第8章 车载网络系统检修

2.舒适CAN总线和信息CAN总线的故障存储记录
舒适CAN总线和信息CAN总线的故障存储记录见表8-6。
8.2.3 驱动CAN总线故障波形分析 1.CAN-High导线与CAN-Low导线短路
图8-32 CAN-High导线与 CAN-Low导线短路的故障波形
2.CAN-High导线对正极短路
图8-33 CAN-High导线对正极短路的故障波形
车载网络技术
第8章 车载网络系统检修
8.1 常用检测仪器
8.1.1 万用表
1.万用表的基本功能 万用表（Multi-meter）又叫多用表、三用表、复用表， 分为指针式万用表和数字式万用表两大类。 2.数字式多功能汽车万用表
数字式多功能汽车万用表（图8-1和图8-2）除具有一般 万用表的通断性、电压、电流、电阻测试功能之外，还具有 信号频率测量、发动机转速测量、脉宽测量、温度测量、占 空比测量等汽车电路检测的实用功能，是汽车电工必备的得 力工具。
图8-27 检测舒适和信息CAN总线时DSO的连接（在双通道工作模式下）
舒适CAN总线和信息CAN总线采用该形式的连接可以 非常方便地判断总线是否处于“单线工作”状态。
（2）DSO的设置
图8-28 在双通道工作模式下检测舒适和信息CAN总线时DSO的设置
在舒适和信息CAN总线中，CAN-Low信号的隐性电平高于CAN-High 信号的隐性电平，而CAN-High信号的显性电平高于CAN-Low信号的显性 电平。为便于分析，建议将两条零线分开（图8-29）。
6.CAN-High导线断路
图8-37 CAN-High导线断路的故障波形
CAN-High波形变化范围很大且杂乱无章（可能有其他控制单元的信 号窜入）。发生CAN-High导线断路故障时，驱动CAN总线无法正常工作。
7.CAN-Low导线断路
图8-38 CAN-Low 导线断路示意图
CAN-Low波形变化范围很大 且杂乱无章（可能有其他控制单 元的信号窜入）。发生CAN-Low 导线断路故障时，驱动CAN总线 无法正常工作。
（2）DSO的设置
图8-23 DSO的设置（双通道检测CAN总线电压）
（3）电压值的应用
图8-24 总线波形显示的电压值
4.单通道检测驱动（动力）CAN总线 （1）DSO单通道工作模式的线路连接 利用DSO的单通道对CAN总线的电压波形进行检测时， 将DSO的红色测量导线连接CAN-High导线，黑色测量导线 连接CAN-Low导线，如图8-25所示。
8.2.4 舒适CAN和信息CAN总线故障波形分析 1.CAN-High导线与CAN-Low导线之间短路
图8-45 CAN-High导线与CAN-Low导线之间短路的示意图
图8-46
CAN-High导线与CAN-Low导线之间短路的故障波形（零线坐标重叠）
由故障波形可以看出，CAN-Hiຫໍສະໝຸດ Baiduh与CAN-Low的电压波形完全相同。 CAN-High导线与CAN-Low导线之间短路影响所有舒适CAN或信息CAN的 工作，舒适CAN或信息CAN因而转为单线工作。此时，通信过程中，只有 一条线路的电压起作用，控制单元利用该电压对地值确定传输的数据内容。
2.多通道通用示波器
在汽车网络系统的故障诊断、检测中，既可以采用多通道通用示波 器（图8-3和图8-4）对总线波形进行分析，也可以使用具有示波器功能 的汽车专用检测仪对总线波形进行分析。
图8-3 安泰信ADS1022CL+双通道示波器
图8-4
RIGOL DS1204B四通道示波器
Protek 6502A型双通道示波器（20MHz）
图8-39 CAN-Low导线断路的故障波形（1）
图8-40 CAN-Low导线断路的故障波形（2）
CAN-Low波形变化范围很大且杂乱无章（可能有其他控制单元的信 号窜入）。发生CAN-Low导线断路故障时，驱动CAN总线无法正常工作。
8.CAN-Low导线与正极短路
图8-41 CAN-Low导线与正极短 路的示意图
图8-42 CAN-Low导线与正极短路的故障波形
9.CAN-High导线和CAN-Low导线装混
图8-43 CAN-High导线和CAN-Low导线装混的示意图
