1-5CAN總線系統(tǒng)的檢測(cè)與維修P1同學(xué)們好，今天我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容是CAN總線系統(tǒng)的檢測(cè)與維修。P2本節(jié)課的任務(wù)目標(biāo)如下。1.知識(shí)目標(biāo)（1）掌握汽車CAN總線系統(tǒng)的檢測(cè)方法（2）了解汽車CAN總線系統(tǒng)的故障類型（3）掌握汽車CAN總線系統(tǒng)的故障維修重點(diǎn)和難點(diǎn)分別是汽車CAN總線系統(tǒng)的檢測(cè)方法和汽車CAN總線系統(tǒng)的故障維修2.技能目標(biāo)（1）能夠進(jìn)行汽車CAN總線系統(tǒng)的故障檢測(cè)（2）能夠進(jìn)行汽車CAN總線系統(tǒng)的故障分析（3）能夠?qū)ζ嘋AN總線系統(tǒng)進(jìn)行故障維修?3.思政目標(biāo)（1）培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的思維能力；（2）通過(guò)學(xué)生小組合作探究，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)；（3）培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范意識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的職業(yè)精神。P3任務(wù)導(dǎo)入，我們先看一個(gè)案例：故障現(xiàn)象：一輛2020款大眾邁騰轎車，行駛里程10000km，用戶反映該車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法著車，儀表上發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS、安全氣囊等多個(gè)故障燈同時(shí)點(diǎn)亮。原因分析：根據(jù)車輛現(xiàn)象，維修人員初步分析，該故障可能是由CAN總線故障引起的，而使得發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法與其他控制模塊通信，導(dǎo)致車輛無(wú)法啟動(dòng)。在維修該故障前，需了解、熟悉CAN總線系統(tǒng)的故障類型及檢測(cè)方法，在此基礎(chǔ)上，才能按照思路進(jìn)行診斷和排除故障。如果你是維修技師，你該如何檢修？P4【任務(wù)分析】為了分析任務(wù)，我們來(lái)了解本任務(wù)相關(guān)的理論知識(shí)。第一部分：CAN總線的故障檢測(cè)第一個(gè)內(nèi)容，休眠模式及靜態(tài)電流的檢測(cè)1.CAN總線的休眠模式為降低車輛不運(yùn)行時(shí)的電能損耗，汽車CAN總線通常具備休眠模式。休眠模式，是指在汽車熄火或下電一段時(shí)間后，整車自動(dòng)進(jìn)入一種用電量非常小的狀態(tài)，因而也稱為“低能耗模式”。休眠模式的主要作用是：①減少在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉以后蓄電池電能的無(wú)謂消耗，使蓄電池經(jīng)常保持充足電量；②當(dāng)CAN多路數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中某個(gè)控制單元出現(xiàn)故障時(shí)，不至因“寄生電流”過(guò)大而引起蓄電池虧電。P5一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)汽車關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，鎖上車門(mén)35s以后，或者未鎖車門(mén)不進(jìn)行任何操作10min以后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)由運(yùn)行電流150mA轉(zhuǎn)為休眠電流（亦稱靜態(tài)電流、暗電流）6～8mA，給電子防盜系統(tǒng)等供電。