故障診斷方法有哪三種 CAN故障診斷方法介紹

目前國(guó)內(nèi)商用汽車(chē)普遍采用J1939通信協(xié)議構(gòu)架CAN通信網(wǎng)絡(luò)。CAN總線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，如何高效地查找故障原因，一直是困擾維修工一大難題。

本文以歐曼GTL超能版重卡為例，就CAN線(xiàn)開(kāi)路和短路故障給出了排查方案，相信會(huì)對(duì)廣大維修工有所幫助。歐曼GTL超能版重卡CAN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示。 ?



歐曼GTL重卡CAN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 歐曼GTL超能版重卡共鋪設(shè)三條CAN總線(xiàn)。P-CAN稱(chēng)為動(dòng)力CAN，主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ECM、中央控制單元CBCU、ABS控制器等模塊間的通信。

I-CAN稱(chēng)為儀表CAN，主要用于CBCU、儀表間、左右門(mén)控單元、行駛記錄儀等模塊間的通信。GTL超能版與普通GTL不同之處在于，ECM與NOX傳感器模塊間單獨(dú)設(shè)有一條CAN通信線(xiàn)，專(zhuān)門(mén)用于兩者間通信。

一、休眠法診斷開(kāi)路故障

當(dāng)CAN總線(xiàn)發(fā)生開(kāi)路故障時(shí)，斷電異側(cè)通信將不能完成。只要CAN線(xiàn)有開(kāi)路，不論是干線(xiàn)開(kāi)路，還是支線(xiàn)開(kāi)路，只要逐一斷開(kāi)每個(gè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)CAN-H、CAN-L電壓和電阻，總會(huì)發(fā)現(xiàn)異常。

正常情況下檢測(cè)CAN-H、CAN-L電壓與電阻應(yīng)符合以下規(guī)范：2.5V＜VH＜3.5V；1.5V＜VL＜2.5V；VH+VL=5V；50Ω＜RHL＜70Ω。畢竟逐一拆下每個(gè)模塊總線(xiàn)連接操作起來(lái)相對(duì)復(fù)雜，那么是否有更簡(jiǎn)捷的檢測(cè)方法來(lái)判定故障區(qū)域呢?答案是肯定的，下面分別介紹用于CAN線(xiàn)開(kāi)路的休眠法診斷。

開(kāi)路故障發(fā)生往往致使局部通信不能完成，而不像多數(shù)的短路故障一樣、使整個(gè)一條網(wǎng)絡(luò)癱瘓。當(dāng)認(rèn)定線(xiàn)路有開(kāi)路故障發(fā)生時(shí)，維修工借助特定操作，僅僅對(duì)診斷接口CAN線(xiàn)進(jìn)行檢測(cè)即可判定那一段線(xiàn)路出現(xiàn)了問(wèn)題，其要點(diǎn)是逐一單獨(dú)喚醒一個(gè)節(jié)點(diǎn)（模塊）、保持其它模塊處于休眠狀態(tài)。為什么要使其它模塊休眠呢？ ?



模塊均處于喚醒狀態(tài)時(shí)，P-CAN診斷接口檢測(cè)示意圖 我們以P-CAN為例說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。如果所有節(jié)點(diǎn)均處于喚醒狀態(tài)，當(dāng)支線(xiàn)（圖中紅線(xiàn)部分）和部分干線(xiàn)（圖中綠線(xiàn)部分）有開(kāi)路時(shí)，我們?cè)谠\斷接口檢測(cè)到的電阻和電壓均是正常的，無(wú)法對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。

如果我們采用休眠法診斷，情況就會(huì)大不一樣。不同部位故障、得到不同檢測(cè)結(jié)果。反過(guò)來(lái)說(shuō)我們根據(jù)不同的檢測(cè)結(jié)果就可以判斷導(dǎo)線(xiàn)開(kāi)路的部位。

例如當(dāng)ECM的84號(hào)針腳與終端電阻間（P-CANH的綠線(xiàn)部分）開(kāi)路時(shí)，如果使CBCU和ABS控制器休眠（斷開(kāi)CBCU供電保險(xiǎn)F5、F10及ABS保險(xiǎn)F30。如果選裝了防盜、GPRS，也要為其斷電使之休眠）。鑰匙開(kāi)關(guān)置于ON檔，只保持ECM喚醒。電壓檢測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)CANH和CANL電壓相等、且為CANL電壓，即1.5V＜VH=VL＜2.5V。關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)，檢測(cè)R6、14應(yīng)為60Ω。

當(dāng)ECM的62號(hào)針腳與終端電阻間（P-CANL的綠線(xiàn)部分）開(kāi)路時(shí)，如果使CBCU和ABS控制器休眠，只保持ECM喚醒，電壓檢測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)CANH和CANL電壓相等、且為CANH電壓，即2.5V＜VH=VL＜3.5V。關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)，檢測(cè)R6、14應(yīng)為60Ω。

