汽车维修经验与技巧集锦(第2版)
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六、车载网络系统的检测方法

1.读取车载网络的数据流

读取网络节点的数据流,可以观察到有哪些控制单元与之发生信息交流,工作状态是否正常。如果某控制单元的数据显示为“1”,表示该控制单元接收数据正常;如果显示“0”,则表示该控制单元接收数据不正常,其原因可能是与网关的连线断路,或者没有安装这一控制单元。

例如检测2010款大众POLO 1.4L劲取轿车的网络,可以连接诊断仪VAS5051B,进入网关,查看125~130组数据,这里显示的是各控制单元的工作状态,如果显示为“1”,表示连接正常;如果显示“0”,表示断开,说明信息通信出现问题。

2.检测车载网络的波形图

例如使用诊断仪VAS5051的示波器功能对CAN进行波形检测。该示波器具有2个通道(DSO1和DSO2),将DSO1的红色端子(正极)连接CAN⁃H,黑色端子接地;DSO2红色端子(正极)连接CAN-L,黑色端子接地,可以在同一界面上显示CAN-H线和CAN-L线的同步波形(见图1-15),能直观地分析CAN系统出现哪方面故障,链路是否短路。

奥迪A62.4L轿车的CAN-H线为红/黑色,CAN-L线为红/灰色。

图1-15 车载网络的DSO波形

3.测量车载网络的电压

可以拆下动力数据总线的插接器,使用万用表测量端子的对地电压。

动力数据总线PT-CAN的插接器里有3根线:PT-CAN-H线(高线)、PT-CAN-L线(低线)和唤醒线。在正常情况下,高线的电压高于2.5V,低线的电压低于2.5V,高线和低线的波形电压以2.5V为基准,一升一降。基本对称,其电压之和等于5V。例如CAN-H线的电压是2.6V左右,CAN-L线的电压便是2.4V左右。唤醒线电压为电源电压。实践证明,这样的电平(即两根线的电压差)处在数据总线收发器的识别范围之内,能够可靠地传输数据。

如果PT-CAN-H、PT-CAN-L的对地电压与唤醒线的电压相同,说明PT-CAN总线与唤醒线短路。  需要说明的是,CAN-H线与CAN-L线电压之和等于5V,是指欧系汽车。对于日系汽车,高线电压和低线电压都是1.2V。LIN线的电压一般是8V。

4.测量车载网络的电阻

在有多个故障灯点亮的情况下,不必在意哪几个故障灯点亮,也不要从某个故障指示灯入手检测,应当从CAN总线开始检查电阻。

(1)测量项目 一是高线与低线之间的电阻;二是高线、低线分别对地线和电源线的绝缘状况;三是终端电阻(见图1-16)。

在车载网络中,处于终端位置的模块内一般含有终端电阻,这2个终端电阻的阻值都是

图1-16 大众车载网络系统的终端电阻(两个数据传输终端)

120Ω,相互并联后的等效电阻值为60Ω。网络设置终端电阻的目的,是消除终端数据信号反射,以免引起总线上信号干扰,同时使总线之间电压差的变化能获得精确的测定。以宝马730轿车(采用M54发动机,E66底盘)为例,该车在PT⁃CAN总线的远端并联有2个120Ω的终端电阻,一个位于右前照灯下,另一个位于左后座椅下。如果测量的等效电阻值为30Ω左右,说明有一个终端电阻短路。

(2)测量方法 由于诊断座(DLC)并联在数据总线上,因此可以在诊断座的相应端子上测量总线的电阻值。具体如上例CAN⁃H线和CAN⁃L线之间电阻是否为60Ω,同时CAN⁃H、CAN⁃L对电源和接地都不应当导通。

(3)注意事项(以测量丰田卡罗拉轿车CAN总线和支线电阻为例)

①断开点火开关,确认钥匙提醒警告系统和照明系统未处在工作状态。

②使汽车保持在上述状态至少1min,其目的是让电路中的电容带电量全部放掉,否则测量值不准确。

③应当在CAN进入休眠状态后才测量总线的电阻。也就是说,在测量电阻之前,不要对车辆进行任何操作,包括操作点火开关、其他开关以及某个车门,因为上述操作会触发总线上相关ECU与传感器通信,而这种通信会导致链路电阻值发生变化。

