汽车车载网络控制技术

第3章汽车车载网络系统故障诊断3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.1汽车车载网络系统故障类型3.1.2汽车车载网络系统故障检测注意事项3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用3.2汽车车载网络系统故障诊断3.2.1汽车车载网络系统故障诊断方法3.2.2汽车车载网络总线系统故障自诊断3.2.3汽车车载网络系统故障诊断分析汽车车载网络控制技术书名：汽车车载网络控制技术书号：978-7-111-51649-1作者：吴海东出版社：机械工业出版社一、任务工作页先由学生熟悉如下工作页，了解本任务内容。在学习该任务所涉及的知识后，在老师的指导下完成本任务，同时完成工作页内容的填写。二、任务所涉及的知识本项任务主要是掌握汽车车载网络系统的常见故障与诊断。要完成任务，有必要先了解汽车车载网络系统常见故障的类型及其产生的原因，学会常见故障诊断的方法。下一页返回3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.1汽车车载网络系统故障类型3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.1汽车车载网络系统故障类型汽车车载网络系统故障类型一般说来，引起汽车车载网络信息传输系统故障的原因有三类:①电源系统故障;②车载网络信息传输系统的链路(或通信线路)故障;③车载网络信息传输系统的节点(电控模块)故障。上一页下一页返回1.车载网络电源系统故障汽车车载网络信息传输系统的核心部分是含有通信IC芯片的电控模块(ECM)，电控模块的正常工作电压在10.5~15.0V。如果汽车电源系统提供的工作电压低于该范围，就会造成一些对工作电压要求高的电控模块出现短暂的停工，从而使整个汽车多路信息传输系统出现短暂无法通信的现象。这类故障产生的原因主要是蓄电池、发电机、供电线路、熔断丝等元器件有故障。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.1汽车车载网络系统故障类型2.车载网络节点故障节点是汽车车载网络信息传输系统中的电控模块，因此节点故障就是电控模块的故障。它包括软件故障和硬件故障两类。软件故障，即传输协议和软件程序有缺陷或冲突，从而使汽车多路信息传输系统通信出现混乱或无法工作，这种故障一般成批出现，且无法维修。上一页下一页返回3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.1汽车车载网络系统故障类型硬件故障，一般由于通信芯片或集成电路故障，造成汽车多路信息传输系统无法正常工作。对于采用低版本信息传输协议，即点到点信息传输协议的汽车多路信息系统，如果有节点故障，将出现整个汽车多路信息传输系统无法工作的现象。这类故障产生的原因主要是各类控制单元、传感器等元器件有故障。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.1汽车车载网络系统故障类型3.车载网络链路故障当汽车车载网络信息传输系统的链路(或通信线路)出现故障时，如通信线路的短路、断路，以及线路物理性质引起的通信信号衰弱或失真，都会引起多个电控单元无法工作或电控系统错误，使多路信息传输系统无法工作。故障类型如图3-1所示。上一页下一页返回3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.1汽车车载网络系统故障类型(二)汽车车载网络系统故障诊断装有车载网络系统的汽车出现故障时，应该首先检测多路信息传输系统的工作状况。由于许多控制信息是通过多路信息传输系统进行传输的，如果多路信息传输系统有故障，则这些信息将无法传输，导致网络终端节点无法正常工作，给故障诊断带来了困难。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.2汽车车载网络系统故障检测注意事项1.汽车车载网络系统故障诊断注意事项1)使用测试器时，其开放端口电压应为7V或更低。不要在测量端口施加7V或更高的电压。2)在检查电路之前确保关闭点火开关，断开蓄电池负极电缆。禁止在点火开关接通时断开或重新连接动力系统接口模块线束连接器。3)在利用电焊设备进行焊接时，必须从动力系统接口模块上断开线束连接器。4)不要触摸动力系统接口模块线束连接器端子或动力系统接口模块电路板上的锡焊元件，以防静电放电造成损坏。上一页下一页返回3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.2汽车车载网络系统故障检测注意事项5)为避免损坏线束连接器端子，在对动力系统接口模块线束连接器进行测试时，务必使用合适的线束测试引线。6)动力系统接口模块对电磁干扰(EMI)极其敏感。在执行维修程序时，要确保动力系统接口模块线束布设正确，且牢固装在安装夹上。7)由于动力系统接口模块电路具有一定的敏感性，因此制定了专门的线路修理程序，要严格执行。上一页下一页返回3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.2汽车车载网络系统故障检测注意事项8)确保所有线束连接器正确固定。9)发动机运行时，不得从车辆电气系统上断开蓄电池。10)在充电前，务必从车辆电气系统上断开蓄电池。11)切勿使用快速充电器启动车辆。12)确保蓄电池电缆端子坚固。上一页下一页返回3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.2汽车车载网络系统故障检测注意事项13)在安装新的动力系统接口模块前，确保要安装的类型正确，务必参见最新的备件信息。14)当接头需要更换时，只能更换认可的电气接头，以保证正确地配合并防止线路中电阻过大。在更换新的控制单元后，必须对新的控制单元进行重新编码(recoiled)，控制单元的编码(coding)工作可以用厂家专用的诊断仪进行，按菜单提示进行操作。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.2汽车车载网络系统故障检测注意事项汽车车载网络系统故障诊断仪可以方便地检测电路物理特性，方便地读取或清除故障码;它可以与ECU中的中央处理器直接进行数据交换，显示静态或动态ECU的工作状况和各种传感器输出的瞬时数据;它能在静态或动态的情况下，向电控系统各执行器发出检修作业需要的动作指令，以便检查执行器的工作状况。