1、第七章 车载网络系统的故障与检修,第一节 车载网络系统故障 第二节 车载网络系统的故障检修 第三节 车载网络系统案例分析,第一节 车载网络系统故障,一、故障状态 二、故障现象 三、故障类型,一、故障状态,1.错误激活状态 2.错误认可状态 3.总线关闭状态,1.错误激活状态,错误激活状态是指正常参与总线通信的状态，当错误激活状态单元检测到错误时，输出错误激活标志。,2.错误认可状态,错误认可状态是指容易出现错误的状态。处于错误认可状态的组件可以参与总线上的通信，但为了不妨碍其组件的通信，接收信息时不能发出出错激活的通知。处于错误认可状态的组件检测到错误，但其余处于错误激活状态的组件若没有检测到
2、错误，即可判断为整个总线没有错误。当处于错误认可状态的组件检测到错误时，输出错误认可标志。,3.总线关闭状态,表7-1 错误状态与计数器数值的关系,表7-2 出错计数器数值的变化条件,3.总线关闭状态,表7-2 出错计数器数值的变化条件,3.总线关闭状态, TEC，REC二者满足一条即可。,表7-2 出错计数器数值的变化条件,二、故障现象,1)整个网络失效或多个电控单元不工作或工作不正常。 2)在不同系统、不同位置，同时表现出多个不同的故障现象，且故障现象之间没有任何关联。 3)个别电控单元或多个电控单元在接上专用诊断仪后无法与诊断仪通信。,三、故障类型,1.汽车电源系统引起的故障 2.节点故
3、障 3.链路故障,1.汽车电源系统引起的故障,车载网络系统的核心部分是含有通信IC芯片的电控单元，其正常工作电压在10.515.0V之间。若汽车电源系统提供的工作电压低于该值，会造成一些对工作电压要求较高的电控单元暂时停止工作，从而使整个车载网络系统暂时无法通信。如同用故障诊断仪在未起动发动机时就已经设定好要检测的传感界面，当发动机起动时，故障诊断仪往往又回到初始界面。,2.节点故障,(1)发送错误指令 在网络覆盖的电控单元内，某些电控单元由于受到外界干扰，错误地向执行器发出指令，使一些执行器不能按照预先设计的控制机理正确动作。 (2)电控单元内部短路 检修时，在网线未损坏的情况下，通常采用排
4、除法查找故障点。,3.链路故障,车载网络系统的链路(或通信线路)发生故障时，如通信线路短路、断路，以及由于线路物理性质引起的通信信号衰减或失真，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维修仪来观察通信数据信号是否与标准通信数据信号相符。另外，当车载网络系统工作不稳定时，使用故障诊断仪可以检测出有关总线的故障码。,第二节 车载网络系统的故障检修,一、检修注意事项 二、自诊断功能 三、故障检修步骤与检测方法,一、检修注意事项,图7-1 数据总线的检修,一、检修注意事项,1)使用测试器时，其开放端子电压应为7V或更低。 2)在检查电路之前确保
5、关闭点火开关，断开蓄电池负极电缆。 3)由于动力系统电控单元电路具有一定的敏感性，因此有专门的线路修理程序，要严格执行。 4)动力系统电控单元对电磁干扰极其敏感。 5)为避免损坏线束插接器端子，在对动力系统电控单元线束插接器进行测试时，务必使用合适的线束测试引线。 6)不要触摸动力系统电控单元插接器端子或动力系统电控单元电路板上的锡焊元件，以防因静电放电造成损坏。 7)在利用电焊设备进行焊接时，必须从动力系统电控单元上拆下线束插接器。 8)确保所有线束插接器连接可靠。 9)发动机运行时，不得从车辆电气系统上断开蓄电池电缆。,一、检修注意事项,10)在充电前，务必从车辆电气系统上断开蓄电池电缆。
