DOC《浅析公交客车CAN总线动力网常见故障及排除方法》

浅析公交客车CAN总线动力网常见故障及排除方法 李跃华公交保修一厂 [摘要]随着公交客车的飞速发展,一些关键技术已达到了国际水平.

这就迫切要求客车使用和我们维修人员更新观念,尤其近几年CAN总线技术被大量运用于公交客车.其分为动力CAN总线控制网络(高速总线);

多媒体CAN总线控制网络(中速总线);

车身CAN总线控制网络(低速总线)三部分.为了适应CAN总线维修需要,在我们大脑中要形成一种空间网络的概念,形成一个车辆的控制局域网.在以理论为基础,实践相结合,对动力网的一些常见故障加以剖析、分解.合理的将网络故障引起的客车问题排除掉. [关键词]公交客车;

CAN总线;

动力网络;

维修 1.转变维修理念,跟上时代发展 随着现代公交客车的飞速发展无论从原理、结构上,还是客车的使用与维修上均与传统客车有着很大的区别.传统的客车电路维修方法已远远不能适应客车CAN总线的发展,因此迫切要求客车使用和我们维修人员更新观念,主动来适应客车CAN总线维修的需要.显然,常见故障检修与排除方法分析是一种快速掌握客车CAN总线维修技术的很好途径.我根据这两年的实践和理论基础对一些CAN总线常见故障及排除方法加以分析,为自己今后分析CAN总线问题、解决问题的思路和方法奠定了良好的基础.客车CAN总线故障虽然不像传统客车电路故障一目了然,但仍有规律可循,只要依据其基本工作原理,按照一定的检测程序去查找故障所在,问题便迎刃而解.为了使自身快速掌握CAN总线维修技术,达到举一反

三、触类旁通的目的,提高分析故障、排除故障的能力.自己对现在的CAN总线动力CAN总线控制网络(高速总线)常见故障及排除方法进行了主观和片面的一个总结. 2.明确概念,掌握网络基本原理 2.1动力网络层定义 车辆CAN总线分为:动力CAN总线控制网络(高速总线);

多媒体CAN总线控制网络(中速总线);

车身CAN总线控制网络(低速总线)三部分.我所说的CAN总线系统是目前北京公交客车普遍采用的动力CAN总线控制网络(高速总线)和哈尔滨威帝开发的三级车身CAN总线控制网络(低速总线)系统,加以剖析.目前公交客车采用的哈尔滨威帝开发的三级总线,采用SAE1939协议.终端电阻分别在仪表模块和后控模块各120欧姆.传输媒介采用双绞屏蔽线并接,网线电阻为60欧姆左右.其中威帝包含两种网络即 CAN网和LIN网,我们公交内部通常将威帝CAN总线称为客车网络的内网或B网络;

其中发动机与自动变速器之间的通信网络,并通过桥模块与车辆B网络连通.我们称这套为外网或A网络―动力J1939网.该论文主要以外网―动力网络的常见故障为主,结合内网加以剖析. 如图2.1 2.2动力网在新型公交客车上的应用 随着公交客车的不断发展,新技术的不断应用.如美国康明斯欧

