某汽车CAN–数据总线网络的故障检测

FehlersucheCAN-Bus

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Inhaltsverzeichnis

CAN-DatenbussystemebeiAudi..............................................................................................................3

CAN-Antrieb.............................................................................................................................................4

SpannungspegelCAN-AntriebimZweikanalbetriebprufen................................................................4

EinstellungdesDSO........................................................................................................................5

AuswertungderSpannungspegel.......................................................................错误!未定义书签。

SpannungspegelCAN-AntriebimEinkanalbetriebprufen..............................................................7

EinstellungundAuswertungdesDSO.............................................................................................8

CAN-KomfortundCAN-Infotainment.......................................................................................................9

SpannungspegelCAN-KomfortimZweikanalbetriebprufen...............................................................9

EinstellungdesDSO......................................................................................................................10

AuswertungderSpannungspegel................................................................................................11

SpannungspegelCAN-KomfortimEinkanalbetriebprufen................................................................12

EinstellungundAuswertungdesDSO...........................................................................................13

DSOFehlerbilderCAN-Antrieb...............................................................................................................14

Fehlerbild1.........................................................................................................................................14

Fehlerbild2.........................................................................................................................................15

Fehlerbild3.........................................................................................................................................15

Fehlerbild4.........................................................................................................................................16

Fehlerbild5.........................................................................................................................................16

Fehlerbild6.........................................................................................................................................17

Fehlerbild7.........................................................................................................................................17

DSOFehlerbilderCAN-KomfortundCAN-Infotainment........................................................................18

Fehlerbild1.........................................................................................................................................18

Fehlerbild2.........................................................................................................................................19

Fehlerbild3.........................................................................................................................................19

Fehlerbild4.........................................................................................................................................20

Fehlerbild5.........................................................................................................................................20

Fehlerbild6.........................................................................................................................................21

Fehlerbild7.........................................................................................................................................22

Fehlerbild8.........................................................................................................................................22

Fehlerbild9.........................................................................................................................................23

Fehlerbild10............................................................................................................错误保定义书签。

Fehlerbild11............................................................................................................错误味定义书签。

Fehlerbild12............................................................................................................错误味定义书签。

Abschlusswiderstande.................................................................................................错误!未定义书签。

PrufenderAbschlusswiderstande...........................................................................错误!未定义书签。

VorgehensweisebeimPrufenderAbschlusswiderstande................................................................26

Messwert1.........................................................................................................................................26

Messwert2.........................................................................................................................................27

WiderstandswertederAbschlusswiderstande...................................................................................27

Messwerteblocke....................................................................................................................................28

MesswerteblockezurCAN-Kommunikation......................................................................................28

MesswerteblockezurBetriebsart„EindrahtuOder„Zweidrahtu..........................................................29

MesswerteblockezuEingangssignalenuberCAN...........................................................................31

Fehlerspeichereintrage................................................................................................错误!未定义书签。

FehlerspeichereintrageCAN-Antrieb................................................................................................32

FehlerspeichereintrageCAN-KomfortundCAN-Infotainment..........................................................34

Ruhestromprobleme....................................................................................................错误味定义书签。

VorgehensweisebeiderPrufung......................................................................................................37

ZentraleCAN-BusLeitungsverbindungen..............................................................................................38

LagederzentralenLeitungsverbinder...............................................................................................38

TrennenvonSteuergeratenvomLeitungsverbinder.........................................................................39

VorgehensweisebeiderFehlersuche....................................................................................................40

Prufvoraussetzungen..........................................................................................................................40

Prufablauf................................................................................................................错误味定义书签。

AUDICAN总线系统

现在Audi有3种CAN总线系统。他们分别为CAN-Antrieb,CAN-KomfortundCAN-

Infotainment.CAN-Antrieb在以下几方面不同于CAN-KomfortundCAN-Infotainment.传输速

率、传输数据电压和缺少单线工作功能。总线系统通过自诊断反映其不同之处。

[CAN-Infotainment100kBaud

信息源

CAN-数据总线网络的基础知识

自学手册

SSP186DerCAN-Datenbus

SSP213NeueTechnologie'99

SSP240AudiA2-Technik

SSP254AudiA4'01-Technik

VW/AUDITVSendung132DerneueAudiA4

CAN-Antrieb

为了在测试仪DSO功能下分析CAN总线的电压，要求采用在无干扰功能下的DSO显示

提示：

在测量CAN总线时应注意准确调整DSO的时间值，电压值和触发信号。

DSO两通道检验CAN-Antrieb的电压

两通道工作情况下DSO的连线

（示例A83.3TDI）DSO1

DSO2

两条CAN-BUS总线每一条线都通过一个通道进行测量。通过DSO图形的分析可以很容易地

发现故障。这里通道A红色的测量线连接CAN-high,黑色的测量线连接接地；通道B红色的测

量线连接CAN-Low,黑色的测量线连接接地.

