奥迪 A6 轿车 CAN 总线故障检修
作者:文 / 王变芳
来源:《时代汽车》 2018年第3期
    摘要:在汽车中,CAN总线系统主要是通过CAN-H、CAN-L两根线将各个控制单元连接起来,然后高效地传输
    数据。本文通过总结汽车维修教学工作经验,以奥迪A6轿车为例,就该汽车的总线故障检修发表了几点自
    己的看法,希望相关领域的工作者和研究者提供参考和借鉴。
    关键词:奥迪A6轿车;CAN总线;故障检修
    近年来,伴随着科学的进步和发展,汽车上的电子设备种类也越来越丰富,不仅有自动变速控制系统、发动机控制系统,还有自动巡航控制系统、信息娱乐系统、安全气囊等,上述每个系统中均包含1个控制单元,在各个控制演员或者借口之间开展诊断和交换数据,数据传输量巨大。因此,应用CAN总线系统开展通信传输非常必要,已经被广泛应用在现代汽车中。
    1  奥迪A6轿车CAN总线系统概述
    1.1  奥迪A6轿车CAN总线系统分析
奥迪维修    奥迪A6作为高级轿车的代表,共在应用CAN总线系统方面技术已经比较成熟了,奥迪A6上的电控单元主要包含发动机控制单元,ABS控制单元、导航系统、变速器控制单元、中央门锁系统、安全气囊控制单元、座椅调节系统、电话、中央舒适系统、组合仪表等。上述这些子控制系统共同组成了1个实时控制系统,再发出指令后,必须保证在一定的时间范围内得到相应,否则可能引发较大的安全事故这便要求奥迪A6轿车上的CAN总线通信网络具有较高的波特率设置。另外,在奥迪A6运行过程中,各个节点之间需要开展大量的实时交换数据,假若整个轿车的全部节点均挂在同一个CAN网络上,所有节点均通过一条CAN总线开展通信,信息管理设置如果不合理,便容易发生总线负荷过大,引起系统实时响应速度下降等,这在实时系统中显然是不允许的。所以,奥迪公司在充分分析汽车各个节点实时性以后,结合信号的重复率、产生的数据量以及可靠性设计出了三类CAN数据总线系统,把实时性要求严格的节点组成了高速CAN通信网络:CAN驱动数据总线,速率高达500kbi/s,主要功能是将驱动线束上的控制单元联成网。而实时性要求相对低的节点则组成低速CAN通信网络,包含两种,其一为低速的CAN舒适数据中线,速率为lOOkbit/s,主要功能是将该系统中的控制单元联成网,其二是低速的CAN-infotainment总线,  速率为lOOkbiVs,其主要功能是将电话、收音机、导航系统联成网。上述两种低速CAN总线的特性是相同的,但是所连接的电控单元存在差异每个CAN总线系统的全部控制单元均联在C
AN数据的数据总线的特征为各个控制单元之间以数形连接,从而让控制单元布线更加完美‘”。
    1.2  奥迪A6轿车CAN总线系统功能
    归纳起来,主要具有以下功能:
    1.2.1  多路传输功能
    减少了奥迪A6轿车电气线速的数量,在共用传输线的作用下实现了多路传输通信系统上部分数字信号的传输,当系统运行时,中央处理器可以将各个开关发送的输入信号转换成数字信号,并最终以串行信号的形式通过传感器传输给接受装置。
    1.2.2  唤醒和休眠功能
    这两个功能的最要作用是减少轿车在关闭点火开关时蓄电池的额外能量消耗。当CAN总线系统处于休眠状态时,信号传输和CPU控制等功能将停止,从而达到减少蓄电池电能消耗的目的。当一旦有人为操作该系统时,之前处于休眠状态的控制装置便马上工作,并且还能够把唤醒信号经传输线路发送至其他控制装置。
    1.2.3  失效保护功能
    失效保护功能又可以分为两种功能,第一种是硬件失效保护,第二种是软件失效保护。当奥迪A6轿车CAN总线系统的CPU出现故障时,其硬件失效保护便以固定的信号进行输出,从而保证车辆能够继续行驶,当奥迪A6轿车CAN总线系统控制装置出现故障时,软件失效保护便回应受到故障装置信号影响,确保了系统继续正常工作:”。
    2  奥迪A6轿车CAN总线系统故障检测和维修
    2.1  奥迪A6轿车CAN总线系统故障检测
    2.1.1  电源系统引发的故障
    电控模块作为奥迪A6轿车信息传输系统的核心,其正常工作电压为10.5—15.OV,如果奥迪轿车电源提供的工作电压低于上述范围,便会引起一些对工作电压要求高的电控模块停止工作,从而引起整个奥迪A6轿车信息传递系统发生不能通讯的情况。通过分析故障代码便可以出故障发生的原因,并采取相应处理办法,但是因为故障代码具有间歇性特征,可以一次断定该电源线出现了间歇性断路故障。
