三、CAN总线故障案例剖析
1.有1辆已经行驶6.4万km的2014款科鲁兹汽车出现启动故障,即钥匙旋转到ON挡位时仪表正常,旋转到 START挡位时汽车启动机不转。使用万用表测量数据传输线连接器6、14端子电阻,阻值为120Ω。
分析:由图1我们可以知道,CAN总线是2个120Ω的电阻进行并联的。因此从6、14号端子测量电阻的话,正常应该是60Ω。此时120Ω的电阻说明CAN总线出现了开路。经检测,发现是电子制动控制模块插线松脱所导致,重新插紧接线器问题解决。
虽然问题已经解决,但我们仍需要进行深层次探讨。CAN总线断开,为什么会导致启动故障呢?是因为发动机防盗系统在工作时需要BCM与ECM进行通信。钥匙旋于START挡时,密码信号首先被阻断器模块读取,然后通过LIN线传送给BCM,BCM进行钥匙合法性检测。检测通过后BCM发信号给ECM,ECM反发挑战码给BCM,BCM运算得出结论后再发送给ECM,ECM验证确认统一性之后才进行启动。而BCM与ECM的验证动作是通过CAN总线进行的,如果通信中断,则验证过程无法正常进行,所以不能启动。
由以上分析可知,无法启动的原因是BCM与ECM通信受阻。假如BCM至连接器6号或14号线开路,从连接器处读取电阻值为∞,可是汽车启动仍然正常。这样的故障会导致解码器无法读到CAN总线上模块的数据,但是却不会影响汽车的各项功能。
如果从6、14号线中读出120Ω电阻的话,一定会导致汽车无法启动吗?答案是否定的。我们曾在科鲁兹车上将BCM的终端电阻断开,但没有中断BCM与ECM的通信线路,发现启动依然正常。这说明终端电阻的存在与否不是传输通断的必然条件。终端电阻起防止线路中信号反射干扰的作用,因此电阻去除后会使信号出现杂波,但不一定会导致信号无法识别。但是不是一定对通信不造成任何影响呢?答案也是否定的。下面的案例可以给我们一些启迪。
2.有1辆2014款君越汽车,行驶途中出现仪表指针乱跳的故障现象。即发动机转速指针、车速指针、燃油液位置指针、内燃机温度指针全都出现大范围震颤的现象。
分析:车辆送检之后,经各项动作检测,没有发现明显受影响的动作。使用GDS检测,显示CAN线通信故障。使用万用表测量电阻,显示120Ω。使用示波器读取总线信号,显示有信号存在。因为电阻显示不正常,因此我们从2个终端电阻之一开始逐步测量,确认具体的线路中断位置。最终确认是由于驻车控制模块插线器凸舌端子脱落,导致CAN线通信中断。更换端子之后故障排除。在此车中,驻车控制模块是终端模块,也即模块中有终端电阻。此终端电阻去除后影响到了通信,但通信也不是完全失效,在启动瞬间,信号传递还是可以进行的。但是由于君越的CAN总线中模块较多,通信线路较长,所以反射干扰比较严重,有数据丢包现象存在,所以仪表震颤。
如上的现象我们可以看到,CAN线不正常通信会导致仪表显示不正常。CAN线中断后无法启动,那要是启动之后再中断CAN线会存在什么问题呢?我们使用科鲁兹做试验,将汽车启动之后再把电子制动控制模块断开,汽车发动机工作正常,不会熄火。但是仪表无显示,所有指针均在零位。并且即使汽车在路上行驶数公里后,仪表总行驶里程也不增加。
四、维修总结
通过以上分析我们最终获得如下结论。CAN总线是关系到BCM与ECM通信的,所以如若中断,会导致汽车无法启动。CAN总线中即使终端电阻丢失,如若不断开通信线路,也不一定会导致无法启动,但有可能会导致仪表工作不正常。汽车启动之后CAN线通信中断,发动机工作正常,但仪表显示不正常。