项目九汽车局域网系统检修.doc

项目九 汽车局域网系统检修学习目标1知识目标通过学习，能正确描述常见CAN总线系统的组成构造、工作原理及系统的控制方法和原理； 通过学习能完成CAN总线系统故障诊断。2能力目标能够正确更换汽车CAN总线系统；会分析诊断和排除CAN总线系统常见故障任务1 汽车总线技术【任务导入】从发动机电控系统到自动变速器控制系统，从ABS到制动力分配,从GPS到自动巡航，从电源管理到线传操纵以及为提高舒适性而做的各种改进，使汽车电气形成一个日益庞大、复杂的系统。另外，随着近年来ITS的发展，以3G(GPS、GIS和GSM)为代表的新型电子通讯产品的出现，它对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求,汽车总线技术的优势便越来越突出。【相关知识】一.汽车总线技术的介绍1.概念汽车总线系统实质上是通过某种通讯协议(如CAN)，将汽车内部的各个ECU节点联结起来，从而形成一个汽车内部的局域网络。节点根据自身的传感器信息以及总线上的信息,完成预定的控制功能和动作，如灯光的开闭、电机启停等,节点之间的通讯通过总线来实现。每个节点一般由MCU(或DSP等)、接口电路、总路线控制器、总线驱动器等构成。 2.现状迄今为止，在汽车上已经出现了多种总线标准，从总线所实现的功能角度分，可分为两类，一类是控制策略驱动的总线，如SAE的J1850、德国大众的ABUS、博世的CAN、ISO11898和ISO11519、美国商用机器的AutoCAN、ISO的VAN、马自达的PALMNET、以及用于低速场合的LIN等。另一类是以大量数据传输为目的的多媒体总线，如，IDB-C、IDB-1394、MOST、AMIC-C等。由于欧美汽车有各自的总线标准，选用哪种总线成了总线开发时的第一个问题。亚洲汽车界尚在CAN和J1850之间犹豫，但倾向于CAN的趋势已经越来越明显。我国的汽车以欧洲车型为主，因此CAN总线和LIN总线应该是我国汽车总线发展的趋热。CAN总线是德国BOSCH公司在20世纪80年代初开发的一种串行数据通讯协议。它的短帧数据结构、非破坏性总线仲裁技术以及灵活的通讯方式使CAN总线具有很高的可靠性和抗干扰性，满足了汽车对总线的实时性和可靠性的要求。CAN遵循ISO/OSI的标准模型，但只规定了7层协议中的数据链路层，而应用层则留给用户自己定义。到目前为止，在CAN的基础上定义的高层协议有很多，其中影响较大的有：CANKingdom/J1939/OSEK/DeviceNet(AB)/SDS(Honeywell)/CAL/CANOpen(CiA)。CAN总线的特点：1)如果数据扩展以增加新的信息，只需升级软件即可。2)控制单元对所传输的信息进行实时检测，检测到故障后存储故障码。3)使用小型控制单元及小型控制单元插孔可节省空间。4)使传感器信号线减至最少，控制单元可做到高速数据传输。5)CAN总线符合国际标准，因此可应用不同型号控制单元间的数据传输。6)CAN在国内的应用情况目前，国外的汽车总线技术已经成熟，且已在汽车上推广。国内完全引进技术生产的奥迪A6车型已于2000年起采用总线替代原有线束，帕萨特B5、BORA、POLO、FIAT的Palio、Siena、哈飞赛马等车型都不同程度地使用了CAN总线技术。此外，部分高档客车、工程机械也都开始应用总线技术。在客车行业，不少企业对总线技术非常感兴趣，有些企业正在与高校或科研院所联合开发，有些企业甚至已经搞出样车，可以说，总线技术在客车上的应用会在近几年内迅速展开。3.国内研发情况国内在汽车总线技术上的研发刚刚起步，而且大都集中在高校和科研单位，尚没有形成专业的技术开发公司，整体实力有待加强。汽车企业与相关研究单位联合开展具有针对性的总线开发，以满足国内汽车生产企业对总线技术的需求，同时培养自己的总线研发人才，是一种促进总线技术广泛应用的双赢策略。二.