DSO的设置

1:KanaiA测量CAN-High

2:KanaiB测量CAN-Low

3:KanaiA和KanaiB的零线坐标置于等高。（黄色的零标记被绿色的零标记所遮盖）。在同

一零坐标线下对电压值进行分析更为简便。

4:KanaiB的电压/单位的设定。在0.5V/单位值的设定下，DSO的显示被较好地利用。这便

于电压值的读取。

5.KanaiA的电压/单位的设定。在0.5V/单位值的设定下，DSO的显示被较好地利用。这便

于电压值的读取。

6.触发点的设定，它位于被测定信号的范围内。在CAN-high信号为2.5至3.5V之间，在

CAN-Low信号为1.5至2.5V之间.

7:时间单位值应尽可能选择得小一些，最小的时间单位值为0.02ms/单位。DSO没有更小的

时间单位，为此要显示单一比特（2四在CAN-Antrieb）是不可能的。

8:显示为一条信息。

电压值的应用

在CAN-BUS的信息传送被通过两个逻辑状态0（显性）和1（隐性）来实现。每一个逻辑状

态都对应于相应的电压值。控制单元应用其电压差值获得数据。

1.KanaiA和KanaiB的零线。KanaiB的绿色零标记遮盖了KanaiA的黄色零标记。

2.CAN-High的隐性电压电位大约为2,6V（逻辑值1）.

3.CAN-High的显性电压电位大约为3.8V（逻辑值0）.

4.CAN-Low的隐性电压电位大约为2,4V（逻辑值1）.

5.CAN-Low的显性电压电位大约为1.2V（逻辑值0）.

电位UCAN-High-对地UCAN-Low-对地电压差

显性3,8V(3,5V)1,2V(1,5V)2,6V(2,5V)

隐性2,6V(2,5V)2,4V(2,5V)0,2V(0V)

备注：

总是利用两条线的电压差确认数据。当CAN-High的电压值上升时，相应CAN-Low的电压值

下降。正如DSO显示所示，CAN-Bus仅只能有两种工作状态。在隐性电压电位时，两个电压

值很接近。在显性电压电位时，两个电压差值达约为2.5V.电压值大约有100mV的小波动。

CAN-Antrieb在DSO单通道工作状态下的测量：

可直接利用DSO的单通道对CAN-Antrieb的电压差进行测量。双通道测量工作模式更易于诊

断分析。

DSO的单通道工作模式的线路连接:

1.04接地

3.46CAN-High

3.47CAN-Low

说明

当两个CAN信号用一个DSO通道进行测量，显示为其相应的电压差。

这种测量方式在故障查询方面不如双通道的测量方式，两条线分开接地测量。例如：在短路的

故障形式下利用单通道模式分析是不可行的。

在双线工作模式下CAN-Bus的每一条线路都有电压电位显示，这更有利于判定故障。

单线工作模式主要用于快速查看总线是否为激活状态。

DSO的设置和分析

1.电压/单位的设定：该电压单位值应被选取，如此DSO的显示可被较好地利用。这便于电压

值的读取。

2.时间单位值的设定：在单通道工作模式下，设置最小的时间单位值。为了CAN-Antrieb总

线上测量显示一个Bit（2Ms）,用DSO设置时间单位值是不可能的。

3.零线位置：在单通道工作模式下进行测量，零线显示也为隐性电压电位（逻辑值1）。

4.显性电压电位（逻辑值0）.