當(dāng)網(wǎng)關(guān)接收到打開(kāi)任一車門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、后備廂蓋或者操作遙控器的信號(hào)時(shí)，數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)將結(jié)束休眠模式，系統(tǒng)內(nèi)所有的控制單元被喚醒，喚醒電流大約為700mA，整個(gè)過(guò)程如圖所示。P62.靜態(tài)電流的檢測(cè)：當(dāng)出現(xiàn)“漏電”故障，蓄電池虧電時(shí)，應(yīng)首先判斷“漏電”是由一般性的電器故障引起的還是由CAN總線的休眠/喚醒功能出現(xiàn)問(wèn)題引起的。可先采用依次拔除電路熔斷器的方法加以判別。如果將某個(gè)電路的熔斷器拔除后，故障消失，則說(shuō)明“漏電”是由一般性的電器故障引起的。如果“漏電”不是由一般的電器故障引起的，那就可能是CAN總線出現(xiàn)故障，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)入休眠模式了。此時(shí)，可利用專用檢測(cè)儀器對(duì)總線波形和靜態(tài)電流進(jìn)行檢測(cè)。P7第二個(gè)內(nèi)容，CAN總線終端電阻的檢測(cè)1.終端電阻的作用高頻信號(hào)傳輸時(shí)，信號(hào)波長(zhǎng)相對(duì)傳輸導(dǎo)線較短，信號(hào)在傳輸導(dǎo)線終端會(huì)形成反射波，干擾原來(lái)的信號(hào)，所以需要在傳輸導(dǎo)線的末端加裝終端電阻，使信號(hào)到達(dá)傳輸導(dǎo)線末端后不再反射，終端電阻一般裝在系統(tǒng)（驅(qū)動(dòng)CAN總線）的兩個(gè)控制單元內(nèi)。所以，為避免信號(hào)反射，在2個(gè)CAN總線電控單元上分別連接一個(gè)120Ω的終端電阻。這2個(gè)終端電阻并聯(lián)，并構(gòu)成一個(gè)60Ω的等效電阻。關(guān)閉供電電壓后可在數(shù)據(jù)線之間測(cè)量該等效電阻。P82.終端電阻的測(cè)量步驟（1）將蓄電池正、負(fù)極接線柱上的導(dǎo)線拆下。（2）等待大約5分鐘，知道所有電容器都充分放電。（3）使用萬(wàn)用表，連接測(cè)量導(dǎo)線，測(cè)量終端電阻的總阻值并記錄。（4）將一個(gè)帶有終端電阻控制單元的線束插頭拔下來(lái)，觀察終端電阻的總阻值是否發(fā)生變化。（5）將第一個(gè)的線束插頭連接好，再將第二個(gè)控制單元的線束插頭拔下來(lái)，觀察終端電阻的總阻值是否發(fā)生變化。P9P10第三個(gè)內(nèi)容，總線信號(hào)電壓的測(cè)量我們先了解驅(qū)動(dòng)CAN總線的信號(hào)電壓（1）驅(qū)動(dòng)CAN總線的信號(hào)電壓的基本特性驅(qū)動(dòng)CAN總線沒(méi)有信息傳遞時(shí)，稱為“隱性”狀態(tài)，有信息傳遞時(shí)稱為“顯性”狀態(tài)。相應(yīng)的信號(hào)電壓，稱為“隱形電壓”和“顯性電壓”。如下圖所示，其信號(hào)電壓：Can-High的顯性電壓為：3.5伏（高電平），Can-High的隱形電壓為：2.5伏（低電平），Can-Low的隱形電壓為：2.5伏（高電平），Can-Low的顯形電壓為：1.5伏（低電平）。P11（2）驅(qū)動(dòng)CAN總線的信號(hào)電壓的檢測(cè)方法驅(qū)動(dòng)CAN總線信號(hào)電壓的檢測(cè)方法如下：1）查閱車輛維修手冊(cè)，在車上找到驅(qū)動(dòng)CAN總線系統(tǒng)的傳輸導(dǎo)線。2）關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，等待2-5分鐘，測(cè)量驅(qū)動(dòng)CAN總線的隱形電壓，CAN-H=2.5V，CAN-L=2.5V。3）打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，關(guān)閉車門(mén)，測(cè)量驅(qū)動(dòng)CAN總線顯性電壓，CAN-H=3.5V，CAN-L=1.5V。