图8-44 CAN-High导线和CAN-Low导线装混的故障波形
当CAN导线装混时，CAN-Low导线上会出现一条高于2.5V（静电平） 的电压波形曲线，实测波形也证实了这一点——在图8-44的左侧，CANLow导线电压高于2.5V。 当一个控制单元或一组控制单元的CAN-High导线与CAN-Low导线装 混时，暂时在示波器上不一定就能看出有什么差别。出现差别的频率可能 非常低，以至于经过很长时间也不会显示出来。
然后连接测量导线， 进入数字存储式示 波器（Digital Storage Oscilloscope，略 作DSO）界面。
图8-18 VAS5051检测仪的“测量和信息系统”界面
进入DSO界面（图8-19）后，就可以进行参数设置、波形测量和读 取测量结果了。在DSO屏幕上可以同时显示3个测量曲线。
2.宝马汽车集团专用汽车检测仪GT1
宝马（BMW）车系所使用的车辆检测设备叫作综合测试仪GT1，是 一种功能强大的汽车检测设备。 GT1不仅具有DIS功能，同时，还提供 TIS和WDS。在实际的修车过程中，绝大部 分故障都可以通过GT1得到解决。
图8-14 采用触摸屏技术的操作面板
图8-13 综合测试仪GT1
（3）电压分析
图8-29 在双通道工作模式下检测舒适和信息CAN总线时的电压分析
在舒适和信息CAN总线中，其信号电压必须达到规定区域，才能正确 传输信息。在DSO屏幕上用蓝线给出了电压阈值（如CAN-High信号的显 性电压至少要达到3.6V以上），如果未达到要求，控制单元将不能准确地 判定信号电压是逻辑值0 还是逻辑值1，这将导致出现故障存储或者总线转 入单线工作状态。
图
8-5 VAS5051
汽 车 检 测 仪 总 成
图8-6 VAS5051汽车检测仪
图8-7 VAS5051B汽车检测仪
图8-8 VAS5052汽车检测仪
图8-9 VAS5053汽车检测仪
VAS5051系列汽车检测仪通过CAN总线诊断接口与汽 车进行通信（图8-10），实现汽车故障的诊断、检测和维修 指导。
CAN-High导线的电压被置于12V；CAN-Low导线的隐性电压被置于 大约12V。
3.CAN-High导线对地短路
图8-34
CAN-High导线对地短路的故障波形
CAN-High导线的电压位于0V；CAN-Low导线的电压也位于0V，但在 CAN-Low导线上还能够看到一小部分电压变化。
4.CAN-Low导线对地短路
图8-25 DSO单通道工作模式下的线路连接
（2） DSO的设置和电压分析 当两个CAN信号用一个DSO通道进行检测时，DSO屏幕 上显示的是CAN-High信号和CAN-Low信号的电压差。
图8-26 DSO的设置和电压分析（单通道工作时）
5.在双通道模式下检测舒适CAN总线和信息CAN总线 （1）在双通道工作模式下检测时DSO的连接
图8-1 AT-950B多功能汽车万用表
图8-2
K616 多功能汽车万用表
8.1.2示波器 1.示波器的基本功能
示波器（Oscilloscope）是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能 把电信号变换成图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。 利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可 以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、幅值等等。 汽车示波器不仅可以快速捕捉电信号，还可以记录信号波形，显示 电信号的动态波形，便于一面观察一面分析。 无论是高速信号 （如喷油器、间歇性故障信号）还是低速信号 （如 节气门位置变化及氧传感器信号），用汽车示波器都可得到真实的波形曲 线，犹如医生给患者做心电图一样。
发生CAN-Low导线对正极短路 故障时， CAN-Low导线的电压 恒为蓄电池电压，且CAN-High 导线能继续传送CAN总线信号。
