卡羅拉1ZR-FE發動機CAN總線系統故障排除及診斷經驗總結

宋 健

（湖北省荊州市荊州職業技術學院機電（汽車）工程學院，湖北 荊州 434000）

使用維修

卡羅拉1ZR-FE發動機CAN總線系統故障排除及診斷經驗總結

宋 健

（湖北省荊州市荊州職業技術學院機電（汽車）工程學院，湖北 荊州 434000）

本文通過一例CAN總線系統故障，闡述了1ZR-FE發動機CAN總線系統工作原理及常見故障，并結合多年維修經驗對卡羅拉轎車CAN總線系統的故障診斷與排除方法做出總結，以供讀者參考。

卡羅拉；CAN；總線；故障；排除；經驗總結

CLC NO.:U472.4Document Code:BArticle ID:1671-7988(2014)02-96-03

1、故障現象

一輛天津一汽生產的2012款卡羅拉1.6GL AT轎車，發動機型號1ZR-FE，行駛里程1萬公里，起動時出現ABS故障指示燈，PSP指示燈異常點亮，發動機轉速表指針在0～400rpm之間抖動，加速遲緩等現象。

使用紅盒子診斷儀讀取故障碼，發現診斷儀無法與發動機控制單元通訊。根據經驗判斷，多個故障燈同時點亮，故障診斷儀又無法通訊的情況多半與CAN總線系統故障相關。

2、1ZR-FE發動機CAN總線系統概況

1ZR-FE發動機使用的CAN總線系統是一個用于實時應用的串行數據多路通信系統。該系統可檢測CAN-H與CAN-L總線電壓差進行通信，終端是兩個具有120Ω阻值的終端電阻器，分別位于ECM和組合儀表單元內。本系統主要包含三個部分：一

是介于ECM和組合儀表單元之間的通信線束的主總線；二是從主總線并聯出來的連接ECU或傳感器的支線；三是并聯安裝在CAN主總線末端的兩個120Ω的終端電阻器。系統根據兩條CAN線的電壓差判斷工作是否正常。

從上圖可見，通過CAN通信系統進行通信部件包括有ECM、組合儀表、主車身ECU、中央氣囊傳感器總成、動力轉向ECU、空調放大器、防滑控制ECU、認證ECU（帶智能上車和起動系統）、橫擺率傳感器（帶VSC）、轉向角傳感器（帶VSC或駐車輔助監視系統）、電視攝像機ECU（帶駐車輔助監視系統）以及DLC3診斷座接口等。其中除防滑控制ECU使用一個單獨的2號集線器以外，其它共用一個1號集線器。查閱資料，CAN-H和CAN-L之間正常狀態應具備60Ω左右的電阻，同時CAN-H與CAN-L分別對搭鐵線和對電源線之間均不導通。筆者懷疑CAN總線系統出故障的概率較大，因此從最方便的地方入手。

3、故障診斷與排除

根據維修手冊，使用查電阻的方法能判斷故障的大致范圍及類型。筆者首先診斷座中6號腳與14號腳之間的電阻，顯示為69Ω，由此可判斷CAN主總線或支線存在斷路故障。根據上圖分析，斷開集線器就可以把整個CAN系統分為兩個較為獨立的部分，并且比較方便的測量支線間的電阻或總線對搭鐵及對電源線之間的導通情況。

1號集線器涉及到的ECU較多，斷開1號集線器后，使用萬用表測量端子處的電阻都是60Ω左右，說明1號集線器上的幾個CAN通訊線都正常。斷開2號集線器之后，測量CAN-H與CAN-L線間電阻顯示無窮大，并且此時診斷儀能讀取數據，說明故障發生在2號集線器所連接的防滑控制ECU或其連接線束中。

本著能修盡量不換的原則，筆者依次檢查2號集線器A47-8（CAN-H）與ABS控制單元A51-25（CAN-H）之間電阻小于1Ω、A47-19(CAN-L)與A51-14（CAN-L）之間電阻無窮大。依次檢查連接線束，發現CAN-L線束斷路（圖中白色線束為CAN-L）。

