but also to reduce the failure mode of automotive electrical circuit.The background of analysis is in the vocational vehicle testing and maintenance competition of national vocational colleges in 2019, analyzes and studies of the thesis are based on the LIN BUS failure phenomenon and diagnosis process of Magotan B8L,via the competition process and result, proposes the solution of quick method to resolve the issues with the same or similar fault diagnosis.
Key words:LIN BUS; Control system of clearance lamp ; Fault diagnosis
LIN(Local Interconnect Network)总线在1998年被欧美各大汽车厂商提出,专门为降低汽车成本而研发的一种较为普通的总线系统,并且2001年首次被应用到宝马SL车型上。其目标是为现有汽车网络(例如CAN 总线)提供辅助功能;在不需要CAN 总线的带宽和多功能的场合可大大节省成本;将开关、执行器和传感器从子总系线连接到主总线(如CAN总线)。主要应用在汽车车身电子的网络连接,如灯光照明、车窗座椅、电动天窗、汽车空调系统等。本文针对2019年全国职业院校技能大赛高职汽车检测与维修赛项指定车型迈腾B8L由LIN总线控制的示宽灯,通过对其控制原理、故障现象、故障诊断流程的分析研究,提出了利用示宽灯和远光灯异常亮起、但前后雾灯操作无反应等故障现象快速锁定故障点,并采取有效措施排除故障。
一、迈腾B8L示宽灯系统的控制原理
(一)B8L示宽灯控制系统的组成王 瑛,等.基于LIN总线控制的迈腾B8L示宽灯故障研究[J].陕西广播电视大学学报,2020,(3).
B8L示宽灯控制系统是通过车载电網控制单元J519集中控制,系统主要包含车灯旋转开关、车载电网控制单元J519,左、右前照灯总成中的示宽灯,左、右后尾灯总成中的示宽灯,数据总线诊断口J533,组合仪表控制单元J285,车内各个操作开关的背景指示灯,如图1所示。从图1可以看出,车灯旋转开关有三个旋转档位,即关闭档、示宽灯档和近光灯档,以及两个触按式档位(前雾灯和后雾灯),当打开点火开关时,旋转开关分别置于关闭档位、示宽灯及近光灯档位,解码器读取相关数据流,应有如下标准值的显示:
09-49/1(灯光关) 标准值:接通→断开→断开
09-49/2(示宽档) 标准值:断开→接通→断开
09-49/3(远光档) 标准值:断开→断开→接通
从图1所示,还可以看出示宽灯是由左前照灯总成中的日间示宽灯、右前照灯总成中的日间示宽灯、左后尾灯总成中的照明示宽灯、右后尾灯总成中的照明示宽灯,它们均为13.5V的白色LED组成。
(二)B8L示宽灯控制系统的工作原理
如图1所示,B8L示宽灯车灯控制是通过LIN总线和J519进行通讯。当接通点火开关,车灯旋转开关选至示宽灯位置时,首先车灯旋转开关接收到示宽灯开启信号,车灯旋转开关单元EX1将接收到的模拟电压信号转换成为数字信号,通过LIN总线将此信号由车灯旋转开关EX1的端子T4di/1与车载电网控制单元J519的端子T73c/28的发送至车载电网控制单元J519,控制单元J519和灯光旋转开关EX1之间通过LIN总线组成局域网;然后车载电网控制单元J519将此信号通过舒适CAN总线发送至组合仪表控制单元J285和诊断接口J533,此时组合仪表控制单元J285的车灯指示灯点亮,而诊断接口J533将数据处理后,通过其它类型的CAN总线将数据分别发送至与之相关控制单元。为了更好的监测和控制所有示宽灯的开启和关闭,车身外部示宽灯的电源均有车载控制单元J519提供并控制,如图2、3所示,以左前示宽灯(M1)为例,当车灯旋转开关旋至示宽灯位置时,车灯旋转开关EX1接收到示宽灯开启信号,车灯旋转开关EX1单元将接收到的模拟电压信号转换成为数字信号,通过LIN总线将此信号发送至车载电网控制单元J519,J519通过其端子T46b/10与左前示宽灯端子T14af/10之间的线路给左前示宽灯M1提供电源,再通过端子T14af/7构成回路,点亮左前示宽灯M1,右前、左后、右后的示宽灯均被同时点亮。