④如果要检测插接器,需要打开车门,并且让该车门保持在打开状态。

5.车载网络的几个检测技巧

①网络节点短路的简便诊断方法:全部拔下短路总线上的控制模块(见图1⁃17),再一个一个插回去,如果插上某个模块时故障再现,说明这个模块的总线接口存在短路。或者反过来,采用“隔离法”——将可疑的控制模块从车载网络中逐一拔除,然后观察故障现象的变化情况。

②如果从ABS控制模块一端测量CAN⁃H无信号,而从发动机控制模块一端测量CAN⁃H有信号,说明从ABS控制模块到发动机控制模块之间的CAN⁃H线断路。

③如果大众/奥迪车系车载网络存在漏电现象,可以借助专用工具VAS1598/38来断开控制单元,这样可以省去记忆熔断器位置的麻烦。

图1-17 丰田卡罗拉轿车网络上连接的控制模块

6.车载网络故障检测案例

一辆凯旋轿车行驶里程为5.4万km,将点火开关转至起动档,起动机没有任何反应,发动机不能起动。检查蓄电池,电量充足,与起动机的连接也正常。使用雪铁龙专用诊断仪检测,无法与发动机ECU通信。查阅该车电路图得知,在接通点火开关后,网关BSI通过导线7842(又称远程唤醒线、+RCD线)把CAN动力网的唤醒信号(12V电压)传递给发动机ECU(1320),发动机ECU唤醒后才进入工作状态,然后发动机ECU、BSI和防盗钥匙芯片之间通过CAN动力网进行通信。检查发动机ECU的供电电路,发现供电线7842P在中间铰接点E784处断路。由于BSI无法唤醒发动机ECU,BSI无法与ECU进行电子防起动的密码对话,所以ECU锁止,发动机不能起动。

凯旋轿车采用CAN数据传输系统取代原来VAN/CAN并存的结构,由BSI统一管理和协调各子系统之间的通信,同时进行电能管理,使所有连接的控制单元在低能耗模式下工作。

凯旋轿车CAN车载网络系统的特点:一是防盗系统的信号先传输到ABS控制单元,经过ABS控制单元处理后,再传输到发动机控制单元。因此,诊断凯旋轿车无法起动之类故障,需要从ABS控制单元入手。方法是将ABS控制单元的插接器拆下来,检查ABS控制单元的插脚是否接触不良,导致了发动机ECU与防盗模块不能通信。然后测量ABS控制单元、防盗模块、发动机ECU之间的网线是否导通。若不导通,就是线路问题;若导通,就是ABS控制单元有问题。二是不容易找到终端电阻。凯旋轿车CAN动力网有两个终端电阻,一个在智能控制盒(BSI)内,一个在发动机ECU中。换句话说,BSI和发动机ECU处在CAN动力网的两个终端。

凯旋轿车的CAN系统由以下4个子系统组成:

①车身CAN,即CAN⁃CAR,速率为125kbit/s,具有容错功能。CAN⁃CAR连接汽车上所有安全装置的电控单元。所谓容错功能,是指当一条线路发生断路或短路时,网络还能正常通信,但是会记忆一个故障信息。CAN⁃CAR的波形峰值标准是:高峰值为4V,低峰值为0.8V。如果检测出来的波形峰值相差过大,或者波形紊乱,表明该网络存在故障。

②舒适CAN,即CAN⁃CONFORT,速率为125kbit/s,具有容错功能。CAN⁃CONFORT连接汽车上所有为驾驶人和乘客提供服务的电气设施的电控单元以及显示装置的电控单元,形成人机对话界面。CAN⁃CONFORT的波形峰值标准是:高峰值为4.5V,低峰值为0.8V。

③通信CAN,即CAN⁃I/S,速率为500kbit/s。CAN⁃I/S连接汽车上动力系统所有的电控单元,包括发动机电控单元和自动变速器电控单元。CAN⁃I/S电缆由一条CAN⁃H和一条CAN⁃L导线绞接而成。

④诊断CAN,速率为500kbit/s。诊断CAN可以对其它3个子系统中的电控单元进行诊断,以及对BSI软件进行下载和编码。诊断CAN代替了传统的K线(但是ESP和悬架电控单元保留了传统的K线,以实现下载功能),使诊断和访问电控单元需要的时间大大缩短。