汽車LIN總線故障診斷方法探索與案例分析

佘勇

摘 要：汽車LIN總線作為汽車總線系統的重要組成部分，在汽車通信上有著重要的作用，但汽車LIN總線故障種類較為繁瑣，目前在實際維修中主要憑經驗進行診斷。本文基于邁騰B8L車型分析了LIN總線的故障類型及診斷方法，并分析了相應的故障診斷案例，可以為實際維修提供思路和參考。

關鍵詞：LIN總線 故障診斷 車載網絡

Exploration and Case Analysis of Automobile LIN Bus Fault Diagnosis Method

She Yong

Abstract：As an important part of the automobile bus system， the automobile LIN bus plays an important role in automobile communication， but the types of automobile LIN bus faults are more complicated， and the diagnosis is mainly based on experience in actual maintenance. This article analyzes the fault types and diagnosis methods of LIN bus based on the Magotan B8L model， and analyzes the corresponding fault diagnosis cases， which can provide ideas and references for actual maintenance.

Key words：LIN bus， fault diagnosis， vehicle-mounted network

當前，隨著汽車工業的快速發展，汽車電子技術也得到了高速發展并逐步向電動化及智能網絡方向發展，汽車車載網絡的發展便是其中一個典型的代表[1]。當前汽車通信如果采用傳統的通信方式，勢必導致汽車線路復雜和線束增加等問題，而車載網絡的出現便可以很好地解決上述問題[2]。作為汽車CAN總線的輔助通信系統，汽車LIN總線采用單主機多從機的通訊模式，可以有限提高通訊的可靠性，與汽車CAN通信系統協調工作形成高效的汽車總線通信系統[3]。本文基于邁騰B8L車型分析了LIN總線的故障類型及診斷方法，并分析了相應的故障診斷案例，可以為實際維修提供思路和參考。

1 LIN總線的結構及信號特征

1.1 LIN通信總線的特點

LIN網絡，也被稱為“局域網子系統”，一種輔助的串行通信總線的局部連接網絡，是CAN總線網絡下的子系統，其目標定位于車身網絡模塊節點間的低端通信，主要用于智能傳感器和執行器的串行通信，而這正是CAN總線的帶寬和功能所不要求的部分。車上各個LIN總線系統之間的數據交換是由控制單元通過CAN數據總線實現的[4]。LIN通信通信網絡具備單主/多從方式、單線傳輸，且傳輸距離較短，廣泛地應用于汽車電子中。

1.2 LIN通信總線的結構及信號特征

LIN總線系統主要由主控單元、從控單元以及單根LIN通信線組成。對于LIN主控單元，一般連接在CAN數據總線上，可以將LIN數據信息向CAN總線系統進行傳遞，在LIN數據總線和CAN數據總線間起到“翻譯”作用[5]。LIN總線為單線傳輸，這是與CAN通信總線的一個重要區別，其應用了單主機多從機的概念，主節點可以執行主任務（引起LIN網絡通信）也可以執行從任務，總線上的信息傳送由主節點控制。主節點連接在CAN數據總線上，當無信息發送到LIN數據總線上（總線空閑）或者發送到LIN數據總線上的是一個隱性位時，其波形表現為隱性電平，其電壓值接近12V;當傳輸顯性位時，發送控制單元內的收發器將LIN數據總線接地，此時波形表現為顯性電平，其電壓值接近0V，其信號波形如圖1所示。

2 LIN總線故障診斷方法

汽車LIN總線通信在汽車中也得到廣泛的應用，一旦某個LIN網絡系統出現了故障，將導致系統通訊癱瘓，該系統無法工作，比如邁騰B8L車型的車燈旋轉開關與控制單元的通信就是LIN通信，如果該網絡出現故障，將會導致無法正常開啟車燈。但與CAN通信不同的是，LIN通信故障一般只會導致本通信系統相關的單元出現故障，而不會引起其他系統的故障。下面針對邁騰B8L車型的LIN總線斷路、短路和虛接三大類故障類型分析其診斷方法。

2.1 斷路故障的診斷分析

LIN總線斷路后，導致主從控單元之間無法傳遞信息，對于這類故障，通過檢測波形判斷其故障類型，以邁騰B8L車燈旋轉開關EX1與車載電網控制單元J519之間的LIN總線斷路故障進行分析。設置好該線路斷路故障后，在打開車燈旋轉開關的條件下，利用示波器分別測量J519端和EX1端LIN線端子的波形，其中J519端測得的時電壓從0到+B變化的正常的LIN總線波形，EX1端測得的波形是電壓為電源電壓（+B）的一條直線。由此可知，當LIN總線斷路后，線路兩端的波形是不一樣的，這是因為主控單元發出的波形無法傳遞到從控單元，也就導致主控單元J519端的波形正常，而從控單元EX1端的波形異常，這便是LIN總線斷路后的波形。