二、迈腾B8L示宽灯LIN总线故障现象及分析
(一)B8L示宽灯LIN总线故障现象
1.打开点火开关,示宽灯和近光灯全部点亮;
2.车灯开关旋至示宽灯档位时,示宽灯正常,按下前、后雾灯,均不亮;
3.车灯开关旋至近光灯档位时,近光灯正常,按下前、后雾灯,均不亮,其余正常。
(二)B8L示宽灯LIN总线分析
从图2可以看出,车灯旋转开关EX1的1号针脚连接LIN总线,即将车灯旋转开关状态发至车载电网控制单元J519,2号针脚为12V供电,3号针脚为接地,4号针脚为冗余信号,即为车灯旋转开关状态监测信号(示宽灯开启/关闭,近光灯开启/关闭)连接至车载电网控制单元J519的T73c/29端子,控制单元J519通过这个电路上的波形电压来判断车灯旋转开关所处的状态。当EX1的LIN总线因为故障而无法传递信号时,系统可以采用EX1的冗余信号线给J519传递机械开关(示宽灯、近光灯)的信号,示宽灯或者近光灯依然可以正常点亮,但此时按下前、后雾灯开关时,前、后雾灯的信号将无法进行传递,所以前、后雾灯控制会失效。由此上述故障可做如下分析:
1.打开点火开关,示宽灯和近光灯全部点亮,说明J 519接收到错误的来自EX1的信号,从而触发应急,故障可能在J519(通过LIN总线)至EX1(包含自身及其电源);
2.在示宽灯和近光灯档位时,示宽灯和近光灯分别正常工作,但按下前、后雾灯,均不工作,说明J519能接受到示宽灯、近光灯档位信号,并且此信号是由冗余信号线发出的,但不能接受到前、后雾灯信号,根据EX1的结构和工作原理,说明J 519与EX1之间的冗余信号通信正常、而LIN总线通信存在故障。
三、迈腾B8L示宽灯LIN总线故障诊断流程
(一)诊断仪读取故障代码
打开点火开关,用解码器读取故障代码,发现“J519-车灯开关无通信”的故障代码,说明之前的分析是正确合理的,为验证故障代码的真实性,需要对LIN总线信号进行分析。
(二)示波器测量J519端的灯光开关LIN信号
打开点火开关,用示波器分别测量J519的T73c/28端子和EX1的T4di/1端子对地波形,正常情况下应测得如图3所示0~+B之间的方波,否则可能存在以下故障:
1.当波形为一条0V水平线时,说明LIN总线对地短路或者测试点与J519和EX1两个单元同时断路,此时应检查LIN总线对地电阻,并针对检测结果分别对线路进行修复。
2.当波形为一条+B直线时,说明测试点到J519之间LIN总线断路或LIN总线对+B短路,此时应检查LIN总线对+B的电阻,并针对检测结果分别对线路进行修复。
(三)故障修复
实测结果如图4,T73c/28端子对地波形为+B 直线,说明LIN总线对+B短路。修复时,找到车载电网控制单元J519的T73c/28端子与EX1的T4di/1端子之间的线束即底色紫色,标志色为白色的LIN线,解除与+B的短路点后示宽灯正常点亮,故障修复。
四、结论
通过以上研究分析,当构成示宽灯的局域网无法通过LIN总线向车载电网控制单元J519发出准确的信号时,车载电网控制单元J519系统的应急模式就被触发,即通过冗余信号线向车载电网控制单元J519发送应急信号,近光灯和示宽灯被异常点亮,此时J519无法知晓示宽灯和近光灯实际开关信号,所以无法打开前后雾灯,验证了基于LIN总线迈腾B8L控制的示宽灯故障分析逻辑的准确性,在技能大赛特定的比赛现场,故障排除率达到100%,时间也比传统方法节约50%,不仅为后续故障排除赢得了时间,同时还大大提升了学生继续排除故障的自信心。
[参考文献]
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[2]刘涛.CAN/LIN总线车身控制网络上的应用 [J].价值工程,2015(32):56—58.
[3]王坤.基于CAN/LIN网络的汽车车身电器控制系统的开发[D].重庆:重庆邮电大学,2006.
[4]罗明.基于LN总线的大众迈腾B8L车灯控制分析[J].陕西交通职业学院学报,2018(4):25-28.
[5]張峻.第二代车载故障诊断系统(OBDⅡ)工作原理与故障诊断[J].河北农机,2016(4):56-57.
[责任编辑 张宇龙]