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1、车载网络技术,沈阳大学 凌永成,配 套 教 材 信 息,教材名称：车载网络技术 教材主编：凌永成 教材定价：40RMB 出版社：机械工业出版社 出版时间：2013年6月 国际标准书号（ISBN ）： 978-7-111-41799-6 教材所属系列： 应用型本科汽车类专 业“十二五”规划教材,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
2、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8-1 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
3、。,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。,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）,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
4、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。,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。,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
5、（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。,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。,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-Di
6、agnose）。,图8-11 VAS5051专用的以太网网卡,图8-12 远程遥控诊断（Tele-Diagnose）,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8-13 综合测试仪GT1,图8-14 采用触摸屏技术的操作面板,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
7、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）。,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。,图8-19 DSO界面（无故障的CAN总线波形）,2.适配器的使用,VAG1598/30适用于
8、检测驱动（动力）CAN总线波形,就车检测总线系统时，一定要使用适配器。,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）,（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
9、CAN-Low导线，如图8-25所示。,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8-27 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
10、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）。,（3）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8-29 在双通道工作模式下检测舒适和信息CA
11、N总线时的电压分析,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,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。,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。,图8-31 在单通道模式下检
12、测舒适CAN总线时DSO的设定和电压分析,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。,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-
13、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,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8-35 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,
14、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。,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8-39 CAN-Low导线断路的故障波形（1）,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
15、动CAN总线无法正常工作。,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,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C
16、AN-High导线上的电压恒为0V，且无明显波动。,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，CAN-Low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。,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-High与CAN-Low的电压波形完全相同。CAN-Hig