客车对总线技术的要求轿车对总线技术的应用已较为普遍，使用总线技术的轿车是一般有24条总线系统，其是动力总线(发动机、自动变速箱、ABS)和舒适总线(中央控制器、四个门模块)最为普遍，以下简要介绍客车总线技术。1.客车总线系统要解决的问题1)由于客车车身长的特点，前后灯光线束问题是CAN总线系统首先要解决的问题；2)大型客车中发动机后置情况较多，发动机与仪表板之间的信息传递造成了线束的大幅增加，因此实现仪表板节点与发动机节点之间的CAN通讯非常必要；3)客车作为载客工具，智能化的空调管理功能非常重要；4)电源管理和故障诊断也是客车CAN研究的重要内容。2.根据客车车身特点和急需解决的问题，将客车CAN系统分成以下几个节点：前灯光节点、后灯光节点、发动机节点、空调管理节点、仪表板节点。三、汽车CAN总线技术特点及应用趋势 随着汽车制造技术中不断应用高新技术，CAN总线这个名词逐渐被人们所熟知，CAN总线是对汽车中标准的串行传输系统的一种简缩习惯的叫法。CAN的英文全称是：Controller Area Network，既控制器局域网络，属于工业现场总线的范畴，是现场总线的新一代局域通讯网络，又称为控制器局域网现场总线（CAN）。 现代汽车中所使用的电子控制系统和通讯系统越来越多，如发动机电控系统、防抱死系统（ABS）、自动巡航系统（ACC）和车载多媒体系统，这些系统之间，系统和汽车显示仪表之间，系统和汽车故障诊断系统之间均需要进行数据交换，如此巨大的数据交换量，如仍然采用传统数据交换的方法，用导线进行点对点连接的传输方式将是复杂的工程，据统计，如果一个中级轿车需要线束插头300个以上，插针总数18002200个，线束总长超过1.52.0km，装配复杂而且故障率很高。CAN总线能够以较低的成本、高级的时实处理能力在强电磁干扰环境下高安全工作。 因此，用CAN总线系统的分系统取而代之就成为必然的选择。 CAN总线是串行协议 所有参加CAN总线的分系统都可以通过其控制单元上的CAN总线接口进行数据的发送和接收，他设计了高效率的仲裁机制来解决传输冲突问题，具有高优先级的系统总能优先得到总线的使用权。 CAN同时采用了其他防范措施，能够准确判断出错的节点并关闭，有效保证了总线的可靠性，比如：总线对不同数据的传输速度是不一样的，对发动机电控系统和ABS等实时控制用数据实施高速传输，对车身调节系统（如空调）的数据实施低速传输，其他如多媒体系统则和诊断系统为中速传输，速率在两者之间，这样的区分提高了总线的传输效率和安全。 现在，汽车制造业发达的国家基本都在汽车制造工程中应用CAN总线。CAN总线作为汽车制造装配的高级核心技术，国外汽车制造商与研发机构对我国是采取的是封锁政策，即使在中国合资的国外引进品牌，也是列入国产化部件外，国外CAN总线进口到中国价格相当昂贵，在高新技术上制约着我国汽车制造业的发展。 由于CAN总线的高速通讯率、高安全性、连接方便、多主站、通讯协议简单和高性能价格比等突出优点，将在广泛的领域，特别是汽车制造业中得到普遍的应用。 我国一些科研机构与生产厂家也在研发CAN总线，我们航天发射技术及特种车事业部凭借航天科技雄厚的科技力量所研制的针对客车、卡车、小汽车的CAN总线解决方案，完全符合国际（ISO11898）标准。 商务车CAN总线系统 客车、货车、特种车总线系统产品采用现场总线-CAN将各个控制模块组成一个总线系统。各个控制模块的数据都在这条CAN总线上传输，每个模块有选择地接收与自身有关的数据，解决了传统的点对点的连线方式所带来的复杂、混乱的弱点，增强了系统的稳定性，降低了系统成本。 任务2 CAN总线系统检修【任务导入】一辆捷豹轿车，用户反映仪表板上的、悬架及驱动防滑系统的故障警告灯同时报警。【任务分析】控制器局域网(Controller Area Network，简称CAN)广泛应用于汽车工业、航天工业等领域，是目前最有前途的现场总线之一。【相关知识】一.CAN的含义CAN是Controller Area Network的缩写，称为控制单元的局域网，它是车用控制单元传输信息的一种传送形式。