王雷

摘 要：CAN總線通信故障是汽車(chē)運(yùn)用技術(shù)技能競(jìng)賽中比較常見(jiàn)的一個(gè)故障類(lèi)型，筆者經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)、研究和實(shí)踐，在此總結(jié)出快速診斷CAN常見(jiàn)故障一些思路和方法。

關(guān)鍵詞：CAN總線;故障診斷;故障分析;診斷方法

1 觀察故障現(xiàn)象要有科學(xué)的檢查方法

眾所周知，對(duì)于診斷故障而言，細(xì)心觀察故障現(xiàn)象必不可少，它對(duì)快速確定故障類(lèi)型，判斷大致方位，理清排故思路，起著至關(guān)重要的作用。我們來(lái)看，一輛2016款科魯茲自動(dòng)擋，L3G發(fā)動(dòng)機(jī)的整車(chē)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，起動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)法啟動(dòng)。我們應(yīng)當(dāng)如何采用科學(xué)的方法，發(fā)現(xiàn)有用的故障現(xiàn)象呢？

1.1 觀察儀表異常顯示

打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，觀察儀表指示燈，收集有用的信息。

故障燈亮起的有ABS警報(bào)燈，發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈，TCS狀態(tài)指示燈;燃油指示燈、水溫表指示到0，儀表中間文字信息提示：請(qǐng)檢修助理轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，右下方檔位指示燈P檔不顯示。

1.2 換擋收集信息

1.保持點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)，低頭觀察變速桿區(qū)域，發(fā)現(xiàn)P檔燈和剎車(chē)燈都不亮;

2.踩下制動(dòng)踏板，變換檔位，發(fā)現(xiàn)儀表盤(pán)無(wú)法顯示檔位信息，并且變換到任何一個(gè)檔位，檔位燈都不亮。

1.3 使用解碼儀收集信息

連接博世診斷儀，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，變速箱控制模塊、電子剎車(chē)控制模塊，電動(dòng)轉(zhuǎn)向控制模塊都無(wú)法進(jìn)入，顯示通訊錯(cuò)誤。

經(jīng)過(guò)初步的檢查，總結(jié)下故障現(xiàn)象：發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，儀表各種故障指示燈點(diǎn)亮，儀表無(wú)法顯示檔位信息，檔位桿邊的小燈和剎車(chē)燈不亮，解碼儀無(wú)法進(jìn)入多個(gè)系統(tǒng)的控制模塊。這一系列的現(xiàn)象，很明確的指向了CAN總線的通信故障。

2 分析科魯茲通信示意圖

為了便于CAN總線通訊原理，筆者根據(jù)科魯茲通信系統(tǒng)原圖，整理了一副CAN總線通訊簡(jiǎn)圖，如圖1所示，圖中有K9車(chē)身控制模塊、K20發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、K17電子制動(dòng)控制模塊、K43動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制模塊、變速器Q8電磁閥控制總成，CAN總線將這些模塊串聯(lián)在一起。

這些模塊由于是串聯(lián)的關(guān)系，當(dāng)高CAN+線和高CAN-線出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致多個(gè)系統(tǒng)故障，此時(shí)儀表會(huì)點(diǎn)亮多個(gè)故障燈，具體影響到哪幾個(gè)系統(tǒng)，還需根據(jù)故障的類(lèi)型來(lái)看。今天，對(duì)CAN總線的原理不再贅述，主要講解診斷排除的方法。

3 診斷故障的知識(shí)儲(chǔ)備

3.1 診斷接口分析

如圖2所示，16位的診斷接口，實(shí)際有8個(gè)有用的端子。各端子含義是：1號(hào)低速GMLAN串行數(shù)據(jù)線，3、4號(hào)搭鐵，6號(hào)高速GMLAN串行數(shù)據(jù)（+）1，12號(hào)高速GMLAN串行數(shù)據(jù)（+）2，13號(hào)高速GMLAN串行數(shù)據(jù)（-）2，14號(hào)（14）高速GMLAN串行數(shù)據(jù)（-）1，16號(hào)為電源線。

其中，6號(hào)是高CAN線+1，14號(hào)為高CAN線-1。

4 測(cè)量診斷接口6號(hào)與14號(hào)端子阻值原理

如圖3所示，斷掉蓄電池負(fù)極后，測(cè)量診斷接口6號(hào)端子和14端子之間阻值，系統(tǒng)正常無(wú)故障應(yīng)該為60Ω。而CAN線其中一根斷路，阻值為120Ω;CAN線兩兩短路，阻值應(yīng)該為0;CAN線對(duì)電源或者對(duì)地短路，阻值也為60Ω。

5 診斷排除流程

5.1 高CAN +和高CAN-兩兩短路

采用科學(xué)的檢查方法，快速診斷方法為：

1.斷開(kāi)蓄電池負(fù)極，測(cè)量診斷接口6和14間的阻值，為0Ω，很明顯是高CAN +和高CAN-兩兩短路故障。為了進(jìn)一步縮小故障范圍，定位準(zhǔn)確短路位置，接下來(lái)采用節(jié)點(diǎn)測(cè)量法。

