CAN總線故障-案例

1、豐田CAN 總線案例1.CAN總線結(jié)構 ，CAN網(wǎng)絡在汽車上迅速發(fā)展成熟，這樣就要求維修人員能掌握CAN的檢修方法。 維修人員對這方面理解和認識原因： 一是由于CAN網(wǎng)絡大量應用，但故障發(fā)生的數(shù)量還不多，很少有這方面的維修經(jīng)驗； 二是CAN網(wǎng)絡故障往往表現(xiàn)為跨系統(tǒng)性，對維修人員跨系統(tǒng)診斷能力要求高，如故障部位在發(fā)動機電路部分，但故障現(xiàn)象在組合儀表上出現(xiàn)，或者在空調(diào)系統(tǒng)體現(xiàn)。 各節(jié)點(ECU或傳感器)通過CAN總線相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時通訊。 各節(jié)點分別是指CM、防滑控制ECU、組合儀表、主車身ECU、空調(diào)放大器、中央氣囊傳感器總成、DLC3。 CAN總線為雙絞線，由CANH和CANL兩條線配對，

2、并由差動電壓驅(qū)動。 CAN有兩個120的終接電阻器，這里終接電阻器位于組合儀表和 ECM ，連接終接電阻器的，其它為。2.CAN總線的通訊規(guī)則 信息的發(fā)送有2種規(guī)則， 一、某一節(jié)點向該節(jié)點發(fā)送請求時，該節(jié)點才向其發(fā)送信息； 二、沒有請求信號，各節(jié)點向?qū)?jié)點定期發(fā)送信息。信號優(yōu)先權的問題：（1）當2個以上節(jié)點同時，那么節(jié)點自身需判定信號優(yōu)先級別，優(yōu)先級別高的先發(fā)送。如ECM發(fā)送發(fā)動機水溫信號THW到組合儀表，防滑控制ECU需電子油門協(xié)調(diào)工作的信號發(fā)送到ECM，這時ECM和防滑控制ECU各自比較信號優(yōu)先級別， 結(jié)果是，防滑控制ECU優(yōu)先發(fā)送。（2）同樣當同一節(jié)點需同時發(fā)送2個以上信號時，該節(jié)點也

3、要判定優(yōu)先級別，級別高的先發(fā)送，如ECM發(fā)送發(fā)動機水溫信號THW、發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne，發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne信號優(yōu)先發(fā)送。（3）信息接收時，也會有相應的規(guī)則，如某一節(jié)點發(fā)送信息的同時如何協(xié)調(diào)信息接收等。CAN總線通過通訊協(xié)議，也就是通訊規(guī)則，保證了通訊的順利進行，同時也保證了高的通訊穩(wěn)定性及高的通訊速度。一般CAN的通訊速度為500kB/s(最高2MB/s)。 C A N 總線為短字節(jié)傳輸， 數(shù)據(jù)幀18字節(jié)，保證了傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。另外，一旦節(jié)點判定傳輸數(shù)據(jù)出錯時，會請求重新發(fā)送，具有糾錯功能。圖2 CAN總線節(jié)點通訊示意圖3.CAN通訊特點(1)減少了線束和連接器的使用，可靠性增強比較總線通訊和非總

4、線通訊，3個ECU中的每一個ECU要控制相應的執(zhí)行器，需要接收3個傳感器的信號。如果按照圖3a所示不使用總線通訊，3個傳感器信號都需要單獨輸送到3個ECU，如果采用圖3b使用總線通訊，每個傳感器信號只要輸入到1個較近的ECU，另外2個傳感器信號只需要通過總線傳送。比較兩圖可知，有總線時線束和連接器減少了。實際中，車輛上大量的傳感器信號都是多個ECU需要，那么總線通訊的使用將大幅減少線束和連接器。(2)抗電磁干擾CAN總線為雙絞線，具備抗強的電磁干擾能力。(3)失效保護發(fā)生故障時，CAN總線失效保護功能啟動，最大程度地保證其它部分正常工作，另外CAN總線也易于診斷。比較CAN總線通訊、其它總線(