车上的布线空间有限，CAN总线系统的控制单元连接方式采用铜缆串行方式。由于控制器采用串行合用方式，因此，不同控制器之间的信息传送方式是广播式传输。也就是说每个控制单元不指定接收者，把所有的信息都往外发送，由接收控制器自主选择是否需要接收这些信息。CAN是一种世界标准的串行通信协议，为数据高速公路确定统一的“交通”规则。二.Bus的概念Bus即总线，和导线的信息传输相比，Bus组成的网络系统能够快速、准确、大量地传输信息。三.CAN的组成 CAN的构成如图9-1所示，车身系统CAN为低速CAN(125Kbits)，动力传动系统CAN为高速CAN(500Kbits)，各种模块之间进行CAN通信，完成数据交换。 CAN接线如图9-2所示，中央电气电脑(CEM)的CAN控制器具有双通道(CRXO、CTXOCRXl、CTXl)的CAN接口，接到两个不同的网络总线(CANH、CANL)E。各电脑通过收发器与CAN总线相连，相互交换数据。CAN总线由两根线(CANH、CANL)构成。 CAN控制器根据两根线的电位差判断其总线的电平。总线的电平分显性电平与隐性电平两种，二者必居其一。发信节点通过改变该总线的电平，即可将报文发送到接收节点。与总线相连的所有节点都可以发送报文，在两个以上的节点同时开始发信的情况下，具有优先级报文的节点获得发信权，其他所有节点转为收信状态。图9-1CAN的构成图9-2 CAN接线CAN主要由控制器和收发器组成，CAN控制器由一块可编程芯片上的逻辑电路组成，实现通信模型中物理层和数据链路层的功能，并对外提供与微处理器系统的物理接口。通过对CAN控制器的编程，可以设置其工作方式，控制其工作状态，进行数据发送和接收，以它为基础建立应用层。目前，CAN控制器可分为CAN独立控制器和CAN集成微控制器两种。CAN独立控制器使用比较灵活，可与多种类型的单片机、微型计算机的各类标准总线进行接口组合。CAN集成微控制器在许多特定情况下，使电路设计简化和紧凑，可靠性提高。CAN收发器提供了CAN控制器与物理总线之间的接口，是影响网络性能的关键因素。四. CAN总线的数据传递原理1.系统组成 如图9-3所示，CAN数据传输系统中每个电脑的内部增加了一个CAN控制器、一个CAN收发器；每个电脑外部连接了两条CAN数据总线；在系统中作为终端的两个电脑，其内部还装有一个数据传输终端(有时数据传递终端安装在电脑外部)。图9-3 宝来轿车CAN数据总线系统1）CAN控制器 CAN控制器的作用是接收电控单元中微处理器发出的数据，处理数据并传给CAN收发器。同时，CAN控制器也接收收发器收到的数据，处理数据并传给微处理器。2）CAN收发器 CAN收发器是一个发送器和接收器的组合，将CAN控制器提供的数据转化成电信号并通过数据总线发送出去，同时它也接收总线数据，并将数据传到CAN控制器。3）数据传输终端 数据传输终端实际是一个电阻，作用是避免数据传输终了反射回来，产生反射波而使数据遭到破坏。4）CAN数据总线 CAN数据总线用以传输数据的双向数据线，分为CAN高位(CANHigh)和低位(CANLow)数据线。数据没有指定接收器，数据通过数据总线发送给各电控单元，各电控单元接收后进行计算。 数据传递终端实际是一个电阻器，作用是避免数据传输终了反射回来，产生反射波而使数据遭到破坏。 CAN数据总线是用以传输数据的双向数据线，分为CAN高位(CANhi曲)和低位(CAN10w)数据线。数据没有指定接收器，数据通过数据总线发送给各控制单元，各控制单元接收后进行计算。为防止外界电磁波干扰和向外辐射，CAN总线采用两条线缠绕在一起，两条线上的电位是相反的，如果一条线的电压是5V，另一条线就是0V，两条线的电压和总等于常值。通过这种办法，CAN总线得到保护而免受外界电磁场干扰，同时CAN总线向外辐射也保持中性，即无辐射。 