全国首届职业院校技能大赛高职组“奇瑞”杯汽车技术——汽车维修与故障诊断排除技能大赛成功落幕。
本届大赛包括理实综合机考、发动机修复运行与检验分析、汽车实车综合故障诊断分析与排除等三部分内容。理实综合机项目,选手通过计算机考试,系统自动评分;发动机修复运行与检验分析项目,选手完成发动机配气正时皮带的拆装检验调整,发动机的启动调试检验,发动机机械系统各部分的检验与分析三项比赛内容,并按要求填写作业记录;汽车实车综合故障诊断分析与排除项目,参赛队分工完成发动机故障诊断(2~3个故障点),汽车电气CAN通讯系统或底盘ABS电控系统故障诊断(1~2个故障点),并按要求做好作业记录。本文以奇瑞A31.6MT进取型轿车为例,对该车CAN总线的检测以及典型数据进行归纳分析。
一、 奇瑞A31.6M T进取型轿车数据通讯系统组成
奇瑞A31.6MT进取型轿车数据通讯系统原理图,如图1所示。
由图1可见,奇瑞A31.6MT进取型轿车共采用CA N、LIN和K 三种总线。发动机 EC U通过防盗模块与诊断插座DLC的7#端子之间采用K线通讯;前车身电脑B C M(F B C M)与后车身电脑 B C M(R B C M)及辅助仪表之间采用单线制的LIN通讯;ECU与组合仪表各带125Ω的终端电阻,两者之间通过CAN-H(高线)与CAN-L(低线)连接,构成了闭合的总线(以下简称母线),前车身电脑BCM、DLC、A BS模块、气囊SRS模块、空调模块等并联在母线上。
母线由仪/发G(白色)、仪/室A(白色)两个插头连接而成,其中,仪/发G插头(仪/发G的含义:仪表线束和发动机线束连接G插头)位于仪表工作台右侧下方,而仪/室A插头位于仪表工作台左侧下方。另外,奇瑞电路图中规定“ ”符号,弧线左侧部分表示插头的针孔(也称为母插头)、右侧部分表示插头的针脚(也称为公插头)。
CAN-H(高线)的连接:仪/发G插头的针脚(公插头)G1#端子连接ECU的62#端子;仪/发G插头的针孔(母插头)G1端子分别连接空调模块的A6#端子、气囊模块的A15#端子和仪/室A插头的针孔(母插头)的A1#端子;仪/室A插头的针孔(母插头)的A10#端子分别连接DLC的6#端子、前BCM的PE2 18#端子以及组合仪表的30#端子;仪/室A插头的针脚(公插头)连接ABS模块的5#端子,并且将A1#端子与A10#端子相连接。
CA N-L(低线)的连接:仪/发G插头的针脚(公插头)G14#端子连接ECU的81#端子;仪/发G插头的针孔(母插头)G14#端子分别连接空调模块的A1#端子、气囊模块的A16#端子和仪/室A插头的针孔(母插头)的A14#端子;仪/室A插头的针孔(母插头)的A9#端子分别连接DLC的14#端子、前BCM的PE2 1#端子以及组合仪表的29#端子;仪/室A插头的针脚(公插头)连接ABS模块的6#端子,并且将A9#端子与A14#端子相连接。下面仅对奇瑞A31.6MT进取型轿车CAN通讯系统检测进行分析与归纳。
二、奇瑞A31.6M T进取型轿车CAN总线的检测方法
1.诊断仪检测
由于发动机ECU与诊断插座DLC之间采用K线通讯,因此,对发动机检测时,可选择OBD-Ⅱ接头连接诊断仪,而检测除发动机以外其他电控模块,必须选用CAN-BUS接头来连接诊断仪。
当母线出现故障(如断路、短路)时,CAN总线系统处于“瘫痪”状态,诊断仪除发动机电控系统以外其他电控系统无法进入,同时仪表会出现异常(例如水温信号、发动机转速信号是由相关传感器提供给发动机ECU,组合仪表通过CAN通讯调用上述信号)。当支线出现故障(如断路)时,诊断仪无法进入出现故障的电控模块,其他模块可正常进入。
2.电阻值测量
由于DLC并联在母线上,可以在DLC相应端子上进行总线电阻值测量,但是应注意进行电阻值测量时应先断开蓄电池的负极并等约30s的时间(将电路中的电容带电量放掉),否则,测量值有很大的差异!
当总线良好时,在DLC的6#、14#端子之间(以下简称6对14)测量电阻,电阻值应该略小于终端电阻的一半(因为在母线上还并联了其他的电控模块,各电控模块的收发电路电阻很大)。但是,在6对14测量电阻时,电阻值正常不一定说明总线良好,参考图2,当总线与搭铁短路或与电源短路时,在6对14测量电阻时,是无法判断的!
由于OBD-Ⅱ及E OBD-Ⅱ已普遍采用,DLC的16#端子为常电源、4#端子搭铁(或4#、5#端子同时搭铁),因此,测量电阻时正确的测量位置如下:6对14,6对4以及14对4(检测是否与搭铁短路),6对16、14对16(检测是否与电源短路)。
3.电压测量
CAN总线采用了差分处理技术,当点火开关ON时,高线与低线的电压之和应该等于5V。因此,可以借助6对4、14对4处测量电压值,来判断CAN通讯故障。
当CAN总线良好时,高线的电压应高于2.5V,实测值约为2.6V,低线的电压值应低于2.5V,实测值约为2.4V。当高线(或低线)与搭铁短路时,6对4(或14对4)的电压值应为0V;当高线(或低线)与电源短路时,6对4(或14对4)的电压值应为12V。
4.波形检测
用诊断仪自带的示波器或专用示波器可以进行CAN总线波形检测。当总线良好时,高线与低线的波形以2.5V电压为基准,一升一降,十分对称,其电压之和为5V。当CAN总线出现断路、短路故障时,其波形肯定出现会异常。总线良好、总线断路及短路波形如图3~图6所示。
三、常见故障诊断
1.断路故障
断路故障为便于分析可以分为母线断路、DLC支线断路以及非DLC支线断路等三种。
(1)母线断路
若组合仪表30#端子处断路(相当于母线的高线断路)时,在DLC的6#与14#端子之间测量电阻,电阻值应该接近终端电阻值约为120Ω,6对4测量电压值为2.6V左右,14对4测量电压值为2.4V左右,对于高速CAN总线而言,此时总线处于“瘫痪”状态。实际检测中,具体确定母线的断路点,须参考图1,分别拔下仪/室A插头、仪/发G插头,依据CAN母线的连接关系,通过逐段测量电阻来定位母线的断路故障点。例如,当6对14测量电阻值接近终端电阻值时,先拔下仪/室A插头,在针孔(母插头)的A10#与A9#、A1#与A14#端子之间测量电阻,正常值应接近终端电阻值;若A10#与A9#之间的电阻值为无穷大,说明有断路处,此时应拔下组合仪表插头,通过检查组合仪表的30#端子与仪/室A插头的针孔(母插头)A10#端子、29#与A9#端子之间的电阻值,来具体定位断路处;若A10#与A9#之间的电阻测量值正常,A1#与A14#之间的电阻测量值为无穷大,此时应拔下仪/发G插头,测量仪/室A插头的针孔(母插头)A1#端子与仪/发G插头的针孔(母插头)G1#端子、A14#与G14#之间的电阻值,若正常,应测量仪/发G插头针脚(公插头)G1#与G14#之间的电阻值,正常值应为ECU的终端电阻。