楊 旭

（廣州市工貿技師學院，廣州 510425）

0 引言

轎車CAN系統(tǒng)故障主要包括了動力數(shù)據(jù)總線故障和舒適系統(tǒng)故障兩大方面，轎車CAN系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因主要是CAN系統(tǒng)線束出現(xiàn)了斷路、短路故障或者CAN系統(tǒng)連接的控制器出現(xiàn)內部故障而導致的。轎車CAN系統(tǒng)出現(xiàn)故障時一般表現(xiàn)是儀表盤會有多個報警燈點亮，當帶有CAN系統(tǒng)的轎車出現(xiàn)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(lián)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(tǒng)動力數(shù)據(jù)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(tǒng)關聯(lián)資訊，兩套整車的網(wǎng)絡總線系統(tǒng)分別是動力的系統(tǒng)總線與舒適的系統(tǒng)總線各1套。動力的總線系統(tǒng)對接發(fā)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(wǎng)；舒適的總線系統(tǒng)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(wǎng)［2］。

圖1 帕薩特B5動力系統(tǒng)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(fā)動機后，試車發(fā)現(xiàn)發(fā)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(shù)據(jù)總線故障或者缺陷；進發(fā)動機系統(tǒng)，讀取到動力數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)總線的波形，發(fā)現(xiàn)CAN－h(huán)對地短路，波形圖如圖2所示。

圖2 CAN－h(huán)對地短路波形圖

（4）波形分析與拆檢，從波形圖可知，驅動數(shù)據(jù)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(xiàn)象，但并未發(fā)現(xiàn)異常，檢查ABS控制單元線束發(fā)現(xiàn)露在機艙內部的很少，線束直接接入車內，想繼續(xù)檢查只能拆下室內表臺等相關部件。按以往維修經(jīng)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(fā)現(xiàn)問題；斷開ABS控制單元，試車故障再次出現(xiàn)。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(fā)現(xiàn)掛擋桿區(qū)域（在儀表臺底部）存在支撐表臺的鐵架與線束干涉，經(jīng)認真檢查確定為車身與隸屬于動力CAN網(wǎng)絡總線的高位線發(fā)生短路搭鐵現(xiàn)象，于是起動車輛后將車身與這條高位線搭鐵，故障現(xiàn)象可以重現(xiàn)，確定故障原因［3］。

（5）故障處理和竣工檢查，將高速的網(wǎng)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(fā)現(xiàn)儀表盤報警燈都顯示正常，試車發(fā)現(xiàn)故障排除。

1.3 故障診斷結果

在查詢車輛維修記錄時發(fā)現(xiàn)，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(tǒng)故障案例分析

2.1 故障現(xiàn)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(tài)，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(tài)，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(tǒng)使用車輛診斷儀讀碼，對接好儀表、打擰開點火開關，發(fā)現(xiàn)舒適CAN系統(tǒng)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(tài)。

（2）故障排查，對地板下舒適系統(tǒng)和有關舒適系統(tǒng)線束進行檢查，經(jīng)過檢查沒有發(fā)現(xiàn)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(jù)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(tǒng)（根據(jù)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(tǒng)登陸，輸入密碼等［4］。

3 轎車CAN系統(tǒng)故障診斷

3.1 診斷流程

分析前面兩個CAN系統(tǒng)故障的診斷過程，可以得出帶CAN系統(tǒng)轎車故障診斷流程，主要包括以下4個環(huán)節(jié)［5］。

（1）聽取并剖析故障現(xiàn)象（源自車主描述），弄清楚故障是屬于臨時突發(fā)故障還是漸發(fā)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(xiàn)象，重點認清故障車的現(xiàn)象是否與車主表述一致，查驗未發(fā)現(xiàn)的其他故障。

（3）排故實施作業(yè)。根據(jù)車主描述的故障情況，將儀器讀連接好并調取關聯(lián)系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)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(tǒng)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(shù)據(jù)線，CAN－L為低位數(shù)據(jù)線，橫坐標為時間，ms，縱坐標為電壓，V。CAN－H、CAN－L在驅動系統(tǒng)不工作時的電壓（隱性電壓）都是2.5 V；驅動系統(tǒng)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(shù)據(jù)線，CAN－L為低位數(shù)據(jù)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(tǒng)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(jù)故障現(xiàn)象進入汽車故障診斷儀不同的診斷系統(tǒng)，分析故障碼之間的聯(lián)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。