6、 11)切勿使用快速充电器起动车辆。 12)确保蓄电池电缆端子连接牢固。 13)在安装新的动力系统电控单元前，确保类型正确，务必参见最新的备件信息。 14)当插接器需要更换时，只能更换认可的电气插接器，以保证正确的配合，并防止线路中电阻过大。,二、自诊断功能,1.采用CAN的车辆对诊断仪的要求 2.自诊断系统能识别的故障码,1.采用CAN的车辆对诊断仪的要求,(1)能够自动识别汽车电控单元的型号和版本 能够自动识别当前测试车型电控单元型号和版本，而不用人工选择车款、车型、诊断接口类型等信息。 (2)能够完全访问汽车电控单元上开放的存储资源 在汽车故障自诊断系统的设计过程中，预留了很多供外部诊断
7、设备访问的存储单元，这些存储单元存放了反映汽车运行的非常重要的数据。 (3)能够不失真地按照原厂要求显示从汽车电控单元上获取的数据 完全按照诊断通信协议获得诊断数据之后，必须按照原厂要求显示这些数据。 (4)支持以下功能：1)读取故障码。 2)清除故障码。 3)动态数据分析。 4)执行元件测试。 5)对特定的车系/车型支持专业功能,2.自诊断系统能识别的故障码,1)一条或两条数据线断路。 2)两条数据线同时断路。 3)数据线对搭铁短路或对正极短路。 4)一个或多个电控单元有故障。,图7-2 电控单元插接器断开 (能检测故障码),图7-3 两条通信总线断路 (能检测故障码),图7-4 仅一条通信
8、总线断路 (不能检测故障码),图7-5 3个电控单元通信中断,三、故障检修步骤与检测方法,1.故障检修步骤 2.故障检测方法,1.故障检修步骤,1)了解车载网络系统的结构形式，最好画出其网络结构基本框图。 2)了解该车型多路信息传输系统的特点。 传输介质，如双绞线、同轴电缆、光纤和无线电(蓝牙技术)等。 网络类型，如CAN网、LAN网等。 网络通信协议类型，如CAN协议、VAN协议、CCD协议、ABUS协议、HBCC协议和DLCS协议等。 3)了解车载网络系统的各种功能，如有无唤醒功能、休眠功能等。 4)检查汽车电源系统是否存在故障，检查交流发电机的输出波形是否正常等。 5)检查汽车多路信息传
9、输系统的链路是否存在故障。 6)检查是否为节点故障。 7)利用车载网络系统的故障自诊断功能。 连接专用诊断仪，与出现故障的各电控系统进行通信，并读取故障码。 如有故障码，按故障码的提示进行检查。当车载网络系统的故障码与其他故障码同时出现时，应优先对车载网络系统进行故障诊断。若诊断仪具有电控单元诊断支持监视器功能，可充分利用该功能确定故障位置。,1.故障检修步骤, 检查电控单元的电源供应及搭铁回路是否良好。 检查CAN总线的两根线路是否良好，最好用多通道示波器对其进行波形检测。如不正常，再用万用表检查其是否断路或短路。 拔下电控单元线束插接器，对电控单元在CAN总线接口两端的数据传递终端电阻进行
10、检测。如不符合要求，说明电控单元内部接触不良。 拔下电控单元线束插接器，检查CAN总线接口的接触情况，并使该电控单元在不接入车内网络系统的情况下观察故障现象的变化。若故障消失，则说明电控单元硬件损坏或内部软件故障(如未进行相应编程、设定等)。 对该电控单元进行重新设定，若故障不消失，则换用新电控单元，再视情况进行重新设定。,2.故障检测方法,(1)检测电控单元的功能故障 (2)检测CAN数据总线故障 (3)检测电控单元故障 (4)检查车载网络系统的链路故障 (5)检查车载网络系统节点(电控单元)故障 (6)检查软件故障与电控单元编程 (7)检查故障码 (8)数据总数的波形检测法,(1)检测电控
