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測試測量

【免拆診斷】LIN通信發(fā)生故障?虹科Pico示波器幫你快速診斷!

2025China.cn   2020年12月09日

  2010 款奧迪 A4L 車

  空調(diào)不制冷

  故障現(xiàn)象

  一輛2010款奧迪A4L車,搭載CDZ發(fā)動機,累計行駛里程約為21萬km。車主反映,該車空調(diào)不制冷。

  故障診斷

  用故障檢測儀檢測,發(fā)現(xiàn)“09-電子中央電氣系統(tǒng)”(即車載電網(wǎng)控制單元,J519)中存儲有故障代碼“00256 制冷劑壓力/溫度傳感器(G395)無信號/通信”;讀取G395測量值(圖1),顯示“故障”,說明G395信號確實異常。

  圖1 讀取G395測量值(截屏)

  查看相關(guān)電路(圖2)得知,G395通過LIN線將空調(diào)壓力信號傳遞給J519。結(jié)合故障代碼和測量值分析,認(rèn)為可能的故障原因有:G395及其線路(電源、搭鐵及通信線)故障;J519故障。用萬用表在線測量G395端子3和端子1之間的電壓,為蓄電池電壓,說明G395的供電和搭鐵線路正常。

  圖2 G395的電路

  用pico示波器在線測量G395端子2上的LIN通信波形(圖3),隱性電壓約為12.4 V,顯性電壓約為1 V,均正常,由此排除LIN線存在故障的可能;有部分LIN報文幀(LIN報文幀包括幀頭和應(yīng)答兩個部分,每段LIN報文幀的幀頭部分十分相似,由主節(jié)點發(fā)送給從節(jié)點,從節(jié)點接收幀頭并作出解析,然后發(fā)送應(yīng)答,幀頭后面就是從節(jié)點對主節(jié)點的應(yīng)答信息)只有幀頭沒有應(yīng)答,由此推斷G395損壞,無法應(yīng)答。

  圖3 故障車G395的LIN通信波形(截屏)

  更換G395后試車,故障依舊。難道新的G395質(zhì)量有問題?剛好車間有一輛2014款奧迪A6L車,依次將新、舊G395裝在奧迪A6L車上試車,均能夠顯示空調(diào)壓力,而將奧迪A6L車的G395裝在故障車上,故障依舊,由此說明新、舊G395都是正常的,該車故障是由其他原因引起的。

  仔細(xì)分析圖2可知,G395和空氣質(zhì)量傳感器(G238)在同一條LIN線上,如果J519損壞,G238的信號應(yīng)該也異常。脫開G238(圖4)導(dǎo)線連接器,發(fā)現(xiàn)J519中新增故障代碼“01592 空氣質(zhì)量傳感器(G238)無信號/通信”,說明G238信號傳輸正常。

  圖4 G238的安裝位置

  裝復(fù)G238導(dǎo)線連接器,用pico示波器同時測量G238端子3和G395端子2上的LIN通信波形(圖5),對比發(fā)現(xiàn)有一段LIN報文幀的應(yīng)答部分不一致,從G238端子3上測得的顯性電壓約為6 V,過高,已影響信號識別;而從G395端子2上測得的顯性電壓約為0.7 V,比幀頭部分的顯性電壓(約為1 V)低約0.3 V,但不會影響信號識別。

  圖5 故障車G238端子3和G395端子2上的LIN通信波形(截屏)

  使用pico示波器診斷軟件中的串行譯碼功能對LIN通信波形進行譯碼(圖6),發(fā)現(xiàn)該段LIN報文幀幀頭部分譯碼正常,ID為64,但應(yīng)答部分譯碼失敗,懷疑該應(yīng)答部分是由G395發(fā)出的。脫開G395導(dǎo)線連接器,發(fā)現(xiàn)G238端子3和G395導(dǎo)線連接器端子2上的LIN通信波形恢復(fù)一致;再次對LIN通信波形進行譯碼(圖7),發(fā)現(xiàn)ID為64的LIN報文幀應(yīng)答部分的波形消失了,由此確定ID為64的LIN報文幀與G395信號是對應(yīng)的。

  圖6 對LIN通信波形進行譯碼(截屏)

  圖7 脫開G395后對LIN通信波形進行譯碼(截屏)

  梳理上述檢測結(jié)果可知,從G395端子2上測得G395發(fā)出的信號波形正常,但是從G238端子3上測得G395發(fā)出的信號波形異常。用萬用表蜂鳴器擋測量G395導(dǎo)線連接器端子2與G238導(dǎo)線連接器端子3之間的導(dǎo)通情況,不導(dǎo)通,由此推斷G395端子2與LIN接點B549之間的LIN線存在虛接,且虛接電阻過大。檢查相關(guān)線束,發(fā)現(xiàn)G395端子2與LIN接點B549之間的LIN線存在虛接(圖8),輕輕拉扯,LIN線便從虛接位置斷開。

  圖8 虛接的LIN線

  故障排除

  修復(fù)斷開的LIN線后試車,空調(diào)壓力顯示正常,空調(diào)恢復(fù)制冷,故障排除。

  故障總結(jié)

  通過本案例可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)LIN線上的某個從節(jié)點的線路中有虛接電阻(圖9)時,從該虛接電阻兩側(cè)測得的LIN通信波形是不一樣的,單看從節(jié)點側(cè)的通信波形容易引起誤判。對于靠近主節(jié)點側(cè)(測量點2) 的LIN通信波形,幀頭部分正常,其他從節(jié)點應(yīng)答時的顯性電壓正常,但當(dāng)從節(jié)點3應(yīng)答時,顯性電壓上移,虛接電阻越大,上移幅度越大;對于靠近從節(jié)點側(cè)(測量點1) 的LIN通信波形,從節(jié)點3應(yīng)答時的顯性電壓正常,幀頭部分的顯性電壓上移,其他從節(jié)點應(yīng)答時的顯性電壓也上移,虛接電阻越大,上移幅度越大。

  圖9 從節(jié)點的線路中有虛接電阻示意

  當(dāng)虛接電阻較小時,幀頭和應(yīng)答部分的顯性電壓均在正常范圍,不影響信號傳輸;當(dāng)虛接電阻較大時,從節(jié)點3能接收及識別幀頭,然后做出應(yīng)答,但主節(jié)點卻無法識別從節(jié)點3的應(yīng)答部分,本案例就屬于這種情況;繼續(xù)增大虛接電阻,從節(jié)點3將無法識別主節(jié)點發(fā)送的幀頭,此時從節(jié)點不應(yīng)答。例如,在某輛車LIN線從節(jié)點上串聯(lián)20 kΩ的電阻,圖10中紅色波形為靠近從節(jié)點側(cè)的波形,藍(lán)色為靠近主節(jié)點側(cè)的波形,分析可知,在藍(lán)色波形中,有一段應(yīng)答部分的顯性電壓已接近蓄電池電壓,無法正常傳遞信號;紅色波形中,有一段幀頭部分的顯性電壓約為4.8 V,偏高,但還可以正常傳遞信號,并且應(yīng)答部分的顯性電壓是正常的,其他波形對應(yīng)其他從節(jié)點的通信,其幀頭和應(yīng)答部分的顯性電壓均偏高。

  圖10 在LIN線從節(jié)點上串聯(lián)20 kΩ電阻后測得的通信波形(截屏)

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