P12我們?cè)倭私庀率孢mCAN總線的信號(hào)電壓（1）舒適CAN總線的信號(hào)電壓的基本特性舒適CAN總線沒(méi)有信息傳遞時(shí)，稱為“隱性”狀態(tài)，有信息傳遞時(shí)稱為“顯性”狀態(tài)。相應(yīng)的信號(hào)電壓，稱為“隱形電壓”和“顯性電壓”，如下圖所示。顯性電壓CAN-H=3.6V，CAN-L=1.4V；隱形電壓CAN-H=0V，CAN-L=5V。P13（2）舒適CAN總線的信號(hào)電壓的檢測(cè)方法舒適CAN總線信號(hào)電壓的檢測(cè)方法如下：1）查閱車輛維修手冊(cè)，在車上找到舒適CAN總線系統(tǒng)的傳輸導(dǎo)線。2）關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，等待2-5分鐘，測(cè)量舒適CAN總線的隱形電壓，CAN-H=0V，CAN-L=5V。3）打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，關(guān)閉車門(mén)，測(cè)量舒適CAN總線顯性電壓，CAN-H=3.6V，CAN-L=1.4V。P14第四個(gè)內(nèi)容，總線波形的測(cè)量CAN波形分析是判斷CAN總線系統(tǒng)故障的主要手段，通過(guò)示波器，以波形圖的形式檢查CAN-H與CAN-L的工作情況。需要說(shuō)明的是，CAN總線系統(tǒng)正常情況下，CAN-H與CAN-L的波形相同，極性相反，且最大電壓值相等。如圖所示。P15P16第二部分：CAN總線的故障類型CAN總線系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，維修人員應(yīng)首先檢測(cè)CAN總線系統(tǒng)是否正常。因?yàn)槿绻鸆AN總線系統(tǒng)有故障，則CAN總線系統(tǒng)中的有些信息將無(wú)法傳輸，接收這些信息的電控模塊將無(wú)法正常工作。對(duì)于CAN總線系統(tǒng)故障的維修，應(yīng)根據(jù)CAN總線系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行具體分析。對(duì)于單獨(dú)某一個(gè)總線系統(tǒng)，常見(jiàn)故障類型有以下三種：（1）低壓電源故障引起的總線系統(tǒng)故障（2）CAN總線系統(tǒng)的鏈路故障（3）CAN總線系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)故障P17（一）低壓電源故障引起的總線系統(tǒng)故障汽車CAN總線系統(tǒng)的核心部分是含有通訊IC芯片的電控單元，控制單元的正常工作電壓在10.5-15V的范圍內(nèi)，若汽車電源系統(tǒng)提供的工作電壓低于或高于該值，就會(huì)造成總線上的控制單元以及網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)停止工作，從而使CAN總線系統(tǒng)出現(xiàn)無(wú)法與MICU控制單元通信。P18（二）CAN總線系統(tǒng)的鏈路故障鏈路是指各節(jié)點(diǎn)之間的通訊連接線路故障。鏈路故障是指CAN總線系統(tǒng)傳輸導(dǎo)線不暢通或物理性質(zhì)被改變，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)法正常通訊的故障，如通訊線路的短路，斷路以及線路物理性質(zhì)引起的通信信號(hào)衰減或失真，這些因素都會(huì)引起多個(gè)控制單元無(wú)法正常工作或控制系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作。P19鏈路故障一般采用測(cè)量系統(tǒng)電阻、電壓進(jìn)行檢測(cè)，或者用示波器進(jìn)行檢測(cè)觀察當(dāng)前的數(shù)據(jù)通信波形是否與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)波形相符。通訊線路的短路故障分為以下幾種情況：1.不帶電阻的直接短路（1）CAN-high/CAN-low對(duì)地短路（2）CAN-high/CAN-low對(duì)正極短路2.