第四章奥迪汽车车载网络系统

2020/4/131汽车车载网络系统检修2020/4/132第1章车载网络系统基础知识第2章常用车载网络信息传输系统第3章大众车系车载网络系统检修第4章奥迪车系车载网络系统检修第5章丰田多路传输系统检修2020/4/133第4章奥迪车系车载网络系统检修2020/4/1344.1奥迪车系的车载网络系统1．奥迪A6CAN系统奥迪A6CAN系统包括驱动（动力）系统CAN总线、舒适系统CAN总线、信息系统CAN总线、诊断系统CAN总线等，每个CAN子系统中都有很多控制单元。2．奥迪A4CAN系统奥迪A4CAN系统包括驱动系统CAN总线、舒适系统CAN总线、信息系统CAN总线、诊断系统K线和L线。2020/4/1354.1.1认识奥迪车系CAN系统奥迪A6CAN系统组成2020/4/1364.1.1认识奥迪车系CAN系统奥迪A4CAN系统组成2020/4/1374.1.2认识奥迪CAN数据总线2001款奥迪A4车型安装的CAN网络控制系统包含3个CAN子系统，包括驱动系统CAN总线、舒适系统CAN总线及信息系统CAN总线。信息系统CAN总线在新款车型中改为MOST总线。驱动系统CAN总线、舒适系统CAN总线及信息系统CAN总线之间由仪表作为网关，控制各CAN总线之间数据的交换。2020/4/1384.1.2认识奥迪CAN数据总线奥迪A4CAN系统组成1，3，5，9，21—信息系统CAN总线2，4，6，8，10，11，12，13，14，16，18，20—舒适系统CAN总线7，15，17，19—驱动系统CAN总线2020/4/1394.1.2认识奥迪CAN数据总线仪表网关的作用2020/4/13104.1.2认识奥迪CAN数据总线1．驱动系统CAN总线驱动系统CAN总线连接发动机控制单元、变速箱控制单元、制动ESP控制单元、安全气囊控制单元、电子驻车制动控制单元、大灯照程调节系统控制单元等。驱动系统CAN总线组成2020/4/13114.1.2认识奥迪CAN数据总线驱动系统CAN总线具有如下特点。①500kbit/s高速传输。②级别CAN/C。③采用双绞线：CAN-H线为橙色/黑色，CAN-L线为橙色/棕色。④在一根线断路/短路时，所有功能都会停止。2020/4/13124.1.2认识奥迪CAN数据总线2．舒适系统CAN总线舒适系统CAN总线连接空调控制单元、停车辅助控制单元、挂车控制单元、蓄电池能量管理单元、车门控制单元、电子转向柱锁控制单元、驻车加热控制单元、轮胎气压监控控制单元，以及多功能方向盘、电子后座椅等控制单元。舒适系统CAN总线具有如下特点。①传输率100kbit/s。②级别CAN/B。③采用双绞线：CAN-H线为橙色/绿色，CAN-L线为橙色/棕色。2020/4/13134.1.2认识奥迪CAN数据总线舒适系统CAN总线组成2020/4/13144.1.3LIN总线1．LIN总线的概述LIN（LocalInterconnectNetwork）表示所有的控制单元都装在一个有限的空间内（如车顶），所以它也被称为“局域子系统”。车上各个LIN总线系统之间的数据交换是由控制单元通过CAN数据总线实现的。2．LIN总线传输特征LIN总线的传输特征如下。①最大传输速率为19.2kbit/s。②单线，基本色为紫色+标识色。③使用主控制器的地址来进行诊断。2020/4/13154.1.3LIN总线LIN总线组成示意图2020/4/13164.1.3LIN总线3．LIN总线主控制单元LIN总线主控制单元连接在CAN数据总线上，在LIN数据总线系统的LIN控制单元与CAN总线之间起翻译作用。LIN总线内部组成示意图2020/4/13174.1.3LIN总线4．LIN总线从控制器每个LIN总线中最多可以连接16个从控制器，从控制器主要是接收或传送与主控制器有关的数据。