鄒亞強(qiáng)

摘要：本文主要對(duì)車(chē)窗雨刮系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、控制方式、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、LIN數(shù)據(jù)總線的工作原理、故障診斷進(jìn)行了歸納與分析，希望通過(guò)本文和廣大維修技師進(jìn)行研究探討，為今后的維修工作提供參考。

關(guān)鍵詞：車(chē)窗雨刮;LIN數(shù)據(jù);故障診斷

中圖分類號(hào)：U472文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1車(chē)窗雨刮系統(tǒng)

車(chē)窗雨刮歸屬于舒適系統(tǒng)川。車(chē)載網(wǎng)絡(luò)控制單元接到來(lái)自CAN數(shù)據(jù)總線的開(kāi)關(guān)位置信號(hào)，該信號(hào)是轉(zhuǎn)向柱控制單元從雨刮開(kāi)關(guān)處讀取到的。車(chē)載網(wǎng)絡(luò)控制單元將CAN信號(hào)轉(zhuǎn)變成為L(zhǎng)IN信號(hào)，驅(qū)動(dòng)雨刮執(zhí)行不同的刮水模式以及變換擋位。

LIN數(shù)據(jù)總線聯(lián)網(wǎng)相比較CAN總線網(wǎng)絡(luò)是性價(jià)比更高的解決方案，可將傳感器、開(kāi)關(guān)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及顯示屏等元件連接起來(lái)。

LIN網(wǎng)絡(luò)依靠CAN-LIN接口或網(wǎng)關(guān)接入到整個(gè)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)總線中，因此LIN也被稱為局域子系統(tǒng)。這種網(wǎng)絡(luò)不能替代CAN總線，而是CAN的補(bǔ)充。在以線性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為特征的LIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)中，最多可連接64個(gè)設(shè)備。但通常情況下，建議最多連接16個(gè)設(shè)備。根據(jù)任務(wù)性質(zhì)的不同，總線設(shè)備可區(qū)分成主控制單元和副控制單元，傳輸率在1～20kbit/s之間。LIN數(shù)據(jù)總線的工作電壓為12.0V，無(wú)需使用其他的附加電壓轉(zhuǎn)換裝置。

2案例分析與故障診斷

2.1故障現(xiàn)象

一輛2016年產(chǎn)別克威朗轎車(chē)，行駛約6萬(wàn)km，用戶反映車(chē)輛雨刮不工作。

2.2故障診斷

首先確認(rèn)故障現(xiàn)象與用戶反映的情況是一樣的，用KT660解碼器讀取故障碼顯示為DTCUl51A（K9車(chē)身控制單元與M79擋風(fēng)玻璃雨刮器電機(jī)無(wú)法通信）。讀取動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流，撥動(dòng)雨刮器開(kāi)關(guān)，觀察擋風(fēng)玻璃雨刮器開(kāi)關(guān)和擋風(fēng)玻璃雨刮器駐車(chē)開(kāi)關(guān)信號(hào)，不正常。

2.3系統(tǒng)分析

本故障案例車(chē)型的LIN線是傳輸率為10.417kbit/s的單線，K9車(chē)身控制單元和特定子系統(tǒng)內(nèi)的其他設(shè)備之間通過(guò)LIN線電路傳遞串行數(shù)據(jù)。如果LIN總線網(wǎng)絡(luò)上的任何LIN裝置之間的串行數(shù)據(jù)通訊缺失，則K9車(chē)身控制單元將設(shè)定針對(duì)非通信LIN裝置無(wú)通訊的代碼。

2.4診斷思路

對(duì)讀取到的故障碼進(jìn)行分析，通過(guò)查閱電路圖分析故障范圍。根據(jù)故障記錄的描述，K9車(chē)身控制單元與M79雨刮電機(jī)之間不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，此故障主要誘因有以下幾種。

（1）K9車(chē)身控制單元X6插接器的16號(hào)端子與M79雨刮電機(jī)的3號(hào)端子之間導(dǎo)線斷路。

（2）K9車(chē)身控制單元X6插接器的16號(hào)端子對(duì)正極或搭鐵短路。

（3）K9車(chē)身控制單元損壞;

（4）M79雨刮電機(jī)損壞或型號(hào)錯(cuò)誤等。

此外，導(dǎo)致故障碼“U151A——K9車(chē)身控制單元與M79前窗雨刮電機(jī)在LIN總線上失去通訊”的另一個(gè)原因，與M79雨刮電機(jī)的信號(hào)不可信有關(guān)。導(dǎo)致M79雨刮電機(jī)信號(hào)不可信的原因有以下幾個(gè)。

（1）M79處安裝的硬件型號(hào)錯(cuò)誤。

（2）插接連接件潮濕或有污物等。

2.5故障排除

根據(jù)電路圖（圖1），具體的檢修步驟如下。

（1）關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，使系統(tǒng)斷電3min以上。

（2）斷開(kāi)K9車(chē)身控制單元的X6插接器器，測(cè)試該插接器的16號(hào)端子與搭鐵之間的電阻，結(jié)果為無(wú)窮大，說(shuō)明該線路不存在對(duì)搭鐵短路，正常。

（3）測(cè)試X6插接器16號(hào)端子與M79雨刮電機(jī)4號(hào)毒端子之間的電阻，結(jié)果為0.7Ω，正常，線路正常導(dǎo)通。

（4）斷開(kāi)K9車(chē)身控制單元的X6插接器，測(cè)試與M79雨刮電機(jī)4號(hào)端子對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)電壓為10.5V，正常，說(shuō)明問(wèn)題是可能出現(xiàn)在M79擋風(fēng)玻璃雨刮器電機(jī)。