三、欧四电控发动机.意大利NEF共轨欧

四、Cursor8 欧四电控发动机.玉柴单体泵及欧四共轨发动机.德国ZF自动变速器和美国艾里逊自动变速器,电控铰接和ABS\ASR等新技术的运用,这就对各总成之间的信息交换提出了更高的要求.为了高效率的传输电控总成之间的信息和降低生产成本,现在大部分公交客车都采用美国汽车工程学会SAE在2000年正式推出J1939协议,并成为客车和货车等大型汽车中应用最广泛的控制器局域网的应用标准. J1939协议种类数量众多,定义灵活,对于厂家的特殊设备支持灵活,允许厂家自行定义符合自身需求的协议数据单元.J1939协议对汽车中应用到的各类参数都进行了规定,并符合ISO11992标准.例如水温、油压、车速、发动机转速等参数的规定. J1939界面接法分为三类即:节点型接法、通过型接法和骨干网终端型接法.如图: 图2 2.1(J1939界面接法1-节点型) 图2.2.2(J1939界面接法2-通过型) 图2.2.3(J1939界面接法3-骨干网终端型) 公交客车动力网的接法一般采用节点型接法或通过型接法.我觉得掌握了对动力网的信息传输工作原理和基本布线规律及网线的相应接法.遇到通信故障时才能头脑清晰,将故障解决掉. 3理论联系实际,排除CAN总线动力网常见故障 动力网一般常见故障为网线断路和短路故障、终端电阻异常引起的传输铰路故障、节点故障等等. 3.1CAN总线动力网出现断路故障时的检修 网络断路故障,案例车型为XMQ6118G该车型.配置为康明斯欧三发动机、艾里逊第四代自动变速器和威帝车身CAN总线控制网络.该车是拖回我们保修厂的.司机师傅反应,车辆行驶途中突然机油压力报警,发动机转速、机油表、水温表无指示.他马上熄火对发动机机油和冷却液进行了初步检查,一切正常.司机师傅基于对车辆的安全考虑,熄火停车拖回了我们保修厂.那么我们要想解决这种故障,首先要对该车型整个信息传输路径非常的了解. 通过以下(图3.1.1)XMQ6118G车型整个网络原理图得知机油压力、水温及发动机转速等指示信息是发动机电脑通过各个安装在不同部位的传感器获得.然后通过发动机电脑在往动力网(A网络)上发送,该部分信息通过动力网线传输给桥模块,最后由桥模块传输到B网络上,仪表模块来显示该部分指示及报警信息.传输的大体路径清楚了我利用自己平时积累的经验首先更换了桥模块,但故障并未排除,看来故障并不像自己想象的那么简单.目前关键的第一步是要先分清是哪一套网络引起的无法传输该部分信息.首先按常规思路断开了桥模块插件测量桥模块至动力主干网,(图3.1.1 C点位置)电阻为60欧姆左右在正常范围内.1939+和1939-对地电阻也正常.测量C点位置可以判断出桥模块至主干网的网线是否正常,如果测量阻值无穷大或测量出120欧姆,说明该段网线和动力主干网有开路处.如果测量值过小,说明网线短路.由此可直接区分出是哪套网络引起的故障 .通过实际测量,网线电阻60欧姆正常,1939+和1939-对地电阻也正常.证明桥模块至1939网线路正常,间接性的判断出1939网也正常.通过对图5的仔细分析,该车型采用的是节点型接法.问题现在应集中在D点插件和发动机电脑及F点插件上.如果自己的观点是对的,那么从理论上讲自动变速器TCM也应同时出现通信故障.我又调取了变速器的故障代码(因为我们知道其中发动机转速信号对自动变速器是很重要的,如果是动力网络自身引起,它也将失去该信息报故障.)故障代码为U0100和U0115―与发动机失去通信,使用默认油门数据.通过读取故障代码含义,完全与自己的观点吻合.通过以上两步的结论综合分析,CAN总线内网和自动变速器TCM同时失去了发动机ECM的相关信息,而动力主干网线及终端电阻也在正常范围.此时问题基本锁定在动力网分支(D点位置)和发动机控制模块及插件(F点位置)上,是发动机控制模块没有收到该部分信息,还是ECU收到了信息因为动力网线有问题发送不出来.因为发动机运转正常且无故障代码,所以第一种可能基本可以排除.那么只有第二种可能发动机电脑收到了信息由于动力分支网络有问题发送不出来.于是我找来了同车型发动机电脑进行了同车型互换测试,故障依然存在.问题不再发动机电脑上.此时故障范围又缩小了一步,将电脑引起的通讯故障排除在外了.是不是自己对该车型还不够了解.于是自己又找来了XMQ6118G车型整车线束图,对动力网布线进行了仔细分析. 明白了信息的传输路径和客装厂布线特点综合以上信息,B网和自动变速器TCM同时收不到发动机ECM信息,而测量动力网线又是正常的,且发动机电脑也更换过了. 图3.1.1 XMQ6118G车型整个网络 问题应该出在发动机ECM89针插件(F点位置)到动力网主干线分支上(图3.1.1D位置和F位置). 带着自己的疑问,拔掉了发动机ECM89针插件,进行反相测量.利用大头针对89针插件的53针和52针(1939+、1939-插针位置)进行测量,电阻还是正常的,证明发动机ECM至动力主干网络是正常的,没有任何问题,重新插上插件,启动车辆,故障依旧.这时自己真的有点摸不着头脑了,该查的都查了,该换的也都换过了,问题没有解决.此时天色已晚,其他同志早下班了,自己现在也摸不着头脑,于是带着问题回了家.把所有的发动机资料找了出来,进行仔细翻阅.其中发动机动力网线技术规范有一条引起了自己的注意.对网络线判断时,电阻测量是比较好的测量方法之一,因为它不用断开其他电控模块,只需断掉电源就可以了.但对于一些特殊性故障也可采用复杂一些的电压测量法.于是调出了康明斯ISBE发动机动力网信号电压规范,正常时1939+为4.5V左右;