CAN、LIN总线与从控制器示意图LIN总线的数据传递流程4.1.3LIN总线图4-10奥迪A6空调系统的LIN子系统框图4.1.3LIN总线从控制器向LIN总线反馈温度信号4.1.3LIN总线主控制器向LIN总线系统发送信息4.1.3LIN总线在LIN上的信号电平4.1.3LIN总线LIN总线信号传递的电压范围要求4.1.3LIN总线信息标题格式4.1.3LIN总线信息内容格式4.1.3LIN总线2020/4/13264.1.4网关网关安装在手套箱后面的模块架上或集成在仪表内，网关是整车不同总线间、诊断仪和与总线系统相连的控制单元间的接口。网关的作用2020/4/13274.1.5网络管理工作模式网络管理工作模式有睡眠和唤醒两种。在关闭点火开关后，保持必要的总线通信功能，通过关断通信进行静电流的限制，即为睡眠模式；如车辆还处于锁车状态，在有需求的前提下启动通信，即为唤醒模式。控制单元的睡眠状态是为了降低静电流消耗，由于功能分配，所有控制单元必须一起进入睡眠准备状态。同时，由于功能分配，所有控制单元必须同时唤醒，总线唤醒功能是作为对总线指令或传感器的反应来实现的，通过对总线干扰实现强迫的唤醒功能是可能的。唤醒模式分为两种，即CAN总线唤醒（从总线静止中醒来）和控制单元唤醒（从停止模式中醒来）。2020/4/13284.2奥迪车系CAN检测与故障诊断4.2.1CAN系统检测CAN检测盒可以连接在仪表板左侧或者右侧的CAN中央接线插座。根据电路图确定引脚布置，正确连接测量仪（DSO、CAN工具），可以对CAN系统进行检测。检测盒2020/4/13294.2.2驱动系统CAN总线的检测与诊断1．表笔与线路的连接使用测试仪DSO功能分析驱动系统CAN总线的电压应采用在无干扰模式。DSO检测仪器连线2020/4/13304.2.2驱动系统CAN总线的检测与诊断2．DSO仪器的设置DSO仪器的设置2020/4/13314.2.2驱动系统CAN总线的检测与诊断3．电压信号CAN总线的信息传送通过两个逻辑状态“0”（显性）和“1”（隐性）来实现。每一个逻辑状态都对应于一个相应的电压值，控制单元应用其电压差值获得数据。电压信号分析2020/4/13324.2.2驱动系统CAN总线的检测与诊断4．使用DSO单通道测量驱动系统CAN总线数据利用DSO的单通道可以对驱动系统CAN总线的电压差进行测量。单通道工作模式连线图2020/4/13334.2.2驱动系统CAN总线的检测与诊断5．驱动系统CAN总线的故障波形CAN-H线与CAN-L线之间短路CAN-H线对正极短路2020/4/13344.2.2驱动系统CAN总线的检测与诊断CAN-H线对地短路CAN-L线对地短路2020/4/13354.2.2驱动系统CAN总线的检测与诊断CAN-L线对正极短路CAN-H线断路2020/4/13364.2.2驱动系统CAN总线的检测与诊断CAN-L线断路2020/4/13374.2.3舒适系统CAN总线和信息系统CAN总线的检测与诊断下面以舒适系统CAN总线的检测与诊断来介绍这两种系统总线的检测与诊断。1．在双通道模式下检测舒适系统CAN总线由于需要单一的电压测量值，舒适系统CAN和信息系统CAN总线采用双通道测量是必要的，以便于判定“单线工作”故障。DSO仪器双通道模式连线2020/4/13384.2.3舒适系统CAN总线和信息系统CAN总线的检测与诊断2．DSO单通道工作模式下测量舒适系统CAN总线的电压信号舒适系统CAN总线的电压电位可以用DSO单通道工作模式直接测量。单通道工作模式连线2020/4/13394.2.3舒适系统CAN总线和信息系统CAN总线的检测与诊断3．