帶電阻的直接短路這類短路故障通常指由于破損的線束導(dǎo)致的短路。破損的線束靠近接地或者正極，經(jīng)常還帶有潮氣，這將使該處產(chǎn)生連接電阻。（1）CAN-high/CAN-low對(duì)地短路（2）CAN-high/CAN-low對(duì)正極短路P20P21P22P23P24P25P26（三）CAN總線系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)故障網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是指CAN總線系統(tǒng)中的各個(gè)控制單元，因此，節(jié)點(diǎn)故障（見(jiàn)下圖）即控制定單元故障，其故障包括以下軟件和硬件故障兩種。P271.軟件故障軟件故障即傳輸協(xié)議或軟件程序有缺陷或沖突，從而使CAN總線系統(tǒng)通信出現(xiàn)混亂或無(wú)法工作，這種故障一般為成批出現(xiàn)且很難維修，這種故障只能通過(guò)軟件升級(jí)或者更換控制單元并重新自適應(yīng)匹配解決。對(duì)于新更換的控制單元，如果沒(méi)有進(jìn)行激活或軟件匹配，會(huì)使控制單元軟件不能正常工作，進(jìn)而引起節(jié)點(diǎn)故障。2.硬件故障硬件故障一般是指由于控制單元內(nèi)部通信芯片或集成電路損壞，使控制單元無(wú)法工作，進(jìn)而造成汽車CAN總線系統(tǒng)無(wú)法正常工作的故障。此故障只能更換控制單元。P28第三部分：CAN總線故障維修（一）CAN總線線束的維修在汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)里，CAN總線系統(tǒng)是通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線連接各個(gè)控制單元的，這些傳輸導(dǎo)線的公共接點(diǎn)連接在一起，稱為CAN總線導(dǎo)線接點(diǎn)，如圖所示。CAN總線接點(diǎn)一般位于車輛左前、右前A柱區(qū)域。P29如左圖所示，驅(qū)動(dòng)CAN總線的接點(diǎn)，常位于車輛左前的A柱區(qū)域處。如右圖所示，舒適CAN總線和信息娛樂(lè)CAN總線的接點(diǎn)，常位于車輛右前的A柱區(qū)域處。有些車輛的CAN總線接點(diǎn)包扎在導(dǎo)線線束里，不容易找到。P30CAN總線的線束出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以進(jìn)行正常維修（如更換或?qū)嚅_(kāi)的導(dǎo)線恢復(fù)連接），由于CAN總線使用的是雙絞線，且雙絞線的纏繞方式對(duì)CAN總線的抗干擾能力影響較大，因此，在對(duì)CAN總線的線束進(jìn)行維修時(shí)，應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：1.不要拆開(kāi)總線接點(diǎn)線束制造商在生產(chǎn)線束時(shí)，CAN總線的總線接點(diǎn)（即導(dǎo)線的結(jié)合點(diǎn)）是使用專用設(shè)備進(jìn)行壓接的，連接非?？煽?，可有效防止雜波的侵入。在維修CAN總線的線束時(shí)，不要拆開(kāi)總線接點(diǎn)，以免引入雜波，造成干擾。線束扎帶對(duì)于線路的反射很重要，因此不能夠拆開(kāi)。線束扎帶也不作為備件單獨(dú)提供。P312.維修接點(diǎn)不宜離總線接點(diǎn)過(guò)近為確保CAN導(dǎo)線不被外界的雜波侵入，維修接點(diǎn)不宜離總線接點(diǎn)過(guò)近，兩者至少要保證有100mm的距離，如下圖所示。P323.導(dǎo)線的絞合為確保維修質(zhì)量，大眾汽車集團(tuán)備有專用的CAN總線維修導(dǎo)線，如下圖所示，絕緣皮顏色為綠/黃和白/黃，長(zhǎng)度為10米，線徑為0.35mm2。同時(shí)，維修CAN總線必須使用專用工具。應(yīng)盡量使用專用的CAN總線維修導(dǎo)線。但需注意，在維修接點(diǎn)處，沒(méi)有嚴(yán)格絞合的每段導(dǎo)線長(zhǎng)度不