上海别克荣御车载网络系统故障诊断上

2023年12月23日发(作者：太平洋汽车网上商城)

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上海别克荣御车载网络系统故障诊断

上

一、概述

上海别克荣御轿车的各种电子控制模块彼此之间通过串行数据总线通信。发动机控制模块(ECM)、变速器控制模块(TC M)和防抱死制动系统-牵引力控制系统(ABS-TCS)利用GM LAN通信协议在串行数据总线上进行通信，而车身控制模块(B CM)则利用通用异步收发(UA RT)通信协议与组合仪表、音响主机(A HU)和乘员保护系统传感和诊断模块(S DM)进行通信。上海别克荣御轿车车载网络系统结构框图如图1所示。

G ML AN总线系统通过双线(C AN总线)网络在发动机控制模块(E

CM)、变速器控制模块(T CM)、防抱死制动系统-牵引力控制系统(A BS-T

CS)和动力系统接口模块(P IM)之间实现通信。该总线是一个高速差分总线，其传输速度为500k bi t/s。该总线采用双线系统，包含一条棕黄色/黑色导线(C AN-高位)和一条棕黄色导线(C AN-低位)。导线拧绞在一起，以防止对车中其他控制单元造成电磁干扰。导线扭绞在一起后可消除因线路电压快速改变而产生的磁场。G ML AN使所有发动机和车辆控制模块都能以较快的速率交换数据。这意味着发动机控制模块(ECM)、变速器控制模块(TC M)和防抱死制动系统-牵引力控制系统(ABS-TCS)模块能够比早期的Class 2总线系统更快地交换数据。

所有G ML AN模块都连接到特定的外部车辆装置上。模块会从这些外围装置读取数据，或者向其传送指令。何时读出或传送数据，通常是由发动机或车辆工作状况来决定的，而这一工作状况是由连接到GM LAN上的其他控制模块提供的。任何模块传输的数据都将发送到GM LA N总线所连接的所有控制模块上。各控制模块必需判断是否需要对所接收的数据进行处理和响应。

如图2所示的串行数据部件根据车辆选装件情况而有所不同。动力系统接口模块(P IM)集成在串行数据网络中，相当于一个双向透明解释装置，可使GM LAN串行数据总线上的控制模块与U AR T串行数据总线上的控制模块进行通信。总线是一条物理线路，为两个或多个控制模块提供通信路径。UA RT通信采用单线线路，GM LA N总线是一个双线线路，如图3所示。该总线采用截止电阻作为线路终结器，位于总线线路末端的两个控制模块内，这两个控制模块分别是动力系统接口模块PIM和发动机控制模块ECM(为便于表示，图中的截止电阻显示在控制模块外)。这些截止电阻1 / 10

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的作用是防止当数据传输到G ML AN总线线路末端时出现反射回送。动力系统接口模块总线截止电阻与发动机控制模块总线截止电阻均为120Ω。

G ML AN是一种基于控制器区域网通信协议的通信协议。GM LAN和CAN的主要区别在于信息结构不同。UA RT通信协议有一个控制串行数据总线通信量的主控模块。车身控制模块就是UART总线的主控模块。GM LAN和UART协议的主要区别在于，UART依靠总线主控模块控制信息收发，而GM LAN的信息收发由各控制模块管理。当通过串行数据总成从一个控制模块向另一控制模块发送信息时，所发送的信息即称为串行数据。从电子信号角度说，串行数据就是一系列由高到低迅速变化的电压脉冲串。一个电压脉冲串表示一条信息。它们特点如下：

LAN串行数据有两条发送串行数据的数据线路。这些线路称为CAN-HI和CAN-LO线路。

2.C AN-H I：C AN-H I数据线路为3.6V数据线，其电压在3.6V~1.4V之间变化。当C AN-H I数据线不进行通信时，系统电压为2.5V。

3.C AN-LO：C AN-LO数据线路为2.5V数据线，其电压在3.6V~2.5V之间变化。当CAN-LO数据线路不进行通信时，系统电压为2.5V。

串行数据线路采用5V单线数据线，其电压在5V与地之间变化。当数据线路不进行通信时，系统电压为5V。

二、动力系统接口模块(P IM)的功能

动力系统接口模块执行如下功能。

1.动力系统接口模块(PIM)相当于GM LAN通信协议与UART协议之间的通信网关。

由于GM LAN通信协议与UART通信协议不兼容，串行数据通信系统中集成了动力系统接口模块(P IM)，以便使通信网络的UART端和GM LAN端的控制模块之间实现双向通信。