电位电压CAN-High-CAN-Low

显性大约2,5Volt3,8VoltCAN-High-1,2VoltCAN-Low=2,6Volt

隐性大约0Volt2,6VoltCAN-High-2,4VoltCAN-Low=0,2Volt

说明：

DSO不允许更小的时间单位。在电压电位图形上显示，有时候电压值也达到零线位置。这不

是故障，在电压值达到零线电压之前，下一个测量值已经通过DSO进行显示。这里需要注

意，由于没有进行设定时间单位值，可能CAN-BUS的故障没有包含在DSO显示中。

电压可能在100mV左右波动。

CAN-Komfort和CAN-Infotainment

这两种总线的数据传递电压和速率相同，而且可以单线工作。

在双通道模式下检测CAN-Komfort

DSO可以对CAN-Komfort进行测量，例

艺I：利用测试盒连接中央舒适电器控制单

元。

在双通道工作模式下DSO的连接

DSO1

DSO2

说明：

.两条CAN-BUS总线每一条线都通过一个通道进行测量。通过DSO图形的分析可以很容易地

发现故障。由于需要单一的电压测量值，CAN-Komfort和CAN-Infotainment采用双通道测量

是必要的（见下页）。CAN-Komfort和CAN-Infotainment采用该形式的连接可以简单地判定

“单线工作“故障。

DSO的设置

H

MesstechnikAuto-Betrieb

DSO

1.通道A和通道B的零坐标线等高。通道A的零标记被通道B所掩盖。在读取数值时，可以

将零线相互分开。（见下页）

2.通道A显示CAN-High

3.通道A电压/单位的设定：该电压单位值应被选取，如此DSO的显示可被较好地利用。这便

于电压值的读取。

4.通道B显示CAN-Low.

5.通道B电压单位值的设定应与通道A相符.这便于电压电位的比较分析。

6.时间单位值应尽可能选取得小。由于CAN-Komfort和CAN-Infotainment的比特周期较长

（10所），所以在DSO内可以显示一个比特。

说明：

CAN-Komfort和CAN-Infotainment电压电位与CAN-Antrieb显示有所不同。在CAN-Komfort

和CAN-Infotainment的CAN-Low线隐性电位高于CAN-high线。CAN-high线的显性电位高

于CAN-low线。为了读取数值建议将两条零线分开（见下页）。

电压电位分析

1.通道B的CAN-Low显示

2.通道A的CAN-High显示

3.通道B的零线

4.CAN-Low的显性电压向下没有达到零线坐标

5.CAN-Low的隐形电压.在总线部工作的状态下，5V的隐形电压电位切换到0V.

6.通道A的零线坐标和CAN-High的隐性电压电位。

7.CAN-High的显性电压电位

8.一个比特的显示(10NS比特时间).

电位UCAN-High-对地UCAN-Low-对地电位差

显性4V(>3,6VblaueLinie1)1V(<1,4VblaueLinie4)3V

隐性0V(<1,4VblaueLinie2)5V(>3,6VblaueLinie3)-5V

说明

电压电位必须达到最小的规定区域，在DSO屏幕上用蓝线给出界限值。例如：CAN-high的

显性电压电位至少达到3.6V。如果未达到区域要求范围，控制单元将不能准确地判定电压电

位是逻辑值0或者1。这将导致出现故障存储或者单线工作状态。在隐性电压电位一个负值

(0V-5V-5V)被精确计算得出。

检测单线工作状态下CAN-Komfort电压电位

CAN-Komfort的电压电位可以用DSO直接测量。用于总线的诊断在双通道模式下进行电压电

位测量更为适合。

单线工作状态下DSO的连接

说明：

当用单通道的DSO对两个CAN信号进行测量，显示为电压差值。

该测量形式不如双通道测量形式便于故障查询。在隐性电压电位传送状态下，通过计算负的电

压差值用于电压分析。在短路故障情况下以单通道模式进行检测是不可行的。在双线工作模式

下CAN-Bus的每一条线路都有电压电位显示，这更有利于判定故障。

单线工作模式主要用于快速查看总线是否为激活状态。

DSO的分析和设定

□

1.通道A的电压单位值设定:应选取图示电压单位值，以便于图形显示。

2.最小时间电位值设定。

3.通道A的零线：显性电压电位高于零线，隐性电压电位低于零线。(见上图表)

4.隐性电压电位：对电压差测量隐性电压电位值为-5V(0VCAN-High-5VCAN-Low=-5V).

5.显性电压电位：对电压差测量显性电压电位值为3V(4VCAN-High-1VCAN-Low=3V).

电位CAN-High-CAN-Low的电压差

显性4VCAN-High-1VCAN-Low=3V

隐性0VCAN-High-5VCAN-Low=-5V

说明:

如上图表所示，在单通道模式下进行DSO的测量，显性电位位于正电压区，隐性电位位于负

电压区。这有利于故障问题的分析判断。双通道模式的测量也应用于CAN-Komfort和CAN-

Infotainment的单线工作状态。

CAN-Antrieb的DSO故障图表

当故障存储记录“Antrieb总线故障“时，用DSO进行检测是必要的，可以确定故障点的位置

以及故障引发的原因例如：线路短路。

记录可用DSO测量的故障类型

1.CAN-High与CAN-Low短路

2.CAN-High对正极短路

3.CAN-High对地短路

4.CAN-Low对地短路

5.CAN-Low对正极短路

6.CAN-High断路

7.CAN-Low断路

说明：

在如下的故障图形中，用通道A测量CAN-high的电压，用通道B测量CAN-Low的电压。

故障图形1

故障描述：

CAN-High与CAN-Low短路.