11、单元的功能故障,在检查数据总线系统之前，应确保所有与数据总线相连的电控单元无功能故障。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。,(2)检测CAN数据总线故障,1)两个电控单元组成的双线式数据总线系统的检测 2)3个或更多电控单元组成的双线式数据总线系统的检测如图7-7所示,图7-6 两个电控单元组成的双线式 数据总线系统的检测,1)两个电控单元组成的双线式数据总线系统的检测,图7-7 3个电控单元组成的双线式 数据总线系统的检测,2)3个或更多电控单元组成的双线式数据总线系统的检测,(3)检测电控单元故障,1)了解车载网络系统的输入/输出信号 2)检查汽车电源系
12、统故障,1)了解车载网络系统的输入/输出信号,网络系统中的某些输出信号没有时，可以怀疑发送这些信号的电控单元可能存在故障。通过CAN系统的输入/输出信号表，可确定某个信号的发送流程。诊断故障时，可通过查看相应的数据流缩小故障范围。例如，在查找车速表无车速显示的故障时，要了解车速是由ABS(ABS/TCS)HU/CM或DSC HU/CM，还是由PCM发送到组合仪表的。,2)检查汽车电源系统故障,若汽车电源系统提供的工作电压低于10.515.0V，会使电控单元暂时停止工作，从而使整个车载网络系统无法通信。此时，除检查蓄电池电压、插接器连接情况、相关的熔丝、发动机与车身的搭铁、相应电控单元的电源供给
13、等情况外，还应检查交流发电机的输出波形是否正常。若不正常将产生信号干扰故障。,(4)检查车载网络系统的链路故障,常见的网络故障现象如下： 1)数据总线的两根导线短路。若两根导线之间短路，将导致整个网络失效。 2)导线对搭铁短路。若两根导线中的某一根搭铁短路，则接上诊断仪诊断时，无电控单元响应。 3)导线对电源短路。若两根导线中的某一根对电源短路，将导致整个网络失效。 4)一根导线断路。若一根导线断路，则仍可进入“DATA LINK DIAGNOSTIC”(数据链接诊断)菜单并进行测试。 5)两根导线都断路。若两根导线在靠近数据链接接头(诊断插接器)处发生断路，诊断仪和网络之间将无法通信。但网络
14、的一个分支上两根导线都断路时，只有断点后面的电控单元无法与诊断仪通信。,(4)检查车载网络系统的链路故障,6)两根导线均对搭铁短路。若两根导线都对搭铁短路，将导致整个网络失效。各电控单元将按“故障模式”工作。汽车可以起动或行驶，但电控单元将只能使用与其直接连接的传感器。 7)电控单元内部故障。若网关彻底损坏，将导致整个网络失效。,图7-8 数据总线波形,(4)检查车载网络系统的链路故障,(5)检查车载网络系统节点(电控单元)故障,节点故障包括软件故障和硬件故障。车载网络系统中每个电控单元的内部都有一个CAN控制器和一个CAN收发器，作为车载网络系统终端的两个电控单元，其内部还装有一个数据传递终
15、端，即一个电阻。对于高速数据传输系统，该电阻通常为120左右。因此，在检查这两个终端电控单元时，可先对其内部的数据传递终端电阻进行测量。,(6)检查软件故障与电控单元编程,软件故障即传输协议或软件程序有缺陷或冲突，从而使车载网络系统通信出现混乱或无法工作。 在更换新的电控单元后，必须对电控单元进行重新编码，可用厂家专用的诊断仪进行编码，按菜单提示进行操作。,(7)检查故障码,1)手动检查法(使用诊断检查线) 2)使用丰田手持检测仪检查,(8)数据总数的波形检测法,1)检测前的准备工作 2)CAN总线的波形测量,图7-9 动力CAN的连接方式,2)CAN总线的波形测量,2)CAN总线的波形测量,
