車載網絡系統引起故障機理研究范文

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摘要：隨著現代汽車使用的電子控制系統和通訊系統的增多，這些系統之間需要數據交換，如果用普通的線來交換數據，使用的線需要特別的長。因此，現代汽車普遍使用了車載網絡系統。車載網絡系統是目前維修企業的難點，本文初出介紹車載網絡系統故障機理及排除方法。

關鍵詞：車載網絡；故障；機理

引言

現代汽車電子控制系統進行數據交換需要大量的線束，這樣不但裝配復雜而且故障率會很高。為了解決這個問題，汽車上使用了車載網絡系統。

1車載網絡系統的基本原理

采用車載網絡系統，數據在串聯總線上可以一個接一個的傳送，發動機控制單元與自動變速器控制單元通過2條數據總線就可以傳送發動機轉速信號、節氣門位置信號，升降擋信號等等。車載網絡系統一般包括動力車載網絡系統，車身車載網絡系統和信息娛樂車載網絡系統，它們之間也相互關聯。例如，動力車載網絡系統主要連接發動機控制系統，自動變速器控制系統，組合儀表控制系統，車身電子穩定系統（包括制動防抱死系統）等等，這些系統的控制電腦之間有很多信息需要交流，很多信號是連續的，也是需要高速傳遞的。多個信號在傳輸時，難免會發生沖突，所以車載網絡系統一次只傳遞一個數據，數據傳輸是有優先級別的，例如，在動力車載網絡系統中，對行駛安全有影響的車身電子穩定系統的數據是最優先的。

2車載網絡系統的組成

以CAN動力網絡系統為代表的車載網絡系統一般由CAN控制器、CAN收發器、數據傳輸終端、數據傳輸線、網關等組成。CAN控制器和CAN收發器一般集成在電控單元內部。CAN控制器能對數據進行處理，它在控制單元和CAN收發器之間傳遞數據，CAN收發器具有發送和接收的功能，它將CAN控制器傳來的數據轉成電信號，最終將電信號送入數據傳輸線。在線路每個端點都放置兩個電阻，即數據傳輸終端，它可以防止信號反射。通常每個電阻值為120Ω，很多數據傳輸終端也整合在電控單元和組合儀表中。CAN數據總線包括高位數據線和低位數據線，即CAN-H和CAN-L，它們都具有雙向傳輸功能。CAN-H和CAN-L一般都是繞在一起，這樣可以防止發動機點火電路，發電機等的電磁干擾。CAN-H和CAN-L上的電壓和是穩定的，靜態時CAN-H和CAN-L上的電壓都是2.5V，如果CAN-H上的電壓是3.5V，那么CAN-L上的電壓是1.5V。網關可以安裝在控制器里面，動力系統CAN，車身系統CAN和信息娛樂系統CAN三者通過網關連接起來形成車載網絡系統，通過網關，車載網絡系統之間可以傳遞數據，使車輛上所以的網絡系統形成一個整體。

3車載網絡系統的檢修方法

3.1數據總線的檢查

車載網絡系統的數據總線故障通常是由斷路和短路引起，通過萬用表來檢查其阻值可以進行判斷，也可以通過示波器觀察它們的波形來發現故障。例如，一輛12款帕薩特1.8T轎車出現交通事故，車輛前面左側受到撞擊，維修后發動機不能起動。讀取發動機故障代碼為：動力系統數據總線通訊失敗和發動機控制單元被防盜控制單元閉鎖。結合車輛鈑金修復情況，查找防盜控制器與發動機控制單元之間的網線，發現網線表皮被磨損并有搭鐵現象。修復網線后，故障排除。

3.2數據終端的檢查

在斷電的情況下，用萬用表檢查數據終端的阻值，一般值為60～72Ω。如果電阻＜1Ω，說明存在短路，如果電阻大于正常阻值的2倍，則說明存在斷路的情況。

3.3檢查電源系統

檢查是否存在電磁干擾，電磁干擾一般來自發動機點火系統、發電機、起動機等，可以用示波器檢查干擾波。檢查蓄電池電壓及電控單元的供電端子，電壓應不低于10.5V，不高于15V。

3.4檢查電控單元

采用替換法可以對懷疑有故障的電控單元進行檢測。

4車載網絡系統的故障機理

在排除車載網絡系統故障一般步驟為：熟悉該車型車載網絡系統的特點；熟悉該車型車載網絡系統的各種功能；檢查電源系統是否存在故障；檢查車載網絡系統的總線、終端電阻、節點等是否有故障。車載網絡系統的故障其故障現象有著以下特點：故障現象牽涉多個方面；用診斷儀檢測發動機控制單元無法進入診斷界面等等。車載網絡系統的故障主要包括：電源供電電壓異常，太低或不穩定等故障；數據線短路或斷路等故障；某個控制單元損壞等故障。

4.1供電引起的故障

電控單元的供電過低，它將無法正常的工作，而一個控制單元的異常，將影響整個車載網絡系統工作的異常，或使整個車載網絡系統無法工作。例如，一輛別克在行駛中常出現轉速表、里程表、燃油表和水溫表指示為零的現象。用診斷儀讀取過多個歷史故障碼，安全氣囊控制模塊、儀表控制模塊中出現多個U字開頭的故障碼，故障內容顯示與ABS、車身控制模塊、發動機控制單元PCM等控制模塊失去對話的故障代碼。U字頭的故障碼為車載網絡系統的故障代碼，因此可以確定車載網絡系統存在故障。查找電路圖，發現同一根電源線同時給了很多電控模塊供電。檢查此電源線，發現接觸不良，更換電源線后，儀表顯示正常。

4.2車載網絡系統鏈路故障

因車載網絡系統的鏈路不暢通或物理性質被改變，會導致數據無法正常通訊。除了通訊信號的斷路、短路出現故障外，其鉸接間隔距離等物理性質發生改變，也會使車載網絡系統出現故障。一輛卡羅拉1.6L轎車，起動時，ABS故障指示燈，助力轉向EPS指示燈異常點亮，轉速表異常抖動，加速不良等現象。讀取故障碼，發現診斷儀無法與發動機控制單元通訊，懷疑車載網絡系統存在故障。查找資料，該CAN如圖1所示，本系統主要包括：介于ECM和組合儀表單元之間的通信線束的主總線；從主總線并聯出來的連接或ECM傳感的支線；并聯安裝在CAN主總線末端的兩的120歐終端電阻器。根據電路圖分析，斷開線束連接器就可以把整個CAN系統分為兩個較為獨立的部分。1號接線連接器涉及到的ECU較多，斷開1號接線連接器后，使用萬用表測量端子處的電阻都是60歐左右。斷開2號接線連接器，測量CAN-H與CAN-L總線線間電阻顯示無窮大，繼續檢查發現CAN-L出現斷路。修復后，故障排除。

4.3車載網絡系統的節點故障

電控系統中的電控單元就是車載網絡系統中的節點，電控單元的故障包括供電故障，自身損壞（芯片故障或集成電路故障），軟件故障（程序有缺陷或沖突）。例如，一輛帕薩特B5轎車出現轉速表無指示，機油壓力警報燈報警，SRS指示燈報警等情況，讀取故障碼：18044———安全氣囊控制單元無信號輸出；18048———儀表數據輸出錯誤；01314049———發動機控制單元無通信；01321049———安全氣囊控制單元無通信。通過故障碼分析，初步判斷為車載網絡系統故障，檢查電源系統正常，替換新的安全氣囊電腦，故障排除。

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作者：謝偉鋼 單位：深圳市龍崗職業技術學校