奧迪A6轎車CAN總線故障檢修

王變芳

東莞市技師學院 廣東省東莞市 523000

近年來，伴隨著科學的進步和發展，汽車上的電子設備種類也越來越豐富，不僅有自動變速控制系統、發動機控制系統，還有自動巡航控制系統、信息娛樂系統、安全氣囊等，上述每個系統中均包含1個控制單元，在各個控制演員或者借口之間開展診斷和交換數據，數據傳輸量巨大。因此，應用CAN總線系統開展通信傳輸非常必要，已經被廣泛應用在現代汽車中。

1 奧迪A6轎車CAN總線系統概述

1.1 奧迪A6轎車CAN總線系統分析

奧迪A6作為高級轎車的代表，其在應用CAN總線系統方面技術已經比較成熟了，奧迪A6上的電控單元主要包含發動機控制單元、ABS控制單元、導航系統、變速器控制單元、中央門鎖系統、安全氣囊控制單元、座椅調節系統、電話、中央舒適系統、組合儀表等。上述這些子控制系統共同組成了1個實時控制系統，再發出指令后，必須保證在一定的時間范圍內得到相應，否則可能引發較大的安全事故這便要求奧迪A6轎車上的CAN總線通信網絡具有較高的波特率設置。另外，在奧迪A6運行過程中，各個節點之間需要開展大量的實時交換數據，假若整個轎車的全部節點均掛在同一個CAN網絡上，所有節點均通過一條CAN總線開展通信，信息管理設置如果不合理，便容易發生總線負荷過大，引起系統實時響應速度下降等，這在實時系統中顯然是不允許的。所以，奧迪公司在充分分析汽車各個節點實時性以后，結合信號的重復率、產生的數據量以及可靠性設計出了三類CAN數據總線系統，把實時性要求嚴格的節點組成了高速CAN通信網絡：CAN驅動數據總線，速率高達500kbi/s，主要功能是將驅動線束上的控制單元聯成網。而實時性要求相對低的節點則組成低速CAN通信網絡，包含兩種，其一為低速的CAN舒適數據中線，速率為100kbit/s，主要功能是將該系統中的控制單元聯成網，其二是低速的CAN-infotainment總線，速率為100kbit/s，其主要功能是將電話、收音機、導航系統聯成網。上述兩種低速CAN總線的特性是相同的，但是所連接的電控單元存在差異每個CAN總線系統的全部控制單元均聯在CAN數據的數據總線的特征為各個控制單元之間以數形連接，從而讓控制單元布線更加完美[1]。

1.2 奧迪A6轎車CAN總線系統功能

歸納起來，主要具有以下功能：

1.2.1 多路傳輸功能

減少了奧迪A6轎車電氣線速的數量，在共用傳輸線的作用下實現了多路傳輸通信系統上部分數字信號的傳輸，當系統運行時，中央處理器可以將各個開關發送的輸入信號轉換成數字信號，并最終以串行信號的形式通過傳感器傳輸給接受裝置。

1.2.2 喚醒和休眠功能

這兩個功能的最要作用是減少轎車在關閉點火開關時蓄電池的額外能量消耗。當CAN總線系統處于休眠狀態時，信號傳輸和CPU控制等功能將停止，從而達到減少蓄電池電能消耗的目的。當一旦有人為操作該系統時，之前處于休眠狀態的控制裝置便馬上工作，并且還能夠把喚醒信號經傳輸線路發送至其他控制裝置。

1.2.3 失效保護功能

失效保護功能又可以分為兩種功能，第一種是硬件失效保護，第二種是軟件失效保護。當奧迪A6轎車CAN總線系統的CPU出現故障時，其硬件失效保護便以固定的信號進行輸出，從而保證車輛能夠繼續行駛；當奧迪A6轎車CAN總線系統控制裝置出現故障時，軟件失效保護便回應受到故障裝置信號影響，確保了系統繼續正常工作[2]。

2 奧迪A6轎車CAN總線系統故障檢測和維修

2.1 奧迪A6轎車CAN總線系統故障檢測

2.1.1 電源系統引發的故障

電控模塊作為奧迪A6轎車信息傳輸系統的核心，其正常工作電壓為10.5～15.0V，如果奧迪轎車電源提供的工作電壓低于上述范圍，便會引起一些對工作電壓要求高的電控模塊停止工作，從而引起整個奧迪A6轎車信息傳遞系統發生不能通訊的情況。通過分析故障代碼便可以找出故障發生的原因，并采取相應處理辦法，但是因為故障代碼具有間歇性特征，可以一次斷定該電源線出現了間歇性斷路故障。

