大众车系CAN-BUS的原理与检修.doc

大众车系CAN-BUS的原理与检修（二）
6   CAN数据总线系统的故障检修
      6.1一般检修步骤
        通过对以上3种汽车数据总线系统故障的分析， 可以总结出该系统一般检修步骤。
        a.了解该车型的汽车数据总线系统特点，包括：传输介质、几种子网及汽车数据总线系统的结
  构形式等。
       b. 汽车数据总线系统的功能，如有无唤醒功能和休眠功能等。
       c.检查汽车电源系统是否存在故障，如交流发电机的输出波形或点火高压电路是否正常（若不正
  常将导致信号干扰等故障）等。
d.检查汽车数据总线系统的链路是否存在故 障，采用替换法成采用跨线法进行检测。
      e.如果是节点故障，只能采用节点替换法进行检侧。
     6.2 CAN数据总线系统的故障自诊断
        中央数据控制单元（网关）与自诊断K线相连．CAN数据总线与K线可以实现数据交换。利用大众  V.A.G.1551、V.A.G.1552或V.A.S.5051电控单元诊断仪，可以读取与CAN数据总线有关的故障码，也可以显示相关数据流。实施方法与一般电控系统的自诊断相同。
     6.2.1宝来动力CAN数据总线系统的故障码查询
      使用V.A.G.1551、V.A.G.1552或V.A.S.5051电控单元诊断仪，分别进人01、02, 03地址，对发动
  机、ABS/EDL和自动变速器电控单元进行自诊断，再进人功能码02查询3块电控单元是否储存CAN数
  据总线的故障码。
        举例 宝来1.8 T轿车AUM发动机控制单元CAN数据传愉故降码：SAE码P1626、VAG码18034-----  数据总线缺少来自自动变速器控制单元的信息； SAE码P1636、VAG码18004---致据总线缺少来自安全气囊控制单元的信息：SAE码P1648、VAG码18056-数据总线损坏；SAE码P1649、VAG码18057-数据总线缺少来自ABS/EDL控制单元的信息；SAE码P1650、VAG码18058-数据总线缺少来自组合仪表控制单元的信息；SAE码P1682、VAG码18090-一数据总线中来自ABS/EDL控制单元的信号不可靠；SAE码P1683、VAG码18091-数据总线中来自安全气囊控制单元的信号不可靠；SAE码P1683、VAG码18261-数据总线中来自ABS/EDL控制单元的信号不可靠。
    6.2.2宝来舒适CAN数据总线系统的故障码查询
      使用V.A.G.1551、V.A.G.1552或V.A.S.5051，进人地址码46，对舒适系统控制单元进行自诊断，进人功能码02，查询舒适系统中央控制单元是否储存故障码。
      举例   宝来舒适系统中央控制单元CAN数据传输故障码：VAG码01328---舒适系统数据总线或控制单元存在故障；VAG码01329---舒适系统数据总线处于紧急模式。
    6.2.3 CAN数据总线系统故障诊断
    6.2.3.1诊断条件  已查询出CAN数据总线的一个故障码。
    6.2.3.2必备工具仪表 数字万用表，V.A.G.1551、V.A.G.1552或V.A.S.5051和电路图。
    6.2.3.3诊断步骤 按照电路图使用数字万用表测量致据总线的故障点。如未查出故障，先清除故障码，再拔下所有车门插头并依次插好，同时读取数据块012组的显区1，视显示情况更换某一个控制单元。当诊断仪不能进人其中的某一个控制单元时，应该重点检查该控制单元的CAN总线是否存在问题。当发现某一控制单元编码错误时，应按标准程序重新进行编码。若更换了新的控制单元，更应该进行正确的编码。  6.3 CAN数据总线系统的检测方法