16、 测量接线方法 动力CAN总线的标准波形 动力CAN总线的CAN-H与CAN-L之间的短路波形及说明 动力CAN总线的CAN-L断路波形 动力CAN总线的CAN-L与搭铁短路波形 动力CAN总线的CAN-L与正极短路波形 动力CAN总线混装波形,图7-10 测量接线方法, 测量接线方法,图7-11 动力CAN总线标准波形 1通道D2的电压单位设定 2通道D2的零线 3通道D2，测量CAN-L信号 4通道D1的零线 5通道D1，测量CAN-H信号 6通道D1的电压单位设定 7触发点的设定 8时间单位设定, 动力CAN总线的标准波形, 动力CAN总线的CAN-H与CAN-L之间的短路波形及说明,图
17、7-12 CAN-H与CAN-L之间的短路波形, 动力CAN总线的CAN-H与CAN-L之间的短路波形及说明,图7-13 CAN-H与CAN-L之间短路说明, 动力CAN总线的CAN-L断路波形,图7-14 CAN-L断路波形, 动力CAN总线的CAN-L断路波形,图7-15 CAN-L断路波形说明, 动力CAN总线的CAN-L与搭铁短路波形,图7-16 CAN-H与搭铁短路波形, 动力CAN总线的CAN-L与搭铁短路波形,图7-17 CAN-H与搭铁短路波形说明, 动力CAN总线的CAN-L与正极短路波形,图7-18 CAN-L与正极短路波形, 动力CAN总线的CAN-L与正极短路波形,图7
18、-19 CAN-L与正极短路波形说明, 动力CAN总线混装波形,图7-20 动力CAN总线混装波形, 动力CAN总线混装波形,图7-21 动力CAN总线混装波形说明,第三节 车载网络系统案例分析,1.上海大众帕萨特(PASST)1.8T B5轿车舒适总线故障 2.上海波罗(POLO)轿车电动车窗不工作 3.高尔夫(Golf)1.6L轿车动力总线故障 4.奥迪(Audi)A6 2.8L轿车ABS不工作 5.奥迪(Audi)A6 2.4L轿车ASR警告灯亮，行驶加速困难 6.奔驰(Benz)S320轿车音频系统故障 7.上海别克(Buck)GL轿车总线控制系统故障 8.大切诺基(Grand Che
19、rokee)吉普车子局域网系统故障 9.东风日产天籁(Teana)230JM轿车发动机故障 10.丰田普拉多(PRADO)汽车事故修复后，左后电动车窗工作异常,1.上海大众帕萨特(PASST)1.8T B5轿车舒适总线故障,(1)故障现象 (2)故障诊断与排除 (3)说明分析,(1)故障现象,1)中央门锁和电动玻璃升降器不能正常工作，初步检查时发现点火开关无论开与闭，都只有左前门的中央门锁和左前门的电动玻璃升降器可以正常工作，其他车窗的电动玻璃升降器都不工作。 2)按动其他门窗上的控制开关，各门窗开关均能正常工作。 3)如果将钥匙保持在开锁或闭锁位置，也只有左前门的电动玻璃升降器可以工作。,(
20、2)故障诊断与排除,1)与左前门窗电控单元没有通信。 2)与右前门窗电控单元没有通信。 3)与左后门窗电控单元没有通信。 4)与右后门窗电控单元没有通信。 5)与CAN数据总线诊断接口J533没有通信。 6)舒适系统数据总线单线运行模式。 7)电控单元不正确编码。,(3)分析说明,由于右后门的车门电控单元到中央电控单元的CAN-H线路接触不良，当右后门电动玻璃升降器或闭锁电动机工作振动时，接触不良的断点会使通信中断或产生不规律的信号脉冲，干扰CAN总线的正常通信，中央电控单元的信息无法可靠传递给其他电控单元，并记录这些故障，最终停止通信，从而出现该车故障。,2.上海波罗(POLO)轿车电动车窗