5、以某BEAN總線為例)通訊、常規(guī)總線通訊。常規(guī)總線通訊，各節(jié)點通過單線連接到總線(也為單線)，總線未形成環(huán)形。當總線一處斷路時，斷開后形成了兩部分，兩部分之間將無法實現(xiàn)通訊。 (4)傳輸速度多樣性 CAN總線從傳輸速度上來看，有高速CAN總線(CAN HS)、中速CAN總線(CANMS)、低速CAN總線(CAN LS)。有些車輛上同時使用多種速度的CAN總線。二、豐田BEAN總線在豐田車中總線故障代碼可以通過IT2(豐田智能檢測儀2代)檢測出，進入BUS CHECK進行操作，能檢測出總線的故障代碼。該檢測僅僅針對各節(jié)點之間通訊異常。對于CAN總線，我們可以還通過檢測DLC3端子CANH(6)、

6、CANL(14)、接地、電源蓄電池正極之間的電阻，來進一步確定CAN總線短路或斷路的情況。檢測方法如表1所示。 圖4所示為帶智能啟動進入系統(tǒng)的豐田凱美瑞CAN總線結(jié)構。 CAN 1號總線(應用在動力系統(tǒng))為高速CAN總線; CANMS總線(應用在智能啟動進入系統(tǒng)等)為中速CAN總線; CAN 2號總線(應用在AFS自動前大燈系統(tǒng))CAN總線速度又不同。 那么這三種速度不一樣的CAN總線形成了3個子CAN網(wǎng)絡，他們之間通過網(wǎng)關進行通訊。 該車網(wǎng)絡系統(tǒng)除了CAN總線之外，還有，應用音響等多媒體系統(tǒng)。三、典型案例分析 案例1 故障現(xiàn)象 一輛凱美瑞A C V 3 0 L 轎車， 配備U250E(5速手

7、自一體)ECT變速器，行駛里程15343km。該車發(fā)生事故，事故中該車追尾前車，車輛前部一定程度損傷，但未引發(fā)氣囊工作。為便于鈑金修復和涂裝，將發(fā)動機總成拆下，鈑金和涂裝作業(yè)后，發(fā)動機裝車，試車時出現(xiàn)如下故障現(xiàn)象： 1.IG ON或STA時，組合儀表上ABS指示燈常亮和防滑指示燈常亮。正常時，IG ON時，自檢后ABS指示燈和防滑指示燈熄滅。在ABS(帶VSC、TRC)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時點亮ABS指示燈和防滑指示燈。另外，VSC作動時防滑指示燈點亮提醒駕駛員。 2.組合儀表上水溫表一直指在最低位置。正常時，IG ON時，水溫表指針能反映發(fā)動機水溫的變化。 3.組合儀表上發(fā)動機轉(zhuǎn)速表一直指零。4.組

8、合儀表上換擋桿位置指示燈都不顯示。正常時，IG ON時，換擋在P位置，儀表上P字母相應點亮。5.空調(diào)無冷氣。怠速時，開空調(diào)后，從高到低緩慢逐步的調(diào)節(jié)溫度，暖氣階段能感覺溫度的變化；到冷氣階段，只能吹出環(huán)境溫度的空氣。另外也觀察到壓縮機磁性離合器未作動。故障現(xiàn)象中現(xiàn)象都表現(xiàn)在組合儀表上。一時無法找出故障的共同點，考慮故障現(xiàn)象與相應系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)或組合儀表有關，對各相應系統(tǒng)故障代碼進行檢測，及對組合儀表實施相應項目的主動測試。 連接豐田智能測試儀IT2，點火開關轉(zhuǎn)到IG ON，打開IT2電源，選擇自動進入，提示“無法偵測到車輛特征”。 說明IT2與車輛無法通訊。IT2本身沒有故障，那么問題在車

