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        科魯茲轎車高速數(shù)據(jù)通信總線系統(tǒng)的故障診斷與排除

        2018-05-09 01:29:20王書勤
        汽車電器 2018年4期
        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)通信解碼器線束

        王書勤

        (河南省交通高級(jí)技工學(xué)校,河南 駐馬店 463000)

        1 故障現(xiàn)象

        一輛通用科魯茲轎車,學(xué)校實(shí)習(xí)用車,該車輛識(shí)別代碼LSGPC52U5EF094355,整車型號(hào)SMG7166ATC,發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)LDE,配用自動(dòng)變速器。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打到起動(dòng)擋時(shí),起動(dòng)機(jī)有時(shí)能轉(zhuǎn)動(dòng),有時(shí)不能轉(zhuǎn)動(dòng)。在起動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),伴隨著ABS與動(dòng)力轉(zhuǎn)向故障指示燈點(diǎn)亮,換擋時(shí),儀表板上的變速器擋位指示燈顯示異常;起動(dòng)機(jī)能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),上述指示燈均指示正常。有時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,突然出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表指示值為0,同時(shí)又伴隨著上述指示燈異常。發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后再次起動(dòng),起動(dòng)機(jī)又不能轉(zhuǎn)動(dòng),使用解碼器進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),解碼器無法與發(fā)動(dòng)機(jī)模塊進(jìn)行通信。根據(jù)上述故障現(xiàn)象,初步診斷為該車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。

        2 科魯茲轎車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成

        1) 科魯茲轎車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括:高速GMLAN數(shù)據(jù)通信總線、低速GMLAN數(shù)據(jù)通信總線、多條LIN總線等組成。車身控制模塊作為該車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的網(wǎng)關(guān),它按照網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議與每個(gè)網(wǎng)絡(luò)交互,并轉(zhuǎn)換高速通信總線和低速通信總線之間的串行數(shù)據(jù)信息,使不同模塊之間可以進(jìn)行通信。車身控制模塊和解碼器之間的所有通信都是通過數(shù)據(jù)傳輸線連接器X84(即故障診斷接口),在高速數(shù)據(jù)通信總線上進(jìn)行。

        2)該車高速數(shù)據(jù)通信總線系統(tǒng)示意圖如圖1所示。在該高速數(shù)據(jù)通信總線系統(tǒng)中共連接有5個(gè)控制模塊,分別為車身控制模塊(K9)、ABS控制模塊(K17)、電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制模塊(K43)、自動(dòng)變速器控制模塊(T12)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(K20)等;高速數(shù)據(jù)通信總線由2條雙絞線組成,1條信號(hào)線是GMLAN(+),顏色為深藍(lán)色,另1條信號(hào)線是GMLAN(-),顏色為白色。當(dāng)總線靜止時(shí),2個(gè)信號(hào)電路的電壓均為2.5 V,此時(shí)電壓差約為0,其傳輸邏輯為1;當(dāng)傳輸邏輯為0時(shí),則 GMLAN(+)被拉高至大約3.5 V,而GMLAN(-)被拉低至大約1.5 V,此時(shí)電壓差約為2.0 V;在數(shù)據(jù)總線兩端均串聯(lián)2個(gè)60 Ω的終端電阻,作為車輛正常操作過程中高速數(shù)據(jù)通信總線上的負(fù)載。

        圖1 高速GMLAN數(shù)據(jù)通信總線系統(tǒng)示意圖

        3 故障現(xiàn)象分析

        1)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊K20同時(shí)接收到變速器的P擋或N擋、點(diǎn)火鑰匙的合法信息、點(diǎn)火開關(guān)的起動(dòng)等信號(hào)時(shí),才能接通起動(dòng)繼電器線圈控制電路,允許起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。起動(dòng)信號(hào)是由點(diǎn)火開關(guān)直接發(fā)送給車身控制模塊K9,鑰匙的合法信息是由防盜控制模塊接收并發(fā)送給K9,上述信號(hào)再由K9通過高速數(shù)據(jù)通信總線發(fā)送給K20,而變速器的P擋或N擋信號(hào)可直接傳輸給K20,或由變速器控制模塊通過高速數(shù)據(jù)通信總線傳輸給K20。故當(dāng)該總線出現(xiàn)故障時(shí),上述信號(hào)無法傳輸,導(dǎo)致起動(dòng)機(jī)無法轉(zhuǎn)動(dòng)。

        2)由于K17、K43、T12都是高速數(shù)據(jù)通信總線上的組成部分,故當(dāng)該總線出現(xiàn)故障時(shí),ABS及動(dòng)力轉(zhuǎn)向故障指示燈、變速器擋位指示燈均顯示異常。

