卡罗拉1ZR-FE发动机CAN总线系统故障排除及诊断经验总结

宋 健

（湖北省荆州市荆州职业技术学院机电（汽车）工程学院，湖北 荆州 434000）

使用维修

卡罗拉1ZR-FE发动机CAN总线系统故障排除及诊断经验总结

宋 健

（湖北省荆州市荆州职业技术学院机电（汽车）工程学院，湖北 荆州 434000）

本文通过一例CAN总线系统故障，阐述了1ZR-FE发动机CAN总线系统工作原理及常见故障，并结合多年维修经验对卡罗拉轿车CAN总线系统的故障诊断与排除方法做出总结，以供读者参考。

卡罗拉；CAN；总线；故障；排除；经验总结

CLC NO.:U472.4Document Code:BArticle ID:1671-7988(2014)02-96-03

1、故障现象

一辆天津一汽生产的2012款卡罗拉1.6GL AT轿车，发动机型号1ZR-FE，行驶里程1万公里，起动时出现ABS故障指示灯，PSP指示灯异常点亮，发动机转速表指针在0～400rpm之间抖动，加速迟缓等现象。

使用红盒子诊断仪读取故障码，发现诊断仪无法与发动机控制单元通讯。根据经验判断，多个故障灯同时点亮，故障诊断仪又无法通讯的情况多半与CAN总线系统故障相关。

2、1ZR-FE发动机CAN总线系统概况

1ZR-FE发动机使用的CAN总线系统是一个用于实时应用的串行数据多路通信系统。该系统可检测CAN-H与CAN-L总线电压差进行通信，终端是两个具有120Ω阻值的终端电阻器，分别位于ECM和组合仪表单元内。本系统主要包含三个部分：一

是介于ECM和组合仪表单元之间的通信线束的主总线；二是从主总线并联出来的连接ECU或传感器的支线；三是并联安装在CAN主总线末端的两个120Ω的终端电阻器。系统根据两条CAN线的电压差判断工作是否正常。

从上图可见，通过CAN通信系统进行通信部件包括有ECM、组合仪表、主车身ECU、中央气囊传感器总成、动力转向ECU、空调放大器、防滑控制ECU、认证ECU（带智能上车和起动系统）、横摆率传感器（带VSC）、转向角传感器（带VSC或驻车辅助监视系统）、电视摄像机ECU（带驻车辅助监视系统）以及DLC3诊断座接口等。其中除防滑控制ECU使用一个单独的2号集线器以外，其它共用一个1号集线器。查阅资料，CAN-H和CAN-L之间正常状态应具备60Ω左右的电阻，同时CAN-H与CAN-L分别对搭铁线和对电源线之间均不导通。笔者怀疑CAN总线系统出故障的概率较大，因此从最方便的地方入手。

3、故障诊断与排除

根据维修手册，使用查电阻的方法能判断故障的大致范围及类型。笔者首先诊断座中6号脚与14号脚之间的电阻，显示为69Ω，由此可判断CAN主总线或支线存在断路故障。根据上图分析，断开集线器就可以把整个CAN系统分为两个较为独立的部分，并且比较方便的测量支线间的电阻或总线对搭铁及对电源线之间的导通情况。

1号集线器涉及到的ECU较多，断开1号集线器后，使用万用表测量端子处的电阻都是60Ω左右，说明1号集线器上的几个CAN通讯线都正常。断开2号集线器之后，测量CAN-H与CAN-L线间电阻显示无穷大，并且此时诊断仪能读取数据，说明故障发生在2号集线器所连接的防滑控制ECU或其连接线束中。

本着能修尽量不换的原则，笔者依次检查2号集线器A47-8（CAN-H）与ABS控制单元A51-25（CAN-H）之间电阻小于1Ω、A47-19(CAN-L)与A51-14（CAN-L）之间电阻无穷大。依次检查连接线束，发现CAN-L线束断路（图中白色线束为CAN-L）。

