标签: LIN总线

在汽车制造业中，零部件的安全性、功能性和可靠性是确保车辆整体性能的关键。虹科针对车辆零部件的LIN/CAN总线仿真测试，提出了基于虹科Baby-LIN系列产品的多路汽车开关按键功能检测方案。本文将探讨该方案的整体设计、硬件配置、软件界面及其在实际应用中的功能效果。 虹科多路汽车开关按键功能检测方案 采用LIN/CAN通信的车辆零部件，如汽车摇窗器、雨刮器、格栅、天窗电机、开关、座椅和氛围灯等，对车辆性能至关重要。虹科多路汽车开关按键功能检测方案，通过LINCAN节点/系统的主从仿真和分析， 支持事件驱动的信号配置、顺序控制、错误判断及触发动作 ，帮助客户验证这些关键零部件的功能性和可靠性，从而提升汽车零部件的生产质量。 01 # 系统设计 虹科汽车零部件功能测试系统专注于 多路汽车开关的下线测试 ，确保LIN/CAN总线通信协议下的汽车开关按键功能及背光点亮功能正常工作。 该系统不仅能够实时反馈物理开关按键的状态，还允许用户通过软件界面轻松控制开关背光的点亮与熄灭。用户只需在软件中点击“点亮”或“点灭”按钮，即可实现对实际开关背光的精确控制，同时，系统会即时显示物理开关按键的按压反馈，确保测试过程的直观与高效。 02 # 硬件配置 系统硬件部分的主体是 虹科Baby-L IN-RM-III ，这是一款支持多种总线（LIN/CAN/CAN FD）仿真测试工具，配备数字/模拟IO接口。虹科Baby-LIN-RM-III通过USB接口与电脑连接，可利用虹科Baby-LIN-DLL自行开发软件控制LIN/CAN设备， 非常适合集成到测试系统中进行长期性测试 。 虹科Baby-LIN-RM-III 硬件设计细节 ■ USB接口： 连接设备与PC，通过上位机实现设备的总线通讯仿真功能 ■ LIN接口： 最高支持两路LIN总线，用于与LIN协议零部件通讯 ■ CAN接口： 最高支持两路CAN/CANFD总线，用于与CAN协议零部件通讯 ■ IO接口： 3路模拟输入，8路数字输入，6路数字数出，可用于与PLC交互 03 # 软件界面 虹科多路汽车开关按键功能检测方案的软件界面测试部分精心设计了四个子界面， 每个子界面专门对应虹科Baby-LIN-RM-III设备的特定通道（LIN1、LIN2、CAN1、CAN2） ，分别连接四路汽车开关。每个子界面独立负责测试其对应连接的汽车开关，包括按键功能和背光点亮功能的检测。 虹科多路汽车开关按键功能检测方案 软件界面 这种设计 允许每路开关的功能检测相互独立且可以同时进行 ，提高了测试的效率和准确性。每个子界面还配有相应的开关图片，直观展示测试对象，确保用户操作的便捷性和测试过程的清晰性。 04 # 功能测试 在虹科多路汽车开关按键功能检测方案中， 具 体实现功能 主要包括以下两个核心部分： 01、 硬件通道连接/断开 软件在启动时会自动与虹科Baby-LIN-RM-III设备建立连接。通过调用设备的API接口，软件能够 识别并获取设备的串口编号 ，从而建立稳定的串口通信。这一过程中，软件将本地的SDF文件传输至虹科Baby-LIN-RM-III设备，以完成设备的资源配置和运行控制逻辑的设置。 同时，软件还会获取设备各个通道的句柄，确保在设备通道启动通信连接时，能够及时打开对应通道的句柄，从而实现与汽车开关的LIN/CAN总线通信。 02、 开关背光和按键功能检测 一旦通道通信建立，软件便能够控制虹科Baby-LIN-RM-III设备与汽车开关进行通信，包括控制汽车开关背光的点亮与熄灭，以及接收汽车开关的按键按下信号。 当软件端接收到按键按下信号时，会在软件界面对应的按键位置显示提示，为用户提供直观的反馈。这一控制逻辑的实现，主要 通过在SDF文件中编写相应的宏命令和资源变量 ，软件端只需调用这些预设的命令和变量，即可轻松完成与虹科Baby-LIN-RM-III设备的控制交互。 通过以上两个关键功能的实现，虹科多路汽车开关按键功能检测系统为用户提供了一个高效、自动化的测试解决方案，确保汽车开关等关键零部件的质量和性能符合行业标准。目前虹科汽车零部件功能检测系统已成功应用于多家客户，通过 高度稳定的测试与全面的验证能力 ，极大地提升了零部件功能检测效率与准确性，赢得了广泛的认可与好评。