21、不工作,(1)故障现象 (2)故障检测与排除 (3)故障分析,(1)故障现象,上海大众POLO轿车(配备手动变速器和两前门电动窗，无中央门锁)在某装饰部加装一套防盗器和中央门锁后，电动车窗无法工作。,(2)故障检测与排除,(2)故障检测与排除,(3)故障分析,该车故障的真正原因是电控单元编码错误。分析造成电控单元编码错误的原因时，推断可能是在装饰部安装防盗器和中央门锁时，工作人员用试灯测量电控单元插接器端子，查找某个信号或电源时，误把试灯接头插入诊断导线K线或L线。错误地给了电控单元一个编码信号，从而导致此故障。,3.高尔夫(Golf)1.6L轿车动力总线故障,(1)故障现象 (2)故障诊断与
22、排除,(1)故障现象,发动机不能起动，组合仪表盘上的机油警告灯以及ABS、ASR、SRS等警告灯均报警。,(2)故障诊断与排除,用VAS5051示波器检测发动机电控单元，发现故障码为：发动机电控单元无法通信，SRS无法通信，ABS无法通信，数据总线故障，发动机电控单元锁死。检测仪表电控单元“17”和网关电控单元“19”，查询出类似发动机的故障码。因为各系统的故障码中都包含数据总线故障，用VAS5051示波器测量CAN数据传输总线的波形，CAN-H信号为接近0V的一条直线，CAN-L信号正常，即处于单线运行状态。拆下仪表盘，拔开绿色插接器，测量线束端的端子“19”(CAN-H信号)与搭铁间电阻为
23、0，测量端子“20”(CAN-L信号)与搭铁间电阻为2.6k。,4.奥迪(Audi)A6 2.8L轿车ABS不工作,(1)故障现象 (2)故障诊断与排除,(1)故障现象,奥迪A6 2.8L轿车采用自动变速器，装备有ABS和ASR。该车ABS指示灯常亮，且ASR指示灯也同时亮起，但ABS不起作用。该车进厂维修前，曾因事故更换过ABS液压泵总成。,(2)故障诊断与排除,用专用检测仪VAG1551检测时，发现ABS有3个故障，分别为左前轮速传感器G45损坏、CAN总线故障以及CAN总线软件监控信号丢失，用专用检测仪无法清除故障码。,5.奥迪(Audi)A6 2.4L轿车ASR警告灯亮，行驶加速困难,
24、(1)故障现象 (2)故障诊断与排除,(1)故障现象,在行驶中突然出现ASR(驱动防滑转控制系统)警告灯亮，接着组合仪表上所有指示灯都熄灭，此时车辆行驶加速困难。驾驶员勉强把车开了一段路程后，组合仪表上的机油警告灯亮，驾驶员只好将发动机熄火，但发动机再也无法起动，而且组合仪表上ESP(电子稳定程序)指示灯和挡位指示灯在点火开关处于“ON”位时都不亮。驾驶员只好把车辆拖至驻地。次日，该乘用车又能正常起动，于是将车开到修理厂进行检修。,(2)故障诊断与排除,1)发动机电控单元。 CAN数据总线缺少ABS电控单元信息。 CAN电控单元通信网络有故障。 发动机电控单元锁死。 电子节气门故障灯K132有
25、故障。 2)自动变速器电控单元。 3)仪表电控单元。 发动机电控单元闭锁。 CAN数据总线驱动不良。 发动机电控单元没有通信。 自动变速器电控单元没有通信。 4)ABS电控单元。 1)自动变速器电控单元：58号及60号端子。 2)仪表电控单元：29号和30号端子。 3)ABS电控单元：18号和19号端子。,6.奔驰(Benz)S320轿车音频系统故障,(1)故障现象 (2)故障诊断与排除,(1)故障现象,奔驰S320轿车当启动COMMAND主机使用音频时，只有收音机正常(有声音)，电话、CD以及语音控制系统均不正常(无声音)。,(2)故障诊断与排除,图7-22 DDB系统光纤数据线,7.上海别