2数据传递过程 发动机电脑向某电脑CAN收发器发送数据，该电脑CAN收发器接收到由发动机电脑传来的数据，转换信号并发给本电脑的控制器。CAN数据传输系统的其他电脑收发器均接收到此数据，但是要检查判断此数据是否是所需要的数据，如果不是将忽略掉。 一旦网络出现故障，相应的症状就可能会出现。每种症状(单根导线断路除外)都可能引起用户提出问题。这些症状包括： 1)数据总线的两根导线短路如果相互短路，将导致整个网络失效。 2)导线与接地短路若与接地短路，诊断仪器连接后没有任何模块会响应。 3)导线与电源短路在电路与电源短路后，将导致整个网络失效。 4)单根导线断路 当单根导线发生断路时，用户可以进入到DATA LINK DIAGNOSTIC菜单中，并进行测试。 5)所有导线断路如果靠近数据链接插口处的导线发生断路，在解码器和网络之间无法通信。然而，在网络的一个分支上发生两根导线都断路时，只有断路导线后面的模块无法与解码器进行通信。 6)所有导线与地线短路 如果所有导线都与接地短路，将导致整个网络失效。所有的控制模块都将在故障模式影响管理下工作。汽车可以起动或行驶，但模块只能使用与其直接连接的传感器。 7)内部控制模块故障 内部控制模块故障将导致整个网络失效。 8)故障模式影响管理动力传动控制模块故障运行模式，该模式使发动机和变速器在主要功能失效状态期间继续工作。 整个数据传递过程，例如：发动机电脑向某电脑CAN收发器发送数据，该电脑CAN收发器接收到由发动机电脑传来的数据，转换信号并发给本电脑的控制器。CAN数据传输系统的其他电脑收发器均接收到此数据，但是要判断此数据是否是所需要的数据，若不是将其忽略掉如图9-4所示。各区域功能如表9-1所示图9-4 CAN数据的传递过程表9-1 数据中各区域的功能3.数据总线CAN的数据分配 若多个电脑要同时发送各自的数据，则系统必须决定哪一个电脑首先进行发送，具有最高优先级的数据首先发送。基于安全考虑，由ABSDEL电脑提供的数据比自动变速器电脑提供的数据(驾驶舒适)更重要。1）数据分配每个位都有1个值，该值定义为电位，即高电位或低电位，见表9-2。表9-2 高电位或低电位 位电压/V 位 值 电 压 0 O 低 5 1 高2）数据报告的优先权 在状态域中，由11位组成的编码，其数据的组合形式决定了优先权，见表9-3。表9-3 根据状态域中的11位编码组合形式决定优先权 优先权 位 值 状态域形式 l ABSDEL 001 1010 0000 2 Motronic 010 1000 0000 3 自动变速器 100 0100 00004.干扰源车辆中的干扰源由电火花和电磁线圈开关联合作用产生，其他干扰源包括移动电话和发送站及产生电磁波的物体。电磁波影响或破坏CAN的数据传送。为防止数据传送的干扰，两条数据传输线缠绕在一起，也可防止数据所产生的辐射噪声，如图9-5所示。两根线上的电压相反。若一根数据线上的电压约为0V，则另一根线上的电压则约为5v。这样两根线的总 电压能保持常值，所产生的电磁场效应也会由于极性相反而互相抵消，因此可保证系统免受外界辐射干扰，且对外无辐射由。图9-5两条数据线缠绕在一起防辐五.舒适系统CAN数据总线舒适系统CAN数据总线连接五个电脑，包括中央电脑及四个车门的电脑，如图9-6所示。舒适系统CAN数据传输有五个功能：中央门锁、电动窗、照明开关、电动调节和后视镜加热及自诊断功能。电脑的各条传输线以星状汇聚一点，其优点是若一个电脑发生故障，其他电脑仍可发送各自的数据。图9-6舒适系统CAN数据总线1.特点1）通过车门连接所确定的线路较少。 2）若出现对搭铁短路、对正极短路或线路间短路，CAN会转为紧急模式运行和转为单线模式运行。 3）因为自诊断完全由中央电脑控制，所以只需要较少的自诊断线。，4)由于舒适系统中的数据可以以较低的速率传输，所以发送器需要较低的功率。若一根数据传输线发生故障，该系统可转换到单线模式运行，从而保证数据仍可传输。2.舒适系统中CAN传输信息 信息与各自的功能状态有关，如无线电遥控操作信息、当前的中央门锁状态信息、故障信息等。