APP下载

车载网络传输系统的链路故障及节点故障检测方法

2022-11-26宁夏交通学校刘丽华

电子世界 2022年1期
关键词:数据总线电控传输

宁夏交通学校 刘丽华

1 汽车多路传输技术特点

得益于汽车电子技术的发展,汽车功能逐步趋于多样化,此时控制单元的类型及数量随之增多,彼此间的信息交换更为密切,诸如传感器、导线等硬件设施的类型多样,导致汽车电子设备错综复杂。较之于普通电控技术,车载网络多路传输系统实现了技术层面的飞跃式发展,其中检测诊断领域颇具代表性。对于带有车载网络的车辆,在其发生故障后,检测时首先需考虑到汽车多路信息传输网络系统的运行状态,即是否有异常运行的情况,若确实存在将迫使系统内部的部分信息难以正常传输,与之相匹配的电控模块将由于信息的缺失而异常运行,不利于故障诊断工作的顺利开展。在针对系统故障的检维修中,必须准确掌握结构的特点,探明控制回路的具体运行机制,做针对性的剖析。

2 CAN数据总线系统的检测方法

现阶段,CAN数据总线已经成为车辆数据传递的重要途径,控制单元的各项信息均以数据线为载体完成交换操作,整个数据流通渠道便捷且高效,无论是线路还是控制单元插脚的数量均有减小的变化。

在检查数据总线系统前必须具备特定的前置条件,即与数据总线连接的控制单元能够正常运行,否则将对数据总线系统的运行造成影响。例如,传感器存在故障时,运行时产生的信号无法借助数据总线传递,此时会对数据总线系统造成间接性影响,迫使与传感器信号对接的控制单元通信状态呈现出异常。因此,若存在功能故障则必须有效排除该故障,同时详细记录故障码。经过分析与处理后,若功能故障被排除但仍然无法实现控制单元的数据传递操作,则将分析目光转向数据总线系统,此时考虑如下2种情况:

2.1 以2个控制单元的双线式数据总线为基点

基于2个控制单元的双线式数据总线,围绕此部分开展检测工作。实际操作中关闭点火开关,断开控制单元的既有连接。围绕数据总线做全面的检查,判断是否有短路、断路等故障,经过检查后确认该部分无故障后,更换易拆下的控制单元,再次检测,若此时系统总线仍存在异常则更换另一控制单元,拆除并分析,由此逐步排查故障。

2.2 以3个控制单元的双线式数据总线为基点

基于3个及以上控制单元的双线式数据总线,围绕此部分开展检测工作。实际操作中,读取控制单元的故障码是基础工作,若控制单元1与其它任意一个单元间无通信,则关闭点火开关,断开与总线相连的控制开关,在此方式下检查数据总线,判断是否有断路故障。经过检查后结果显示总线无故障,则更换控制单元1,继续排查。经前述操作后,若各控制单元均无法做出信号的发送和接收操作,则关闭点火开关,断开控制单元的连接,围绕数据总线做全方位的检测,判断实际情况,例如是否短路、对正极或对地短路,最终确定具体的故障类型。

经检查后,仍无法从数据总线的角度判断硬件受损的具体成因时,则进一步将目光转向控制单元,判断是否由于控制单元的故障所致。此时的关键操作要点在于:断开借助CAN数据总线传递的控制单元,关闭点火开关,完成某个控制单元的连接动作,接通点火开关,清除故障码,并结束输出;在前述操作的基础上关闭并再次接通点火开关,持续时间达到10s后,读取控制存储器(具体借助故障阅读仪实现),做出具体的判断。

3 实例分析

从结构和控制回路两个角度切入,围绕多路信息传输系统故障做出判断。概括而言,故障的原因体现在如下3大方面。

3.1 汽车电源系统引起的故障

从汽车多路信息传输系统的组成来看,重点为电控模块ECM,此装置的工作电压为10.5~15.0V,电压的异常波动将直接对电控模块ECM乃至整体造成影响。若汽车电源提供的电压偏低,部分电控模块ECM将由于难以得到电压的支持而短暂中断运行,在此影响下多路信息传输系统通讯受阻。

例如,车辆运行过程中发生显示故障,转速表、里程表等仪表的显示值为零,此处对此类故障展开分析。故障诊断时配套TECH2扫描工具用于读取故障代码,结果显示在北侧的电控模块内并不存在故障代码;为此进一步分析,经过对历史故障代码的检查发现,其存在多处故障代码。安全气囊控制模块(SDM)的故障代码包含U1040、U1000,前者反馈的故障为“失去与ABS控制模块的对话”,后者反馈的故障为“二级功能失效”。对于仪表控制模块(IPC),其故障代码为U1016,反馈的信息是“失去与PCM的对话”。此外,车身控制模块(BCM)也有故障代码,即U1000,其反馈的信息是“二级功能失效的故障”。

