车载网络系统引起故障机理研究范文

摘要：随着现代汽车使用的电子控制系统和通讯系统的增多，这些系统之间需要数据交换，如果用普通的线来交换数据，使用的线需要特别的长。因此，现代汽车普遍使用了车载网络系统。车载网络系统是目前维修企业的难点，本文初出介绍车载网络系统故障机理及排除方法。

关键词：车载网络；故障；机理

引言

现代汽车电子控制系统进行数据交换需要大量的线束，这样不但装配复杂而且故障率会很高。为了解决这个问题，汽车上使用了车载网络系统。

1车载网络系统的基本原理

采用车载网络系统，数据在串联总线上可以一个接一个的传送，发动机控制单元与自动变速器控制单元通过2条数据总线就可以传送发动机转速信号、节气门位置信号，升降挡信号等等。车载网络系统一般包括动力车载网络系统，车身车载网络系统和信息娱乐车载网络系统，它们之间也相互关联。例如，动力车载网络系统主要连接发动机控制系统，自动变速器控制系统，组合仪表控制系统，车身电子稳定系统（包括制动防抱死系统）等等，这些系统的控制电脑之间有很多信息需要交流，很多信号是连续的，也是需要高速传递的。多个信号在传输时，难免会发生冲突，所以车载网络系统一次只传递一个数据，数据传输是有优先级别的，例如，在动力车载网络系统中，对行驶安全有影响的车身电子稳定系统的数据是最优先的。

2车载网络系统的组成

以CAN动力网络系统为代表的车载网络系统一般由CAN控制器、CAN收发器、数据传输终端、数据传输线、网关等组成。CAN控制器和CAN收发器一般集成在电控单元内部。CAN控制器能对数据进行处理，它在控制单元和CAN收发器之间传递数据，CAN收发器具有发送和接收的功能，它将CAN控制器传来的数据转成电信号，最终将电信号送入数据传输线。在线路每个端点都放置两个电阻，即数据传输终端，它可以防止信号反射。通常每个电阻值为120Ω，很多数据传输终端也整合在电控单元和组合仪表中。CAN数据总线包括高位数据线和低位数据线，即CAN-H和CAN-L，它们都具有双向传输功能。CAN-H和CAN-L一般都是绕在一起，这样可以防止发动机点火电路，发电机等的电磁干扰。CAN-H和CAN-L上的电压和是稳定的，静态时CAN-H和CAN-L上的电压都是2.5V，如果CAN-H上的电压是3.5V，那么CAN-L上的电压是1.5V。网关可以安装在控制器里面，动力系统CAN，车身系统CAN和信息娱乐系统CAN三者通过网关连接起来形成车载网络系统，通过网关，车载网络系统之间可以传递数据，使车辆上所以的网络系统形成一个整体。

3车载网络系统的检修方法

3.1数据总线的检查

车载网络系统的数据总线故障通常是由断路和短路引起，通过万用表来检查其阻值可以进行判断，也可以通过示波器观察它们的波形来发现故障。例如，一辆12款帕萨特1.8T轿车出现交通事故，车辆前面左侧受到撞击，维修后发动机不能起动。读取发动机故障代码为：动力系统数据总线通讯失败和发动机控制单元被防盗控制单元闭锁。结合车辆钣金修复情况，查找防盗控制器与发动机控制单元之间的网线，发现网线表皮被磨损并有搭铁现象。修复网线后，故障排除。

3.2数据终端的检查

在断电的情况下，用万用表检查数据终端的阻值，一般值为60～72Ω。如果电阻＜1Ω，说明存在短路，如果电阻大于正常阻值的2倍，则说明存在断路的情况。

3.3检查电源系统

检查是否存在电磁干扰，电磁干扰一般来自发动机点火系统、发电机、起动机等，可以用示波器检查干扰波。检查蓄电池电压及电控单元的供电端子，电压应不低于10.5V，不高于15V。

3.4检查电控单元

采用替换法可以对怀疑有故障的电控单元进行检测。

4车载网络系统的故障机理

在排除车载网络系统故障一般步骤为：熟悉该车型车载网络系统的特点；熟悉该车型车载网络系统的各种功能；检查电源系统是否存在故障；检查车载网络系统的总线、终端电阻、节点等是否有故障。车载网络系统的故障其故障现象有着以下特点：故障现象牵涉多个方面；用诊断仪检测发动机控制单元无法进入诊断界面等等。车载网络系统的故障主要包括：电源供电电压异常，太低或不稳定等故障；数据线短路或断路等故障；某个控制单元损坏等故障。

4.1供电引起的故障

电控单元的供电过低，它将无法正常的工作，而一个控制单元的异常，将影响整个车载网络系统工作的异常，或使整个车载网络系统无法工作。例如，一辆别克在行驶中常出现转速表、里程表、燃油表和水温表指示为零的现象。用诊断仪读取过多个历史故障码，安全气囊控制模块、仪表控制模块中出现多个U字开头的故障码，故障内容显示与ABS、车身控制模块、发动机控制单元PCM等控制模块失去对话的故障代码。U字头的故障码为车载网络系统的故障代码，因此可以确定车载网络系统存在故障。查找电路图，发现同一根电源线同时给了很多电控模块供电。检查此电源线，发现接触不良，更换电源线后，仪表显示正常。

4.2车载网络系统链路故障

因车载网络系统的链路不畅通或物理性质被改变，会导致数据无法正常通讯。除了通讯信号的断路、短路出现故障外，其铰接间隔距离等物理性质发生改变，也会使车载网络系统出现故障。一辆卡罗拉1.6L轿车，起动时，ABS故障指示灯，助力转向EPS指示灯异常点亮，转速表异常抖动，加速不良等现象。读取故障码，发现诊断仪无法与发动机控制单元通讯，怀疑车载网络系统存在故障。查找资料，该CAN如图1所示，本系统主要包括：介于ECM和组合仪表单元之间的通信线束的主总线；从主总线并联出来的连接或ECM传感的支线；并联安装在CAN主总线末端的两的120欧终端电阻器。根据电路图分析，断开线束连接器就可以把整个CAN系统分为两个较为独立的部分。1号接线连接器涉及到的ECU较多，断开1号接线连接器后，使用万用表测量端子处的电阻都是60欧左右。断开2号接线连接器，测量CAN-H与CAN-L总线线间电阻显示无穷大，继续检查发现CAN-L出现断路。修复后，故障排除。

4.3车载网络系统的节点故障

电控系统中的电控单元就是车载网络系统中的节点，电控单元的故障包括供电故障，自身损坏（芯片故障或集成电路故障），软件故障（程序有缺陷或冲突）。例如，一辆帕萨特B5轿车出现转速表无指示，机油压力警报灯报警，SRS指示灯报警等情况，读取故障码：18044———安全气囊控制单元无信号输出；18048———仪表数据输出错误；01314049———发动机控制单元无通信；01321049———安全气囊控制单元无通信。通过故障码分析，初步判断为车载网络系统故障，检查电源系统正常，替换新的安全气囊电脑，故障排除。

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作者：谢伟钢 单位：深圳市龙岗职业技术学校