26、克(Buck)GL轿车总线控制系统故障,(1)故障现象 (2)故障诊断 (3)故障分析 (4)分析说明,(1)故障现象,1)组合仪表、发动机转速表、燃油表和温度表同时不工作，并且指示在最低位置；燃油警告灯亮；无挡位显示；车辆立即维修(Service Vehicle Soon)灯亮。 2)加速不良 原来轻松通过的坡道，现在需猛踩加速踏板冲坡才能通过。,(2)故障诊断,1)PCM故障，部分(通信)功能失效。 2)PCM正常，但与二级总线的通信中断。,图7-23 别克轿车通信线路,(3)故障分析,1)PCM通过二级数据总线向仪表组件传送数据，再由组合仪表组件驱动发动机转速表指针偏转。 2)燃油液面传
27、感器将燃油位置信号传递给PCM，PCM通过二级串行数据总线向仪表组件传送燃油液面数据，再由组合仪表驱动燃油表指针偏转。 3)冷却液温度数据在PCM内计算，PCM通过二级串行数据总线向仪表组件传递冷却液温度数据，再由组合仪表驱动温度表指针偏转。 4)位于变速器外壳上的挡位开关将变速杆位置信号送往动力系统电控单元PCM，PCM再将此信号处理翻译后，通过二级数据总线送往组合仪表，在组合仪表上将有正确的变速杆位置显示。 5)当发动机起动后，立即维修车辆指示灯，接通约3s，以便进行灯泡检测。 6)故障码“U1255”的说明。 7)造成车辆加速不良故障的原因。,(4)分析说明,上海别克轿车装备有多种电控单
28、元，如PCM、BCM、EBCM、SRS电控单元，组合仪表电控单元，空调电控单元，音响(舒适、娱乐)电控单元等，这些电控单元之间要进行数据传输，如果任意两个电控单元之间都用导线连接起来，电路将变得复杂且不可靠。采用总线控制的车辆，无论是总线网络故障，还是挂在总线上的任一电控单元出现故障，都可能对其他电控单元(或部件)产生影响，使其不能正常工作。所以，排除这类故障时，检修思路不能仅仅局限在故障部件，还要考虑总线上的其他部件的影响。,8.大切诺基(Grand Cherokee)吉普车子局域网系统故障,(1)故障现象 (2)故障分析与排除,(1)故障现象,一辆大切诺基(V8)ABS警告灯亮，车门遥控器
29、(RKE)不能锁住左前门。,(2)故障分析与排除,图7-24 正常RKE开锁时系统信息传递,(2)故障分析与排除,图7-25 正常用车窗主控开关开窗时的系统信息传递,(2)故障分析与排除,图7-26 大切诺基PCI局域网络通信系统,9.东风日产天籁(Teana)230JM轿车发动机故障,(1)故障现象 (2)故障诊断与排除,(1)故障现象,发动机无法起动，接通点火开关后前照灯近光灯常亮。,(2)故障诊断与排除,图7-27 故障部位,(2)故障诊断与排除,1)关闭点火开关。 2)断开BCM线束插接器M3和M4。 3)检查BCM线束插接器M3上的11和38端子电压，以及M4上的42和55端子电压。,图7-28 检查BCM线束插接器端子电压,(2)故障诊断与排除,图7-29 检查BCM线束搭铁线,(2)故障诊断与排除,表7-5 检查BCM线束搭铁线,(2)故障诊断与排除,图7-30 检查BCM线束CAN数据总线线路,(2)故障诊断与排除,10.丰田普拉多(PRADO)汽车事故修复后，左后电动车窗工作异常,(1)故障现象 (2)故障诊断与排除,(1)故障现象,事故车修复后，左后电动车窗控制开关能控制车窗升降，但无自动控制升降和防夹功能，同时驾驶侧的主开关不能控制左后电动车窗升降，其他车窗自动控制升降和防夹功能正常。,(2)故障诊断与排除,图7-31 电动车窗网络控制原理,
