宋 健

（湖北省荊州市荊州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電（汽車）工程學(xué)院，湖北 荊州 434000）

使用維修

卡羅拉1ZR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)CAN總線系統(tǒng)故障排除及診斷經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

宋 健

（湖北省荊州市荊州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電（汽車）工程學(xué)院，湖北 荊州 434000）

本文通過(guò)一例CAN總線系統(tǒng)故障，闡述了1ZR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)CAN總線系統(tǒng)工作原理及常見(jiàn)故障，并結(jié)合多年維修經(jīng)驗(yàn)對(duì)卡羅拉轎車CAN總線系統(tǒng)的故障診斷與排除方法做出總結(jié)，以供讀者參考。

卡羅拉；CAN；總線；故障；排除；經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

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

1、故障現(xiàn)象

一輛天津一汽生產(chǎn)的2012款卡羅拉1.6GL AT轎車，發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)1ZR-FE，行駛里程1萬(wàn)公里，起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)ABS故障指示燈，PSP指示燈異常點(diǎn)亮，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表指針在0～400rpm之間抖動(dòng)，加速遲緩等現(xiàn)象。

使用紅盒子診斷儀讀取故障碼，發(fā)現(xiàn)診斷儀無(wú)法與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通訊。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，多個(gè)故障燈同時(shí)點(diǎn)亮，故障診斷儀又無(wú)法通訊的情況多半與CAN總線系統(tǒng)故障相關(guān)。

2、1ZR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)CAN總線系統(tǒng)概況

1ZR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)使用的CAN總線系統(tǒng)是一個(gè)用于實(shí)時(shí)應(yīng)用的串行數(shù)據(jù)多路通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)可檢測(cè)CAN-H與CAN-L總線電壓差進(jìn)行通信，終端是兩個(gè)具有120Ω阻值的終端電阻器，分別位于ECM和組合儀表單元內(nèi)。本系統(tǒng)主要包含三個(gè)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(lián)出來(lái)的連接ECU或傳感器的支線；三是并聯(lián)安裝在CAN主總線末端的兩個(gè)120Ω的終端電阻器。系統(tǒng)根據(jù)兩條CAN線的電壓差判斷工作是否正常。

從上圖可見(jiàn)，通過(guò)CAN通信系統(tǒng)進(jìn)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(dòng)力轉(zhuǎn)向ECU、空調(diào)放大器、防滑控制ECU、認(rèn)證ECU（帶智能上車和起動(dòng)系統(tǒng)）、橫擺率傳感器（帶VSC）、轉(zhuǎn)向角傳感器（帶VSC或駐車輔助監(jiān)視系統(tǒng)）、電視攝像機(jī)ECU（帶駐車輔助監(jiān)視系統(tǒng)）以及DLC3診斷座接口等。其中除防滑控制ECU使用一個(gè)單獨(dú)的2號(hào)集線器以外，其它共用一個(gè)1號(hào)集線器。查閱資料，CAN-H和CAN-L之間正常狀態(tài)應(yīng)具備60Ω左右的電阻，同時(shí)CAN-H與CAN-L分別對(duì)搭鐵線和對(duì)電源線之間均不導(dǎo)通。筆者懷疑CAN總線系統(tǒng)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(jù)維修手冊(cè)，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(hào)腳與14號(hào)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(jù)上圖分析，斷開(kāi)集線器就可以把整個(gè)CAN系統(tǒng)分為兩個(gè)較為獨(dú)立的部分，并且比較方便的測(cè)量支線間的電阻或總線對(duì)搭鐵及對(duì)電源線之間的導(dǎo)通情況。

1號(hào)集線器涉及到的ECU較多，斷開(kāi)1號(hào)集線器后，使用萬(wàn)用表測(cè)量端子處的電阻都是60Ω左右，說(shuō)明1號(hào)集線器上的幾個(gè)CAN通訊線都正常。斷開(kāi)2號(hào)集線器之后，測(cè)量CAN-H與CAN-L線間電阻顯示無(wú)窮大，并且此時(shí)診斷儀能讀取數(shù)據(jù)，說(shuō)明故障發(fā)生在2號(hào)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(hào)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(wú)窮大。依次檢查連接線束，發(fā)現(xiàn)CAN-L線束斷路（圖中白色線束為CAN-L）。

