上汽大眾全新帕薩特前乘客車(chē)窗升降CAN_L斷路故障波形分析

馬福萍，孟輝，王松堯

（杭州技師學(xué)院，浙江杭州　311500）

上汽大眾全新帕薩特前乘客車(chē)窗升降CAN_L斷路故障波形分析

馬福萍，孟輝，王松堯

（杭州技師學(xué)院，浙江杭州311500）

一輛上汽大眾2014年款全新帕薩特，行駛里程為2.3萬(wàn)km。

1　車(chē)窗升降器組合開(kāi)關(guān)控制車(chē)窗升降的原理

根據(jù)上汽大眾全新帕薩特電路圖得到的車(chē)窗升降器控制單元聯(lián)網(wǎng)圖如圖1所示。駕駛員車(chē)門(mén)控制單元J386、前乘客車(chē)門(mén)控制單元J387和中央控制單元J519使用CAN線網(wǎng)絡(luò)，而左后車(chē)門(mén)控制單元J388和右后車(chē)門(mén)控制單元J389使用LIN線，分別與駕駛員車(chē)門(mén)控制單元J386和前乘客車(chē)門(mén)控制單元J387相連。

圖1　車(chē)窗升降器控制單元聯(lián)網(wǎng)示意圖

利用駕駛員車(chē)窗升降器開(kāi)關(guān)組件操縱前乘客車(chē)門(mén)車(chē)窗時(shí)，開(kāi)關(guān)信號(hào)以電壓形式傳輸給駕駛員車(chē)門(mén)控制單元，駕駛員車(chē)門(mén)控制單元處理該信號(hào)并發(fā)送到總線上?？偩€上的所有控制單元都可以讀取該總線信息，但只有前乘客車(chē)門(mén)控制單元才能利用該信息控制車(chē)窗升降電動(dòng)機(jī)［1］。

2　無(wú)故障時(shí)信息測(cè)量

采用示波器測(cè)量車(chē)窗升降系統(tǒng)波形。CAN數(shù)據(jù)導(dǎo)線的電壓電平都以搭鐵為基準(zhǔn)，CAN_H始終位于上部，CAN_L始終位于下部。當(dāng)沒(méi)有CAN故障時(shí)，診斷儀測(cè)試車(chē)窗升降系統(tǒng)CAN內(nèi)每個(gè)點(diǎn)（a、b、c）的電壓是相同的。圖2為實(shí)物測(cè)量圖，圖3是波形圖。

圖2　實(shí)物測(cè)量圖

圖3　a、b、c點(diǎn)測(cè)量波形圖

3　CAN_L線斷路時(shí)的信息測(cè)量

圖4　中心節(jié)點(diǎn)側(cè)測(cè)量

如果CAN_L導(dǎo)線斷路如圖4和圖5，則通過(guò)故障診斷儀提示單線運(yùn)行模式和斷路，使用示波器進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量點(diǎn)不同，測(cè)量結(jié)果也不同，節(jié)點(diǎn)側(cè)測(cè)量點(diǎn)波形如圖6所示，控制單元側(cè)測(cè)量點(diǎn)和波形圖如圖5、圖7所示。本文中的節(jié)點(diǎn)是指圖中CAN_H與CAN_L中間的連接點(diǎn)。

圖5　控制單元側(cè)的測(cè)量點(diǎn)

圖6　節(jié)點(diǎn)側(cè)測(cè)量點(diǎn)波形圖

圖7　控制單元側(cè)測(cè)量點(diǎn)波形圖

為何會(huì)在斷點(diǎn)的兩側(cè)出現(xiàn)不同的測(cè)量波形，這個(gè)波形的產(chǎn)生與CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程和信息幀的處理有關(guān)系。

CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸原理是一個(gè)控制單元向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)，而其他控制單元接收或接受這些數(shù)據(jù)?？刂茊卧枰臄?shù)據(jù)，控制單元就會(huì)接收并接受這些數(shù)據(jù)，其他不需要該數(shù)據(jù)的控制單元?jiǎng)t忽略這些數(shù)據(jù)［2］。CAN總線的信息幀類(lèi)型有數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯(cuò)誤幀和過(guò)載幀，它們的處理流程如圖8所示［3］。

