车载网络系统检修课件

車載網路系統檢修8.1常用檢測儀器8.1.1萬用表1.萬用表的基本功能

萬用表（Multi-meter）又叫多用表、三用表、複用表，分為指針式萬用表和數字式萬用表兩大類。2.數字式多功能汽車萬用表

數字式多功能汽車萬用表（圖8-1和圖8-2）除具有一般萬用表的通斷性、電壓、電流、電阻測試功能之外，還具有信號頻率測量、發動機轉速測量、脈寬測量、溫度測量、占空比測量等汽車電路檢測的實用功能，是汽車電工必備的得力工具。圖8-1AT-950B多功能汽車萬用表

圖8-2K616多功能汽車萬用表8.1.2示波器1.示波器的基本功能

示波器（Oscilloscope）是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把電信號變換成圖象，便於人們研究各種電現象的變化過程。

利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、幅值等等。

汽車示波器不僅可以快速捕捉電信號，還可以記錄信號波形，顯示電信號的動態波形，便於一面觀察一面分析。

無論是高速信號（如噴油器、間歇性故障信號）還是低速信號（如節氣門位置變化及氧感測器信號），用汽車示波器都可得到真實的波形曲線，猶如醫生給患者做心電圖一樣。

2.多通道通用示波器

在汽車網路系統的故障診斷、檢測中，既可以採用多通道通用示波器（圖8-3和圖8-4）對匯流排波形進行分析，也可以使用具有示波器功能的汽車專用檢測儀對匯流排波形進行分析。圖8-3安泰信ADS1022CL+雙通道示波器圖8-4RIGOLDS1204B四通道示波器Protek6502A型雙通道示波器（20MHz）Fluke190SeriesII型可攜式四通道示波器8.1.3汽車檢測儀

汽車檢測儀是現代汽車故障診斷、檢測和維修必不可少的設備。汽車檢測儀一般都具有讀取故障碼、清除故障碼、動態數據分析和執行元件測試等功能。1.大眾汽車集團專用汽車檢測儀VAS5051

VAS5051是大眾、奧迪車系的專用汽車檢測儀，是一個集車輛診斷、檢測、資訊系統於一體的綜合式檢測儀，在大眾、奧迪車系電路檢測，特別是汽車網路系統的故障診斷、檢測和波形分析中發揮著不可替代的作用。

VAS5051實際上是一個檢測儀系列，可以用於捷達、寶來、邁騰、速騰、高爾夫、奧迪、桑塔納、高爾、帕薩特、波羅以及紅旗等車型的汽車網路系統的故障診斷與檢測。

此外，還具有對特定的車系／車型支持專業功能，如提供系統基本調整、自適應匹配（含防盜控制單元及鑰匙匹配）、編碼、單獨通道數據、登錄系統、傳送汽車底盤號碼等專業功能。圖8-5VAS5051汽車檢測儀總成圖8-6VAS5051汽車檢測儀圖8-7VAS5051B汽車檢測儀圖8-8VAS5052汽車檢測儀圖8-9VAS5053汽車檢測儀VAS5051系列汽車檢測儀通過CAN匯流排診斷介面與汽車進行通信（圖8-10），實現汽車故障的診斷、檢測和維修指導。圖8-10VAS5051系列汽車檢測儀通過CAN匯流排診斷介面與汽車進行通信

加裝專用的以太網網卡和相應軟體之後，VAS5051還可以與國際互聯網（INTERNET）連接，實現遠程遙控診斷（Tele-Diagnose）。圖8-11VAS5051專用的以太網網卡圖8-12遠程遙控診斷（Tele-Diagnose）2.寶馬汽車集團專用汽車檢測儀GT1

寶馬（BMW）車系所使用的車輛檢測設備叫作綜合測試儀GT1，是一種功能強大的汽車檢測設備。GT1不僅具有DIS功能，同時，還提供TIS和WDS。在實際的修車過程中，絕大部分故障都可以通過GT1得到解決。