當(dāng)P-CANH的藍(lán)線(xiàn)部分開(kāi)路時(shí)，如果使CBCU和ABS控制器休眠，只保持ECM喚醒，電壓檢測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)CANH和CANL電壓相等、且為CANL電壓，即1.5V＜VH=VL＜2.5V。關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)，檢測(cè)R6、14應(yīng)為120Ω。 當(dāng)P-CANL的藍(lán)線(xiàn)部分開(kāi)路時(shí)，如果使CBCU和ABS控制器休眠，只保持ECM喚醒，電壓檢測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)CANH和CANL電壓相等、且為CANH電壓，即2.5V＜VH=VL＜3.5V。關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)，檢測(cè)R6、14應(yīng)為120Ω。

當(dāng)P-CANH的橙色部分開(kāi)路時(shí)，如果我們使CBCU和ABS控制器休眠，只保持ECM喚醒，電壓檢測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)：VH=0；1.5V＜VL＜2.5V。關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)，檢測(cè)R6、14應(yīng)為∞。 當(dāng)P-CANL的橙色部分開(kāi)路時(shí)，如果我們使CBCU和ABS控制器休眠，只保持ECM喚醒，電壓檢測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)VL=0；2.5V＜VH＜3.5V。關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)，檢測(cè)R6、14應(yīng)為∞。

當(dāng)P-CANH的CBCU支線(xiàn)部分開(kāi)路時(shí)，保持鑰匙開(kāi)關(guān)關(guān)閉，打開(kāi)車(chē)門(mén)、喚醒CBCU。電壓檢測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)CANH和CANL電壓相等、且為CANL電壓，即1.5V＜VH=VL＜2.5V。關(guān)閉車(chē)門(mén)（同時(shí)確認(rèn)危險(xiǎn)報(bào)警開(kāi)關(guān)關(guān)閉、小燈關(guān)閉）、使CBCU休眠，檢測(cè)R6、14應(yīng)為60Ω。

當(dāng)P-CANL的CBCU支線(xiàn)部分開(kāi)路時(shí)，保持鑰匙開(kāi)關(guān)關(guān)閉，打開(kāi)車(chē)門(mén)、喚醒CBCU。電壓檢測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)CANH和CANL電壓相等、且為CANH電壓，即2.5V＜VH=VL＜3.5V。關(guān)閉車(chē)門(mén)（同時(shí)確認(rèn)危險(xiǎn)報(bào)警開(kāi)關(guān)關(guān)閉、小燈關(guān)閉）、使CBCU休眠，檢測(cè)R6、14應(yīng)為60Ω。

當(dāng)P-CANH的ABS支線(xiàn)部分開(kāi)路時(shí)，使CBCU和ECM控制器休眠（斷開(kāi)CBCU供電保險(xiǎn)F5、F10及ECM的IG保險(xiǎn)F29）。打開(kāi)鑰匙開(kāi)關(guān)、喚醒ABS控制單元，電壓檢測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)CANH和CANL電壓相等、且為CANL電壓，即1.5V＜VH=VL＜2.5V。關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)，檢測(cè)R6、14應(yīng)為60Ω。

當(dāng)P-CANL的ABS支線(xiàn)部分開(kāi)路時(shí)，使CBCU和ECM控制器休眠（斷開(kāi)CBCU供電保險(xiǎn)F5、F10及ECM的IG保險(xiǎn)F29）。打開(kāi)鑰匙開(kāi)關(guān)、喚醒ABS控制單元，電壓檢測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)CANH和CANL電壓相等、且為CANH電壓，即2.5V＜VH=VL＜3.5V。關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)，檢測(cè)R6、14應(yīng)為60Ω。

【故障案例】

一臺(tái)由北京福田戴姆勒汽車(chē)有限公司2014年11月生產(chǎn)的BJ4259型GTL超能版牽引車(chē)（VIN：LRDS6PEB0ER019568），行駛63450km，發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)、且診斷儀無(wú)法連接。檢測(cè)在診斷接口CAN線(xiàn)電壓和電阻未發(fā)現(xiàn)異常：打開(kāi)鑰匙開(kāi)關(guān)，CAN-H電壓2.7V、CAN-L電壓2.3V；關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)，CAN-H與CAN-L間電阻59.9Ω。

拆下F5、F10、F30保險(xiǎn)，使CBCU和ABS控制單元休眠，打開(kāi)鑰匙開(kāi)關(guān)，重新對(duì)診斷接口CAN線(xiàn)進(jìn)行測(cè)量，得到如下結(jié)果：CAN-H電壓2.7V、CAN-L電壓2.7V。

關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)，測(cè)量CAN-H與CAN-L間電阻為59.9Ω。依據(jù)此測(cè)量結(jié)果，能夠確認(rèn)ECM/OEM插接器62#針腳至ECM端終端電阻間導(dǎo)線(xiàn)開(kāi)路。

拆下ECM/OEM插接器和ECM端終端電阻，測(cè)量CAN-L與62#針腳電阻為無(wú)窮大、確認(rèn)了此段CAN-L已經(jīng)開(kāi)路。 故障排除：對(duì)開(kāi)路導(dǎo)線(xiàn)維修后，通信故障排除。

