汽车单片机及局域网技术(第2版)学习任务7

学习任务7 LIN总线控制系统的维修
工作情境描述
一辆一汽大众速腾轿车，刮水器不能工作，使用万用表和示波器检查LIN 总线故障。请分析故障原因，维修线束后，确认故障已排除。
学习目标
通过本任务学习，应能： 1.正确维修LIN总线线束； 2.正确使用万用表测量LIN总线； 3.正确使用示波器测量LIN总线； 4.根据波形图分析故障原因； 5.准确的排除LIN总线故障。
一、知识准备 （一）大众速腾轿车网络结构
图7-1 速腾LIN总线结构
一、知识准备 （二）大众速腾LIN总线系统原理
LIN主控制单元连接在CAN数据总线上，它执行LIN的主功能。其作 用有：
（1） 监控数据传递和数据传递的的速率。 （2）该控制单元的软件内已经设定了一个周期，这个周期用于决定 何时将哪些信息发送到 LIN数据总线上多少次。 （3）该控制单元在LIN数据总线系统的LIN控制单元与CAN总线之 间起"翻译"作用，它是LIN总线系统中唯一与CAN数据总线相连的控制单 元。 （4）通过LIN主控制单元进行与之相连的LIN从控制单元的自诊断。
一、知识准备 （二）大众速腾LIN总线系统原理
图7-2 速腾LIN总线原理图
一、知识准备 （三）使用万用表测量
使用万用表检测LIN总线。万用表测得电压为约7.2V（如图7-3）。 同其他CAN总线一样，万用表的显示值只能反映被测信号的主体信号电 压值，不能反映被测信号的每个细节。
图7-3 LIN总线电压
一、知识准备 （二）大众速腾LIN总线系统原理
LIN执行元件都是智能型的电子或机电部件，这些部件通过LIN主控 制单元的LIN数字信号接受任务。LIN主控制单元通过集成的传感器来获 知执行元件的实际状态，然后就可以进行规定状态和实际状态的对比了。 在LIN数据总线系统内，单个的控制单元（如新鲜空气鼓风机的）或传感 器及执行元件（如水平传感器及防盗警报蜂鸣器）都可看作LIN从控制单 元。传感器内集成有一个电子装置，该装置对测量值进行分析。数值是 作为数字信号通过LIN总线传递的。有些传感器和执行元件只使用LIN主 控制单元插口上的一个针脚。只有当LIN主控制单元发送出标题后，传感 器和执行元件才会作出反应。如图7-2所示是速腾LIN总线原理图。
4.车窗LIN总线断路的波形图 如图7-8所示是从控制单元端的波形，一直为4.92V。
图7-8 从控制单元端波形
一、知识准备 （四）使用示波器测量LIN总线
如图7-9，是主控制单元端的波形，为正常的LIN总线波形。
图7-9 主控制单元端波形
二、任务实施
项目1 用示波器测量一汽大众速腾轿 车雨刮器电机单元LIN总线的波形图
2显性电平
为了将显性比特传到LIN数据总线上，发送控制单元内的收发报机将 数据总线导线接地。由于控制单元内的收发报机有不同的型号，所以表 现出的显性电平是不一样的。如图7-5所示。
一、知识准备 （四）使用示波器测量LIN总线
12V
隐性
(高电平)
0V
显性
(低电平)
图7-5 LIN总线显性、隐性电压
一、知识准备 （四）使用示波器测速腾轿 车雨刮器电机单元LIN总线的波形图
5.操作步骤 （1）使用诊断仪读取故障码 （2）使用示波器测量LIN总线波形 （3）根据波形分析故障类型 （4）分析可能故障原因 （5）排除故障
学习时间
6学时
学习引导
1 知识准备 2 任务实施 3 学习评价 4 拓展学习
一、知识准备 （一）大众速腾轿车网络结构
LIN是Local Interconnect Network的缩写。Local Interconnect （局域互联）表示所有的控制单元都装在一个有限的空间内（如车顶）， 所以它也被称为“局域子系”。
一、知识准备 （四）使用示波器测量LIN总线
使用博世740中的数字存储示波器功能进行LIN总线的波形测量。车 窗控制系统中LIN总线正常波形图。如图7-4所示。
图7-4 LIN总线波形
一、知识准备 （四）使用示波器测量LIN总线
1. 隐性电平
如果无信息发送到LIN数据总线上或者发送到LIN数据总线上的是一 个隐性信号，那么数据在总线导线上的的电压就是蓄电池电压。
车上各个LIN总线系统之间的数据交换是由控制单元通过CAN数据 总线实现的。LIN总线系统是单线式总线，底色是淡紫色，有标志色（白 色）。该线的横截面面积为0.35mm2，无须屏蔽。该系统可让一个LIN 主控制单元与最多16个LIN从控制单元进行数据交换。
速腾轿车上的LIN总线运用之处有雨刮电机、雨水光线传感器、报警 喇叭、内部监控、倾斜传感器、多功能方向盘。如图7-1所示。
3. 传递安全性 在隐性电平和显性电平的收发时，通过预先设定公差值来保证数据
传输的稳定性。为了能在有干扰辐射的情况下仍能收到有效的信号，接 收的允许电压值要稍高一些。如图7-6、7-7所示。
图7-6 发送电压范围
一、知识准备 （四）使用示波器测量LIN总线
图7-7 接收电压范围
一、知识准备 （四）使用示波器测量LIN总线
高等职业教育汽车运用与维修技术专业规划教材
汽车单片机及局域网技术
（第2版）
方文 主 编 李虎 主 审
2020/5/4
2020/5/4
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1.项目说明 一辆一汽大众速腾轿车，雨刮不能工作，请查找故障原因，并使用示波器 测量雨刮器电机单元LIN总线的波形。 2.技术标准 （1）每个学员独立完成此项目。 （2）测量LIN总线波形。 （3）测量时请将发动机舱盖锁扣置于锁止位置。 3.设备器材 （1）大众速腾轿车一辆。 （2）示波器。 （3）套装工具。 4.作业准备 （1）打开点火开关。 （2）打开发动机舱盖。 （3）铺上汽车检修用翼子板布。 （4）准备作业单。 （5）开启示波器