圖8-13綜合測試儀GT1圖8-14採用觸摸屏技術的操作面板圖8-15GT1與被檢測車輛及寶馬售後技術服務支持系統的聯網圖8-16GT1與被檢測車輛及寶馬售後技術服務支持系統的無線聯網圖8-17GT1與被檢測車輛檢測診斷介面的連接8.2檢測儀的使用與波形分析8.2.1VAS5051檢測儀的使用1.系統啟動

啟動VAS5051檢測儀，通過點擊啟動螢幕中的“車輛自診斷”按鈕，進入“測量和資訊系統”介面（圖8-18）。然後連接測量導線，進入數字存儲式示波器（DigitalStorageOscilloscope，略作DSO）介面。圖8-18VAS5051檢測儀的“測量和資訊系統”介面

進入DSO介面（圖8-19）後，就可以進行參數設置、波形測量和讀取測量結果了。在DSO螢幕上可以同時顯示3個測量曲線。圖8-19DSO介面（無故障的CAN匯流排波形）2.適配器的使用VAG1598/30適用於檢測驅動（動力）CAN匯流排波形

就車檢測匯流排系統時，一定要使用適配器。

VAG1598/11適用於檢測舒適和資訊CAN匯流排波形3.雙通道檢測驅動（動力）CAN匯流排（1）雙通道工作模式下DSO的連線圖8-22雙通道工作模式下DSO的連線（AUDIA83.3TDI）（2）DSO的設置圖8-23DSO的設置（雙通道檢測CAN匯流排電壓）（3）電壓值的應用圖8-24匯流排波形顯示的電壓值4.單通道檢測驅動（動力）CAN匯流排（1）DSO單通道工作模式的線路連接

利用DSO的單通道對CAN匯流排的電壓波形進行檢測時，將DSO的紅色測量導線連接CAN-High導線，黑色測量導線連接CAN-Low導線，如圖8-25所示。圖8-25DSO單通道工作模式下的線路連接（2）DSO的設置和電壓分析

當兩個CAN信號用一個DSO通道進行檢測時，DSO螢幕上顯示的是CAN-High信號和CAN-Low信號的電壓差。圖8-26DSO的設置和電壓分析（單通道工作時）5.在雙通道模式下檢測舒適CAN匯流排和資訊CAN匯流排（1）在雙通道工作模式下檢測時DSO的連接圖8-27檢測舒適和資訊CAN匯流排時DSO的連接（在雙通道工作模式下）

舒適CAN匯流排和資訊CAN匯流排採用該形式的連接可以非常方便地判斷匯流排是否處於“單線工作”狀態。（2）DSO的設置圖8-28在雙通道工作模式下檢測舒適和資訊CAN匯流排時DSO的設置

在舒適和資訊CAN匯流排中，CAN-Low信號的隱性電平高於CAN-High信號的隱性電平，而CAN-High信號的顯性電平高於CAN-Low信號的顯性電平。為便於分析，建議將兩條零線分開（圖8-29）。（3）電壓分析

在舒適和資訊CAN匯流排中，其信號電壓必須達到規定區域，才能正確傳輸資訊。在DSO螢幕上用藍線給出了電壓閾值（如CAN-High信號的顯性電壓至少要達到3.6V以上），如果未達到要求，控制單元將不能準確地判定信號電壓是邏輯值0還是邏輯值1，這將導致出現故障存儲或者匯流排轉入單線工作狀態。圖8-29在雙通道工作模式下檢測舒適和資訊CAN匯流排時的電壓分析6.在單通道模式下檢測舒適CAN匯流排

舒適CAN的電壓可以用DSO直接檢測。進行匯流排診斷時，採用雙通道模式進行電壓檢測更為適合，在單通道模式下檢測舒適CAN匯流排主要用於快速判斷匯流排是否處於啟動狀態。（1）單通道模式檢測時DSO的連接圖8-30在單通道模式下檢測舒適CAN匯流排時DSO的連接（2）DSO的設定和電壓分析當用單通道的DSO對兩個CAN信號進行檢測時，DSO螢幕上顯示的是兩個CAN信號的電壓差值，即CAN-High信號與CAN-Low信號的電壓差值。