2.动力系统接口模块(P IM)将来自巡航控制开关和牵引力控制开关的模拟信号转换为数字串行数据。下列开关信号直接输入至动力系统接口模块：

(1)牵引力控制启用/禁用开关；

(2)电子稳定程序启用/禁用开关；

(3)自动变速器动力模式开关；

(4)5 L4 0E自动变速器主动选挡开关；

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(5)5L40E自动变速器的倒车灯继电器的操作由动力系统接口模块控制。当自动变速器挂在驻车挡或空挡位置时，动力系统接口模块向双驻车辅助控制模块提供信号。

3.在发动机控制模块验证动力系统接口模块之前，动力系统接口模块负责验证车身控制模块(BCM)。如有任何验证过程未通过，车辆将不启动。

发动机控制模块通过串行数据网络，直接与变速器控制模块(T CM)、防抱死制动系统-牵引力控制系统(A BS-T CS)电子控制单元(ECU)和动力系统接口模块(P IM)进行通信。发动机控制模块还通过动力系统接口模块与车身控制模块(BCM)和组合仪表进行通信。发动机控制模块(ECM)是车辆防盗系统不可分割的部分，必须完成发动机控制模块(ECM)、动力系统接口模块(PIM)和车身控制模块(B CM)之间的安全数据验证程序，才能使发动机启动。

当点火开关从关闭位置转到接通位置时，如果动力系统接口模块从车身控制模块接收到一个轮询信号，则动力系统接口模块将通过其GM LAN接口向动力系统控制模块(或发动机控制模块)请求数据。然后，此数据会通过串行通信UA RT总线传输给其他控制模块(尤其是Tech 2)。动力系统接口模块还监视UA RT总线上的其他控制模块的响应，并根据请求传送所有与动力系统控制模块(或发动机控制模块)相关的信息。

三、动力系统接口模块安全码和编程

在车辆上使用Te ch 2之前，必须用最新软件对它进行编程。Tech 2编程用来更新Tech 2。TIS 2000包含当前Tech 2应用程序和一个先前的版本。重要注意事项：当在带GM LAN串行数据协议的车辆上工作时，必须在数据链路连接器电缆和16/19针脚数据链路连接器适配器之间装上一个CANdi模块。

1.安全码和编程信息

①车辆安全卡车辆安全卡随新车提供，如图4所示。

当使用Te ch 2执行特定的动力系统接口模块编程功能时，Te ch 2会提醒您输入4位数的安全码和5位数的车身控制模块安全号。该信息可在随新车提供的车辆安全卡上找到。如果没有卡片，请与Holden技术支持(TAS)中心联系，以获取相关的安全码和车身控制模块安全号。

②安全码

在执行特定的动力系统接口模块(P IM)、车身控制模块(B CM)和发动机控制模块(ECM)编程功能时，需要安全码。当Tech 2请求输入安全码，而输入的密码不正确时，动力系统接口模块将进入安全码等待时间阶段。3 / 10

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在等待时间阶段，将禁止再输入安全码，直到等待时间结束。在首个等待时间结束后，如果第二遍输入的安全码不正确，则动力系统接口模块将进入第二个等待时间阶段。每次输错密码后，等待时间都将延长。当输入的密码正确时，等待时间将恢复到原始值10 s。在等待时间内，点火开关必须处在接通位置并连接蓄电池。等待时间阶段如下：阶段1=1 0s；阶段2=1 0s；阶段3=10min；阶段4=20min。阶段5=40min。

③Te ch 2动力系统接口模块安全信息数据列表

Te ch 2动力系统接口模块安全信息数据列表显示了动力系统接口模块的当前安全状态。要查看数据列表，步骤如下：

a.将Te ch 2连接到车辆数据链路连接器并接通点火开关。

b.在Tech 2上选择\"Body/Powertrain Inter face Module/S ecurit

y/S ecurit yInformation(车身/动力系统接口模块/安全/安全信息)\"。表1所示的Tech 2动力系统接口模块安全信息数据列表中的\"典型显示值\"是在点火开关接通、发动机未运行、并且车辆静止不动的条件下从正常车辆上采集的。