力轉(zhuǎn)向PSP指示燈均在自檢2s后自動(dòng)熄滅，觀察轉(zhuǎn)速表，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在680rpm左右，使用紅盒子故障診斷儀讀取數(shù)據(jù)流，一切正常。故障已經(jīng)排除。

4、故障總結(jié)

很多人第一感覺(jué)只要涉及CAN就都是非常棘手的問(wèn)題，在此筆者結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)總結(jié)一下關(guān)于CAN總線系統(tǒng)故障的檢測(cè)方法。

首先熟悉車輛使用CAN總線系統(tǒng)的類型，卡羅拉轎車使用的CAN總線系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，并且排除方法也是簡(jiǎn)單易懂。其次就是熟悉故障發(fā)生的類型及判斷方法，再次就是了解一般故障所對(duì)應(yīng)的故障現(xiàn)象。

以下為故障檢修是的注意事項(xiàng)：

（1）點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于ON，觀察儀表板上相應(yīng)的指示燈是否正常工作。MIL故障指示燈會(huì)常亮，ABS指示燈、PSP指示燈、安全氣囊指示燈等均應(yīng)在自檢完成后自動(dòng)熄滅，若多個(gè)指示燈均異常亮起，故障多半發(fā)生在公共部分即CAN總線通訊上；

（2）連接故障診斷儀，嘗試進(jìn)入ECM讀取故障碼，若解碼儀無(wú)法進(jìn)入，在確定診斷座16號(hào)腳電源供應(yīng)正常之后，故障鎖定在ECM和CAN總線系統(tǒng)之間。

（3）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，觀察轉(zhuǎn)速表指針是否指示相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。如果指針指示正常，排除CAN系統(tǒng)故障；如果指針顯示為零或指針在0～400rpm之間跳動(dòng)，可以斷定故障發(fā)生在CAN總線上。并且指針顯示為零說(shuō)明CAN-L故障，指針跳動(dòng)說(shuō)明CAN-H發(fā)生故障。

（4）通過(guò)測(cè)量DLC診斷座6號(hào)針腳與14號(hào)針腳之間的電阻可大致判斷故障發(fā)生的類型。電阻小于50Ω說(shuō)明總線間存在短路故障，大于69Ω說(shuō)明總線間存在斷路故障。同時(shí)，組合儀表和ECM分別是CAN總線的兩個(gè)終端電阻，各自有120Ω阻值，斷開(kāi)其中一個(gè)，測(cè)量總線間電阻應(yīng)該在120Ω左右。從每一個(gè)支線電阻測(cè)量都能測(cè)到60Ω左右的電阻，若非如此，說(shuō)明故障發(fā)生在相應(yīng)的支線上。

（5）若故障診斷儀支持CAN系統(tǒng)掃描功能，若無(wú)故障，診斷儀應(yīng)能檢測(cè)到CAN總線上所有的系統(tǒng)。若個(gè)別電控系統(tǒng)無(wú)法檢測(cè)到，則可判斷故障發(fā)生在無(wú)法檢測(cè)到的電控系統(tǒng)總線支路中。

[1] 豐田汽車公司.卡羅拉1ZR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)維修手冊(cè)增補(bǔ)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(hù)與修理，2012.1.

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

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

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

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

國(guó)家質(zhì)檢總局新聞發(fā)言人陳熙同28日說(shuō)，質(zhì)檢總局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委將加大工作力度，加快工作進(jìn)度，在對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)在汽車安全氣囊標(biāo)準(zhǔn)方面的進(jìn)展情況進(jìn)行跟蹤和研究基礎(chǔ)上，抓緊完善我國(guó)汽車安全氣囊產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)體系。

陳熙同在當(dāng)日舉行的質(zhì)檢總局例行發(fā)布會(huì)上說(shuō)，質(zhì)檢總局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委高度重視汽車安全標(biāo)準(zhǔn)化工作，考慮到汽車安全氣囊是重要的被動(dòng)安全部件，從2002年開(kāi)始就組織專家開(kāi)展了安全氣囊相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究制訂工作，目前已經(jīng)發(fā)布三項(xiàng)安全氣囊零部件產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，均是等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的標(biāo)準(zhǔn)。

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(zhì)檢總局：抓緊完善我國(guó)汽車安全氣囊標(biāo)準(zhǔn)

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(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電（汽車）工程學(xué)院。