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用1.汽车万用表的使用汽车万用表是检测电子电路时最常用的仪表之一(图3-12)，它具有携带及使用方便、可测参数多等显著特点。在检测汽车电控系统、网络系统时通常使用汽车万用表。通过汽车万用表，可以判别故障的具体部位和检测元件的状态(图3-13)。上一页下一页返回3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用2.诊断仪的使用在多路传输系统的诊断中，专用诊断设备必不可少，具有多路传输系统车辆对解码器的要求如下。1)能够自动识别汽车ECU的型号和版本。2)能够完全访问汽车控制单元上开放的存储资源。3)能够不失真地按照原厂要求显示从汽车控制单元上获取的数据。上一页下一页返回3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用4)必须支持以下5个功能:读取故障码;清除故障码;动态数据分析;执行元件测试;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、传送汽车底盘号等专业功能。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用（2）诊断仪在现代汽车维修中的作用现代车辆的计算机检测设备已经不只起到简单的故障记忆查询和消码的作用，它包含了强大的车辆信息功能，并且可以借助于本身的数据库通过对故障记忆的分析来引导维修人员进行维修工作。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用（3）大众车系专用故障诊断仪目前大众车系计算机故障诊断仪以VAG1551、VAG1552和VAS505X为主，可以用于捷达、宝来、高尔夫、奥迪、桑塔纳、帕萨特、波罗以及红旗等车型的车载网络系统的故障诊断与检测。凡是VAG1551/1552具有的功能，VAS505X（图3-17、图3-18）都能够执行。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用２）VAS5051检测仪的功能。我们通过对最基础的VAS5051检测仪进行介绍，来说明该系列检测仪的功能和在维修过程中的作用。从VAS5051的初始屏幕上我们可以看到该检测仪具有自诊断、测量、故障引导和功能引导四大功能。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用①自诊断功能。首先我们介绍一下自诊断功能，自诊断功能是对车辆单独的控制单元进行检测，比如对发动机、变速箱、ABS和仪表等控制单元进行检测。这些控制单元具有独立的地址码，VAS5051可以单独和这些控制单元进行通信，完成控制单元故障记忆的查询、故障记忆的清除等功能。在自诊断项目下，主要有以下功能（图3-20）。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用０２项目是“查询故障”功能，该项功能可以直接查询到控制单元内存储的故障记忆。０３项目是“最终控制诊断”功能，该功能是检测仪主动激活控制单元所控制的执行元件进行动作，通过人为地观察执行元件的工作情况来判断执行元件的状况。０４项目是“基础设定”功能，该功能完成控制单元和执行元件之间基础的电位设定。例如，发动机控制单元的基础设定是完成节气门和控制单元之间的电位匹配，空调系统的基础设定是完成空调电机和控制单元之间的电位匹配，大灯控制单元的基础设定是完成大灯照程电机和控制单元之间的电位匹配等。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用０５项目是“清除故障存诸器”功能，该功能是清除掉控制单元内部储存的故障记忆。０６项目是“结束输出”功能，是退出自诊断功能。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用０７项目是“编码控制单元”功能，通过对控制单元的编码，可以改变和实现控制单元不同的功能。例如，通过对奥迪Ａ６轿车中央门锁系统控制单元编码的改变，可以分别实现“安全锁”、“行车自锁”和“锁车警报”等功能，这就使得控制单元的功能得到提升，并且在使用上更富人性化。另外，车辆上装备的每一个控制单元都有一个编码，编码的数字包括了车型的选择、发动机和变速器类型的选择以及使用地区的选择等，这就使得相同零件编号的控制单元可以通过编码的改变去适应不同的车型，使控制单元的零件具有通用性。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用０８项目是“读取测量值”功能，该项功能十分有用，通过对控制单元各个数据块的静态和动态的分析，可准确、快速地查找到故障原因。０９项目是“读单个测量数据块”功能，是厂家使用的，在维修中没有用到。１０项目是“匹配”功能。通过该功能，加上不同的匹配通道和数据，可以修改控制单元内部的一些参数，从而改变控制单元的一些使用特点。例如，通过仪表的匹配可以改变仪表的语言，修改保养里程的显示，进行燃油消耗曲线的匹配等。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用１１项目是“登录程序”功能，就是要完成一些重要的设置。首先输入一个特定的登录码，然后控制单元才允许你向下进行匹配。例如，发动机控制单元定速巡航功能的开启和关闭功能的匹配等。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用②测量功能。该项功能包括汽车万用表的使用功能，即检测仪可以测量电压、电阻和电流；另外，还可以测量传感器的波形。在实际的维修工作中，检测仪在对控制单元进行计算机检测的同时，还需要对线路和传感器进行测试。该测试仪的这项功能可以兼并。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的应用③故障引导功能。该项功能的实现需要检测仪内部储存的大量车型数据来支持。由于现代车型的更新变化很快，对维修人员要掌握的车辆技术和车型信息的要求就越来越高。把这些新的车型信息存储在检测仪中，当维修人员需要某项信息的时候可以马上调出来，并且检测仪可以根据故障记忆的描述，结合自己强大的数据库，帮助维修人员查找故障。当然，检测仪储存的车辆信息，要根据厂家车型的变化定期进行升级更新。3.1汽车车载网络系统故障检测3.1.3专用诊断仪在汽车车载网络系统故障检测中的