标签: LIN总线

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 www.qichebo.com

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。

引言 LIN（Local Interconnect Network）是一种针对汽车电子系统应用的串行通信协议，主要用于汽车电子控制单元（ECU）之间的通信。LIN总线的特点是成本低、速率低、通信距离短、连接节点少，主要用于对带块要求低、实时性要求不高的控制任务，例如车门控制、天窗控制、座椅控制、车内照明等功能。LIN总线采用的是主从式架构，由主节点基于调度表调度网络中的通信。 LIN总线的错误类型 尽管LIN协议设计简单，具有低带宽和低实时性，但它仍然采用多种错误检测和处理方法，以避免和纠正常见的通信错误。LIN总线错误类型主要包括位错误、同步段错误、PID错误、应答不完整错误、校验和错误、物理总线错误等。接下来我们将介绍常见的错误类型，便于大家理解不同错误类型的特点和出现的场景。 LIN总线错误类型介绍 1. 位错误 通常LIN 总线上只有一个节点在向外发送信息，发送的同时回读总线上的数据，当发送节点发送电平与回读电平不一致时，视为位错误。这种不一致可能是由于多种原因造成的，比如信号干扰、硬件故障或网络拥塞等。如图1所示，通过仿真干扰数据场，使发送节点回读到的byte 1与其发送的值不一致，所以出现了图中的RcvError位错误帧。 图1 位错误示例 2.同步段错误 接收节点通过同步场计算出的数据传输速率超过了预先设定的正常范围，这可能意味着传输过程中出现了异常情况，比如信号干扰、硬件故障或配置错误等。如图2中的Invalid sync byte是因为接收端设置的速率与发送端不同，导致接收端收到后由于速率超出预设范围出现同步段错误。 图2 同步段错误示例 3.PID错误 奇偶校验的主要作用是检测帧头传输过程中的单比特错误，如果在传输过程中报文ID的某个位发生了错误，接收方通过校验规则计算奇偶校验位的值并与接收到的奇偶校验位进行比对，来确定ID场数据是否发生了错误，如果不一致则认为发生了PID(Protected identifier)错误。图3中Not responded invalid header仿真了错误的PID 0x15，导致出现PID错误。 图3 PID错误示例 4.无应答错误 LIN主节点发送报头后，没有节点响应（事件触发帧除外）即为无应答错误。图4中的发送错误（TransmError）是指有主节点发送报头，而没有收到从任务响应时出现无应答错误。 图4 无应答错误示例 应答不完整错误 LIN主节点在发送报头后，如果接收到的响应中数据场缺失或未收到校验和段，则认为应答不完整错误。如图5中short response就是仿真了从节点短的应答，属于应答不完整错误的一种。 图5 应答不完整错误示例 6.校验和错误 接收节点计算的校验和与接收到的校验和字段不匹配即为校验和错误，图6中错误帧的出现是因为干扰了校验和，使得校验和不匹配，出现校验和错误。 图6 校验和错误示例 7.物理总线错误 总线短路或直接连到电源上导致总线无法通信，该错误由主机节点负责检测。图7中Dominant signal是通过将LIN总线短路到电源，从而出现持续的显性电平错误。 图7 物理总线错误示例 总结 了解 LIN总线的错误类型对于开发、测试均具有极大的好处。通过对错误类型的全面了解，开发人员可以提前预测和避免潜在的问题，增强系统的稳定性、容错能力和安全性，从而提升系统整体的可靠性和性能。对于测试人员来说则可以更加从容应对总线测试过程中出现的各种异常情况，提高测试的效率和质量。 北汇信息专注于汽车电子测试，与众多OEM和Tier1合作，在车载通信、诊断刷写、OTA、车内网络安全、域控制器功能测试等领域积累了丰富的经验，并可提供相关培训、咨询服务以及测试解决方案，如果需要相关的服务或了解更多信息，欢迎大家来联系我们。 参考文献 【1】 《LIN Specification Package Revision 2.1》

