轎車CAN總線通訊故障的檢修

楊 旭

（廣州市工貿技師學院，廣州 510425）

0 引言

轎車CAN系統故障主要包括了動力數據總線故障和舒適系統故障兩大方面，轎車CAN系統故障產生的原因主要是CAN系統線束出現了斷路、短路故障或者CAN系統連接的控制器出現內部故障而導致的。轎車CAN系統出現故障時一般表現是儀表盤會有多個報警燈點亮，當帶有CAN系統的轎車出現故障時，診斷的流程是首先讀取故障碼，分析故障碼之間的聯系，然后針對性的測試和檢查來找到故障點［1］。

1 轎車CAN系統動力數據總線故障案例分析

1.1 總線控制原理

故障描述：2004款帕薩特B5（1.8T）轎車一輛，已有6萬km行駛里程和2年的使用時間。車輛正常行駛時突然儀表盤上多個故障燈報警，車速直線下降，加速無反應，儀表盤上擋位無顯示。

首先收集帕薩特B5 1.8T轎車控制的系統關聯資訊，兩套整車的網絡總線系統分別是動力的系統總線與舒適的系統總線各1套。動力的總線系統對接發動機電控單元、ABS電控單元、安全氣囊電控單元、自動變速器電控單元和儀表電控單元，采用圖1所示的總線接法，一般在200～300 kb／s工作速率運轉，視為高速網；舒適的總線系統對接中央電控單元、自動的空調控制單元、音響控制單元、電控控制的坐椅等，一般在70～80 kb／s工作速率下運轉，視為低速網［2］。

圖1 帕薩特B5動力系統總線連接

1.2 故障診斷過程

（1）點火開關打開到ON擋，儀表盤上有多個報警燈一直亮，儀表盤上檔位沒有顯示P擋，而且無任何擋位顯示。啟動發動機后，試車發現發動機動力性很差。

（2）使用解碼器讀取故障碼，使用解碼器自動掃描汽車故障碼，提示動力數據總線故障或者缺陷；進發動機系統，讀取到動力數據總線失敗、ABS控制單元信號錯誤。

（3）波形檢測，使用示波器功能讀取驅動數據總線的波形，發現CAN－h對地短路，波形圖如圖2所示。

圖2 CAN－h對地短路波形圖

（4）波形分析與拆檢，從波形圖可知，驅動數據總線存在短路故障，由于故障碼顯示ABS控制單元有問題，就先從ABS控制單元入手，拆下ABS控制單無插頭，檢查是否進水有短路現象，但并未發現異常，檢查ABS控制單元線束發現露在機艙內部的很少，線束直接接入車內，想繼續檢查只能拆下室內表臺等相關部件。按以往維修經驗分析，車內線路出故障的很少，決定先將機艙內的控制單元及線路排查一下，結果未發現問題；斷開ABS控制單元，試車故障再次出現。最后決定拆解車內儀表臺檢查ABS線束中的CAN總線，再拆下副儀表的控制臺，發現掛擋桿區域（在儀表臺底部）存在支撐表臺的鐵架與線束干涉，經認真檢查確定為車身與隸屬于動力CAN網絡總線的高位線發生短路搭鐵現象，于是起動車輛后將車身與這條高位線搭鐵，故障現象可以重現，確定故障原因［3］。

（5）故障處理和竣工檢查，將高速的網線表面用膠布纏繞牢固完好進行修復，在線孔位置重新固定橡膠圈1個，把控制器中帶有內存儲的故障碼全部清除，讀碼后確認故障碼消失，打開點火開關發現儀表盤報警燈都顯示正常，試車發現故障排除。

1.3 故障診斷結果

在查詢車輛維修記錄時發現，該車更換過后遮陽簾開關，正好被磨損線束與后遮陽簾線束為一體，在更換開關時線束被拉伸，加之該處線束未用電器膠布纏繞，與表臺中部支架磨擦，導致動力總線高位線搭鐵。

2 轎車舒適CAN系統故障案例分析

2.1 故障現象

故障情況：1.8T帕薩特轎車（B5）玻璃電動的升降器以及中控鎖工作異常。無論點火開關處于開或閉的狀態，只有車輛左側的前門電動玻璃升降器和中控鎖工作正常，其余車窗的玻璃電動升降器均停止工作；倘若按動其余門窗上控制開關，每個電動的門窗玻璃升降器工作都正常到位。關閉車門，用車鑰匙旋入前方左側車門匙孔，操作閉鎖和開鎖動作，僅僅能開閉左側前車門鎖；倘若保持鑰匙在閉鎖或開鎖的狀態，只有左側前車門玻璃的電動升降器工作正常。

