POLO車舒適總線系統單線模式下的故障診斷方法

臺州科技職業學院 林 龍

臺州學院 鄭 瀾

POLO車舒適總線系統單線模式下的故障診斷方法

臺州科技職業學院 林 龍

臺州學院 鄭 瀾

總線系統出現單線故障時，一般用故障檢測儀或示波器讀取網絡上的故障信息，示波器可以顯示傳輸信號的正確性，故障檢測儀可以反饋故障信息及控制單元的通信狀態。但由于CAN系統布線范圍廣、涉及控制單元多、維修拆卸不便等特點，排查單線模式下故障線路所在的位置及相應的控制單元比較困難。如何針對單線模式故障進行檢測處理，保證網絡系統正常運行，是汽車維修人員需要不斷思考的難題。本文在分析了POLO車舒適總線系統結構及單線模式下的故障現象基礎上，提出了一種具有參考意義的故障診斷方法。

1 舒適總線系統結構

對總線系統進行故障分析前，必須看懂總線系統的電路圖，從而分析其電路特點。下面筆者以POLO車舒適總線系統為例進行分析，圖1為POLO車的舒適總線系統結構示意圖，從圖中可以看出總線系統共連接有8個控制單元，分別是儀表控制單元（J285）、空調控制單元（J301）、舒適系統控制單元（J393）、駕駛人側車門控制單元（J386）、副駕駛人側車門控制單元（J387）、左后車門控制單元（J388）、右后車門控制單元（J389）及車載網絡控制單元（J519，內集成有網關）。各個控制單元通過兩條相互纏繞的CAN-H和CAN-L接入連接點A146和A147，CAN-H導線顏色為桔綠色，CAN-L導線顏色為桔棕色，兩根導線直徑均為0.35 mm，傳輸速率為100 kb/s。網關有兩大作用：一是完成不同網絡標準間的信息格式轉換；二是完成車上各控制單元與診斷設備的信息交換。故障檢測儀可通過網關讀取總線當中的相應診斷數據。

2 總線系統故障類型及位置

CAN系統的故障原因有：控制單元損壞；控制單元供電或搭鐵故障；鏈路故障。鏈路發生故障往往使總線系統處于單線模式，這樣的故障類型較多，常見的有：CAN-H或CAN-L對搭鐵之間短路，CAN-H或CAN-L對電源短路，CAN-H與CAN-L之間短路，CAN-H或CAN-L斷路等。對應的波形及故障狀態如表1所列，示波器測量點在圖1所示的A146和A147連接處。任何一處控制單元CAN-H或CAN-L的斷路或短路均不會引起功能性故障，但是用故障檢測儀和示波器可以檢測出來，例如，當CAN-L對搭鐵短路時，示波器CAN-L波形為0 V，故障檢測儀顯示其為1線。舒適系統單線模式下控制單元能通信，功能不影響，但是存在隱患，需要及時找出故障位置。而總線的故障位置定位是本文探討的重點和難點。

3 舒適總線系統故障排除方法

3.1 舒適總線系統短路故障診斷思路

假設圖1中G1與J386之間某處存在對搭鐵短路的故障，診斷步驟如下。連接故障檢測儀進入19—網關，讀得故障代碼01336（圖2），含義為舒適數據總線單線操作模式；選擇數據組130、131、132（圖3、圖4、圖5），發現總線模式為單線，各個控制單元狀態均顯示為“1”，通信正常。在連接點A146和A147處連接示波器，測量CAN-H波形為0 V，如圖6所示。接下來，在連接點A146處分別斷開各條CAN-H，同時觀察示波器CAN-H波形有無恢復，如CAN-H波形恢復，則說明斷開的這條CAN-H存在對搭鐵短路的故障；繼續斷開連接點A147處對應的CAN-L，如發現某個控制單元通信狀態為“0”，其余控制單元為“1”，如圖7所示，則說明斷開的CAN-L去往該控制單元，因此能大致確定短路故障位置在G1至J386上。此后可重點排查J386與連接點A147之間的通信線路。

對于對電源短路的故障排查方法與上述思路一致，此處不再贅述。

3.2 舒適總線系統斷路故障診斷思路

假設圖1中E1至J388某處存在斷路時，診斷步驟如下。連接故障檢測儀進入19—網關，選擇數據組130、131、132，發現總線模式為單線，各個控制單元狀態均顯示為“1”，通信正常。在連接點A146和A147處連接示波器，測量到CAN-H波形不對稱，其中CAN-H波形“缺齒”。此時可以判斷總線系統CAN-H存在斷路，接下來依次斷開A147各處的CAN-L，當發現某一控制單元通信狀態由“1”變為“0”時（圖8），則說明斷開的CAN-L去往該控制單元（J388），對應斷路的CAN-H也能相應地找到。此后可重點排查該控制單元至連接點A147之間的通信線路。

3.3 舒適總線系統CAN-H和CAN-L互相短路故障診斷思路

表1 不同故障狀態下總線系統的波形

假設圖1中B1、B2至J301的兩條CAN線在某處相互短路的故障，診斷步驟如下。連接診斷儀進入19—網關，選擇數據組130、131、132，發現總線模式為單線，各個控制單元狀態均顯示為“1”，通信正常。在連接點A146和A147處連接示波器，示波器CAN-H和CAN-L的波形一致，此時可以判斷總線系統CAN-H和CAN-L之間存在短路。接下來依次斷開A147各處的CAN-L，當發現CAN-L的波形恢復時，則說明斷開的CAN-L存在與CAN-H短路；繼續斷開相絞合的CAN-H，某一控制單元的通信狀態由“1”變為“0”時（圖9），則說明斷開的CAN-H和CAN-L去往該控制單元（J301），由此可以確認出相應的CAN-H和CANL，并可縮小故障范圍。

4 總結診斷思路

筆者在分析POLO車舒適總線電路特點的基礎上，通過隨機斷開連接點處的總線，借助示波器測量和故障檢測儀，得出一種定位故障位置的方法，在實踐教學過程中驗證了方法的有效性，也為汽車維修人員診斷總線故障提供了一種有意義的思路。

2017-06-09）