一辆行驶里程约4.5万km的丰田卡罗拉轿车。该车发动机无法起动,发动机故障指示灯、ABS故障指示灯、动力转向故障指示灯、安全气囊故障指示灯等指示灯都常亮,故障诊断仪无法通信。
一、卡罗拉CAN总线结构
如图1所示,卡罗拉轿车CAN总线由CAN-H和CAN-L这2条线来提供通信的操作电压,发动机ECM、制动器执行器、空调放大器、车身ECU、组合仪表、安全气囊控制单元、动力转向ECU之间都是通过CAN总线进行通信的。卡罗拉CAN总线有2个120Ω、的终端电阻器,终端电阻器分别位于组合仪表和ECM中,ECM和组合仪表之间连接2个终端电阻器的双绞线为主总线。连接其它ECU(防滑控制ECU、组合仪表、主车身ECU、空调放大器、中央气囊传感器总成、EPS ECU、 DLC3)的双绞线为支线。
二、CAN总线系统常见故障
一般来说,引起汽车车载网络系统故障的原因有3种:一是汽车电源系统故障;二是节点故障;三是链路故障。
1.电源系统故障
汽车车载网络系统的核心部件是控制单元,控制单元的正常工作电压在10.5~14.5V的范围内,如果电源系统提供的电压低于该值,就会造成一些对工作电压要求高的控制单元出现短暂的工作停止,从而使整个汽车车载网络系统出现短暂的无法通信。这类故障产生的原因主要有:蓄电池、发电机、供电线路、保险丝等元器件出现故障。
2.节点故障
节点是汽车车载网络系统中的电控模块,因此节点故障就是各电控模块故障。这类故障产生的原因有:各类控制单元、传感器等元器件出现故障。这种故障一般单独出现,采用更换电控单元(并匹配)的方式修复。
3.链路故障
当汽车车载网络系统的链路出现断路、短路以及线路物理性质引起的通信信号衰减或失真等故障时,都会引起多个电控单元无法正常工作或者电控系统错误动作。链路故障形式主要有:CAN-H和CAN-L短路、CAN-H对正极短路、CAN-H对搭铁短路、CAN-H断路、CAN-L对正极短路、CAN-L对搭铁短路、CAN-L断路。当CAN总线系统线路发生断路或短路时,出现以下故障现象:
(1)当出现CAN总线或支路电路断路时,一般除了ECU以外,断开其余电脑CAN线路,发动机均能正常起动,出现故障的相关系统仪表指示灯会点亮;
(2)当出现CAN总线短路时,发动机无法起动,且仪表上多个系统故障指示灯同时点亮。