1车载网络系统的故障现象
对于汽车车载网络系统的故障，故障发生时一般都有一些明显的故障特征：1）整个车载网络不工作或多个控制单元ECU有故障。2）有些故障现象时没有任何关联，有时候多个故障现象会在不同的系统和不同的地方一起表现出来。3）通过专用的故障诊断设备与个别或多个控制单元ECU通讯，现象变现为无法与诊断设备连接通讯。
2车载网络系统的故障诊断的一般程序
1）基本检查。检查汽车蓄电池的静态电压、各接头之间的连接情况、相关的保险丝以及发动机与车身的搭铁情况等。2）连接专用诊断仪，与出现故障的各电控系统进行通讯，并读取故障码。3）如有故障码，按故障码提示进行检查。在CAN系统故障码与其它故障码同时出现时，应优先对CAN系统进行故障诊断。如故障诊断设备它具有对控制单元ECU进行CAN系统的故障诊断和支持监视器功能，通过诊断设备的这个功能可以用来帮助判断故障位置。4）检查控制模块的电源供应及搭铁回路是否良好。5）检查CANBUS数据总线的两根线路是否良好，最好用多通道示波器对其进行波形检测，如不正常再用万用表进行检查是否断路、短路。6）拔下控制模块线束接头，对控制模块CANBUS数据总线接口两端的数据传递终端电阻进行检测，如不符要求，则控制模块内部不良。7）在拔下控制模块线束接头，检查CANBUS数据总线接口的接触情况，并使该控制模块不接入车内网络系统的情况下，观察故障现象的变化，如故障消失，则控制模块硬件损坏或内部软件故障如未进行相应编程、设定等。8）先对该控制模块进行重新设定，如故障不能消失，则更换新模块再视情进行重新编程设定。
3车内局域网系统故障诊断、排除的相关要点
1）熟悉每个类型的汽车网络系统的特点。车载网络采用的大多是局域网（局域网是指在一个特定的局部单位内连接的网络），其可用的传输介质主要有同轴电缆、双绞线、光纤电缆和无线电。在汽车上会同时有多个局域网络存在，通过利用网关将这些局域网连接起来从而形成互联网络。因此网关是用来连接不同类型的网络从而能实现不同类型网络之间协议相互转换的设备。根据网络结构，车载网络分星型网、总线网、环型网。星型网络是以一台中央处理器为中心，中央处理器与每台入网机器有一个物理连接链。星型网络又有用普通导线传输数据的普通星型网络和用光纤传输数据的光学星型网络，但都只能在一个部件或总成上使用。如宝马7系列轿车被动安全系统的Byteflignt就采用光学星型网络（参见后述故障实例中的介绍）。环型网络是指控制单元通过网络部件连到一个环行物理链路中，其优点是信息在网络中传输实时性好、传输数据量大及抗干扰能力强，每个节点只与其他2个节点有物理连接；缺点是一个节点故障可能影响整个网络，可靠性较差，网络扩充时要调整对整个网络重新排序，在增加功能时需添加控制单元，相对比较复杂。总线型网络由总线连接入网控制单元，可以使用同轴电缆、双绞线、光纤电缆作为网线，以双绞线最为常见。车载局域网的应用非常多，如可以应用在动力控制系统、车身系统、安全系统、信息系统，它们可以是采用不同的网络结构、不同的传输介质、不同的传输协议的各自独立的网络；也可以设置网关，将它们连接为一体形成车载网络系统。网关主要功能是从一个局域网络读取所接收的信息，并翻译信息，向其它局域网络发送信息。车载网络系统是一个比较复杂的系统，所以维修时，我们要通过对汽车车载网络之间的关系结构的熟悉，如果能偶将其网络结构的基本框图会出来时最好的。
4故障实例
VOLVOS80在行驶过程中突然的熄火了，关闭点火开关后再次打开，在车内的仪表台上显示发动机的故障指示灯常亮不灭，说明发动机系统有故障，同时还出现天窗不能操纵、升降玻璃不起作用、动座椅不能调节、打开A/C开关空调不工作、后视镜不能调节以及汽车的门锁和挡位指示灯都不工作的情况。有时发动机能够启动，但是过不了一段时间后又熄火，而且车辆的大灯的近光灯一直亮不熄灭。有这个故障现象出现的比较频繁也比较明显，应该是网络故障中一个非偶发性的故障，首先用数字万用表检测蓄电池的电压为12.8V，正常。再通过故障诊断仪读取故障码，根据故障码的信息再进行针对性的诊断，连接上专用诊断设备读取故障码，故障码所显示的内容主要在CEM、SEM、PHM三个模块方面，分别为高速网络信号太低DF05CAN-H，为持续性故障；低速网络信号太低DF04CAN-L，持续性故障；控制模块沟通故障（灯光控制模块）CEM-EO01；控制模块按钮长时间启动间歇性故障SWM-EO01；与方向盘通讯信号太高SWM-EO0A，为间歇性故障；和控制模块沟通故障PHM（电话控制模组）—EO01等七个故障码。