圖1 局域網通信狀態列表

圖2 通信回復后狀態

2.1.2 節點故障

節點故障指的是信息傳輸系統上發生的故障，屬于電控模塊故障，因此也可以說節點故障是電控模塊故障。節點故障又可以分為軟件故障和硬件故障兩類，軟件故障指的是集成電路和芯片發生故障，通常這種故障會成批出現，并且無法維修。所以，針對節點上的故障，只有采用替換法檢測，通過分析故障并讀取故障代碼，便可以準確判斷故障原因，排除措施為用替換法試換安全氣囊控制單元。

2.1.3 鏈路故障

奧迪A6轎車CAN總線的鏈路故障其實指的是通訊線路發生的故障，當奧迪A6轎車信號傳輸系統發生通訊線路故障時，會引起通信線路短路，通訊信號失真，從而導致電控系統錯誤動作，通過檢測和排除故障，便可以找到故障原因，從而排除故障。

2.2 奧迪A6轎車CAN總線系統故障維修

當奧迪A6轎車CAN總線系統發生故障時，檢修人員首先應該檢測汽車信息傳輸系統有無異常。如果是信息傳輸系統發生故障，那么整個奧迪A6轎車信息傳輸系統均無法正常運行，增加了故障診斷難度。CAN總線技術主要有故障自診模式，系統能夠通過自診讀出相應的故障代碼，在維修CAN信息傳輸系統時，可以結合該系統的結構相應處理。

2.2.1 測量電阻

奧迪A6轎車終端電阻的兩個控制單元是彼此連接的，終端電阻連接方式為并聯，如果其中一個帶有終端電阻的額控制單元拔下插頭后測量的阻值無任何改變，那么表示系統發生故障，可能是被拔下的控制單元終端電阻被損壞發生斷路。若被拔下控制單元后提示阻值為無窮大，那么可能是該控制單元CAN-BUS發生故障或者連接中的控制單元終端電阻被損壞。如果測量結果顯示每個電阻均為120Ω，但是總電阻值為60Ω時，可以確定該電阻正常。

2.2.2 維修CAN導線

當確定奧迪A6轎車信號傳輸系統中的導線破損和短路時，需要接線，并且每段接線的長度不可超過50mm，每兩端接線的長度至少為100mm，除此之外，每條導線的長度最大為5m，否則將會引起導線傳輸的脈沖信號失真[3]。

3 奧迪A6轎車CAN總線故障檢修案例分析

3.1 故障現象

一輛生產于2009年的奧迪A6轎車，搭載2.4L BDW型發動機，行駛的里程達到7萬千米，該車在一次交通事故且精修復后發現多個故障燈點。

3.2 檢查分析

由維修人員試車，除了多個故障燈亮以外，發動機怠速運轉時，轉速表也失靈了。由于檢測點亮故障燈的控制單元，故障診斷儀不能順利進入，只有網關控制單元可以進入，列表顯示動力控制系統控制器局域網中全部控制單元均不能達到（如圖1所示）。由此可以斷定是局域網發生了故障，并且屬于總線短路故障。將儀表臺右側總線分路器的插接器斷開后，將總線檢測設備VAG1598/38插入其中，然后將點火開關打開，利用檢測設備，逐一斷開各個控制單元的高低位數據總線。在斷至駐車制動控制單元J540的數據總線高低位線時，除了該控制單元，其他全部解除了通信中斷狀態（如圖2所示）。證實駐車制動控制單元的數據總線發生了短路故障，再經測量發現，數據總線的高低線均對搭鐵短路。駐車制動控制單元在行李艙后側，通過檢測右后翼子板側的線束，發現其在維修過程中被烤化，導致線束中的部分導線對搭鐵短路。

4 結語

綜上所述，當前越來越多的電子設備被應用于汽車中，運用了CAN總線控制，但是因為各種因素經常發生一些復雜的連鎖故障，并且很多故障現象檢測難度大，從而增加了維修的困，因此在檢修CAN總線故障時必須嚴格按照不同車型具體的控制系統的工作原理，采用科學的故障診斷方法，結合CAN總線電路圖和工作原理，借助特殊的診斷工具分析故障，以便迅速排除故障。