        3)由于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)是由曲軸位置傳感器檢測(cè)并傳輸給發(fā)動(dòng)機(jī)模塊K20,再通過高速數(shù)據(jù)通信總線傳輸給車身控制模塊K9,最后再由K9通過低速數(shù)據(jù)通信總線傳輸給儀表控制模塊,當(dāng)該總線出現(xiàn)故障時(shí),K9就不能通過該總線讀取其它模塊的信息,從而導(dǎo)致儀表控制模塊不能通過低速數(shù)據(jù)通信總線從K9中獲取上述信號(hào),故在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,當(dāng)該總線突然出現(xiàn)線路連接不良時(shí),就會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速表指示值為零的現(xiàn)象,同時(shí)解碼器也無法與發(fā)動(dòng)機(jī)模塊通信。

        4 故障診斷與排除

        1)使用解碼器分別進(jìn)入高速數(shù)據(jù)通信總線中的5個(gè)模塊,發(fā)現(xiàn)解碼器無法與K17、K43、T12、K20這4個(gè)模塊通信,但卻能與K9進(jìn)行通信,故可判斷2條高速數(shù)據(jù)通信總線沒有出現(xiàn)與搭鐵短路、與火線短路或線間短路等故障,而是出現(xiàn)了斷路或接觸不良故障,且故障范圍可能在ABS模塊與車身模塊K9之間的串行數(shù)據(jù)線路、或K17、K9模塊及其線束的連接處。

        2)使用萬用表測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸線連接器X84的端子6與端子14之間的電阻值為124 Ω左右,數(shù)值不正常(正常電阻為60 Ω左右),這說明串行數(shù)據(jù)電路確實(shí)存在開路或電阻過大故障。

        3)將點(diǎn)火開關(guān)置于OFF位置,拆下蓄電池搭鐵線,斷開K17的線束連接器。測(cè)量K17模塊線束的端子9與端子11之間的電阻為122 Ω,正常,說明ABS模塊與發(fā)動(dòng)機(jī)模塊之間的串行數(shù)據(jù)線路是正常的。

        4)測(cè)量K17模塊線束的端子10 與端子12之間的電阻,其電阻值為∞,說明在ABS模塊與車身模塊之間存在故障。

        5)連接K17的線束連接器,斷開K9的X1線束連接器,測(cè)試 X1線束的端子25與端子24之間的電阻值為123 Ω,正常,說明K9至K17之間的線路正常;測(cè)量X84的端子6 與端子14之間的電阻也是121 Ω,正常,說明K9至X84之間的線路也正常。通過上述檢查,確定故障應(yīng)該在車身控制模塊K9,檢查K9模塊的X1的各端子,發(fā)現(xiàn)X1的端子25似斷非斷而出現(xiàn)接觸不良故障,故障點(diǎn)如圖2所示。通過焊接,故障排除。

        圖2 K9/X1/25端子斷裂

        5 小結(jié)

        在診斷科魯茲轎車高速數(shù)據(jù)通信總線故障時(shí),可先使用解碼器確定總線上能進(jìn)行通信模塊的數(shù)量。

        1)若解碼器與2個(gè)或2個(gè)以上的模塊不能進(jìn)行通信,可按下述步驟檢測(cè):①測(cè)量X84的端子5和搭鐵之間的電阻是否小于10 Ω,若不正常,則應(yīng)檢修搭鐵線路。②若電阻值正常,則分別測(cè)試X84的端子6 、端子14與搭鐵之間的電壓,均應(yīng)低于4.5 V。若等于或高于4.5 V,則應(yīng)測(cè)試串行數(shù)據(jù)電路是否對(duì)火線短路。③若均低于4.5 V,則分別測(cè)試X84的端子6 、端子14與搭鐵之間的電阻,均應(yīng)大于100 Ω。若小于或等于100 Ω,則應(yīng)測(cè)試串行數(shù)據(jù)電路是否對(duì)搭鐵短路。④若均大于100 Ω,則測(cè)試X84的端子6 與端子14之間的電阻,應(yīng)為50~70 Ω;若小于35 Ω,則應(yīng)測(cè)試串行數(shù)據(jù)電路之間是否存在線間短路;若電阻大于70 Ω,但小于無窮大 ,則應(yīng)測(cè)試串行數(shù)據(jù)電路是否存在開路或電阻過大故障。

        2)若解碼器只與一個(gè)模塊不能通信,則應(yīng)將點(diǎn)火開關(guān)置于OFF位置,拆下蓄電池搭鐵線,斷開未通信模塊的線束連接器,測(cè)試該模塊的搭鐵電路與電源電路。①測(cè)試不通信模塊每個(gè)搭鐵電路端子和搭鐵之間的電阻應(yīng)小于10 Ω。②測(cè)試模塊每個(gè)B+電路、點(diǎn)火開關(guān)控制的點(diǎn)火電路、控制模塊控制的點(diǎn)火電路(即喚醒信號(hào)電路)等,上述各端子與搭鐵之間連接的測(cè)試燈應(yīng)點(diǎn)亮。③測(cè)試不通信模塊連接器各對(duì)高速串行數(shù)據(jù)電路之間的電阻,應(yīng)為120 Ω左右。

        若上述檢查均正常,應(yīng)更換該模塊。

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