2.动力系统接口模块的重新设置特别注意事项：不要在点火开关接通后的60s内执行重新设置程序。否则会导致动力系统接口模块不能重新设置。当动力系统接口模块安装到车辆上后，将与车身控制模块(B CM)和发动机控制模块(E CM)进行安全链接。这种链接一旦完成，动力系统接口模块就不能安装到其他任何车辆上，除非按下列程序重新设置车身控制模块和发动机控制模块之间的安全链接：

①在重新设置动力系统接口模块前，必须先获得安全码和车身控制模块安全号。

②将Te ch 2连接到车辆数据链路连接器并接通点火开关。

③在Tech 2上选择\"Body/Powertrain Interface Module/Security

Reset PIM(车身/动力系统接口模块/重新设置动力系统接口模块安全链接)\"。

如果在选择\"R es et PI M(重新设置动力系统接口模块)\"选项后，Tech 2屏幕显\"Security Wait Time Active，Please Wai t！(安全码等待时间激活，请稍候！)\"信息，则说明刚才输入的安全码不正确。详见\"安全码\"和\"Te ch 2安全信息数据列表\"。

④当Te ch 2显示\"E nte rS ecu ri ty Code(输入安全码)\"时，请输入安全码，然后按\"Enter(回车)\"键，再按\"Okay(确认)\"软键。

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⑤当Te ch 2显示\"D oy ou re al ly want to Reset?(确实要重新设置吗?)\"时，按\"Reset(重新设置)\"软键。

注意事项：不要在执行动力系统接口模块重新设置程序后的60s内关闭点火开关。否则，会导致动力系统接口模块不能重新设置。

⑥当Tech 2显示\"Reset Completed Su cc es sf ul ly(重新设置成功)\"时，按\"Confirm(确认)\"软键，回到Tech 2安全屏幕。

动力系统接口模块的重新设置程序在车间可用于将正常车辆的动力系统接口模块装至故障车辆上，用替代法判断故障是否在动力接口模块的场合。注意应在拆卸前重新设置动力系统接口模块，否则保修时将无法测试动力系统接口模块及无法将动

上海别克荣御车载网络系统故障诊断(下)

3.动力系统接口模块的配置

当新的动力系统接口模块安装到车辆上后，车辆特定信息如车辆识别号(VIN)、发动机类型等，必须被编程输入到动力系统接口模块中。同样地，虽然未更换新的动力系统接口模块，但更换了发动机控制模块、自动变速器模块等也必须进行动力系统接口模块的匹配操作。

①配置新的动力系统接口模块

虽然下列程序针对的是发动机类型的更改，但更改其他车辆参数的程序也与之相同。

a.将Tech 2连接至数据链路连接器(DLC)。

b.在Tech 2上选择\"Body/Powertrain Interface

Module/Program/Program ECU(车身/动力系统接口模块/编程/编程电子控制单元)\"。

c.用向上或向下箭头选择键选择\"Engine Type(发动机类型)\"。

d.按\"Modify(更改)\"软键。

e.用向上或向下箭头选择键选择\"V6(V6发动机)\"。

f.按\"Confirm(确认)\"软键。Tech 2切换为Tech 2\"Program ECU(电子控制单元编程)\"主屏幕，显示上一步骤所作的选择。

g.对Tech 2\"Program ECU(电子控制单元编程)\"编程屏幕上显示的其余项目进行必要的更改。

h.完成后按\"Program(编程)\"软键。

i.用Tech 2箭头选择键输入车辆识别号。

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注意事项：左右箭头选择键用于使Tech 2光标沿车辆识别号移动，上下箭头选择键用于更改字符值。

j.在输入车辆识别号后，按\"Enter(回车)\"键。现在，更改值已编程输入到了动力系统接口模块中。注意事项：不要在配置动力系统接口模块后的60s内关闭点火开关。否则，会导致所作更改无法编程输入到动力系统接口模块中。