      在检查数据总线系统前，须保证所有与数据总线相连的控制单元无功能故障。功能故障是指不会直接影响数据总线系统，但会影响某一系统的功能流程的故障。例如：传感器损坏，其结果就是传感器信号不能通过数据总线系统传递。这种功能故障对数据总线系统有间接影响，即会影响需要该传感器信号的控制单元的信息接收。如存在功能故障，先排除该故障。记下该故障并清除所有控制单元的故障码。
    排除所有功能故障后，如果控制单元数据传递仍不正常，则检查数据总线系统。检查数据总线系统故障时，须区分如下2种可能的情况。
6.3.1 2个控制单元组成的数据总线系统的检测
      检测时，断开点火开关．断开2个控制单元与总线的连接，检查数据总线是否断路、短路或对正极／搭铁短路。如果数据总线无故障，更换易拆下或较便宜的一个控制单元试一下。如果数据总线仍不能正常工作，则更换另一个控制单元。
6.3.2 3个或更多控制单元组成的数据总线系统的检测
      检测时，先读出控制单元的故障码。如果故障码显示控制单元1与控制单元2和控制单元3之间无通讯，则断开点火开关，断开控制单元与总线的连接，检查数据总线是否有断路、短路或对正极／搭铁短路故障。如果总线无故障，更换控制单元1；如果所有控制单元均不能发送和接收信号（故障码显示“硬件故障”），则断开点火开关，断开与数据总线相连的所有控制单元，检侧数据总线是否断路、短路或对正极/搭铁短路。
      如果数据总线上查不出引起硬件损坏的原因，检查是否由某一控制单元引起该故障。断开所有通过CAN数据总线传递数据的控制单元，断开点火开关，接上其中一个控制单元，连接大众V.A.G.1551、V.A.G.1552或V.A.S.5051，接通点火开关，清除刚接上的控制单元的故障码，用功能06来结束输出。断开并再接通点火开关，接通点火开关10s后，用故障阅读仪读出刚接上的控制单元故障码。如显示“硬件损坏”,则接上另一个控制单元，重复上述过程。
6.4 故障诊排实例—波罗(POLO)轿车不能起动
6.4.1故障现象  一辆2003献大众1.6 L波罗轿车，行驶里程500 km，因事故修复后出现不能起动故障（无起动迹象）。用诊断仪读取发动机电控单元故障码：发动机电控单元锁死，与仪表电控单元失去通讯。同时仪表板显示不正常，仪表板上的蓄电池报警灯和EPC（电子油门）报警灯闪烁。
6.4.2故障分析 该车设有上述CAN数据总线系统。发动机电控单元锁死的故障码属于发动机防盗系统的故障码，但是大众车系的发动机防盗系统钥匙认证失败或出现故障时车辆是可以起动的，只是起动后3s内自动熄火。此车没有一点能起动的迹象，当与防盗系统无关。而仪表电控单元失去通讯的故障码属于总线系统故障码，后用诊断仪进人仪表电控单元，还发现仪表电控单元与ABS、气囊、发动机电控单元都失去了通讯，仪表电控单元像是从整个总线系统中被甩掉了。因此应将故障定性为CAN数据总线系统的链路（通讯线路）故障。
6.4.3故障诊断与排除 根据上面的分析，应重点检查与仪表电控单元相连的总线（双绞线）。考虑到用电阻测量法需要拔下至少2个电控单元的插头，再做线间测量太麻烦．于是改用示波器检测总线上的信号波形。将示波器的探针接在仪表板后的网线接口处检侧，如果信号正常，说明仪表电控单元内部的CAN控制器或收发器有故障，需要更换仪表电控单元。如果信号不正常，说明网线自身有故障,需检修网线。测试后发现两根线上只有一根有脉冲信号，而另一根信号波形始终为零，说明此网线断路，经检查发现在仪表板后面的线束插头内部的一根网线断了，接好网线后故障得以排除。该车的发动机防盗电控单元集成于组合仪表内，组合仪表与发动机电控单元失去通讯则意味着发动机电控单元与发动机防盗电控单元无法联络。出现发动机不能起动和发动机电控单元存储上述故障码也就得到了合理的解释，只是故障症状与发动机防盗系统因钥匙非法或故障而锁止发动机略有区别。再要说明的是该车的自诊断K线是与车载网络系统控制单元（网关）相连的，组合仪表只是动力CAN的一个节点。
大众车系CAN数据总线系统
  目前，大众车系的奥迪A6、宝来、帕萨特、
