十二、汽车车载网络数据总线的波形检查
汽车车载网络数据总线出现的有些疑难故障,采用一般的检测仪表往往容易误判或无能为力,采用示波器测总线数据信号的波形,则较为有效。
(一)汽车常用示波器的基本特点
在检修车载网络总线系统故障时,采用简单的诊断仪和扫描工具对信号的判断有很大的局限性,对于超范围的信号往往会错误地认为是正确的,或者是由于“假信号”发生太快,扫描工具不能同步捕捉信号而无法显示。汽车示波器确可以弥补上述不足,这类示波器是针对汽车故障维修时为快速、准确地判断故障和原因而开发出来的,为了满足汽车各种检测的需要,设置了多种专用的测试模式,并配置了各种不同的辅助接头、线缆等供各种场合使用,故完全可以满足对车载网络总线、传感器和执行器等的在线检测。
(二)检测车载网络总线系统故障之前的准备
在检测车载网络总线系统故障之前,一定要在保证所有与数据总线连接的各个电子控制单元无功能性故障。
1.功能性故障的含义
所谓功能性故障是指不会直接影响数据总线,但会影响某一电子控制单元工作的故障。例如:发电机转速传感器损坏以后,数据总线中就没有该传感器信号进行传输,其结果可能导致自动可调不能制冷等,但不影响数据总线的工作,仅影响数据总线上那些需要转速传感器信号的电子控制单元正常工作。
2.检修功能性故障,排除故障码
在检测车载网络总线系统故障之前,如发现有功能性故障,应先排除该故障并消除其故障代码后,再进入下一步的CAN总线检测工作。
(三)车载网络总线系统正常波形的基本特点
1.总线确认数据的方法
在车载网络总线系统中,信息的传输主要是通过2个二进制逻辑状态1(隐性)和逻辑状态0(显性)来实现的,每一个逻辑状态均对应于相应的电压值。电子控制单元利用2条总线上的电压差来确认数据是否正常。
2. CAN总线工作状态
CAN总线上只有2种工作状态,胜隐性电压逻辑状态1时,两者电压值很接近;在显性电压逻辑状态0时,CANH线上的电压值上升,而CANL线上的电压值下降,但两者的电压差值约为2.5 V,而且有100 mV的波动。
3.总线正常波形
上海大众公司生产的轿车动力系统CAN总线的典型连接方式如图15所示,在系统通信状态正常,总线处于完好状态时,正常的CAN总线数据的标准波形如图16所示,从图中可以看出,CANH与CANL的电压波形基本是对称的。
(四)车载网络总线系统故障波形的基本特点
仍然以上海大众公式生产的轿车动力系统CAN总线为例,来说的车载网络总线系统常见故障的波形特点。
1.总线CANL与地短接故障的波形特点
当动力系统总线CANL与地之间出现短接故障时,就会出现如图17所示的异常波形,从该波形中可以看出,CANH线上的电压波形与标准波形基本正常,而CANL电压波形与标准波形相比,幅度很小,也就是说,幅度变化极小。由此说明,CANL线上没有信号传输。对此,应重点检查、排除CANL线与搭铁短路的部位。
2.总线CANL与CANH之间短接故障波形特点
当动力系统总线CANL与CANE之间出现短接故障时,就会出现如图18所示的异常波形,从该波形中可以看出,由于CANH线与CANL线2条总线之间出现短接,故此时示波器上显示的电压波形进行了重叠。对此,应重点查找、排除CANH与CANL2条总线之间出现的短接部位。
3.总线CANL与电源正极短接故障的波形特点
当动力系统总线CANL与电源正极之间出现短接故障时,就会出现如图19所示的异常波形,从该波形中可以看出,示波器上显示的CANL线与CANE线上的电压波形均为最大峰值电压,且为一条直线。对此,应重点检查、排除CANL线与电源正极短路的部位。
4.总线CANH断路故障波形特点
当动力系统总线CANE出现断路故障时,就会出现如图20所示的异常波形,从该波形中可以看出,CANH线上的电压波形在有信息传输时出现断路现象。对此,应重点检查、排除CANE线断路的部位。
5.总线CANL断路故障的波形特点
当动力系统总线CANL出现断路故障时,就会出现如图21所示的异常波形,与总线CANE出现断路故障情况相似,从该波形中也可以看出,CANL线上的电压波形在有信息传输时也出现断路现象。对此,应重点检查、排除CANL线断路的部位。