记录汽车总线数据对于监控汽车电子控制单元（ECU）间的通信和诊断网络故障具有重要意义。通过记录测试时的总线数据，不仅可以监控产品是否按照预期运行，还能追踪特定错误或故障背后的原因，这对确保汽车产品质量和性能至关重要。本文将讲解虹科BabyLIN系列产品如何实现高效的总线数据记录和存储。 虹科Baby-LIN系列产品作为专业LIN总线产品，以其高性能和可靠性受到市场的青睐，其支持多种LIN网络配置，能够记录和分析大量的总线数据，帮助工程师快速定位问题并优化系统性能。目前虹科Baby-LIN系列产品广泛应用于车辆网络通信的监控、分析和诊断，是汽车制造商和供应商在研发和生产过程中不可或缺的工具。 一、实现方法：总线数据的高效记录 虹科Baby-LIN设备提供了两种高效的总线数据记录方法，这两种方法提供了灵活的选项，以适应不同的记录需求和环境。 方法1：使用Simple Menu 将虹科Baby-LIN设备连接到PC端，可以使用Simple Menu记录总线数据。在Simple Menu中打开日志查看器，可记录虹科Baby-LIN设备的完整总线通信，并可将其保存至计算机本地文件中。 在打开日志文件视图之后，用户可添加一个日志记录器来进入日志记录的配置界面。在这里，既可以选择加载一个预先存在的日志配置，也可以创建一个全新的配置来满足特定的需求。 根据个人的具体要求，用户能够定制化地设置总线通信的日志记录。在接下来的步骤中，用户可以决定哪些数据需要被跟踪记录，以及这些数据应该如何被保存。 注：Simple Menu是虹科Baby-LIN设备的免费控制软件，它能够加载通过SessionConf配置的SDF文件，实现对LIN或CAN设备的控制。用户可以按照预设的进度表和逻辑进行操作，监控和记录报文，同时发送特定的命令。 方法2：使用microSD卡 部分型号的虹科Baby-LIN设备配备了microSD卡支持，允许用户将总线数据直接记录到SD卡中。这些数据以文件形式存储，位于以"产品名称"命名的"\Loggs"文件夹内。文件名会包含启动记录的日期、时间以及通道信息，确保记录的可追溯性。 虹科Baby-LIN设备记录功能的使用配置 在数据记录过程中，如果设备配备了LD3-SD卡，其LED灯将以一定的模式（亮1秒，灭1秒）闪烁，为用户提供实时的记录状态指示。此外，记录功能的设置和启动均依据虹科Baby-LIN设备的当前工作模式进行配置和激活。 二、深入解析：数据记录的常见格式 虹科Baby-LIN设备提供了两种主要的数据记录格式，以满足不同分析需求和兼容性。 1、 二进制格式 该格式使用一种专有的二进制数据格式来存储数据，能以较快速度和较小文件进行记录。此格式的文件可以使用“LogViewer”查看日志数据并导出信号数据，同时也可转换为其他格式。要访问信号值，LogViewer需要通信所基于的SDF文件，因此可以通过选择信号和时间网格来过滤和显示相关数据，这些数据也可以导出为CSV文件。 2、 ASCII码格式 此格式是用户可读的ASCII格式，可以由某些第三方产品进行处理。它由一个标题、已记录的帧数据和注释组成，结构如下： 使用第一帧来解释每一行帧各个含义： 2.2788508：时间戳，代表设备上电后的时间 Li：总线标识符 11：帧ID Tx：帧的方向 1：帧的长度 00：帧的所有数据字节 checksum=ff：帧的校验码 CSM=classic：帧的校验类型 结语 在汽车网络的复杂环境中，准确记录和存储总线数据是确保通信可靠性和故障诊断的关键。BabyLIN产品通过提供灵活的记录方法，无论是通过Simple Menu还是microSD卡，都能有效地捕获和保存关键的通信数据。这些数据不仅有助于监控产品性能，确保其按预期运行，还能在出现问题时提供深入的分析，帮助技术人员快速定位并解决问题。