【摘要】以高爾夫A6車輛熄火為例,闡述動力CAN高位線對地短路導致車輛熄火的原因,故障診斷方法,并對該類故障的檢修方法加以總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】高爾夫A6;熄火;CAN高位線
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,汽車技術(shù)已經(jīng)從機械化時代發(fā)展到智能化、網(wǎng)絡(luò)化時代,因此維修技術(shù)也已經(jīng)從人工的大拆大卸發(fā)展到高精度儀器的檢測。智能化、網(wǎng)絡(luò)化的電子產(chǎn)品使得汽車故障的出現(xiàn)呈現(xiàn)復雜性、隱蔽性、偶發(fā)性,這更讓故障的排查復雜度大大增加。
控制器局域網(wǎng)CAN是國際上應用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。CAN總線是由德國Bosch公司提出,在20世紀80年代末應用在汽車工業(yè)之中。CAN被用來作為汽車各個控制模塊之間的信息交互,形成了汽車網(wǎng)絡(luò)。本文以一汽大眾高爾夫轎車故障為例,闡述該總線的檢修方法。
1.CAN-BUS系統(tǒng)組成
1)CAN控制器。
接收控制單元中的數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù)并傳給CAN收發(fā)器。同時控制器接收收發(fā)器的數(shù)據(jù),處理并傳給微處理器。
2)CAN收發(fā)器。
安裝在控制器內(nèi)部,同時兼具接收和發(fā)送的功能,將控制器傳來得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為電信號并將其送入數(shù)據(jù)傳輸線。
3)數(shù)據(jù)傳輸終端。
它是一個電阻,防止數(shù)據(jù)在線端被反射,以回聲的形式返回,影響數(shù)據(jù)的傳輸。
4)數(shù)據(jù)傳輸線。
采用雙向數(shù)據(jù)線,由高低雙絞線組成,分為CAN高位(CAN-High)和CAN低位(CAN-Low)。CAN-BUS采用雙絞線自身校驗的結(jié)構(gòu),既可以防止電磁干擾對傳輸信號的影響,也可以防止本身對外界的干擾。系統(tǒng)中采用高低電平2根數(shù)據(jù)線,控制器輸出的信號同時向2根通訊線發(fā)送,高低電平互為鏡像,并且每個控制器都增加了終端電阻,以減少數(shù)據(jù)傳送時的過調(diào)效應。
5)網(wǎng)關(guān)。
把不同速度的網(wǎng)絡(luò)連接起來,實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。實現(xiàn)方式有硬件方式和軟件方式。由于不同區(qū)域CAN-BUS總線的速率和識別代號不同,一個信號要從一個總線區(qū)域進入另一個總線區(qū)域,必須改變它的識別信號和速率,使其能夠讓另一個系統(tǒng)接收。這個任務由網(wǎng)關(guān)來完成。
2.CAN-BUS系統(tǒng)故障實例分析
(1)車輛故障現(xiàn)象
高爾夫A6行駛中儀表內(nèi)EPS燈與ESP燈報警,車輛加速無力,之后儀表內(nèi)所有故障燈全部亮起,車輛熄火。
(2)故障診斷過程
車輛起動后儀表內(nèi)EPS燈與ESP燈報警,檔位顯示全紅,掛檔無反應。連接VAS 5052A,檢查各個控制單元的故障存儲內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)所有控制單元內(nèi)的故障碼都是關(guān)于數(shù)據(jù)總線損壞或信息缺失及動力CAN上的控制單元無通訊的故障如圖1所示。
由于動力系統(tǒng)均出現(xiàn)同樣性質(zhì)故障碼,查看各個動力系統(tǒng)故障碼的環(huán)境條件,以判斷是由于哪部分最先出現(xiàn)問題進而導致其他系統(tǒng)故障。對比發(fā)現(xiàn)是動力轉(zhuǎn)向控制單元-J500(地址碼44)最早出現(xiàn)故障,J500故障的可能性很大,但為慎重起見,確保一次性徹底排除故障,再一次進行了細致的檢查:
1)車輛恢復到故障狀態(tài),斷開動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制單元,發(fā)現(xiàn)部分控制單元仍然是無法達到狀態(tài),證明故障并非是由于轉(zhuǎn)向機控制單元或其線路損壞造成。
2)懷疑動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力總線到總線節(jié)點之間可能存在問題,為確定問題點,重新連接動力轉(zhuǎn)向控制單元插頭,使用VAS 5051B示波器功能測量動力總線波形,正常時如圖2所示,故障時如圖3所示。
3)通過圖5中故障波形可以看出故障時車輛動力CAN的高位線對地短路。于是在車輛正常時用橡皮錘輕輕敲擊轉(zhuǎn)向機及動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)到總線節(jié)點之間線路附近,當敲擊儀表板下方的前安全梁附近時候,發(fā)現(xiàn)示波器波形如圖4狀態(tài),同時發(fā)現(xiàn)診斷儀顯示部分控制單元由正常狀態(tài)變成故障狀態(tài)或無法達到狀態(tài),如圖5所示,并伴隨診斷儀屏幕閃爍。
4)拆下左前駕駛員處擋板,拆下中央通道,仔細檢查線路,最后發(fā)現(xiàn),在儀表臺橫梁處(剎車踏板上方)的線束由于干涉被磨破。
(3)故障原因分析
由于動力CAN總線的CAN-H對負極短路,使動力CAN上傳遞的信息無法傳遞,造成車輛行駛中熄火,并且儀表中所有的警報燈全部亮起,發(fā)動機無法起動。
(4)故障處理方法
修復破損的線束并重新固定,故障排除。
3.結(jié)語
對于電路故障,如果控制單元內(nèi)有大量的故障存儲,可以先根據(jù)各個控制單元內(nèi)的故障碼環(huán)境條件(凍結(jié)幀)分析發(fā)生的具體時間、電壓等當時的條件來確定故障發(fā)生時的數(shù)據(jù)狀態(tài),這樣可以為快速有效判斷故障提供方向,然后有目的的對相關(guān)線路或控制單元進行進一步的細致檢查。在判斷線路輕微短路、接觸不良等故障時,可以用敲擊懷疑點并使用示波器觀察波形的變化來判斷。
參考文獻
[1]譚本忠.2012款高爾夫A6車系完全維修手冊[S].2013年8月1日
[2]譚本忠.一汽大眾車系電路圖集[Z].2010年01月
此文受省級教改課題《校企合作模式下汽車專業(yè)一體化學習站的構(gòu)建與探索》(項目編號:11Z08)資助。
作者簡介:
吳昊(1984—),男,安徽淮南人,大學本科,畢業(yè)于天津工程師范學院,助教,汽車維修技師,職業(yè)技能鑒定考評員,現(xiàn)任教于西安航空職業(yè)技術(shù)學院汽車工程學院,研究方向:汽車電子技術(shù)。