POLO等都装有用于动力控制系统的高速CAN和用
于舒适系统的低速CAN,两网用中央数据控制单元
作为网关连接（下面以宝来为例）
4.1动力CAN数据总线系统
  动力CAN数据总线连接3个电控单元，它们是
发动机、ABS/EDL及自动变速器电控单元（动力
CAN数据总线实际上还可以连接安全气囊、四轮驱
动与组合仪表等电控单元）。总线可以同时传递10
组数据；发动机电控单元5组，ABS/EDL电控单元3
组，自动变速器电控单先2组。数据总线以500 kb/s
速率传递数据，每一组数据传递大约需要0.25ms，
每一电控单元7-20ms,发送一次数据。优先权顺序
为：ABS/EDL电控单元→发动机电控单元→自动变
速器电控单元。
    在动力传动控制系统中，数据传递应尽可能快
速，以便及时利用数据，所以需要一个高性能的发
送器，高速发送器会加快点火系统间的数据传递．
这样使接收到的数据立即应用到下一个点火脉冲中
去。CAN数据总线连接点通常置于控制单元外部的
线束中，在特殊惰况下，连接点也可能设在发动机
电控单元内部。
4.2舒适CAN数据总线系统
    舒适CAN数据总线连接5个控制单元，包括中
央控制单元及4个车门的控制单元。舒适CAN数据
总线系统的数据传递有5个方面的功能：中央门锁、
电动窗、照明开关、后视镜加热及自诊断功能。控
制单元的各条传输线以星状形式汇聚一点，这样做
的好处是，如果一个控制单元发生故障，其它控制
单元仍可发送各自的数据。
    该系统使经过车门的导线数量减少，线路变得
简单。如果线路中某处出现对搭铁短路、对正极短
路或线路间短路，CAN系统会立即转为应急模式运
行或转为单线模式运行。4个车门控制单元都是由
中央控制单元控制，只需较少的自诊断线。
    数据总线以62.5 kb/s速率传递数据，每一组数
据传递大约需要侮ms,每个电控单元每20 ms发送一
次数据。优先权顺序为：中央控制单元→驾驶员侧
车门控制单元→前排乘客侧车门控制单元→左后车
门控制单元→右后车门控制单元。由于舒适系统中
数据可以用较低的速率传递，所以发送器性能比
动力传动系统发送器的性能低。
5. CAN数据总线系统的故障分析
  装有CAN数据总线系统的车辆出现故障，应首
先检侧系统总线是否正常。因为如果系统总线有故
障，则整个汽车数据总线系统中的有些信息将无法
传输，接收这些信息的电控单元将无法正常工作，
从而为故障诊断带来困难。对于汽车数据总线系统
故障的检修，应根据数据总线系统的具体结构和控
制回路具体分析。一般来说，引起汽车数据总线系
统故障的原因有3种：一是汽车电源系统引起的故
障；二是汽车数据总线系统的链路故障；三是汽车
数据总线系统的节点故障。
5.1汽车电源系统故障引起的总线系统故障
    汽车数据总线系统的核心部分是含有通讯IC芯
片的电控单元，电控单元的正常工作电压在10.5-
15.0 V的范圈内。如果汽车电源系统提供的工作电
压低于该值，就会造成一些对工作电压要求高的电
控单元出现短暂的停止工作，从而使整个汽车数据
总线系统出现短暂的无法通讯。这种现象就如同用
诊断仪在未起动发动机时就已经设定好要检侧的传
感器界面，当发动机起动时，往往诊断仪又回到初
始界面。
5.2节点故障
    节点是指汽车数据总线系统中的电控单元，因
此节点故障就是数据总线中的电控单元自身有故
障。它包括软件故障即传愉协议或软件程序有缺陷
或冲突．从而使汽车数据总线系统通讯出现混乱或
无法工作，这种故障一般成批出现，且无法维修。
硬件故障一般是由于通讯芯片或集成电路故障，造
成汽车总线系统无法正常工作。
5.3链路故障
    当汽车数据总线系统的链路（或通讯线路）出
现故障时，如：通讯线路的短路、断路以及线路物
理性质引起的通讯信号衰减或失真，都会引起多个
电控单元无法工作或电控系统错误动作。判断是否
为链路故障时，一般采用示波器或汽车专用光纤诊
断仪来观察通讯数据信号是否与标准通讯数据信号
相符。