电压电位置于隐性电压值(大约2.5V)。

通过插拔CAN-Antrieb总线上的控制单元

可以判断，是由于控制单元引起的短路还

是由于CAN-high和CAN-Low线路连接引

起的短路。当为线路短路引起的短路，需

要将CAN线组(CAN-High和CAN-

Low)从线节点处依次拔取，同时注意

DSO的图形。当故障线组被取下后，DSO

的图形恢复正常。

说明：

当没有其他测量办法时，只能将CAN线从线连接点

处分开。注意CAN线的维修说明。

故障图形2

故障描述：

CAN-high对正极短路：

CAN-high线的电压电位被置于12V.

CAN-Low线的隐性电压被置于大约12V.

这是由于在控制单元的收发器内的CAN-

high和CAN-Low的内部错接引起的。该

故障的判断方法与故障1相同。

故障图形3

MesstechnikAuto-Betrieb故障描述：

DSOCAN-high对地短路：

CAN-High的电压位于OV.CAN-Low的

电压也位于0V.

可是在CAN-Low线上还能够看到一小部

分的电压变化。

该故障的判断方法与故障1相同。

故障图形4

故障描述：

CAN-Low对地短路：

CAN-Low的电压大约为OV.CAN-High

线的隐性电压也被降至0V.

该故障的判断方法与故障1相同。

故障图形5

MesstechnikAuto-Betrieb

DSO故障描述：

CAN-Low对正极短路：

两条总线电压都大约为12V。该故障的

判断方法与故障1相同。

Spruna|OruckenIHHfe

故障图形6

故障描述：

CAN-High断路

故障图形7

故障描述：

CAN-Low断路

CAN-Komfort和CAN-Infotainment的DSO故障图

当故障存储记录“Komfort总线故障“时，用DSO进行检测是必要的，可以确定故障点的位

置以及故障引发的原因，例如：线路短路。

此外CAN-Komfort和CAN-Infotainment具有单线工作能力。这意味着，在故障存储记录中有

“Komfort总线单线工作“故障时，可以用DSO进行检测，确定两条CAN总线中哪一条有故

障。

说明：

在如下的故障图形中，用通道A测量CAN-high的电压，用通道B测量CAN-Low的电压。

故障图表1

故障描述：

CAN-High与CAN-Low之间短路：

CAN-High和CAN-Low的电压电位相

同。CAN-High与CAN-Low之间短路影

响所有的CAN-Komfort或者CAN-

InfotainmentaCAN-Komfort或者CAN-

Infotainment因此而单线工作。这意味

着，通讯仅为一条线路的电压电位起作用

（见读取测量数据块部分）。控制单元利

用该电压电位对地值确定传输数据。

上DSO图表为通道A和通道B的零线坐

标重叠。通过设置，可以看出来CAN-

Low线和CAN-High线的电压电位是相同

的。

第二图表也为相同信号，这里是将两个通

道的零线坐标分开。

故障图表2

故障图形3

故障描述

CAN-High对正极短路：

CAN-High线的电压电位大约为12V或者

蓄电池电压。

CAN-Low线的电压电位正常。

在该故障情况下，所有CAN-Komfort或

者CAN-Infotainment变为单线工作。

故障图形4

故障描述：

CAN-Low对地短路：

CAN-Low的电压置于OV.CAN-High的电

压电位正常。在该故障情况下，所有

CAN-Komfort或者CAN-Infotainment变

为单线工作。人们可能第一眼便猜测，该

故障是由于断损的CAN-Low引起的。但

是，断损的线的图形与之不同（见故障图

表6）。

故障图形5

故障描述

CAN-Low对正极短路：

CAN-Low线的电压电位大约为12V或者

蓄电池电压。

CAN-High线的电压电位正常。

在该故障情况下，所有CAN-Komfort或者

CAN-Infotainment变为单线工作。

故障描述：

故障图形6CAN-Low线断路：

CAN-High线电压电位正常。在CAN-Low线上为

5V的隐性电压电位和一个比特长的1V显性电压

电位。当一个信息内容被正确的接受，则控制单

元发送这个显性电压电位。在左图显示由很多发

送控制单元组成的系统。“A"部分是信息的一部

分，该信息被一个控制单元所发送。在“B”时间

点接收到正确的信息内容，则接收控制单元用一

个显性的电压电位给予答复。在“B”时间点因为收

到正确的信息，则所有控制单元都同时发送一个