二、分割法診斷短路故障

CAN常見(jiàn)的短路故障包括CANH對(duì)地短路、CANL對(duì)地短路、CANH和CANL間短路三類(lèi)。其中CANL搭鐵CAN線(xiàn)仍然是可以通信的。CANH對(duì)地短路、CANH和CANL間短路將使整條CAN線(xiàn)癱瘓。

下面介紹用于CAN線(xiàn)短路的分割法診斷。

短路故障，通過(guò)在診斷接口測(cè)量電阻可以確認(rèn)。關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)，并確認(rèn)CBCU未被喚醒（未打開(kāi)車(chē)門(mén)、小燈、危險(xiǎn)報(bào)警燈，也可拆開(kāi)電瓶線(xiàn)）。如果檢測(cè)CANH或CANL對(duì)地電阻接近0，即可認(rèn)定CAN線(xiàn)對(duì)地短路。如果檢測(cè)CANH和CANL間電阻接近0，即可認(rèn)定CANH和CANL間短路。

一單確認(rèn)短路故障，即可利用分割法，確認(rèn)短路最小線(xiàn)段或損壞的模塊。分割法核心就是逐一斷開(kāi)線(xiàn)路中間的插接器，通過(guò)檢測(cè)電阻值的變化來(lái)幫助確認(rèn)故障點(diǎn)。

畢竟節(jié)點(diǎn)內(nèi)部短路故障較少發(fā)生，比較恰當(dāng)?shù)淖龇ㄊ?，首先將?chē)身線(xiàn)束插接器B22和車(chē)架線(xiàn)束插接器F13斷開(kāi)，然后重新測(cè)量電阻（線(xiàn)間短路，測(cè)量RHL，CANH搭鐵測(cè)量RH地，CANH搭鐵測(cè)量RH地），如果電阻值變?yōu)?20Ω，說(shuō)明短路發(fā)生在車(chē)架線(xiàn)束（駕駛室外）；如果電阻值仍為0Ω，說(shuō)明短路發(fā)生在車(chē)身線(xiàn)束（駕駛室內(nèi)）。

如果確認(rèn)短路發(fā)生在車(chē)架線(xiàn)束時(shí)，應(yīng)逐一斷下ECM插接器和ECM終端，重新測(cè)量CANH（或CANL）對(duì)地電阻或CANH和CANL間電阻。

如果拔下ECM插接器及ECM終端后，電阻變?yōu)椤蓿f(shuō)明線(xiàn)路正常、終端電阻或ECM損壞；否則說(shuō)明車(chē)架線(xiàn)束中CAN線(xiàn)存在故障、應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢修或更換。

如果確認(rèn)短路發(fā)生在車(chē)身線(xiàn)束時(shí)，應(yīng)將ABS線(xiàn)束K3插接器和車(chē)身線(xiàn)束B(niǎo)109插接器斷開(kāi)，重新測(cè)量診斷接口CANH和CANL間電阻或CAN線(xiàn)對(duì)地電阻，如果電阻變?yōu)檎＃f(shuō)明故障在ABS線(xiàn)束或ABS控制器；如果電阻仍接近0，說(shuō)明故障與ABS線(xiàn)束無(wú)關(guān)。

接著應(yīng)斷開(kāi)CBCU的插接器C，重新測(cè)量電阻，如果電阻仍接近0，應(yīng)對(duì)車(chē)身線(xiàn)束進(jìn)行維修或更換線(xiàn)束。

【故障案例】

一臺(tái)由北京福田戴姆勒汽車(chē)有限公司2015年3月生產(chǎn)的BJ4259型GTL超能版牽引車(chē)（VIN：LRDS6PEBXFT003589），行駛41339km，運(yùn)行中儀表顯示異常：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、機(jī)油壓力表和水溫表歸零（注:這些信號(hào)來(lái)自P-CAN）；中央的液晶顯示屏灰屏（如下圖所示）。這是P-CAN故障的典型特征。

關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)，測(cè)量診斷接口CAN-H對(duì)地電阻4.5Ω，這說(shuō)明CAN-H已經(jīng)對(duì)地短路。 拆下車(chē)身線(xiàn)束與車(chē)架線(xiàn)束間X3Y5對(duì)接插頭，重新對(duì)診斷接口CAN-H對(duì)地電阻進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果為無(wú)窮大，這說(shuō)明短路發(fā)生在駕駛室外的車(chē)架線(xiàn)束。斷開(kāi)ECM的OEM插接器，檢測(cè)OEM插接器的82號(hào)針腳對(duì)地電阻為4.5Ω，這就確認(rèn)了短路發(fā)生在車(chē)架線(xiàn)束，而不是ECM本身問(wèn)題。

故障排除：剖開(kāi)線(xiàn)束檢查發(fā)現(xiàn)CAN-H對(duì)地線(xiàn)短路了。對(duì)導(dǎo)線(xiàn)維修后，儀表故障排除。??




審核編輯：劉清