表9-4是以驾驶员侧车门电脑为例，介绍中央门锁状态和电动窗状态的传输信息。表9-4 驾驶员侧车门电脑的部分传输信息举例：5位的位序为10101时，其位值状态如图9-7所示。各位序信息见表9-5。图9-7 5位的位值为10101的数据波形表9-5 位值为10101的信息含义六. 驱动CAN总线1.驱动CAN总线组成如图9-8所示为奥迪车系中的驱动CAN总线元件布置，驱动CAN总线连接发动机控制单元、变速箱控制单元、制动ESP控制单元、安全气囊控制单元、电子驻车制动控制单元、大灯照程调节系统控制单元。由于其连接了发动机和变速箱等系统故称为驱动CAN总线。点火开关关闭后CAN总线通信一直有效，通信断路时(如拔下插头或某一控制单元供；电断路)会产生故障记忆，在重新连接正常后必须删除所有控制单元的故障存储才可以正常运行。 图9-8驱动CAN总线系统组成图2.驱动CAN总线特点 1）500 kbits高速传输。 2）级别CANC。 3）双绞线：CANHigh为橙黑色，CAN-Low为橙棕色。 4）在一根线断路短路时所有功能都会停止。3.电路控制与信号如图9-9所示为大众车系驱动CAN总线的电路简图，驱动CAN总线由15号线激活，速率是所有CAN总线中最高的，达到500 kbits，采用终端电阻结构，其中心电阻为66 Q(发动机电阻)；并且高低CAN总线线为环状结构，即任一根CAN总线线断路，CAN总线都无法工作。驱动总线上的信号波形如图9-10所示。从双线信号中获得信号电平，如图9-1所示。驱动系统的CAN总线信号和逻辑信号：CAN-High的高电平为：35 V CAN-High的低电平为：25 VCAN-Low的高电平为：25 V CAN-Low的低电平为：15 V逻辑“1”：CAN-High=35 V CAN-Low=15 V逻辑“0”： CAN-High=25 V CAN-Low=25 V图9-9驱动CAN总线的电路简图(大众)图9-0驱动总线上的信图9-1双线信号中获得信号电平波形图七. 诊断总线在大众车系新型多路传输CAN总线中设置了诊断总线，诊断总线是用于诊断仪器和相应控制单元之间的信息交换，它被用来代替原来的K线或者L线的功能(废气处理控制器除外)。当车辆使用诊断CAN总线结构后，VAS505l等诊断仪器必须使用相对应的新型诊断线(VAS50515 A或VAS50516 A)，否则无法读出相应的诊断信息。诊断总线目前只能在VAS5051和VAS5052下工作，而不能适用于原来的诊断工具(如1552等)，如图9-2所示。注：5051仪器的版本号必须大于30以上才能使用诊断Can总线。图9-12网关诊断插头图诊断总线通过网关转接到相应的CAN总线上，然后再连接相应的控制器进行数据交换，如图9-13所示。图9-13诊断总线通过网关连接各控制器随着诊断总线的使用，大众车系将逐步淘汰控制器上的K线存储器，而采用CAN总线作为诊断仪器和控制器之间的信息连接线，该线被称为虚拟K线，如图9-14所示。车上的诊断接口也作出了相应的改动，如图9-15所示，诊断接口排列具体信息见表9-6所示。新型诊断线能够适用于旧型诊断接口。图9-14诊断总线(虚拟K线)示意图 图9-15诊断接口布置图表9-6 诊断接口端子含义针脚号对应的线束115号线4接地5接地6CANHigh7K线14CANLoW15L线1630号线注：未标明的针脚号暂未使用。八. 网关的作用网关(Gateway)安装在手套箱后面的模块架上或集成在仪表内，如图9-16所示。图9-16 网关的安装位置网关是整车不同总线间的接口，以及诊断仪和在总线系统相连的控制单元间的接口，使所有连接在CAN总线上的控制单元实现数据交换。驱动CAN总线、舒适CAN总线和显示CAN总线(信息娱乐CAN总线)的传输速率是不同的，所以不能直接进行数据交换。驱动CAN总线的速率为500 kbs，舒适CAN总线的速率为100 kbs，信息娱乐CAN总线(奥迪)100 kbs，几种不同的总线系统必须以一个中间速率进行数据交换。