汽车数据总线故障诊断的研究

曹宁

上汽通用汽车有限公司武汉分公司 湖北省武汉市 430000

1 引言

随着科技的不断进步，汽车内部系统的控制也逐渐的趋向于自动化的方向发展。汽车的电控系统也逐渐变得复杂起来，而数据总线技术就可以很好的解决复杂的电路布线，因此目前的汽车维修也都是采用数据总线，从而将电控系统的布置线路简单化。然而，采用基于总线技术的网络结构，从而降低布线的复杂性就是汽车数据总线的工作原理。汽车数据总线在使用的过程当中，不但可以有效的降低汽车的成本，而且可以提高效率以及汽车的可靠性。因此现在大部分的汽车也都采用数据总线的技术。但是数据总线技术自身也会产生一定的故障，对此，汽车数据总线故障诊断也是目前需要研究的问题。

2 汽车数据总线的原理

对于一辆汽车来说，无论汽车本身是由多少块控制单元组成，还是其自身的信息容量多么的大，其每块控制单元都只需要引出两条线共同连接在两个节点上面，从而这两条导线就是人们所熟悉的数据总线。而汽车数据总线的原理则是汽车采用基于总线技术的网络结构，实现信息共享的目的。从而控制单元区域网络系统和汽车电子控制器局域网络也就随之出现了。控制器局域网络是由德国BOSCH公司开发的，目前控制器局域网络也是国际上应用最多的现场总线。在汽车的制造当中，为了更好的体现出汽车的安全性以及方便性等优势，市场上也出现了各种各样的控制系统。而这些系统之间所采用的数据类型都是不同的，因此，也就造成了目前线束的数量也越来越多。因此，为了减少线束的数量也就开发出了汽车的控制器局域网络通信协议。控制器局域网络的简称也就是CAN。CAN是属于现场总线的范畴，同时CAN也是一种有效支持分布式控制的串行通信。而网络各节点之间的数据通信实时性强以及开发周期短等都是CAN的独有特点。控制单元、收发器、数据传输终端等都是组成CAN的重要部分，数据传输总线构件主要是通过接受邮箱（接受信息的储存器）或发送邮箱（发送信息存储器）与控制单元相连，数据传输总线构件一般也都是集成在控制单元的微孔制器芯片内。因此，对于汽车来说，采用数据总线，不但可以有效的减少汽车上复杂导线的数量，而且可以让汽车的自动控制系统得到相应的提升。汽车数据总线技术的到来同时为今后汽车的发展提供了更广阔的空间。

3 汽车数据总线故障诊断

汽车数据总线故障主要分为：CAN控制单元的故障、CAN控制单元电源电路的部分以及CAN总线数据传输线路的故障这三个方面。当然，在处理这些故障的时候，一定要找出故障出现的位置以及故障元件在哪里。在维修的过程当中，首先就需要用检测仪，检测出电控系统故障的信息，然后在对检测出的故障进行相关的分析。在处理单一故障的过程时，第一步需要在全部的故障中去找出共同的信息，然后在进行相关的处理。第二部则是在处理前需要去查找一些资料，确定故障的信息到底是来自哪里，知道故障信息是属于那一类的时候在对其进行处理。除此之外，也有许多的故障是通过CAN总线传播过来的，所以就不是该处系统的故障，而是属于非源性电控系统。第三 通过这些检测对电控单元故障信息综合分析，然后在慢慢的去排查故障的原因。第四步在找到故障出现的地方时，就需要对其进行排除故障，然后在将所有的故障给删除掉，从新匹配设置系统。第五步就是重新启动一下汽车，看一下系统是否还存在故障，然后系统中的故障代码是否存在。针对一组故障的过程处理时，第一步同样是在大部分的故障信息当中，去寻找一组相同的故障问题。第二步则是去对这些故障问题进行逐一的研究，同时找出其中相同的关系。第三 找出最先出现的故障的电控单元，然后确定可能故障的源性电控系统，从而在分辨是否是总线传输过来的故障。第四步就是确定源性控制单元后，对故障发生的原因进行相关的分析。第五步就是将所检查出来的故障进行排除，对于故障代码也要删除干净，在对其系统重新进行匹配以及设置。第六步就是重新启动一下车子，检查一下该排除的故障是否有排除，同时也需要检查一下重新配置的系统当中是否还有残留的故障代码等问题。

4 实际的例子分析

就比如说，现在有一辆2012年的凯迪拉克SRX运动型多功能车，这辆车的行驶里程约为5万千米，搭载为3.0L的发动机。如果这辆车的拥有者反应：这个车的仪表一直提示说没有检测到遥控钥匙的存在，而且用遥控钥匙也根本不能控制打开后备箱。这时候检修员就需要针对这个问题去进行相关的检查，首先维修人员需要对车辆进行一个简单的检查，维修人员需要去试一下这辆车，把钥匙放在汽车里面，然后按下按钮，看一下汽车是否有反应。如果显示的是未发现遥控钥匙的时候，维修人员就需要把钥匙插入应急启动槽里面，如果车辆可以启动的话，维修人员需要取出钥匙，然后按下后备箱的打开按钮，后备箱没有任何的反应，而这一系列的过程也都是对于车辆故障的分析。在分析完之后，就需要检测车身的控制单元，其中就可以发现6个故障代码：第一个就是U0168中车身的控制单元和无钥匙检测的控制单元失去了一定的通信联系；第二个就是U0159中仪表和驻车控制单元失去了联系；第三就是U0230仪表控制单元和后备箱的控制单元失去了联系；第四就是U0254仪表控制和无钥匙启动失去了联系；第五就是U0208空调控制单元和后排的加热控制单元失去了联系；第六就是U0230空调控制单元和后备箱控制单元失去了相应的通讯联系。当得知这六个故障问题的时候，对此，就需要根据这六个障碍进行分析，因此，可以看出造成这辆车故障的主要原因就是由于低速网络的通信引起的。然后在对低速网络的电路进行分析，可以了解到K41前侧与后侧驻车辅助系统控制单元、K84遥控门锁控制单元、K28R后排加热控制单元以及K39举升门控制单元，这四个控制单元同时都出现了通信联系不上的故障，但是这四个故障的电源又不是非公用的，所以总线路的故障可能性就相对要大一些，因此可以得出结论，出现问题的最大部分就是低速总线分线器JX3001。因此，维修人员就需要在前排乘客侧地板线中去寻找到JX3001，然后断开插接器进行检查，就会发现有一个插针弯曲了，这就是问题所存在的地方。最后，在找出原因的时候就需要对这个故障插件器进行修复，修复好了之后，维修员还需要重新启动一下车辆，看一下车辆的故障问题是否以及解决好了，其次也要对车辆的系统进行检查一下，看一下系统当中存在的故障代码有没有清楚完整。如果一切都没有问题的话，这辆车也就修复好了，就可以交给用户。

5 结语

总而言之，随着现在科技的不断发展，汽车也出现在了人们的生活当中，而汽车对于人们的生活来说确实用着非常重要的作用，因此，对于汽车的维修也变得非常重要。在针对维修汽车故障问题的时候，必须要综合考虑到所有的信息，而不是单纯的只看表面，有的潜在问题是需要去仔细发现的，从而找到真正的故障，对其车辆出现的故障进行有效的处理。同时，汽车数据总线故障诊断将成今后为修汽车时重要的技术，因此，维修人员一定要掌握数据总线故障出现的处理方法，从而带给人们更好的生活体验。