显性的电压电位，正因为如此，该比特的电位差

要大一些。

在第二个DSO图表中，用较大的时间单位值显示

同一个故障。这里可以看出来，在信息“1”仅在

CAN-High线上被发送，但是在CAN-Low线上的

“A”处也给予确认答复。同样在信息2在B处给

予答复。信息3在两条线被发送。CAN-Low显示

信息3的电压电位。A、B、D为单线工作，C为

双线工作。

控制单元1发送一条信息，因为线路断路，所以其他的

控制单元仅能够单线接受。（如上图1,2和4）。通过

对控制单元4连接测量，DSO显示控制单元1的发送为

单线工作。2,3,4,5和6控制单元对接受给予确认答

复，在DSO的两个通道上都有显示（如上图的A,B,D）

这说明这些控制单元之间没有线路断路的情况。例如：

控制单元2发送一个信息，所有控制单元接受该信息，

该信息被双线工作传送（见上图中DSO信息、3和位置

C）.控制单元1位单线接受。

4

故障图形7

故障描述：

CAN-High线断路：

如故障图形6，仅为CAN-High线断路

前面介绍的短路都是没有电阻连接的直接线路短路。在实际中经常出现，由于破损的线束导致

的短路。破损的线束靠近接地或者正极，经常还带有潮气。这将使该处产生连接电阻。下面

DSO图表显示的为有连接电阻情况的短路。

故障图形8

故障描述

CAN-High对正极通过连接电阻短路：

CAN-High线的隐性电压电位拉向正极方

向。在DSO图表上人们可以看出，CAN-

High隐性电压电位大约为1.8V,正常应为

大约0V.该1.8V电压是由于连接电阻引

起的。电阻越小则隐性电压电位越大。在

没有联接电阻的情况下，该电压值位于蓄

电池电压。

故障图形9

故障描述：

CAN-High通过连接电阻对地短路：

CAN-High的显性电位移向接地方向。在

DSO的图形上可以看出来，CAN-High

的显性电压大约为1V,正常的大约为

4V.1V的电压受连接电阻所影响，电阻

越小，则显性电压越小。在没有连接电

阻的情况下短路，则该电压为0V.

故障图形10

故障描述：

CAN-Low对正极通过连接电阻短路：

CAN-Low线的隐性电压电位拉向正极方

向。在DSO图表上人们可以看出，CAN-

Low隐性电压电位大约为13V,正常应为

大约5V.该13V电压是由于连接电阻引起

的。电阻越小则隐性电压电位越大。在没

有联接电阻的情况下，该电压值位于蓄电

池电压。

故障图形11

故障描述

CAN-Low通过连接电阻对地短路：

CAN-Low线的隐性电压电位拉向0V

方向。在DSO图表上人们可以看出，

CAN-Low隐性电压电位大约为3V,正

常应为大约5V.该3V电压是由于连接

电阻引起的。电阻越小则隐性电压电位

越小。在没有联接电阻的情况下，该电

压值位于0V电压。

故障图形12

故障描述：

CAN-High与CAN-Low之间通过连接

电阻短路：

在短路的情况下，CAN-High与CAN-

Low的隐性电压电位相互靠近。CAN-

High的隐性电压大约为1V,正常值为

OV,CAN-Low的电压大约为4V,正常值

为5V.CAN-High与CAN-Low的显性

电压电位为正常。

终端电阻

终端电阻装在系统（例如：CAN-Antrieb）的2个控制单元内。终端电阻阻止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，则因为线路的反射影响，控制单元

的信号无效。当用DSO进行信号的CAN总线信号的测量，该信号与标准信号不相符，则可能

为终端电阻损坏。

在CAN-Antrieb上的终端电阻可以用万用表进行测量。但是在CAN-Komfort和CAN-

Infotainment上不能用万用表测量。

终端电阻检测

为了测量两个终端电阻（总的阻值），划出万用表的测量连线。

终端电阻

（原理展示）

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5分钟，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来。

5.检测总的阻值受否发生变化。

6.第一个控制单元（带有终端电阻）的插头连接好，再将第二个控制单元的插头拔下来。

7.检测总的阻值受否发生变化。

8.分析测量结果。

测量值1

说明：

以A21.4车型为例，其CAN-Antrieb总线

的总阻值：

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欧姆，总的阻值为60欧姆。通过该测

量可以得出判断，连接电阻是正常的。