2.2 短路故障的診斷分析

總線斷路故障主要有LIN對正極（+B）、對地短路等故障，這兩種故障都能導致LIN總線信號無法正常傳輸，從而導致相應的系統無法正常工作，對于這兩類故障，可以利用萬用表或者示波器進行檢測，用示波器檢測總線對+B短路故障，其波形為一條電壓與正極電壓相同的直線，如果故障是對地短路，則波形為一條0V直線。

2.3 虛接故障的診斷分析

在汽車實際維修中，電路的虛接現象主要表現為電路中導體的不牢固、接觸不良、線路松動等，該類故障的一個特點是接觸面積具有不確定性。對于LIN總線此類故障的維修，可以通過示波器檢測其波形進行分析和診斷。以邁騰B8L車燈旋轉開關EX1與車載電網控制單元J519之間的LIN總線線路虛接1000歐的電阻故障進行分析。設置好該線路虛接故障后，在打開車燈旋轉開關的條件下，利用示波器分別測量J519端和EX1端LIN線端子的波形，其中EX1端測得波形為接近正常的LIN總線波形，而主控單元J519端測得波形如圖2所示，其部分波形的低電平降至大約6V，而標準的LIN總線的低電平接近0V，其原因是由于虛接電阻消耗了一部分電壓導致其低電平不能正常拉到最低。

3 案例分析

以下針對邁騰B8L車型LIN總線故障案例進行分析。

（1）故障現象：無鑰匙進入功能及正常，但左后車門不解鎖，其它均為正常，進入車內儀表未提示左后車門狀態，其它車門提示信息正常，一鍵啟動開關E378背景燈正常亮，按下E378，儀表正常點亮，E308和遙控鑰匙都無法使左后車門上鎖;操作駕駛員側左右車窗升降器開關無法控制左后車窗玻璃的升降，操作左后車窗升降器開關也不能控制其玻璃升降。此外，打開車燈旋轉開關至示寬燈檔位時，左后車窗升降器開關按鈕上的照明燈不亮。

（2）故障分析：由于無鑰匙進入功能正常，按下E378儀表也能正常點亮，說明車輛舒適CAN總線通信正常，儀表未提示左后車門的狀態而其它車門提示信息可以正常顯示，同時駕駛員側玻璃升降器開關及中控門鎖開關無法控制左后車門，但可以控制其他車門，并且打開示寬燈時，左后門玻璃升降器按鈕上照明燈不亮，說明左后車門控制單元J388無法接收到來自駕駛員側車門控制單元J386的信息，那故障極有可能是J386與J388之間的通訊故障造成的。

（3）故障診斷：通過解碼儀讀取J386車門控制單元，其故障碼為：U103000：本地數據總線-電器故障和U10BA00：局部數據總線-無通訊。故障碼顯示局部數據總線無通信，重點檢查J386與J388之間的通訊相關故障，涉及到相關的故障可能有：J386與J388的LIN總線通訊線路故障、J386自身故障及J388自身故障，由于控制單元一般不易損壞，本著由簡入繁和概率原則，首先檢查J386與J388的LIN總線通訊線路。在點亮儀表并在主駕駛室操作左后玻璃升降器按鈕開關的條件下，利用示波器測量J386控制單元的的LIN通信端子T20/10的波形，得到的是0-12V變化的正常LIN總線波形，在同樣的條件下測量J388控制單元的的LIN通信端子T20b/10的波形，得到的波形如圖3所示。通過分析波形可知從J386端的測出的波形正常，而從J388端測量的波形為一條電壓為+B的直線，這是典型的LIN斷路后兩端的波形情況，斷電后通過萬用表測量該線的線路電路發現為無窮大，說明故障為J386到J388的LIN總線通訊線路斷路，故障排除。

4 結論

隨著汽車LIN總線技術也被廣泛地應用于汽車電子領域，對于汽車LIN總線系統的診斷維修技術也越來越重要。在對汽車LIN總線系統進行維修時，首先需要了解LIN總線的網絡結構特點、網絡通信原理、標準信號波形特點及相關故障波形的特點，然后根據相關汽車電路圖及維修手冊利用相應的工具及儀器進行檢測維修。本文以邁騰B8L車型為例，對該型車的LIN總線網絡系統故障診斷進行了分析和總結，并列舉了相關的LIN總線故障診斷案例，可以對實際維修過程提供思路和參考。

參考文獻：

[1]汪偉.汽車總線技術的發展[J].時代汽車，2020（15）：14-16.

[2]韓震，初洪超.LIN總線技術解析與應用[J].汽車實用技術，2018（21）：142-144.

[3]李建文，王躍，鄭義，王翠東，何宏.LIN總線在汽車車燈系統上的應用[J].農業裝備與車輛工程，2013，51（06）：21-24.

[4]韓震，初洪超.LIN總線技術解析與應用[J].汽車實用技術，2018（21）：142-144.

[5]李俊玲.汽車LIN總線控制系統故障診斷探究[J].中國高新技術企業，2016（08）：72-73.