需要指出的是：处于休眠 状态下的舒适和信息CAN总 线波形与此相类似，但区别 在于，休眠状态下的舒适和 信息CAN总线的CAN-High 导线上的电压恒为0V，且无 明显波动。
1.大众汽车集团专用汽车检测仪VAS5051
VAS5051是大众、奥迪车系的专用汽车检测仪，是一个集车辆诊断、 检测、信息系统于一体的综合式检测仪，在大众、奥迪车系电路检测，特 别是汽车网络系统的故障诊断、检测和波形分析中发挥着不可替代的作用。 VAS5051实际上是一个检测仪系列，可以用于捷达、宝来、迈腾、 速腾、高尔夫、奥迪、桑塔纳、高尔、帕萨特、波罗以及红旗等车型的 汽车网络系统的故障诊断与检测。
图8-35 CAN-Low导线对地短路的故障波形
CAN-Low导线的电压大约为0V；CAN-High导线的隐性电压也被降至0V。
5.CAN-High导线和CAN-Low导线均对正极短路
图8-36 CAN-High导线和CAN-Low导线均对正极短路的故障波形
CAN-High导线和CAN-Low导线两条导线的电压都约为12V。
图8-15 GT1与被检测车辆及宝马售后技术服务支持系统的联网
图8-16 GT1与被检测车辆及宝马售后技术服务支 持系统的无线联网
图8-17 GT1与被检测车辆检测诊断接口的连接
8.2 检测仪的使用与波形分析
8.2.1 VAS5051检测仪的使用 1.系统启动
启动VAS5051 检测仪，通过点击启 动屏幕中的“车辆自 诊断”按钮，进入 “测量和信息系统” 界面（图8-18）。
在图8-46所示的故障波形中，通道A 和通道B 的零线坐标是几乎重叠 在一起的。通过设置，可以将两个通道的零线坐标分开（图8-47）。将零 线坐标分开后，可以更加清楚地观察CAN-High导线与CAN-Low导线的波 形变化。
图8-19 DSO界面（无故障的CAN总线波形）
2.适配器的使用
就车检测总线系统时，一定要使用适配器。
VAG1598/30适用于检测驱动（动力）CAN总线波形
VAG1598/11适用于检测舒适和信息CAN总线波形
3. 双通道检测驱动（动力）CAN总线
（1）双通道工作模式下DSO的连线
图8-22 双通道工作模式下DSO的连线（AUDI A8 3.3 TDI）
Fluke 190 Series II型便携式四通道示波器
8.1.3 汽车检测仪
汽车检测仪是现代汽车故障诊断、检测和维修必不可少的设备。汽车 检测仪一般都具有读取故障码、清除故障码、动态数据分析和执行元件测 试等功能。 此外，还具有对特定的车系／车型支持专业功能，如提供系统基本调 整、自适应匹配 （含防盗控制单元及钥匙匹配）、编码、单独通道数据、 登录系统、传送汽车底盘号码等专业功能。
当用单通道的DSO对两个CAN信号进行检测时，DSO屏幕上显示的是两 个CAN信号的电压差值，即CAN-High信号与CAN-Low信号的电压差值。
图8-31 在单通道模式下检测舒适CAN总线时DSO的设定和电压分析
不难看出，在单通道模式下检测时，显性电压位于正电压区，隐性电 压位于负电压区。
8.2.2 CAN总线系统的故障信息 当CAN总线系统发生故障时，可以借助VAS5051查询到 CAN总线系统的故障存储记录。至于可能的故障原因和故障 排除方法，需要具体参阅维修手册或者使用故障指南。 1.驱动CAN总线的故障存储记录 驱动CAN总线系统的故障存储记录见表8-5。
6.在单通道模式下检测舒适CAN总线
舒适CAN的电压可以用DSO直接检测。进行总线诊断时，采用双通 道模式进行电压检测更为适合，在单通道模式下检测舒适CAN总线主要 用于快速判断总线是否处于激活状态。
（1）单通道模式检测时DSO的连接
图8-30 在单通道模式下检测舒适CAN总线时DSO的连接
（2）DSO的设定和电压分析
图8-10 VAS5051系列汽车检测仪通过CAN总线诊断接口与汽车进行通信
加装专用的以太网网卡和 相应软件之后， VAS5051还可 以与国际互联网（INTERNET） 连接，实现远程遥控诊断 （Tele-Diagnose）。
图8-11 VAS5051专用的以太网网卡
图8-12 远程遥控诊断（Tele-Diagnose）