k.当提示编程完毕时，按\"Confirm(确认)\"软键，回到Tech 2编程屏幕。

②配置现有动力系统接口模块

虽然下列程序针对的是变速器类型的更改，但更改其它车辆参数的程序也与之相同。

a.将Tech 2连接至数据链路连接器(DLC)。

b.在Tech 2上选择\"Body/Powertrain Interface

Module/Program/Program Configuration(车身/动力系统接口模块/编程/编程配置)\"。

c.用向上或向下箭头选择键选择\"Transmission Type(变速器类型)\"。

d.按\"Modify(变更)\"软键。

e.用向上或向下箭头选择键选择相应的变速器。

f.按\"Confirm(确认)\"软键。Tech 2切换为Tech 2\"Program

Configuration(编程配置)\"主屏幕，显示上一步骤所作的选择。

g.必要时，更换其他项目。

h.完成后按\"Program(编程)\"软键。现在，更改值已编程输入到了动力系统接口模块中。

注意事项：不要在配置动力系统接口模块后的60s内关闭点火开关。否则，会导致所作更改无法编程输入到动力系统接口模块中。

i.当提示编程完毕时，按\"Confirm(确认)\"软键，回到Tech 2编程屏幕。

③编程车辆识别号

a.将Tech 2连接至数据链路连接器(DLC)。

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b.在Tech 2上选择\"Body/Powertrain Interface

Module/Program/Program VIN(车身/动力系统接口模块/编程/编程车辆识别号)\"。

c.用Tech 2箭头选择键输入车辆识别号。重要注意事项：左右箭头选择键用于使Tech 2光标沿车辆识别号移动，上下箭头选择键用于更改字符值。

d.在输入车辆识别号后，按\"Enter(回车)\"键。现在，更改值已编程输入到了动力系统接口模块中。注意事项：不要在编程输入车辆识别号后的60s内关闭点火开关。否则，会导致所作更改无法编程输入到动力系统接口模块中。

e.当提示编程完毕时，按\"Confirm(确认)\"软键，回到Tech 2编程屏幕。

4.车身控制模块至发动机控制模块/动力系统接口模块配备注意事项：不要在接通点火开关后的60s内执行\"车身控制模块至发动机控制模块/动力系统接口模块链接\"程序。否则，会导致动力系统接口模块无法链接。动力系统接口模块(PIM)更换后，必须与车身控制模块(BCM)和发动机控制模块(ECM)进行安全链接，才能启动车辆。发动机控制模块和动力系统接口模块之间的这一链接过程也称为\"防盗模块功能编程\"。具体操作步骤如下。

a.在执行链接程序前，应获取安全码和车身控制模块安全号。

b.将Tech 2连接至数据链路连接器(DLC)。

c.在Tech 2上选择\"Body/Powertrain Interface

Module/Security/BCM Link to ECM/PIM(车身/动力系统接口模块/安全/车身控制模块至发动机控制模块/动力系统接口模块链接)\"。

d.当Tech 2显示\"BCM Replaced(车身控制模块已更换)\"时，按\"No(否)\"软键。

e.当Tech 2显示\"PIM/ECM Replaced?(动力系统接口模块/发动机控制模块已更换?)\"时，按\"Yes(是)\"软键。

f.当Tech 2显示\"Select Engine Type(选择发动机类型)\"时，用向上和向下箭头选择键选择相应的发动机类型，然后再按\"Enter(回车)\"键。

g.当Tech 2显示\"Please Select(请选择)\"时，用向上和向下箭头选择键选择\"PIMReplaced(动力系统接口模块已更换)，然后再按\"Enter(回车)\"键。

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注意事项：当Tech 2请求编程许可时，请获取TIS许可。安全权限用于防止未经授权的人对某些特定的安全功能进行编程。为了启用这些编程程序，必须由TIS 2000安全权限功能进行审批，必须使用RS-232接口和一个注册的安全钥匙硬件将Tech 2连接到TIS 2000。缺少这个安全钥匙硬件，TIS 2000会给出一个错误信息。

h.当Tech 2显示\"BCM Security No.(车身控制模块安全号)\"时，输入车身控制模块安全号，然后按\"Enter(回车)\"键。

i.当Tech 2显示\"Turn Ignition Off！(关闭点火开关！)\"时，关闭点火开关。

j.当Tech 2显示\"Turn Ignition on(接通点火开关)\"时，接通点火开关。

k.当Tech 2显示\"Confirm Security Code(确认安全码)\"时，重新输入安全码，然后按\"Enter(回车)\"键，再按\"Okay(确认)\"软键。