不難看出，在單通道模式下檢測時，顯性電壓位於正電壓區，隱性電壓位於負電壓區。圖8-31在單通道模式下檢測舒適CAN匯流排時DSO的設定和電壓分析8.2.2CAN匯流排系統的故障資訊

當CAN匯流排系統發生故障時，可以借助VAS5051查詢到CAN匯流排系統的故障存儲記錄。至於可能的故障原因和故障排除方法，需要具體參閱維修手冊或者使用故障指南。1.驅動CAN匯流排的故障存儲記錄

驅動CAN匯流排系統的故障存儲記錄見表8-5。2.舒適CAN匯流排和資訊CAN匯流排的故障存儲記錄

舒適CAN匯流排和資訊CAN匯流排的故障存儲記錄見表8-6。8.2.3驅動CAN匯流排故障波形分析1.CAN-High導線與CAN-Low導線短路圖8-32CAN-High導線與CAN-Low導線短路的故障波形2.CAN-High導線對正極短路圖8-33CAN-High導線對正極短路的故障波形CAN-High導線的電壓被置於12V；CAN-Low導線的隱性電壓被置於大約12V。3.CAN-High導線對地短路圖8-34CAN-High導線對地短路的故障波形CAN-High導線的電壓位於0V；CAN-Low導線的電壓也位於0V，但在CAN-Low導線上還能夠看到一小部分電壓變化。4.CAN-Low導線對地短路圖8-35CAN-Low導線對地短路的故障波形CAN-Low導線的電壓大約為0V；CAN-High導線的隱性電壓也被降至0V。5.CAN-High導線和CAN-Low導線均對正極短路圖8-36CAN-High導線和CAN-Low導線均對正極短路的故障波形CAN-High導線和CAN-Low導線兩條導線的電壓都約為12V。6.CAN-High導線斷路圖8-37CAN-High導線斷路的故障波形CAN-High波形變化範圍很大且雜亂無章（可能有其他控制單元的信號竄入）。發生CAN-High導線斷路故障時，驅動CAN匯流排無法正常工作。7.CAN-Low導線斷路圖8-39CAN-Low導線斷路的故障波形（1）圖8-38CAN-Low導線斷路示意圖CAN-Low波形變化範圍很大且雜亂無章（可能有其他控制單元的信號竄入）。發生CAN-Low導線斷路故障時，驅動CAN匯流排無法正常工作。圖8-40CAN-Low導線斷路的故障波形（2）CAN-Low波形變化範圍很大且雜亂無章（可能有其他控制單元的信號竄入）。發生CAN-Low導線斷路故障時，驅動CAN匯流排無法正常工作。8.CAN-Low導線與正極短路圖8-41CAN-Low導線與正極短路的示意圖圖8-42CAN-Low導線與正極短路的故障波形發生CAN-Low導線對正極短路故障時，CAN-Low導線的電壓恒為蓄電池電壓，且CAN-High導線能繼續傳送CAN匯流排信號。

需要指出的是：處於休眠狀態下的舒適和資訊CAN匯流排波形與此相類似，但區別在於，休眠狀態下的舒適和資訊CAN匯流排的CAN-High導線上的電壓恒為0V，且無明顯波動。9.CAN-High導線和CAN-Low導線裝混圖8-43CAN-High導線和CAN-Low導線裝混的示意圖圖8-44CAN-High導線和CAN-Low導線裝混的故障波形

當CAN導線裝混時，CAN-Low導線上會出現一條高於2.5V（靜電平）的電壓波形曲線，實測波形也證實了這一點——在圖8-44的左側，CAN-Low導線電壓高於2.5V。

當一個控制單元或一組控制單元的CAN-High導線與CAN-Low導線裝混時，暫時在示波器上不一定就能看出有什麼差別。出現差別的頻率可能非常低，以至於經過很長時間也不會顯示出來。8.2.4舒適CAN和資訊CAN匯流排故障波形分析1.CAN-High導線與CAN-Low導線之間短路圖8-45CAN-High導線與CAN-Low導線之間短路的示意圖圖8-46CAN-High導線與CAN-Low導線之間短路的故障波形（零線座標重疊）