力转向PSP指示灯均在自检2s后自动熄灭，观察转速表，发动机转速稳定在680rpm左右，使用红盒子故障诊断仪读取数据流，一切正常。故障已经排除。

4、故障总结

很多人第一感觉只要涉及CAN就都是非常棘手的问题，在此笔者结合自身经验总结一下关于CAN总线系统故障的检测方法。

首先熟悉车辆使用CAN总线系统的类型，卡罗拉轿车使用的CAN总线系统相对来说比较简单，并且排除方法也是简单易懂。其次就是熟悉故障发生的类型及判断方法，再次就是了解一般故障所对应的故障现象。

以下为故障检修是的注意事项：

（1）点火开关置于ON，观察仪表板上相应的指示灯是否正常工作。MIL故障指示灯会常亮，ABS指示灯、PSP指示灯、安全气囊指示灯等均应在自检完成后自动熄灭，若多个指示灯均异常亮起，故障多半发生在公共部分即CAN总线通讯上；

（2）连接故障诊断仪，尝试进入ECM读取故障码，若解码仪无法进入，在确定诊断座16号脚电源供应正常之后，故障锁定在ECM和CAN总线系统之间。

（3）起动发动机，观察转速表指针是否指示相应的转速。如果指针指示正常，排除CAN系统故障；如果指针显示为零或指针在0～400rpm之间跳动，可以断定故障发生在CAN总线上。并且指针显示为零说明CAN-L故障，指针跳动说明CAN-H发生故障。

（4）通过测量DLC诊断座6号针脚与14号针脚之间的电阻可大致判断故障发生的类型。电阻小于50Ω说明总线间存在短路故障，大于69Ω说明总线间存在断路故障。同时，组合仪表和ECM分别是CAN总线的两个终端电阻，各自有120Ω阻值，断开其中一个，测量总线间电阻应该在120Ω左右。从每一个支线电阻测量都能测到60Ω左右的电阻，若非如此，说明故障发生在相应的支线上。

（5）若故障诊断仪支持CAN系统扫描功能，若无故障，诊断仪应能检测到CAN总线上所有的系统。若个别电控系统无法检测到，则可判断故障发生在无法检测到的电控系统总线支路中。

[1] 丰田汽车公司.卡罗拉1ZR-FE发动机维修手册增补版.

[2] 蔡元兵. 卡罗拉轿车CAN一BUS 总线故障诊断与排除[J].汽车维护与修理，2012.1.

[3] 李红.丰田卡罗拉车CAN通讯系统及其检修[J].汽车维护与修理，2012.11.

[4] 杨忠颇,高惠民.基于故障树分析法诊断CAN总线短路故障(上)[J].汽车维修与保养,2009.09.

[5] 高惠民,杨忠颇.基于故障树分析法诊断CAN总线短路故障(下)[J].汽车维修与保养,2009.10.

[6] 高惠民.基于故障树分析法诊断车辆CAN通信总线短路故障[J].交通科技,2010.S2.

国家质检总局新闻发言人陈熙同28日说，质检总局和国家标准委将加大工作力度，加快工作进度，在对发达国家和地区在汽车安全气囊标准方面的进展情况进行跟踪和研究基础上，抓紧完善我国汽车安全气囊产品的标准体系。

陈熙同在当日举行的质检总局例行发布会上说，质检总局和国家标准委高度重视汽车安全标准化工作，考虑到汽车安全气囊是重要的被动安全部件，从2002年开始就组织专家开展了安全气囊相关标准研究制订工作，目前已经发布三项安全气囊零部件产品国家标准，均是等同采用国际标准化组织ISO的标准。

Carola1ZR-FEengineCANbussystem troubleshootingand diagnosisExperience

Song Jian

(HubeiJingzhouVocational and Technical Collegeof Mechanical Engineering(Automotive) Engineering, Hubei Jingzhou 434000)

In this paper, an example ofthe CAN bussystem failure, elaborated1ZR-FEengineCANbussystem worksandcommon faults, combined with years ofexperience in the maintenanceTroubleshootingmethodsto makesummaryfor readersreferenceto theCorollasedanCANbus system.

Carola; CAN; Bus; Error; Exclude; Experience

质检总局：抓紧完善我国汽车安全气囊标准

AQSIQ:China's automobileairbagsquickly improvestandards

U472.4

B

1671-7988(2014)02-96-03

宋健，就职于湖北省荆州市荆州职业技术学院机电（汽车）工程学院。