车载CAN网络汽车控制故障诊断系统分析

于涛

摘要：随着汽车电子技术的迅猛发展，以车载网络技术的应用作为代表的汽车控制功能的呈现出繁复化特点，越来越多的集成电路在汽车中使用，也带动汽车上的电子控制单元的复杂化发展，因而当车载CAN网络汽车控制系统产生故障时，维修人员将难以辨别、诊断出相关的故障。因而本文对车载CAN网络汽车控制故障诊断系统分析对于缓解维修困境具有较大意义。基于此，文中以车载CAN网络通讯对主要对象，对各种车载CAN网络汽车控制故障进行分类，并介绍常用的几种诊断方式，由此形成对车载CAN网络汽车控制故障诊断系统的初步认识。

关键词：车载网络；汽车控制故障；诊断

网络通信技术遍及到各行各业，特别是实现网络通讯技术同其他机械设备的有机结合。另外，随着生活水平的提升，汽车成为人们生活中重要的代步工具，在使用过程中，各项故障接踵而至，以车载CAN网络汽车控制故障为代表，网络故障容易引起汽车控制系统的全线崩溃。基于此本文展开车载CAN网络汽车控制故障诊断系统的分析至关重要。

1车载CAN网络系统内涵

传统的汽车控制系统是在汽车上安装各种电控单元，而汽车的运行和管理是通过各个电控单元之间数据交换实现的。随着人们对于汽车各种性能要求的提升，传统的布线方式使汽车控制系统内部拥有庞大的布线系统，严重影响汽车控制系统的运行。因而为了满足汽车各个电控单元之间能够实现信息实时共享，车载网络系统运应而生，利用车载CAN网络技术组成汽车的电子控制网络，简化了汽车电路设备，提高了汽车各个方面的性能。CAN是车用控制器局域网的简写，在汽车控制系统中主要承担信息交换的功能。一般来说，车载CAN网络系统由动力系统、舒适系统和信息系统组成，这些不同总线的系统能够通过CAN彼此连接，实现数据交换。车载CAN网络系统运行的程序主要是先由应用程序微控制器将信息转化为各种数据传输给CAN控制器，以CAN格式输出，传输到CAN总线上的收发器模块中，而最终由应用程序微控制器输出经过处理的信息。CAN总线具有一般通信总线所不具备的优势，同时这些优势也成为造成汽车控制故障的主要原因之一。如CAN总线实现多主节点的方式工作，一旦主节点发生故障，则难以判断是总线上的哪一个节点发生故障。

由此可知，车载CAN网络汽车控制系统运行原理单一，但是具有较高的优势，一旦发生故障往往会引发整个汽车控制系统出现故障。

2车载CAN网络汽车控制常见故障

众所周知汽车行业面临着重大的改革，车载CAN网络技术是改革的主要内容。利用车载CAN网络能够实现传统汽车控制功能同计算机网络技术有机结合，提高汽车控制系统的智能化和科技化，但同时也给汽车控制带来更多的故障。目前，大约有70%左右的汽车控制故障是由车载CAN网络系统和网络装备相关联。经过大量的实车故障案例总结后可以发现，导致车载CAN网络汽车控制故障类型主要包括车载CAN总线故障，这些故障具有连带性作用，如整个网络失效导致多个控制单元出现故障；在不同的系统中有两个或两个以上毫不相关的系统同时出现互相相关的故障现象；当多个控制单位出现故障时，无法实现同诊断器的通信，导致故障难以辨别；另外还有汽车电源系统故障；汽车传输系统链路故障；汽车传输系统节点故障等等。总之，车载CAN网络汽车控制故障将在各个控制单元中呈现，按照不同的单元系统而来，出现的故障类型分类也有所不同，但是对车载CAN网络汽车控制故障的诊断来说，最主要的是对车载CAN网络系统通信结构进行全面的掌握，才能把握故障同系统的内在联系。

3车载CAN网络汽车控制故障诊断方式

3.1车载CAN网络汽车控制故障诊断方式

车载CAN网络汽车控制故障主要是采用基本故障诊断方式。当汽车车载网络系统出现故障时，如娱乐系统出现混乱，最基本的诊断方式是对汽车的设备和相关零部件进行检查，首先是对汽车蓄电池、保险丝以及各个接头之间的连接情况进行检查，查看是否脱离、电压的变化值；其次是连接诊断仪，查看故障码，一旦出现故障码优先对CAN系统进行故障诊断，利用CAN系统所具有的监视器功能来排查故障位置；再接着是查看CANBUS数据的总线的两根线路是否很好的连接，进行波形检查，一旦波形检测出现异常，则用万用表检查总线事都出现短路、断路现象；然后是检查CANBUS数据接口情况，一旦出现接触不良现象，就实现对CAN总线两端口的终端电阻进行检测，进一步排查是否是控制模块内部出现故障；最后是观察故障的数据变化情况，重新对控制模块进行编程设定。通过一系列基本的检查和故障排除工作，实现对车载CAN网络汽车系统控制故障的诊断和排除。但是要求注意的是，车载网络系统会同时出現多个CAN网络，不用的网络结构都具有不同的优缺点。如星型网络拥有一个中央处理器，每个处理器之间是以放射型的方式连接，只能通过一个部件来实现信息传递，当一个处理器出现故障，会牵连到整个车载网络瘫痪；而环型网络则是控制单元通过网络部件连接到一个环形链路中，同时也会出现一个节点故障影响整个网络。因而要求在展开基本诊断前，能够掌握汽车的网络基本构图。

3.2车载CAN网络汽车控制故障诊断案例

本文主要写汽车的自动空调故障。主要的故障为打开空调后发现空气调节内外循环风门没有反应，空气调节模式风门没有反应。其故障诊断主要从以下几个步骤实现。排查鼓风机转速。空调控制模块主要由驾驶者主观驱动鼓风机控制模块，从而驱动控制模块打开鼓风机，这一过程中，车载CAN网络没有直接参与进去，如果鼓风机转速未出现异常，无法排除是否是由车载CAN网络故障所造成的空调系统故障，实现下一排查步骤；排查空调调温系统，空调调温主要是由内外循环系统来控制出风方向的，在驾驶者的主观调动下可以发现，空调温度主要是参考或比较红外线温度传感器、蒸发器温度传感器来实现环境温度传感器上的温度值设定的。因而这一系列信息传递要求通过网关模块来设定，因而可以检查FCM一网关模块是否正常运行来实现故障诊断，一旦未出现故障则进入下一个控制器的故障排除；空调压缩机离合器故障诊断控制。空调压缩机离合器主要运行程序是由制冷剂管路中的压力值通过CAN传输到PCM-网关系统，而蒸汽温度也通过CAN系统传输到PCM一网关系统，再由PCM-发动机控制模块输出信息控制空调压缩机和电磁离合器的通电、断定来实现空调压缩机离合器运作。因而要求先连接诊断仪对制冷剂管理中的压力值进行测定，按照一般检测方式断定故障所在的位置。

4结语

综上所述，车载CAN网络汽车控制故障诊断系统能够解决常见的故障现象，如整个车载CAN网络汽车系统的故障；诊断设备同汽车网络连接不上等故障问题。要求采取的车载网络系统故障诊断的基本检查，通过检查汽车蓄电池的静态电压、各接头的基本情况、保险丝发动机的连接情况等，对于基本检查不出来的故障问题，要求根据车内局域网系统的故障排除方式分析故障，依托于网络结构来逐一排查故障。