由故障波形可以看出，CAN-High與CAN-Low的電壓波形完全相同。CAN-High導線與CAN-Low導線之間短路影響所有舒適CAN或資訊CAN的工作，舒適CAN或資訊CAN因而轉為單線工作。此時，通信過程中，只有一條線路的電壓起作用，控制單元利用該電壓對地值確定傳輸的數據內容。

在圖8-46所示的故障波形中，通道A和通道B的零線座標是幾乎重疊在一起的。通過設置，可以將兩個通道的零線座標分開（圖8-47）。將零線座標分開後，可以更加清楚地觀察CAN-High導線與CAN-Low導線的波形變化。圖8-47CAN-High導線與CAN-Low導線之間短路的故障波形（零線座標分開）2.CAN-High導線對地短路圖8-48CAN-High導線對地短路的示意圖圖8-49CAN-High導線對地短路的故障波形

由故障波形可以看出，CAN-High導線的電壓置於0V，CAN-Low導線的電壓正常。在該故障情況下，所有舒適CAN或資訊CAN都轉為單線工作。3.CAN-High導線對正極短路圖8-50CAN-High導線對正極短路的故障波形CAN-High導線的電壓大約為12V或為蓄電池電壓。CAN-Low導線的電壓正常。在該故障情況下，所有舒適CAN或資訊CAN都轉為單線工作。4.CAN-Low導線對地短路圖8-51CAN-Low導線對地短路的故障波形CAN-Low導線的電壓置於0V，CAN-High導線的電壓正常。在該故障情況下，所有舒適CAN或資訊CAN都轉為單線工作。5.CAN-Low導線對正極短路圖8-52CAN-Low導線對正極短路的示意圖圖8-53CAN-Low導線對正極短路的故障波形CAN-Low導線的電壓大約為12V或為蓄電池電壓，CAN-High導線的電壓正常。在該故障情況下，所有舒適CAN或資訊CAN都轉為單線工作。6.CAN-Low導線斷路圖8-54CAN-Low導線斷路的示意圖CAN-Low導線斷路的示意圖如圖8-54所示，其故障波形如圖8-55和圖8-56所示。圖8-55CAN-Low導線斷路的故障波形（0.02ms/Div.）圖8-56CAN-Low導線斷路的故障波形（0.5ms/Div.）圖8-57不同控制單元的工作狀態7.CAN-High導線斷路圖8-58CAN-High導線斷路的故障波形CAN-High導線斷路時，CAN-Low導線波形正常，CAN-High導線電壓長時間保持在零電位，但偶有變化。8.CAN-High導線對正極通過接觸電阻短路CAN-High導線的隱性電壓拉向正極方向。CAN-High導線隱性電壓大約為1.8V，正常時應大約為0V。該1.8V電壓是由於接觸電阻引起的。接觸電阻阻值越小則隱性電壓越大。在沒有接觸電阻的情況下，該電壓值應該是蓄電池電壓，即電源正極電壓。圖8-59CAN-High導線對正極通過接觸電阻短路的故障波形9.CAN-High導線通過接觸電阻對地短路圖8-60CAN-High導線通過接觸電阻對地短路的故障波形CAN-High導線的顯性電壓移向接地方向。CAN-High導線的顯性電壓大約為1V，正常的顯性電壓大約為4V。該1V電壓就是受接觸電阻的影響所致，接觸電阻阻值越小，則顯性電壓越小。在沒有接觸電阻的情況下短路，該電壓應為0V。10.CAN-Low導線對正極通過接觸電阻短路圖8-61CAN-Low對正極通過接觸電阻短路的故障波形CAN-Low導線的隱性電壓拉向正極方向。CAN-Low導線的隱性電壓大約為13V，正常值應大約為5V。該13V電壓就是受接觸電阻的影響所致。接觸電阻的阻值越小，則隱性電壓越大。在沒有接觸電阻的情況下，該電壓值應為蓄電池電壓。11.CAN-Low導線通過接觸電阻對地短路圖8-62CAN-Low導線通過接觸電阻對地短路的故障波形CAN-Low導線的隱性電壓拉向0V方向。CAN-Low導線隱性電壓大約為3V，正常值應大約為5V。該3V電壓就是受接觸電阻的影響所致。接觸電阻的阻值越小，則隱性電壓越小。在沒有接觸電阻的情況下，該電壓值應為0V。12.CAN-High導線與CAN-Low導線之間通過接觸電阻短路圖8-63CAN-High導線與CAN-Low導線之間通過接觸電阻短路的故障波形CAN-High導線與CAN-Low導線之間通過接觸電阻短路時，CAN-High導線與CAN-Low導線的顯性電壓均正常，但CAN-High導線與CAN-Low導線的隱性電壓相互靠近。CAN-High導線的隱性電壓大約為1V，正常值應為0V；CAN-Low導線的隱性電壓大約為4V，正常值應為5V。13.CAN-High導線與CAN-Low導線裝混圖8-64CAN-High導線與CAN-Low導線裝混的示意圖圖8-65CAN-High導線與CAN-Low導線裝混的故障波形