2.按照?qǐng)D4所示位置，拔下X114插頭，測(cè)量診斷接口6和14間的阻值，根據(jù)圖1分析，如仍為0Ω，則X114到T19電源變壓器之間的CAN線兩兩短路;如為120Ω，則X114插頭到發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊X1插頭之間的CAN線兩兩短路。這一步驟解決以X114插頭為界，上游區(qū)短路還是下游區(qū)短路。假設(shè)下游區(qū)短路，還需繼續(xù)斷下游區(qū)的插頭。

3.接下來(lái)將X114插頭插好，再拔下X190插頭，繼續(xù)測(cè)量診斷接口6和14間的阻值，如阻值為0，則故障點(diǎn)為X190插頭2號(hào)端子、3號(hào)端子與X114插頭3號(hào)端子、4號(hào)端子之間的CAN線兩兩短路;如阻值為120Ω，則故障點(diǎn)為X190插頭2號(hào)端子、3號(hào)端子與K20發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊X1插頭9號(hào)端子、10號(hào)端子之間的CAN線兩兩短路。

故障排除后，如圖1所示，再次測(cè)量診斷接口6和14間的阻值，為60Ω。

5.2 高CAN +和高CAN-線單根對(duì)地短路

由于只要是短路，整個(gè)CAN系統(tǒng)都無(wú)法通訊，所以，所有的短路故障現(xiàn)象都一樣。根據(jù)圖1，診斷方法為：

1.斷開(kāi)蓄電池負(fù)極，測(cè)量診斷接口6和14間的阻值，為60Ω。雖然6和14端子間阻值正常，但根據(jù)故障現(xiàn)象，則需要進(jìn)一步測(cè)量以確定是CAN線短路故障。

2.分別測(cè)量診斷接口6號(hào)端子和接地阻值，14號(hào)端子和接地的阻值，假設(shè)6號(hào)端子對(duì)地阻值為0Ω，則為高CAN+線對(duì)地短路。

3.從中間斷開(kāi)X114，測(cè)量診斷接口6端子對(duì)地阻值，如為0Ω，則X114到T19電源變壓器之間的高CAN+線對(duì)地短路;如為無(wú)窮大，則X114到K20發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊X1之間的高CAN線+對(duì)地短路，這一步驟解決以X114為界，上游區(qū)對(duì)地短路還是下游區(qū)對(duì)地短路。如下游區(qū)對(duì)地短路，還需繼續(xù)斷下游區(qū)的插頭。

4.接下來(lái)將X114插頭插好，再斷開(kāi)X190插頭，繼續(xù)測(cè)量診斷接口6與接地的阻值。根據(jù)實(shí)測(cè)，確定最終故障點(diǎn)為哪段高CAN+線對(duì)地短路。

5.3 高CAN +和高CAN-線單根對(duì)電源短路

1.斷開(kāi)蓄電池負(fù)極，測(cè)量診斷接口6和14間的阻值，為60Ω。

2.分別測(cè)量診斷接口6號(hào)端子和接地阻值，14號(hào)端子和接地的阻值，發(fā)現(xiàn)對(duì)地阻值都無(wú)窮大，則排除CAN線對(duì)地短路故障的可能。

3.斷開(kāi)T19電源變壓器模塊和K20發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，分別測(cè)量診斷接口6號(hào)端子和14號(hào)端子是否有電。假設(shè)6號(hào)端子有12V電，14號(hào)端子為0V，難么故障為高CAN+對(duì)電源短路。必須同時(shí)斷掉T19和K20，否則無(wú)法判斷是哪根線對(duì)電源短路。

4.從中間斷開(kāi)X114，測(cè)量診斷接口6號(hào)端子電壓，如為12V，則X114到T19電源變壓器之間的高CAN+線對(duì)電源短路;如為0，則X114到K20發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊X1之間的高CAN線+電源短路，這一步驟解決以X114為界，上游區(qū)對(duì)電源短路還是下游區(qū)對(duì)電源短路。如下游區(qū)對(duì)電源短路，還需繼續(xù)斷下游區(qū)的插頭。

5.接下來(lái)將X114插頭插好，再斷開(kāi)X190插頭，繼續(xù)測(cè)量診斷接口6號(hào)端子的電壓。根據(jù)實(shí)測(cè)，確定最終故障點(diǎn)為哪段高CAN+線電源短路。

5.4 高CAN +和高CAN-線單根斷路

1.斷開(kāi)蓄電池負(fù)極，測(cè)量診斷接口6和14間的阻值，為120Ω。當(dāng)測(cè)得阻值為120Ω時(shí)，可以確定故障類(lèi)型為斷路故障。

2.需要指出的一點(diǎn)，單根CAN線斷路不同于短路故障，根據(jù)不同的位置，有的控制模塊用解碼儀是可以進(jìn)去的，一旦某個(gè)控制模塊可以通信，則相對(duì)應(yīng)的儀表上的故障指示燈將會(huì)熄滅，檔位桿上的指示燈也是有可能亮的。

診斷CAN總線故障，我們首先要有科學(xué)的檢查方法方能發(fā)現(xiàn)有用的故障現(xiàn)象，其次要充分理解CAN系統(tǒng)通信電路圖，理清各個(gè)模塊之間的連接關(guān)系，再配合電阻測(cè)量法和節(jié)點(diǎn)測(cè)量法。如果靈活運(yùn)用這些方法，相信對(duì)大家快速診斷有所幫助。