故障现象　 一辆 2015款路虎极光车，搭载2.0 L发动机，累计行驶里程约为8万km。起动发动机后组合仪表上提示“充电系统故障”（图1），且充电警告指示灯长亮，但车辆行驶正常。 图 1　组合仪表上的提示信息 故障诊断 用万用表测量发动机怠速时的蓄电池电压，为 13.63 V，说明发电机能够发电。使用故障检测仪检测，网关模块（GWM）中读得故障代码“P0A1A-87 发电机控制模块-信息缺失”。 如图 2所示，GWM通过LIN总线接收蓄电池监测系统模块（BMS）发送的蓄电池状态信息（蓄电池电压、电流、温度、荷电状态等），并以此计算目标电压，然后通过LIN总线将目标电压发送至发电机，控制发电机的发电量。接通点火开关时，组合仪表上的充电警告灯点亮；起动发动机，当GWM检测到发电机发电量正常时充电警告灯熄灭。当发电机及其线路存在故障时，GWM 中会存储相关故障代码，同时组合仪表上的充电警告灯点亮。 图 2　发电机控制原理示意 检查发电机上的导线连接器，未见松动、腐蚀等异常情况。测量发电机与 GWM之间的LIN总线，不存在断路、短路故障。 使用虹科 Pico汽车示波器从发电机侧测量LIN总线上的波形（图3），发现LIN总线上有信号传输，且高、低电位正常。 进行串行译码，发现 LIN总线在循环发送2个报文，一个报文ID为11，只有帧头，没有应答；另一个报文ID为E9，帧头和应答都有。 图 3　故障时测得的LIN总线信号波形 正常情况下，一个完整的 LIN总线信号报文由帧头和应答两部分组成，无论什么时候帧头都是由主机节点发布；当主机节点要发布数据时，帧头和应答均由主机节点发送；当从机节点要发布数据时，帧头由主机节点发布，应答由从机节点发布。脱开发电机导线连接器C1DC14C，发现LIN总线波形无变化。诊断至此，推断发电机（从机节点）损坏，无法对GWM（主机节点）发布的信息进行响应。 故障排除　 更换发电机后试车，起动发动机，组合仪表上的提示信息消失，且充电警告灯熄灭，故障排除。再次用 Pico示波器从发电机侧测量LIN总线上的波形（图4），发现ID为11的报文有了应答。 图 4　维修后测得的LIN总线信号波形 案例作者： 蔡永福 案例出处： 《汽车维护与修理》杂志 2024年10月刊-免拆诊断专栏

故障现象 一辆 2019款大众途观L车，搭载DKV发动机和0DE双离合变速器，累计行驶里程约为8万km。车主进厂反映，鼓风机偶尔不工作。 故障诊断　 接车后试车，鼓风机各挡位均工作正常。用故障检测仪检测，空调控制单元（ J255）中无故障代码存储。反复试车，发现将鼓风机挡位由6挡旋至7挡时，鼓风机突然停止工作，但此时J255中仍无故障代码存储。 由图 1可知，J255接收到鼓风机开关（E9）信号后，通过LIN线将鼓风机挡位请求信号发送至鼓风机控制单元（J126），最后由J126驱动鼓风机电动机（V2）运转。测量J126的供电和搭铁，均正常，且无虚接；测量J126与J255之间的LIN线，导通正常。接下来要判断J255 能否向J126发出鼓风机挡位请求信号，以及J126能否驱动V2运转。 图 1　鼓风机控制电路 用 虹科 P ico 汽车 示波器测量相关波形（图 2），对LIN信号译码，通过观察数据变化，找到鼓风机挡位请求信号所在数据帧，然后对数据进行处理，发现故障时J255向J126发送了鼓风机挡位请求信号，但J126未驱动V2运转，由此确定J126损坏（图3）。 