力轉向PSP指示燈均在自檢2s后自動熄滅，觀察轉速表，發動機轉速穩定在680rpm左右，使用紅盒子故障診斷儀讀取數據流，一切正常。故障已經排除。

4、故障總結

很多人第一感覺只要涉及CAN就都是非常棘手的問題，在此筆者結合自身經驗總結一下關于CAN總線系統故障的檢測方法。

首先熟悉車輛使用CAN總線系統的類型，卡羅拉轎車使用的CAN總線系統相對來說比較簡單，并且排除方法也是簡單易懂。其次就是熟悉故障發生的類型及判斷方法，再次就是了解一般故障所對應的故障現象。

以下為故障檢修是的注意事項：

（1）點火開關置于ON，觀察儀表板上相應的指示燈是否正常工作。MIL故障指示燈會常亮，ABS指示燈、PSP指示燈、安全氣囊指示燈等均應在自檢完成后自動熄滅，若多個指示燈均異常亮起，故障多半發生在公共部分即CAN總線通訊上；

（2）連接故障診斷儀，嘗試進入ECM讀取故障碼，若解碼儀無法進入，在確定診斷座16號腳電源供應正常之后，故障鎖定在ECM和CAN總線系統之間。

（3）起動發動機，觀察轉速表指針是否指示相應的轉速。如果指針指示正常，排除CAN系統故障；如果指針顯示為零或指針在0～400rpm之間跳動，可以斷定故障發生在CAN總線上。并且指針顯示為零說明CAN-L故障，指針跳動說明CAN-H發生故障。

（4）通過測量DLC診斷座6號針腳與14號針腳之間的電阻可大致判斷故障發生的類型。電阻小于50Ω說明總線間存在短路故障，大于69Ω說明總線間存在斷路故障。同時，組合儀表和ECM分別是CAN總線的兩個終端電阻，各自有120Ω阻值，斷開其中一個，測量總線間電阻應該在120Ω左右。從每一個支線電阻測量都能測到60Ω左右的電阻，若非如此，說明故障發生在相應的支線上。

（5）若故障診斷儀支持CAN系統掃描功能，若無故障，診斷儀應能檢測到CAN總線上所有的系統。若個別電控系統無法檢測到，則可判斷故障發生在無法檢測到的電控系統總線支路中。

[1] 豐田汽車公司.卡羅拉1ZR-FE發動機維修手冊增補版.

[2] 蔡元兵. 卡羅拉轎車CAN一BUS 總線故障診斷與排除[J].汽車維護與修理，2012.1.

[3] 李紅.豐田卡羅拉車CAN通訊系統及其檢修[J].汽車維護與修理，2012.11.

[4] 楊忠頗,高惠民.基于故障樹分析法診斷CAN總線短路故障(上)[J].汽車維修與保養,2009.09.

[5] 高惠民,楊忠頗.基于故障樹分析法診斷CAN總線短路故障(下)[J].汽車維修與保養,2009.10.

[6] 高惠民.基于故障樹分析法診斷車輛CAN通信總線短路故障[J].交通科技,2010.S2.

國家質檢總局新聞發言人陳熙同28日說，質檢總局和國家標準委將加大工作力度，加快工作進度，在對發達國家和地區在汽車安全氣囊標準方面的進展情況進行跟蹤和研究基礎上，抓緊完善我國汽車安全氣囊產品的標準體系。

陳熙同在當日舉行的質檢總局例行發布會上說，質檢總局和國家標準委高度重視汽車安全標準化工作，考慮到汽車安全氣囊是重要的被動安全部件，從2002年開始就組織專家開展了安全氣囊相關標準研究制訂工作，目前已經發布三項安全氣囊零部件產品國家標準，均是等同采用國際標準化組織ISO的標準。

Carola1ZR-FEengineCANbussystem troubleshootingand diagnosisExperience

Song Jian

(HubeiJingzhouVocational and Technical Collegeof Mechanical Engineering(Automotive) Engineering, Hubei Jingzhou 434000)

In this paper, an example ofthe CAN bussystem failure, elaborated1ZR-FEengineCANbussystem worksandcommon faults, combined with years ofexperience in the maintenanceTroubleshootingmethodsto makesummaryfor readersreferenceto theCorollasedanCANbus system.

Carola; CAN; Bus; Error; Exclude; Experience

質檢總局：抓緊完善我國汽車安全氣囊標準

AQSIQ:China's automobileairbagsquickly improvestandards

U472.4

B

1671-7988(2014)02-96-03

宋健，就職于湖北省荊州市荊州職業技術學院機電（汽車）工程學院。