發生CAN-High導線與CAN-Low導線裝混故障時，CAN匯流排的隱性電壓會有一個偏移（在圖8-65的左邊緣）。在隱性狀態，某控制單元的導線裝混會導致CAN-High導線上的電壓升高和CAN-Low導線上的電壓下降。8.2.5LIN匯流排故障波形分析1.LIN匯流排標準波形LIN匯流排僅靠一根導線傳輸數據。如果無資訊發送或者發送到LIN數據匯流排上的是一個隱性電平，那麼數據匯流排導線上的電壓就是蓄電池電壓。圖8-66LIN匯流排標準波形2.LIN匯流排通過200Ω接觸電阻對正極短路（不可工作）圖8-67LIN匯流排通過200Ω接觸電阻對正極短路的故障波形（不可工作）

由圖8-67所示的故障波形可以看出，當LIN匯流排通過200Ω的接觸電阻對正極短路時，其顯性電壓的最低值已經達到5V左右，超過了極限值。此時，LIN匯流排已經無法正常工作。3.LIN匯流排通過300Ω接觸電阻對正極短路（可以工作）圖8-68LIN匯流排通過300Ω接觸電阻對正極短路的故障波形

由圖8-68的故障波形可以看出，當LIN匯流排通過300Ω的接觸電阻對正極短路時，其顯性電壓的最低值為1.75V左右，最高值為3.75V左右，在允許範圍內。此時，LIN匯流排可以正常工作。8.3靜態電流的檢測與線束維修8.3.1休眠模式及靜態電流的檢測1.CAN匯流排的休眠模式

為降低車輛不運行時的電能消耗，舒適CAN和資訊CAN匯流排具有休眠模式。當關閉點火開關，車輛落鎖35s後或不鎖車但沒任何操作10min後，CAN匯流排將進入休眠模式。CAN匯流排處於休眠模式時，其靜態電流為6~8mA，而處於非休眠模式（啟動狀態）時，其靜態電流約為700mA。2.靜態電流的檢測

匯流排處於啟動狀態時，其靜態電流和匯流排波形如圖8-70和圖8-71所示。圖8-70匯流排處於啟動狀態時的靜態電流（實測值）圖8-71匯流排處於啟動狀態時的匯流排波形（實測波形）

匯流排處於非啟動狀態時，其靜態電流和匯流排波形如圖8-72和圖8-73所示。圖8-72匯流排處於非啟動狀態時的靜態電流（實測值，並不是標準值）圖8-73匯流排處於非啟動狀態時的匯流排波形（實測波形）8.3.2CAN匯流排終端電阻的檢測1.終端電阻的作用

高頻信號傳輸時，信號波長相對傳輸導線較短，信號在傳輸導線終端會形成反射波