作为诊断网关，在不改变数据的情况下，将驱动CAN总线、舒适CAN总线、信息娱乐总线的诊断信息传递到K线。作为数据网关，使连接在不同的数据总线上的控制单元能够交换数据，如图9-17所示。图9-17网关的作用由于不同区域CAN总线的速率和识别代号；g N，因此，一个信号要从一个总线进入到另一个总线区域，必须把它的识别信号和速率进行改变，这个任务由网关(Gateway)来完成。另外，网关还具有改变信息优先级的功能。如车辆发生相撞事故，气囊控制单元会发出负加速度传感器的信号，这个信号的优先级在驱动CAN总线系统非常高，但传到舒适CAN总线系统后，网关调低了它的优先级，因为它在舒适CAN总线系统的功能只是打开门和灯。对于大众车系而言，舒适CAN总线和信息娱乐CAN总线在物理上是一个总线系统，但是它们在软件和硬件上是分开的，如图9-18所示。图9-18舒适CAN总线和信息娱乐CAN总线的关系图九.网关的电路控制 网关的电路如图9-19所示。图9-19网关电路图十.网关的其他功能Polo轿车的网关是数据总线的诊断接口，网关如图9-20所示，集成在车载网络系统的控制单元J519中，数据总线的诊断接口J533有两个任务。第一个任务是在驱动CAN总线与舒适CAN总线系统间进行数据交换，如图9-21所示。图9-20网关实物图图9-21网关进行数据交换示意图由于两个总线系统传输速率不同，要进行直接的通信是不可能的，要进行系统间的信息交换需要建立连接，这个连接通过数据总线的诊断接口J533实现。网关编译来自总线系统的数据，并将数据继续传送给相关的其他总线系统。CAN数据总线系统间的数据交换举例。通过CAN总线对不同系统的信息进行多重使用是现代化车辆电气系统的一个特点。如图9-22所示，从驱动CAN总线到舒适CAN总线的信息传送过程。车外温度由保险杠内的温度传感器测得，并向仪表板内带显示单元的控制单元传送。仪表控制单元与驱动CAN总线连接。发动机专用数据例如冷却液温度、发动机转速，由发动机控制单元测量并提供给驱动CAN总线。在数据总线的诊断接口(网关)中驱动CAN总线的信息被转换到舒适CAN总线上，空调控制单元现在可以读取这些信息并将其用于空诃的调节。图9-22网关数据转换实例图如图9-23所示，Polo轿车上网关的第二个任务是将驱动CAN总线和舒适CAN总线上的诊断数据转换到车身导线上，反之亦然。这样就能将车辆、测量和信息系统VAS5051的数据用于自诊断。发动机控制单元、自动变速箱控制单元和舒适系统的中央控制单元有一根单独的车身导线。图9-23诊断数据转换示意图如图9-24所示是从驱动CAN总线到车身导线的信息传送过程的举例，由于导线连接中有一个故障，制动信号灯开关未向ABS控制单元提供信息。ABS控制单元连接在驱动CAN总线上，因而在它的故障代码存储器中存储了一个故障。图9-24诊断数据转换实例图为了使车辆、测量和信息系统VAS 5051能处理这些诊断数据，车载网络系统控制单元内的数据总线诊断接口将诊断信息从驱动CAN总线转换到车身导线上，这时数据并没有发生变化，也就是说车身导线上的信息内容与CAN总线上的是相同的。【任务实施】一、实施环境1汽车电器实训室或汽车整车实训室。2装有典型电动车窗的轿车（如帕萨特B5、奇瑞A3）、工具车（配有拆装工具）、工作台、解剖的典型电动车窗（如大众帕萨特B5）。3相应的维修手册或资料。二、实施步骤1.故障现象一辆上海别克轿车，在车辆行驶过程中，时常出现转速表、里程表、燃油表和冷却液温度表指示为零的现象。图9-25所示为上海别克轿车的电源系统的电路图图9-25 上海别克轿车的电源系统的电路图2.故障检修过程用TECH2扫描工具(微机故障诊断仪)读取故障码，发现各个电控模块均没有当前故障码，而在历史故障码中出现多个故障码。其中：SDM(安全气囊控制模块)中出现U1040一失去与AKS控制模块的对话：U1000-二级功能失效；U1064一失去多重对话。