2.2 故障診斷過程

（1）對舒適CAN系統使用車輛診斷儀讀碼，對接好儀表、打擰開點火開關，發現舒適CAN系統報故障：中央控制單元故障信息，控制單元J386與左側前車門車窗無法通信連接；控制單元J387與右側前車門車窗無法通信連接；控制單元388與左側后方車門的窗無法通信連接；控制單元J389與右側后車門車窗無法通信連接；診斷接口J533與CAN總線無法通信連接；舒適CAN總線處于單線運狀態。

（2）故障排查，對地板下舒適系統和有關舒適系統線束進行檢查，經過檢查沒有發現故障點，估計是中央控制單元存在故障，更換后重新對中央控制單元進行匹配，試車故障排除。

2.3 故障診斷結果

更換中央控制單元后要進行ECU匹配，匹配最好使用專用故障診斷儀，否則故障還是不能排除。匹配的基本步驟如下：（1）連接專用故障診斷儀，這里解釋一下最好根據車系車型選用專用的故障診斷儀，非專用的故障診斷儀可能不能匹配；（2）打開點火開關到ON檔；（3）選擇相應系統（根據更換下來的的控制單元來選擇），再選擇［通道匹配］功能，按［確認］鍵；輸入通道號，按確認鍵，有些還要進行系統登陸，輸入密碼等［4］。

3 轎車CAN系統故障診斷

3.1 診斷流程

分析前面兩個CAN系統故障的診斷過程，可以得出帶CAN系統轎車故障診斷流程，主要包括以下4個環節［5］。

（1）聽取并剖析故障現象（源自車主描述），弄清楚故障是屬于臨時突發故障還是漸發性故障，車輛維修歷史、車輛歷史總成部件更換的情況等。

（2）確認故障現象，重點認清故障車的現象是否與車主表述一致，查驗未發現的其他故障。

（3）排故實施作業。根據車主描述的故障情況，將儀器讀連接好并調取關聯系統CAN故障代碼并加以分析，進而對CAN總線進行全面的檢查測量，錨定故障類型和查找故障部位；如果沒有CAN故障碼，就讀取數據流，如圖3所示。

（4）竣工后檢查。對故障零件、部件進行維修更換后，對系統運轉情況采取竣工檢查，直至故障確認被排除。

圖3 轎車CAN系統故障診斷流程

3.2 診斷要點

基本檢查包括拆下目標ECU的連接情況，包括電插頭是否松動、氧化、浸水等，同時還要檢查目標ECU供電是否正常；檢查是指比如參考維修手冊檢查目標ECU的終端電阻是否正常、檢查目標ECU的CAN雙絞線是否出現了短路和斷路，CAN雙絞線故障判斷方法主要是使用示波器看波形來分析［6］。

3.3 轎車CAN系統常見故障波形分析

3.3.1 驅動CAN 總線

正常的驅動CAN總線波形信號如圖4所示［7］。CAN－H為高位數據線，CAN－L為低位數據線，橫坐標為時間，ms，縱坐標為電壓，V。CAN－H、CAN－L在驅動系統不工作時的電壓（隱性電壓）都是2.5 V；驅動系統工作時的電壓（顯性電壓）CAN－H為3.5 V左右，CAN－L為1.5 V左右。

圖4 正常的驅動CAN總線波形信號

圖5 CAN－L對電源正極短路故障波形

故障1：CAN－L對電源正極短路，電壓為12 V左右，故障波形如圖5所示。

故障2：CAN－L對搭鐵短路，電壓為0 V左右，故障波形如圖6所示。

圖6 CAN－L對搭鐵短路故障波形

圖7 CAN－H電壓故障波形

故障3：CAN－H斷路，電壓波形存在空缺，故障波形如圖7所示。

故障4：CAN－H與CAN－L之間短路，電壓波形存在重合變形，故障波形如圖8所示。

圖8 高位線與低位線短路故障波形

3.3.2 舒適CAN總線

正常的舒適CAN總線波形信號如圖9所示［8］。CAN－H為高位數據線，CAN－L為低位數據線，橫坐標為時間，ms，縱坐標為電壓，V。CAN－H、CAN－L隱性電壓分別是0 V、5 V；CAN－H、CAN－L顯性電壓分別是4 V左右、1 V左右。

舒適CAN總線故障列舉：CAN－H對電源短路、對搭鐵短路、與CAN－L之間短路以及CAN－H斷路；CAN－L對電源短路、對搭鐵短路、與CAN－H之間短路以及CAN－L斷路。其故障波形與驅動CAN故障波形類似，這里不再重復。

圖9 正常的舒適CAN總線波形信號

4 結束語

對轎車CAN系統實施故障診斷時，一定要充分了解車主對故障的描述，查詢車輛維修記錄，并按照上述的診斷流程實施診斷，同時需用正確的診斷插頭，根據故障現象進入汽車故障診斷儀不同的診斷系統，分析故障碼之間的聯系，還要學會看波形圖，而且在故障排除過程中不要忽略基本檢查，參考維修手冊拆檢可疑故障部位，這樣排除故障的效率會高一些。