當(dāng)節(jié)點(diǎn)側(cè)的控制單元向乘客側(cè)的車(chē)門(mén)控制單元發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，按照?qǐng)D4的測(cè)量方法，在CAN_L線上可以測(cè)量到節(jié)點(diǎn)側(cè)控制單元發(fā)來(lái)的信息，但是由于乘客側(cè)車(chē)門(mén)控制單元無(wú)法接收到信息，所以不會(huì)有確認(rèn)信息返回。按照?qǐng)D5的測(cè)量方法，CAN_L線上不能測(cè)量到節(jié)點(diǎn)側(cè)控制單元發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，由于乘客側(cè)車(chē)門(mén)控制單元無(wú)法接收到信息，所以也不會(huì)有確認(rèn)信息返回。

圖8　信息幀處理流程圖

當(dāng)乘客側(cè)車(chē)門(mén)控制單元發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，圖4的測(cè)量方法在CAN_L線上既不能測(cè)量到乘客車(chē)門(mén)控制單元發(fā)送的信息，也不會(huì)測(cè)量到節(jié)點(diǎn)側(cè)控制單元的確認(rèn)信息。圖5的測(cè)量方法，CAN_L線上可以測(cè)量到乘客側(cè)車(chē)門(mén)控制單元發(fā)送到節(jié)點(diǎn)側(cè)的信息，但是由于節(jié)點(diǎn)側(cè)控制單元無(wú)法接收到乘客側(cè)車(chē)門(mén)控制單元的信息，所以也不會(huì)有確認(rèn)信息返回。

另外，遠(yuǎn)程幀與數(shù)據(jù)幀的傳輸模式一樣，同樣會(huì)返回確認(rèn)幀，所以分析過(guò)程與數(shù)據(jù)幀的傳輸是一樣的。錯(cuò)誤幀與過(guò)載幀沒(méi)有確認(rèn)信息，當(dāng)在中心節(jié)點(diǎn)側(cè)測(cè)量時(shí)，由于節(jié)點(diǎn)側(cè)控制單元較多，所以錯(cuò)誤幀與過(guò)載幀也較多，而在乘客車(chē)門(mén)控制單元由于只有這一個(gè)控制單元，所以它發(fā)送出去的錯(cuò)誤幀與過(guò)載幀都較少，同樣是在乘客側(cè)車(chē)門(mén)控制單元測(cè)量到的波形信息也少。

綜上所述，圖4的測(cè)量方法只能測(cè)量到節(jié)點(diǎn)側(cè)控制單元發(fā)送來(lái)的信息，圖5的測(cè)量方法只能測(cè)量到乘客側(cè)車(chē)門(mén)控制單元發(fā)送來(lái)的信息。由于節(jié)點(diǎn)側(cè)控制單元有多個(gè)，乘客車(chē)門(mén)控制單元只有一個(gè)，所以很顯然圖4的測(cè)量方法測(cè)量到的信息量要多于圖5測(cè)量到的。這就是為什么圖6CAN_L的信息比圖7的多，但是由于沒(méi)有確認(rèn)信息，所以都是信息缺失的?？傊瑪?shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯(cuò)誤幀、過(guò)載幀都是一個(gè)結(jié)論，如果是CAN線路斷路，斷點(diǎn)的兩側(cè)測(cè)量的波形是不同的，在靠近控制單元多的一側(cè)，測(cè)量到的信息較多，缺損的信息較少，在靠近控制單元數(shù)量少的一側(cè)，測(cè)量到的信息較少，缺損的信息較多。

4　小結(jié)

本文針對(duì)上海全新帕薩特車(chē)門(mén)控制系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)中CAN_L斷路的故障波形，分析為什么在斷點(diǎn)兩側(cè)的波形不同，主要以CAN數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程與CAN所有信息幀處理過(guò)程分析，最后得出有價(jià)值的故障判斷結(jié)論。對(duì)維修人員理解其波形特點(diǎn)及維修車(chē)輛有重要意義。

［1］Staudt，Bierschenk，Tomala.汽車(chē)機(jī)電技術(shù)（三）學(xué)習(xí)領(lǐng)域9～14［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

［2］吳海東.汽車(chē)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與檢修［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.

［3］馬福萍，陳益峰.車(chē)載網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中CAN協(xié)議幀處理設(shè)計(jì)［J］.電子科技，2013（7）：72-73.

（編輯楊景）

U463.853

B

1003－8639（2016）07－0032－03

2016-04-20；

2016-04-28