9、輛本身。 然后對該車診斷端口DLC3進行檢測。診斷端口DLC3的端子如圖5所示。診斷端口DLC3的測量方法和標準見表1。按照表1診斷方法對診斷端口DLC3的信號進行檢測。檢測結(jié)果為：BAT(16)-車身接地：電壓為12.23V，正常；CG(4)-底盤接地：電阻為0，正常；SG(5)-底盤接地：電阻為0，正常；CANH(6)-CANL(14)：電阻為118，從檢測結(jié)果可知， C A N H ( 6 ) 與CANH(14)之間的測量電阻異常。由圖1可知，如果從DLC3端測量CAN網(wǎng)絡電阻值，這時表現(xiàn)為組合儀表和ECM中兩個120電阻器并聯(lián)，測量值為60左右(標準范圍為5469(見表1)，現(xiàn)在測量值

10、為118，可以判斷主總線有斷路。接著分別測量主總線CANH和CANL的通斷。 依據(jù)電路圖，在車輛上找到。； 將ECM的連接器插座恢復，將ECM的連接器插座再次脫開，并將組合儀表的連接器插座恢復。測量，正常。由此，可以判斷有斷路，要么斷路發(fā)生在ECM的連接器上，發(fā)生在ECM的連接器插座(41)和(49)端子上，要么發(fā)生在ECM電阻器本身。對ECM的連接器插座(41)和(49)端子和ECM側(cè)插銷對應端子進行觀察，發(fā)現(xiàn)插座41端子有松動。重新插好ECM連接器和插座41端子。試車，故障徹底排除。四、結(jié)論ECM插座端子(41)位置斷路，導致ECM無法與CAN網(wǎng)絡的其他ECU通訊，那么ECM無法接收CAN

11、網(wǎng)絡中其他ECU的信號，ECM的信息也無法與其他ECU實現(xiàn)共享。常見故障主要有以下幾種。1. ABS指示燈常亮和防滑指示燈常亮據(jù)ABS(帶VSC、TRC)系統(tǒng)故障保護功能可知，如果防滑控制ECU、傳感器信號或ABS執(zhí)行器中出現(xiàn)故障，則防滑控制ECU 將停止ABS執(zhí)行器的控制，并將故障信號輸入到ECM(內(nèi)含發(fā)動機控制模塊)，ECM拒絕任何來自 ABS系統(tǒng)的電子控制節(jié)氣門打開請求。結(jié)果，車輛將不考慮 ABS、TRC 和 VSC 系統(tǒng)的運行。斷路后，此時ECM無法接收防滑控制ECU輸入的信號，導致ECM無法協(xié)同ABS系統(tǒng)的作動。那么防滑控制ECU認為發(fā)生了故障，將此信號反饋到組合儀表，組合儀表點亮A

12、BS指示燈和防滑指示燈。 2.水溫表一直指在最低位置正常時，水溫信號來自水溫傳感器， 水溫傳感器的信號傳送給ECM，ECM再通過CAN總線將其送給組合儀表，然后在水溫表上指示出來。 斷路后，ECM無法通過CAN總線向組合儀表傳送水溫信號，導致水溫表一直指在最初的最低位置。 3.發(fā)動機轉(zhuǎn)速表一直指零與水溫信號一樣，斷路后ECM無法通過CAN總線向組合儀表傳送發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號， 導致發(fā)動機轉(zhuǎn)速表一直指在最初的零位置。4.自動變速器擋位指示燈都不顯示正常時，擋位位置信號來自空擋位置開關(自動變速器上)，空擋位置開關的信號傳送給ECM(內(nèi)含自動變速器控制模塊)，ECM再通過CAN總線將其送給組合儀表，然后將相應的字母點亮(P、R 、N 、D 、S)。斷路后，ECM無法通過CAN總線向組合儀表傳送換擋桿位置信號，導致相應的字母都無法點亮。5.空調(diào)無冷氣空調(diào)的工作，必須有發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，也就是說，發(fā)動機運作后，空調(diào)才能工作；反之，發(fā)動機不運作，空調(diào)無法工作。斷路后，空調(diào)放大器無法接