（5）驅(qū)動(dòng)測(cè)試M79雨刮電機(jī)，其工作正常。

（6）使用示波器測(cè)試M79雨刮器電機(jī)的波型，如圖2所示。

根據(jù)波形分析，當(dāng)測(cè)量點(diǎn)LIN數(shù)據(jù)信息缺失時(shí)，示波器只顯示其電壓值。測(cè)試到的電壓低于標(biāo)準(zhǔn)電壓10.5V，一段時(shí)間后電壓值恢復(fù)為車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的電壓值例。根據(jù)控制原理，當(dāng)K9車(chē)身控制單元向M79雨刮電機(jī)發(fā)出指令，M79會(huì)發(fā)送反饋信息。該車(chē)故障是由于沒(méi)有這些信息，故用示波器只檢測(cè)到穩(wěn)定電壓，并無(wú)波動(dòng)。

因未檢查到K9車(chē)身控制單元故障，因此拆檢M79雨刮電機(jī)，發(fā)現(xiàn)電機(jī)的零件號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)配件不一致。更換原廠M79擋風(fēng)玻璃雨刮器馬達(dá)后，雨刮器能正常工作，故障排除。

LIN數(shù)據(jù)總線的控制單元包括微控制器、電壓調(diào)節(jié)器以及LIN收發(fā)器等構(gòu)成。LIN收發(fā)器依靠線性接口與微控制器進(jìn)行信息交換。LIN收發(fā)器的發(fā)送器的作用是轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，而接收器的任務(wù)是讀取總線傳輸來(lái)信號(hào)。微控制器輸出的5.0V電壓是由電壓調(diào)節(jié)器把車(chē)載網(wǎng)絡(luò)電壓降壓產(chǎn)生的。在LI N總線中，當(dāng)主控控制單元進(jìn)行信息請(qǐng)求時(shí)，副控控制單元同時(shí)開(kāi)始數(shù)據(jù)交換。

車(chē)載網(wǎng)絡(luò)控制單元作為L(zhǎng)IN中的主控控制單元的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)控制單元，除了控制LIN總線及信息傳輸流程外，能及時(shí)分析處理一切故障、使得總線和它的時(shí)基同步、接收總線休眠狀態(tài)副控單元的喚醒抑制信號(hào)以及控制數(shù)據(jù)與檢驗(yàn)字節(jié)，并進(jìn)行系統(tǒng)診斷。

雨刮電動(dòng)機(jī)控制單元作為副控單元執(zhí)行車(chē)載網(wǎng)絡(luò)控制單元的相關(guān)指令。通常一個(gè)LIN總線上會(huì)連接2～16個(gè)副控單元。只有主控單元發(fā)出其相應(yīng)的標(biāo)識(shí)符，副控單元才可以接收與傳輸相關(guān)的數(shù)據(jù)。雨刮電動(dòng)機(jī)的控制，采用一種可逆電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方改變時(shí)，同時(shí)帶動(dòng)雨刮擺臂的轉(zhuǎn)動(dòng)。為了確?？刂茊卧奈⒖刂破髂軌蚩刂普{(diào)轉(zhuǎn)時(shí)刻和雨刮速度，在雨刮電動(dòng)機(jī)的電樞與齒輪間安裝霍爾傳感器，來(lái)檢測(cè)相關(guān)位置與轉(zhuǎn)速，達(dá)到精確控制的目的。

轉(zhuǎn)向柱電子裝置控制單元是由的多個(gè)單元多重疊成。把車(chē)窗刮水功能與轉(zhuǎn)向信號(hào)功能開(kāi)關(guān)和定速巡航控制系統(tǒng)開(kāi)關(guān)信息發(fā)送給CAN數(shù)據(jù)總線，然后加以分析處理。其特點(diǎn)是能與舒適和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)CAN上的控制單元進(jìn)行信息交換。

3結(jié)束語(yǔ)

集電極開(kāi)路驅(qū)動(dòng)器是LI N總線生成信號(hào)的發(fā)送部件。如果需要發(fā)出邏輯“0”的顯性電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)器變換成搭鐵狀態(tài)。當(dāng)收發(fā)器沒(méi)有受到控制時(shí)候，就會(huì)生成邏輯為“1”的12.0V隱I生電平。所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)內(nèi)都有上拉電阻，其中主控單元中阻值1kO，副控制單元中大約30kΩ。信號(hào)電壓的上升和下降極限范圍均為1～3V，u s以防干擾輻射。大數(shù)據(jù)傳輸率20kbit/s以達(dá)到良好的電磁兼容性。LIN規(guī)范文件中明確顯性電平和隱性電平的公差，用以保證穩(wěn)定傳輸數(shù)據(jù)。接收器通常以接地或者內(nèi)部的供電電壓作為數(shù)參考基準(zhǔn)電壓。當(dāng)電壓電平不足供電電壓的40%時(shí)，接收器把該數(shù)值認(rèn)為是邏輯“0”或顯性。當(dāng)電平值高于60%時(shí)，就判斷是邏輯“1”或隱性電平。就發(fā)送器而言，規(guī)范中要求的顯性及隱性電平和供電電壓或接地的偏差不超過(guò)10%接收信號(hào)時(shí)的較大的公差范圍，可以保障外部的干擾輻射時(shí)，仍然傳輸良好。