从故障代码所显示的内容看，故障应该在低速网络方面，从故障码显示的情况问题应该出现在通讯故障上，说明在车载网络系统中出现短路的情况。故障码是存储在CEM的控制模块中，虽然故障码的信息的内容涉及到较多的控制模块，但根据分析该故障是由CAN线不能正常传输信息造成的，做如下检查：1）将蓄电池的负极导线拆下，把CEM的控制模块和故障诊断仪的故障连接盒连接，并检查有无损坏和接触不良的情况。测量测量盒上的A39#与A40#端子之间和B2＃与B3＃端子之间的电阻，数值为61.2欧姆和61.3欧姆，数值在规定值范围内，正常。2）测量B2＃、B3＃端子与地线和电源线之间导通情况，判断CAN—L线和CAN—H线与地线及电源线之间是否存在短路现象，其阻值为8兆欧姆，正常（正常值范围应在1MΩ以上）。否则说明它们之间存在短路情况。3）将蓄电池的负极导线链接上，然后起动发动机，对B2＃和搭铁之间电压测量，测量值为1.75V（正常值范围为1.5～2.5V）和对B3＃脚与搭铁之间电压测量，测量值为2.8V（正常值2.5～3.5V），说明通讯正常。4）检查装饰板中的网线是否有问题，无挤压的痕迹，说明没有出现过事故。通过上述的检查没有发现任何异常情况，分析可能是在操作过程中出现了非法操作导致数据丢失。经故障码清除后，重新安装软件后，着车后运行正常。然而在第二天，该车的故障有出现了，依然不能启动发动机，之前的检查已经排除了网络线路的故障。经分析该车型的网络拓扑图的特点和功能，VOLVOS80的网络控制系统由多个控制模块组成，它们之间通过CAN线（CAN-L、CAN-H）相互串联在一起。每一个控制单元都有其多里的供电和接地，并通过CAN线进行通讯。VOLVOS80的车载网络由两个部分组成：一个是有中央控制单元与发动机控制单元之间进行信息交换的高速CAN，另一个是在中央控制单元与乘员室中的控制单元之间的信息交换的低速CAN。高速CAN和低速CAN之间的通讯时通过中央电子控制单元，由于采用串联式的连接方式（如图1为VOLVOS80网络拓扑结构），当出现开路时，在开路以后的控制单元就不能与网络中的其他控制单元进行通讯。导致开路后面的控制模块所控制的系统不能工作。各个控制模块之间需要进行信息交换，如果不能够实现信息交换，那么控制模块也不能正常工作。因此，我们分析可能有控制模块不能进行信息交换而不能正常工作，比如说如果发动机的控制模块不能够接收到车辆防盗系统的控制模块的信息信号，则发动机将不能够启动。所以导致VOLVOS80不能启动的原因可能是有控制模块不能工作而导致出现这种故障。根据VOLVOS80的车载网络的结构，我们将低速网络中的每一个控制模块断开来进行验证故障，当我们将SWM控制模块断开，然后将网线连接好后，发现故障消失了，车窗、电控座椅、中控门锁以及仪表灯都能够正常工作。经检测为SWM的控制单元故障，经更后，重新进行匹配设定，再进行试车，故障现象消失，经过一段时间的跟踪，该车没有再没有发生此类故障，工作正常。对与车载网络系统的故障，要想排除这类的故障，我们必须要了解它的工作原理和拓扑结构，才能进行分析判断。如果是车载网络出现了故障，那么都会有一些明显的特征显现出来，特征如下：a.群死群伤，从上述的故障中我们可以看出，一个SWM控制模块出现问题，导致很多系统失去工作能力，也就是只要系统正常，否则，故障现象会显现在多个地方。b.风马牛不相及，故障现象和原因没有任何关系，让人找不到头绪，比如“发动机启动后熄火”、“大灯常亮”、“天窗、门窗玻璃起降、后视镜的调节、档位指示灯和电动座椅以等失去功能”等，没有任何的规律。在判断车载网络控制系统中是否是由控制模块的故障应发的问题，我们可以通过移除有故障的控制单元。这种方法比较切实有效。在具体的故障诊断检测中，维修人员一定要掌握该车的网络拓扑结构，掌握其控制的结构和工作原理，根据网络拓扑结构分析各个控制模块之间的相互关系，对于故障的排除会有很大的帮助。波形来说是我们判断故障的最重要的依据，通过波形我们能够判断系统是否处于短路、断路和信号的准确性。因此，我们在判断局域网的故障时我们要灵活，通过多种方法来判断、解决故障。
作者：史懂深 单位：天津交通职业学院
