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基于通信协议和OSEK/VD标准的故障诊断
来源:本站整理  作者:佚名  2015-12-04 09:56:22


    1)低速CAN单线断路时的局部故障。单线断路故障是局部故障,信息只通过另一根未断线正常传输。该类故障是间歇性症状表现,有时又会显现正常。如图3所示,CAN -H线断路(故障1),第1轮信息传输中,故障在断路点前未呈现故障征兆,在断路点后呈现故障征兆;第2轮信息传输后,症状正好相反。因通信协议ISO 11992-1规定,当节点之间通信中断超时,确认有故障后,节点之间的通信重新通过单线模式进行。出现.单线断路故障时,不允许改变数据,还得保留故障信息及故障状态,在未确定出是哪根线受到影响时,各节点将信号在两根网线上重置,直到确定出未响应线为止。这种反复试验确认故障的方法仅适合节点少的条件,在节点增多后,故障查找将变得十分复杂和费时。这种单线断路故障确认模式仅适用于货车和牵引车上的低速CAN,传输速率在125 kb/s 。

    2) CAN单线短路时的全局故障。单线短路故障是全局故障,故障状态很少改变,呈现静止故障显示。总线通信协议故障管理系统对此限制少,允许改变数据或清除。局部故障优先权高于全局故障,体现在故障管理系统对断路故障容忍度大,而对于全局故障则会尽快恢复。单线CAN -H和CAN -L对电源短路(故障3和故障6),信号点要超出正常范围,故障易被察觉,故障管理系统将对没受影响的传输线进行初始化。依据SAE J1939/12,这种超出范围比较确认故障的方法适合于短路检测,缺点是需要辅助8V电源,低阻抗终端,且在车辆怠速时检测结果不明显。另外,从短路故障恢复到单线运行模式后,整个系统的电磁兼容性能降低,对搭铁偏置的包容性也降低。
    CAN -H搭铁短路(故障5)与CAN -H断路(故障1)故障现象一样,属于局部故障,而CAN -L搭铁(故障4)故障则属于全局故障,检测这类故障常常模棱两可,需要电压除外的辅助数据参照。
    3)低速 CAN双线互短时的全局故障。CAN -H和CAN -L互短(故障7)时,总线还可工作。
    4)双线断路故障。双线断路,总线被隔断,总线不能正常工作。
    5)终端电阻断路故障。数据传输终端是一个电阻,防止数据在线端以回声的形式反射回而影响数据的传输。一般终端电阻值约120Ω。大众集团高速CAN使用的是分配式电阻,即每个控制单元内部的终端电阻,见图4a。高速CAN的CAN -H和CAN- L之间是通过电阻相连,彼此互相影响,所以高速CAN无法稳定单线运行(但网关能计录单线故障码),支路总电阻维持在60 Sl左右;大众集团低速CAN控制单元的CAN -H和CAN -L之间不再通过电阻相连,而是各自搭铁或在5V导线间,见图4b,所以低速CAN可以稳定单线运行。

    终端电阻断路,依据分布式系统的特点总线还能正常工作,只是终端电控单元无法通信。
    高速CAN终端电阻可以测量,如把便于拆装的控制单元从总线上脱开,然后在插头上测量CAN -H和CAN -L之间的电阻,见图5。单个电阻也可各自分开测量,应为120Ω。低速CAN电阻无法测量。

    6)总线传输受干扰的3种情况:①总线信号电压过低,有搭铁倾向,通常低于+/-1 V;②泄漏电阻,通常高于5 kΩ;③电磁干扰,总线干扰会导致不可恢复的硬故障。
    所有低速CAN单线故障都可以被检测到,故障3、4、6和7可被故障管理系统单独检测出来;故障1、2和5是被容错的,则需要辅助方法才可被检测出来。局部故障现象是暂时的,相关故障信息会变化,而全局故障呈现静态故障信息显示,便于故障位置判断。

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