舒适系统CAN总线的故障波形CAN-H线与CAN-L线之间短路CAN-H线对地短路2020/4/13404.2.3舒适系统CAN总线和信息系统CAN总线的检测与诊断CAN-H线对正极短路CAN-L线对地短路2020/4/1341CAN-L线对正极短路CAN-L线断路4.2.3舒适系统CAN总线和信息系统CAN总线的检测与诊断2020/4/1342CAN-H线通过连接电阻对正极短路CAN-H线通过连接电阻对地短路4.2.3舒适系统CAN总线和信息系统CAN总线的检测与诊断2020/4/1343CAN-L线通过连接电阻对正极短路CAN-L线通过连接电阻对地短路4.2.3舒适系统CAN总线和信息系统CAN总线的检测与诊断2020/4/1344CAN-H线与CAN-L线之间通过连接电阻短路4.2.3舒适系统CAN总线和信息系统CAN总线的检测与诊断2020/4/13454.2.4终端电阻的检测与诊断CAN数据总线的终端电阻是为了阻止CAN总线信号在CAN总线上产生变化电压的反射。当终端电阻出现故障时，由于线路的反射影响，会使得控制单元的信号无效。在驱动系统CAN总线上的终端电阻可以用万用表进行测量，但是在舒适系统CAN和信息系统CAN总线上不能用万用表测量。终端电阻测试图2020/4/13464.2.4终端电阻的检测与诊断1．终端电阻的测量步骤①将蓄电池的电极线拔除。②等待大约5min，直到所有的电容器都充分放电。③连接测量仪器并测量总阻值。④将一个带有终端电阻控制单元的插头拔下。⑤检测总的阻值是否发生变化。⑥第一个控制单元（带有终端电阻）的插头连接好后，再将第二个控制单元的插头拔下来。⑦检测总的阻值是否发生变化。⑧分析测量结果。2020/4/13474.2.4终端电阻的检测与诊断2．终端电阻的电阻值在控制单元内安装的不是一个有固定阻值的终端电阻，而是由很多个被测量的电阻组合在一起而形成的终端电阻。作为标准值或者试验值，两个终端电阻分别以120为起始值。在奥迪车上还使用另一种终端电阻，即在带有泵喷嘴单元的1.9TDI车型上，发动机控制单元所安装的是66的终端电阻。对总的阻值测试完毕后，还需要将一个带有终端电阻控制单元的插头拔下，分别对两个单个电阻进行测量。若控制单元被拔取后测量的阻值发生了变化，则说明两个阻值都正常。3．终端电阻的测量情况以A21.4车型为例，测量其驱动系统CAN总线的总阻值。测量值：0.058k带有终端电阻的两个控制单元是连接相通的，测量的结果是每一个终端电阻大约为120，总的阻值为60。通过该测量可以得出判断，连接电阻是正常的。2020/4/13484.2.5测量数据块的读取使用DSO检测CAN数据总线非常直观，但DSO不能显示总线的信息内容和处于通信状态下的所有控制单元，这时需要使用VAS5051读取测量数据块。1．读取测量数据块中的CAN通信状态进入数据总线诊断接口后，输入组号125，读取测量数据块中的CAN通信状态。若CAN通信状态为l，则表示正被执行自诊断的控制单元正从指定的控制单元接收数据信息。若CAN通信状态为0，则表示正被执行自诊断的控制单元没有从指定的控制单元接收数据信息。2．读取测量数据块的工作状态使用VAS5051读取测量数据块的工作状态，确定CAN总线系统处于为“单线工作”或者“双线工作”状态。2020/4/13494.2.5测量数据块的读取“单线工作”与“双线工作”显示的示意图2020/4/13504.2.5测量数据块的读取3．读取测量数据块通过CAN总线的输入信号使用VAS5051读取测量数据块通过CAN总线的输入信号。数据信息来自CAN总线2020/4/13514.2.6静态电流及检测舒适系统CAN总线和信息系统CAN总线的睡眠和唤醒功能出现问题时，将会增大静态工作电流（静态模式下点火开关和车门处于关闭状态）。如下规则适合睡眠和唤醒模式。●在舒适CAN总线和信息CAN总线上所有控制单元共同处于“唤醒”状态。●在舒适CAN总线和信息CAN总线上所有控制单元一起处于“休眠”状态。通常情况下，过高的静态电流消耗是由一般性的电器故障，或是由CAN总线的休眠/唤醒功能出现问题引起的。如果所有的控制单元都一起休眠或唤醒，无法使用自诊断仪器判