IPC(仪表控制模块)中出现u1016一失去与PCM的对话；BCM(车身控制模块)中出现U1000一二级功能失效3.故障分析和排除经过故障码的读取可以知道，该车的多路信息传输系统存在故障，因为OBD一11规定U字头的故障码为汽车多路信息传输系统的故障码。通过查阅电路图可以知道，上面的电控模块共用一根电源线，并且通过前围板。由于故障码为间歇性的，依此断定可能是这根电源线发生间歇性断路故障。经检查发现，此根电源是由于磨损导致接触不良，经过处理后故障排除【相关拓展】活动一 长安福特福克斯MS-CAN网络系统故障一辆2006年产长安福特福克斯1.8 L轿车，搭载手动变速器，行驶里程为2万 km，用户反映该车偶尔会出现电动车窗玻璃无法升降的情况，具体症状是，用遥控器整体打开、关闭几次全部车窗玻璃后，会出现玻璃只能下降不能上升的现象。根据用户反映的情况，我们对该车进行试车。经试车发现，用户反映的故障的确存在，同时我们还发现，当通过驾驶侧集控开关单独控制右后电动车窗玻璃几次后，也会出现全部电动车窗玻璃无法升降的现象，而升降其他车门电动车窗玻璃则不会出现此故障。图9-26门控单元通过中速CAN网络进行通讯辖区线路在长安福特福克斯轿车的车身电气控制系统中，4个电动车窗玻璃分别由4个门控单元控制，玻璃升降器电机与门控单元组合在一起，4个门控单元通过中速CAN网络进行通讯，如图9-26所示。根据维修经验，该车的电动车窗控制系统可能出现以下几个问题：多功能模块(CJB)故障、网络故障、门控单元故障、线路故障、开关故障及电机故障。结合该车的具体故障症状，笔者分析认为故障原因很有可能是CAN网络出现问题。因为如果是各车门门控单元、电机或开关出现问题，不会引起4个电动车窗玻璃升降功能全部失效的现象。图9-27车内的网络图我们首先连接故障诊断仪IDS对车辆进行检测，设备显示了多个故障码，且这些故障码的含义大都是U、P开头的关于仪表和PCM的内容。鉴于有CAN网络的相关故障码，笔者怀疑网络电压异常，于是决定在诊断接口处测量网络电压。根据该车的网络图，如图9-27所示，笔者利用万用表测量发现，HS-CAN网络电压及电阻均正常；MS-CAN的+、-端子均无电压，终端电阻为60 ，正常。在该车的MS-CAN网络系统中，2个端电阻分别安装在通用电器模块GEM和仪表控制单元ICM上，为此我们决定对它们进行重点检查。当笔者在检查GEM的供电、搭铁时发现，为GEM供电的熔丝F46断路，但检查相关线路并未发现有短路的地方。在将该熔丝更换后，起初反复试车玻璃升降功能均正常，但在多次操作后故障再次出现。此时再次检查熔丝F46正常，利用故障诊断仪IDS进行检测，设备又显示了多个故障码。经仔细对比，笔者发现，这些故障码与先前的故障码有所不同，GEM、RCM及门控单元相关故障码是这次才出现的。鉴于GEM、RCM及门控单元均是MS-CAN网络中的控制单元， 外界温度的信号传递也是先通过线路传送至GEM，再通过MS-CAN网络传送到组合仪表，而故障出现时又恰好仪表板上的安全气囊警告灯点亮、外界温度无显示，笔者判定故障还是出在MS-CAN网络上。于是笔者决定再次测量MS-CAN数据线的电压。经利用万用表测量2根数据线的电压发现，其中H线的电压竟为0 V；继续测量诊断接口3、4脚间的电阻，也接近0 欧姆，这说明MS-CAN的H线对地短路。那么短路点会在哪儿呢?根据该车的网络图，笔者先将C112插头断开，此时MS-CAN网络的H线不再对地短路。重新连接好C112插头后，再继续断开C112后面的门控单元进行检查。当切断右后门控制单元的C54插头时，H线不再对地短路，看来问题就在此处。于是笔者拆开右后门饰板，仔细检查网络数据线发现，由于门内线束的卡扣没有固定好，其中一根数据线已经被玻璃升降器的托架磨破了，如图 9-28所示，从而导致H线对地短路。在对损坏的线路进行修复后，反复试车故障排除。 图9-28玻璃升降器的托架磨破图总结：我们在日常的维修工作中经常会遇到拆卸门内饰板的情况，如维修门锁、玻璃升降器时。