图 2　故障时的相关波形 图 3　损坏的J126 故障排除 更换 J126后反复试车，故障未再出现。交车1星期后进行电话回访，车主反映故障未再出现，故障排除。 故障总结 一个部件的正常运转，是由多个模块协同运行完成的，且存在信号发出与接收的先后顺序。因此在诊断时，使用组合波形同时观察各模块的工作状态，是非常重要且必要的。 虹科 Pico汽车示波器提供了丰富的附件，可以同时捕捉电流、电压、压力、振动等各类车辆信号，并将其通过一张组合波形进行展示。让您可以更为直观地了解系统内各模块的工作状态，分析故障发生的先后顺序，更精准地定位到第一个出现异常的模块。 案例作者： 原瑞铠，机动车检测与维修工程师， 2017年获山西省交通“技能能手”荣誉称号；2018年获上汽-大众全国“优秀技术经理”荣誉称号；2020年通过上汽-大众新能源HVE专家级技师资质认证；多次获山西省技能大赛优胜奖；多次担任山西省职业技能考评员及山西省高职组汽修大赛裁判员。

故障现象 一辆 2013款路虎极光车，搭载2.0T发动机（型号为204PT）和6速自动变速器（型号为爱信AWF21），累计行驶里程约为13万km。车主反映，该车行驶中加速偶尔发闯，且组合仪表上提示“变速箱故障”。 故障诊断 接车后原地试车，发动机起动、怠速及加速均正常。用故障检测仪检测，发现发动机控制模块（ ECM）中存储有故障代码“B1087-00 LIN总线A 待定”，换挡模块（GSM）中存储有故障代码“U0291-00 与换挡模块B（GSMB）的通信中断间歇”，GSMB中存储有故障代码“U3003-22 蓄电池电压间歇”“U0401-82 接收到来自ECM的无效数据间歇”“U0404-82 接收到来自GSM的无效数据间歇”“U0402-82 接收到来自变速器控制模块（TCM）的无效数据间歇”“U0415-82 接收到来自制动防抱死控制模块（ABS）的无效数据间歇”，TCM中无故障代码存储。清除故障代码后路试，故障出现时上述故障代码会再现。查看维修资料得知，GSM、GSMB、ABS、TCM及ECM等通过HS CAN总线进行通信，怀疑HS CAN总线通信偶尔异常。 连接虹科 Pico汽车示波器进行路试，测得故障出现时的相关波形如图1所示，可以看到，加速时发动机转速波动明显，松开加速踏板后发动机转速平稳下降；分析HS CAN H和HS CAN L的电压信号，无明显异常，且译码也无明显异常，排除HS CAN总线发生短路、断路的可能。 图 1　故障出现时的相关波形 继续路试，发现故障出现时松开加速踏板， GSMB 的供电会升高至16.31 V（图2），随后稳定为14.99 V，异常 图 2　GSMB的供电异常升高 对发电机的 LIN信号进行译码，发现故障出现时LIN信号有数据丢失；进一步检查发现，LIN信号无应答时出现的干扰与点火信号同步（图3），由此怀疑故障可能是由点火干扰引起的。 图 3　LIN信号上的干扰与点火信号同步 故障排除 拆检火花塞，发现 4个火花塞的电极均烧蚀严重。更换火花塞后反复路试，故障未再出现，故障排除。测得正常加速时的相关波形如图4 所示。 图 4　正常加速时的相关波形 故障总结 由于火花塞的电极烧蚀严重，在加速、大负荷工况下，发动机点火异常，气缸工作不良，使发动机转速波动较大，导致车辆行驶发闯；同时异常点火产生的电磁干扰过大，影响到了控制发电机的 LIN信号，使发电电压升高；当发电电压至16 V左右时，出于保护GSM和GSMB进行重启，从而短暂失去通信。 案例作者：李裕成 现任上海欣车汇豪车诊断中心主修技师，兼 Tech Gear汽车诊断学院实训老师，擅长汽车波形诊断技术，赢得众多豪华车车主的认可。