可以发现,该多路信息传输系统存在多处故障代码,表明系统存在故障。由此进一步分析,查阅电路图发现:电控模块共用一根电源线,且通过前围板,故障代码的发生并不具有持续性,而以间歇性的方式存在,因此将故障发生部位锁定在电源线上,推断该处存在间歇性断路故障。随后详细检查,结果发现该电源线缺失存在故障,具体表现形式为因磨损所致的接触不良,由此安排处理,最终电源线恢复正常。

3.2 节点故障

在汽车多路信息传输系统中节点指的是电控模块,因此针对节点故障的分析与处理则着重考虑电控模块ECM的故障,从细分类型的角度来看,包含软件故障和硬件故障两大类。

软件故障:传输协议或软件程序的部分片段有残缺或存在不同程度的冲突,导致系统通讯状态受到干扰,存在混乱通讯乃至中断通讯的情况。通常软件故障成批发生,影响范围较大,易对整个软件造成影响。

硬件故障:常见的是通讯芯片或集成电路两处的故障,其直接结果是系统难以正常运行。

以某轿车为例展开分析,该车辆在经过清洗后电动车窗无法正常运行,同时中控门锁系统也发生故障(可控性较差)。车辆适配的是CANüBus多路信息传输系统,配备有舒适系统控制单元J393,其安装位置位于驾驶席座椅前端的地毯处,可实现对车床、中央门锁、防盗、后视镜系统的控制,即融合多重控制功能。故障发生于车辆清洗后,因此极有可能与清洗阶段水的渗入有关,在水的侵扰作用下导致电路板受损,系统控制机制紊乱。沿着该思路做拆解与分析,实际结果显示控制单元J393确实存在进水的问题。在探明故障的类型以及具体成因后,采取除湿润、除锈处理措施,而后控制单元恢复正常,原本车窗、中控门锁系统控制异常的状况不复存在。

3.3 链路故障

链路故障主要集中在通讯线路上,常见形式包含短路、断路以及由于线路结构受损而导致的信号传输异常,受此影响,电控单元难以正常运行,部分情况下电控系统发出错误动作。针对链路故障的判断,通常借助示波器而实现,或选择适用于多路信息传输系统的专用诊断仪器,经过测量后确定通讯数据信号,将实测结果与标准通讯数据信号做对比分析,从而判断故障。

例如,某手动挡汽车存在电动玻璃升降异常及电动后视镜异常两处故障。针对该故障,做深入的分析,判断具体的原因,再采取相应的处理措施。

经检查,车辆的四个车门升降机均无法正常运行,开启小灯时按键指示灯无法正常亮起。根据所掌握的信息推断,升降器、玻璃控制器两处的熔丝烧断可能是故障的诱因,但检测结果显示,14号熔丝无异样。然后拆卸左前门内饰板,针对该部位的升降控制器做详细的检测,该装置有电源,对控制器配套的升降器开关做更换操作后,仍存在故障。在检测中发现,断开其它车门的升降器控制插头及开关插头并于随后接上,此时升降开关却能够正常运行,但位于左前门的主控开关无法起到控制作用,与之相对应的指示灯无法正常亮起,约2min后,转变为初始故障状态,即均无法有效控制。

根据前述分析发现,四个车门的升降器电源线路均无异常,由此推想是否在控制单元相关联的记忆部分发生故障,换言之,故障是否出现在数据线路上。对此,用故障阅读仪进入地址“46”舒适系统检测,但实际操作进程受阻,无法进入系统内,针对此问题,对舒适系统控制单元做更换处理,但仍存在类似的问题。控制单元均由Bus线与防盗控制单元连接,根据此结构关系,从地址码“17”查得故障,即存在的是数据线Bus线对地短路,测量发现左前升降器控制器插头的两根Bus线均搭铁,阻值为0.01Ω,再检测其它各车门的该阻值。拆除仪表台,用小刀撬开Bus线接头,其划分为五个组别,其中一组连接的是仪表,其它各组分别连接至控制器。检测后,发现新车加装后喇叭时Bus线被固定在车门板上。随后对Bus总接头做适当的打磨处理,再用电烙铁焊接,恢复正常状态。此时,故障阅读仪可顺畅进入舒适系统,实测结果显示无故障码,原本电动玻璃及后视镜的故障随之消除。

结语:综上所述,CAN总线技术在车辆中的应用比例逐步扩大,其在功能层面明显优越于传统汽车布线方式,但出现故障后对分析及处理的工作水平提出较高的要求。经过本文的分析,提出常见的车载网络传输系统故障,同时阐述故障分析的思路以及处理方法,希望给同仁提供参考。

猜你喜欢

数据总线电控传输
牵引8K超高清传输时代 FIBBR Pure38K
基于同轴传输的网络传输设备及应用
关于无线电力传输的探究
智能电网调度控制系统中的数据总线技术研究
支持长距离4K HDR传输 AudioQuest Pearl、 Forest、 Cinnamon HDMI线
基于ASP.NETSignalR的实时Web功能的实现
ECAS空气悬架电控系统介绍
现场总线技术在电厂自动化控制中的应用
东风雪铁龙C5各电控系统电路图解析(九)——ESP电控系统上篇
电控发动机点火控制系统的原理与诊断