如果我们在维修时能够严格按照维修手册操作规程去做，就可以避免该车故障的发生。通过对该车故障的维修，提醒我们做事一定要严肃谨慎，小卡扣同样也会引发大问题。【相关复习】1.简述CAN工作原理及传递路线。2.CAN总线由哪几部分组成？任务3 LIN总线系统检修【任务分析】总线通讯技术自20世纪80年代开始应用在汽车上之后1，便在电子技术和汽车技术的推动下飞速发展，目前已形成了适用于不同场合的多种汽车总线标准，如MOST、CAN、TTP、LIN等。汽车总线中通讯节点和数据流量持续增加，节点日益复杂，使得汽车总线在重量、布置、成本、通信效率等方面面临困境，走出这一困境的出路在于实行汽车总线的网络化和分级制。A类总线局域互连网LIN（Local Interconnect Network）因此应运而生。LIN是一种结构分类 速 度 应用A 10Kbps100Kbps 实时控制，悬架控制、牵引控制、发动机控制ABS系统等简单、配置灵活、成本低廉的新型低速串行总线，主要用作CAN等高速总线的辅助网络或子网络。在带宽要求不高、功能简单、实时性要求低的场合，如车身电器的控制等方面，使用LIN总线，可有效的简化网络线束、降低成本、提高网络通讯效率和可靠性。【相关知识】一. LIN总线的组成如图9-29所示为奥迪车系CAN总线与L!N总线总成组成图。图9-29奥迪车系CAN总线与LIN总线组成示意图二. LIN总线含义LIN是Local Interconnect Network的缩写，其含义是局域互联网络，表示所有的控制单元都装在一个有限的空间内，所以它也被称为“局域子系统”。车上各个LIN总线系统之间的数据交换是由控制单元通过CAN数据总线实现的。汽车中的局域互联网络是指所有的控制单元都在一个系统总成内，如发动机系统、自动变速器系统、空调系统。LIN总线系统是单线式总线，底色是紫色，有标志色。该线的横截面面积为035 Inm2，无须屏蔽。LIN总线系统有主控制器和子控制器之分，整个总成内的主控制器和子控制器、子控制器和子控制器间的信息都由Lin总线相连，然后由主控制器通过CAN总线与外界相连，如图9-30所示。图9-30 CAN与LIN关系图LIN总线是CAN总线的子网，连接在CAN总线上的控制单元执行局域互联网(LIN)的主功能。所连接的局域互联网(LIN)副控制单元的诊断通过局域互联网(LIN)主控制单元进行，如图9-31所示。图9-31 HN主、副控制单元的关系图三 LIN总线传输特征1.最大传输率19.2 kbits。2.单线，基本色：紫色+标志色。3.使用主控制器的地址来进行诊断。四. LIN总线主控制单元LIN总线主控制单元连接在CAN数据总线上，它执行LIN的主功能。LIN总线主控制单元监控制数据传递和数据传递的速率，发送信息标题。主控制单元的软件内已经设定了一个周期，这个周期用于决定何时将哪些信息发送到LIN数据总线上以及发送多少次。该控制单元在LIN数据总线系统的I，IN控制单元与CAN总线之间起“翻译”作用，它是IIN总线系统中唯一与CAN数据总线相连的控制单元。通过MN主控制单元进行与之相连的LIN从控制单元的自诊断。如图9-32所示，空调控制单元和天窗控制单元就是两个I，IN主控制单元，前风窗加热器、鼓风机和两个温度传感器是空调HN中的从控制单元；天窗控制电动机则是天窗LIN中的从控制单元。图9-32 LIN总线内部组成示意图五.LIN总线从控制器每个LIN总线中最多可以连接16个从控制器，从控制器主要是接收或传送与主控制器的查询或指定有关的数据，如图9-33所示。图9-33 CAN、LIN与从控制器示意图从控制器诊断的内容(测量数据块、执行元件测试、设定、故障存储器查询)在主控制器地址的帮助下被读出或激活。在几次通信无效的尝试后，主控制器的故障存储器里会产生一个故障记忆“控制单元XY无信号通信”。LIN总线通信在通信断开时(拔下插头，通信参与者的