      2.1.2  节点故障
      节点故障指的是信息传输系统上发生的故障,属于电控模块故障,因此也可以说节点故障是电控模块故障。节点故障又可以分为软件故障和硬件故障两类,软件故障指的是集成电路和芯片发生故障,通
常这种故障会成批出现,并且无法维修。所以,针对节点上的故障,只有采用替换法检测,通过分析故障并读取故障代码,便可以准确判断故障原因,排除措施为用替换法试换安全气囊控制单元。
      2.1.3链路故障  奥迪A6轿车CAN总线的链路故障其实指的是通讯线路发生的故障,当奥迪A6轿车信号传输系统发生通讯线路故障时,会引起通信线路短路,通讯信号失真,从而导致电控系统错误动作,通过检测和排除故障,便可以到故障原因,从而排除故障。
    2.2  奥迪A6轿车CAN总线系统故障维修
    当奥迪A6轿车CAN总线系统发生故障时,检修人员首先应该检测汽车信息传输系统有无异常。如果是信息传输系统发生故障,那么整个奥迪A6轿车信息传输系统均无法正常运行,增加了故障诊断难度。CAN总线技术主要有故障自诊模式,系统能够通过自诊读出相应的故障代码,在维修CAN信息传输系统时,可以结合该系统的结构相应处理。
      2.2.1  测量电阻
      奥迪A6轿车终端电阻的两个控制单元是彼此连接的,终端电阻连接方式为并联,如果其中一个带有终端电阻的额控制单元拔下插头后测量的阻值无任何改变,那么表示系统发生故障,可能是被拔下的控制单元终端电阻被损坏发生断路。若被拔下控制单元后提示阻值为无穷大,那么可能是该控制单元CAN-
BUS发生故障或者连接中的控制单元终端电阻被损坏。如果测量结果显示每个电阻均为120Q,但是总电阻值为60Ω时,可以确定该电阻正常。
    2.2.2  维修CAN导线
    当确定奥迪A6轿车信号传输系统中的导线破损和短路时,需要接线,并且每段接线的长度不可超过50mm,每两端接线的长度至少为lOOmm,除此之外,每条导线的长度最大为5m,否则将会引起导线传输的脉冲信号失真:”。
    3  奥迪A6轿车CAN总线故障检修案例分析
      3.1  故障现象
      一辆生产于2009年的奥迪A6轿车,搭载2.4L BDW型发动机,行驶的里程达到7万千米,该车在一次交通事故且精修复后发现多个故障灯点。
      3.2检查分析
      由维修人员试车,除了多个故障灯亮以外,发动机怠速运转时,转速表也失灵了。由于检测点亮故障灯的控制单元,故障诊断仪不能顺利进入,只有网关控制单元可以进入,列表显示动力控制系统控制
器局域网中全部控制单元均不能达到(如图1所示)。由此可以断定是局域网发生了故障,并且属于总线短路故障。将仪表台右侧总线分路器的插接器断开后,将总线检测设备VAG1598/38插入其中,然后将点火开关打开,利用检测设备,逐一断开各个控制单元的高低位数据总线。在断至驻车制动控制单元J540的数据总线高低位线时,除了该控制单元,其他全部解除了通信中断状态(如图2所示)。证实驻车制动控制单元的数据总线发生了短路故障,再经测量发现,数据总线的高低线均对搭铁短路。驻车制动控制单元在行李舱后侧,通过检测右后翼子板侧的线束,发现其在维修过程中被烤化,导致线束中的部分导线对搭铁短路。
    4结语
      综上所述,当前越来越多的电子设备被应用于汽车中,运用了CAN总线控制,但是因为各种因素经常发生一些复杂的连锁故障,并且很多故障现象检测难度大,从而增加了维修的困,因此在检修CAN总线故障时必须严格按照不同车型具体的控制系统的工作原理,采用科学的故障诊断方法,结合CAN总线电路图和工作原理,借助特殊的诊断工具分析故障,以便迅速排除故障。参考文献:
    [1]李智杰,李超智.基于汽车CAN总线概述  及其故障检测方法探讨[J],电气传动自动  化,2015,37 (02):38-43.[2]张军.奥迪车CAN总线系统及其检修[J].  汽车维护与修理,2012 (01):78-80.[3]牛静娟,浅谈汽车CAN总线系统的检修[J],  科技资讯,2011 (20):117-118.