l.当Tech 2显示\"Stop Engine~Turn Off(停止发动机-关闭点火开关)\"时，关闭点火开关。

m.当Tech 2显示\"Turn Ignition on(接通点火开关)\"时，接通点火开关。

注意事项：不要在执行车身控制模块至发动机控制模块/动力系统接口模块链接程序后的60s内关闭点火开关。否则，会导致动力系统接口模块无法与车身控制模块/发动机控制模块进行链接。

n.当Tech 2显示\"Programming Successful(编程成功)\"时，按\"Confirm(确认)\"软键，回到Tech 2安全屏幕。在点火开关接通且动力系统接口模块验证了车身控制模块后，动力系统接口模块将向发动机控制模块发送一个加密安全码。发动机控制模块将收到的安全码与自己的安全码进行比较，如果安全码有效，发动机控制模块将允许车辆起动。如果发动机控制模块收到的安全码不正确，将设置DTC P1678。

四、故障诊断当车载网络系统的链路(或通讯线路)出现故障时，如通讯线路的短路、断路以及线路物理性质引起的通讯信号衰减或失真，都会引起多个电控单元无法工作或电控系统错误动作。

判断是否为链路故障时，一般采用示波器或汽车专用光纤诊断仪来观察通讯数据信号是否与标准通讯数据信号相符。

若网络系统有故障，将会出现一定的故障现象，上海别克荣御轿车常见的网络故障现象如下。

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1.数据总线的两根导线短路若两根导线之间短路，将导致整个网络失效。

2.导线对地短路若两根导线中的某一根对地短路，则接上解码器诊断时无模块响应。

3.导线对电源短路若两根导线中的某一根对电源短路，将导致整个网络失效。

4.一根导线断路若单根导线断路，仍可进入DATA LINK

DIAGNOSTIC(数据链接诊断)菜单并进行测试。

5.两根导线都断路若两根导线在靠近数据链接接头(诊断接头)处发生断路，解码器和网络之间将无法通讯。不过在网络的一个分支上两根导线都断路时，只有断点后面的模块无法与解码器通讯。

6.两根导线均对地短路若两根导线都对地短路，将导致整个网络失效。各控制模块将按\"故障模式\"工作。汽车可以启动或行驶，但模块将只能使用与其直接连接的传感器。

7.控制模块内部故障若控制模块内部出现故障，将导致整个网络失效。在发生故障时，汽车处于故障模式。这是ECM的一种缺省运行模式，以便在发生重大故障时能够允许发动机和变速器以限定的能力继续工作。

我们在相应的控制模块上找到CAN数据总线，然后用多通道示波器检查这两条线上的波形，CAN高位(CAN-high)和低位(CAN-low)数据线上的波形的电位应是刚好相反，即当一个为高电位(5V)时另一个为低电位(0)，两条线的电压和总等于常值。我们并不需要了解此时此刻CAN数据总线正在传递什么信息，而是看这两条线上的波形是否均为0~5V的方波，且两者电位相反即可。

如果某一条线出现0，则可能是该线断路或者与搭铁短路；如一条线为12V，则该线与正极短路。通常我们用万用表去分别测量CAN高位(CAN-high)和低位(CAN-low)数据线与搭铁之间的电压时，正常情况下，两电压值之和等于5V，一般CAN高位(CAN-high)线上电压为2.5~3.5V范围，CAN低位(CAN-low)线上电压为1.5~2.5V，且两者之和等于5V，比如说CAN高位(CAN-high)线上电压为3.3V，则CAN低位(CAN-low)线上电压应为1.7V。如图5所示。当怀疑某两个控制模块之间的CAN BUS线出现故障时，我们可以用万用表对这两个模块之间的CAN BUS线进行检查，并注意检查线束连接器端口和接头是否损坏、弯曲和松脱(接头侧和线束侧)。在检查CAN线是否与搭铁短路时，如果诊断接口也采用了CAN线的话，最方便的地方就是在诊断座处进行检查。

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五、网络修理的注意事项当线路或接头需要修理时，一定要用维修手册中指定的

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