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利用波形分析法诊断CAN总线系统故障侯勇【摘要】汽车CAN总线控制系统是当前最流行的车载网络系统之一.基于CAN总线系统信息传输原理,利用示波器对CAN系统传输的波形进行测量,对系统发生故障产生的波形进行分析和归类,从而找到CAN总线系统故障维修的一般方法.【期刊名称】《北京工业职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(015)001【总页数】4页(P19-22)【关键词】汽车CAN总线;波形分析;故障诊断【作者】侯勇【作者单位】北京工业职业技术学院机电工程学院,北京100042【正文语种】中文【中图分类】U472.42CAN总线控制系统利用双绞线，将汽车的各种电子装置与设备通过总线技术连接成一个网络环境，进行数据交换和资源共享，大大减少了电子控制系统中传感器和执行器的数量，优化了结构配置，使汽车的动力性、经济性和环保性等达到最佳。
目前汽车上常见的CAN总线系统分为以下3类[1]：(1)数据传输速率为500kBit/s的动力CAN数据总线；(2)数据传输速率为100 kBit/s的舒适CAN数据总线；(3)传输速率为100 kBit/s的CAN-Infotainment总线。
无论哪种CAN总线，都是电子控制单元内部的收发器利用差动放大电路处理信号。
差动放大器会用CAN-High线上的电压减去CAN-Low线上的电压。
信号经差动放大器处理后，来自外界的干扰脉冲产生的电压变化将会被抵消，从而保证了数据传递的可靠性。
因此，利用示波器测量数据总线中信号的传输状态，通过波形分析的方法来诊断CAN总线的故障是可行的。
以驱动CAN总线为例[2]：在不工作时，双绞线的2根导线有2.5 V的电压，被称为静电平，数据总线的所有控制单元都可以改变它，所以也叫做“隐性状态”；数据传输时， CAN-High线的电压值会升高，同时CAN-Low线的电压值会降低一个相同数值的电压，信号进入显性状态。
进入工作状态时，动力CAN总线上电压信号变化值为1 V。
CAN波形测量分析1 查询资料理解CAN-H/CAN-L在车载网络的故障形式，理解检测计划的作用、触发的定义。
2 A/B组各出两套方案，实车检测CAN信号波形及终端电阻，方案包括：节点、易不易拆装、有无适配器；测量必须使用ISID、IMIB、MFK1、MFK2，万用表只作验证。
（1）CAN-H对负极或对地短路（2）CAN-H对正极短路（3）CAN-L对负极或对地短路(4) CAN-L对正极短路检测计划的作用：根据系统与维修人员的交互，能够对故障作出推断。
一是可以提高全球宝马车辆诊断的效率，提高客户满意度。
二是宝马技术更新快，培训跟不上，利用检测计划可以弥补维修人员诊断能力的不足。
1)故障代码存储器2)故障症状3)服务功能触发：我们要在示波器的屏幕上观察到稳定的波形，必要的条件是示波器的扫描信号要与被观察的信号保持同步关系。
为了使扫描信号与被测信号同步，我们可以设定一些条件，将被测信号不断地与这些条件相比较，只有当被测信号满足这些条件时才启动扫描，从而使得扫描的频率与被测信号相同或存在整数倍的关系，也就是同步。
这种技术我们就称为“触发”，而这些条件我们称其为“触发条件” 。
用作触发条件的形式很多，最常用最基本的就是“边沿触发”，即将被测信号的变化(即信号上升或下降的边沿) 与某一电平相比较，当信号的变化以某种选定的方式达到这一电平时，产生一个触发信号，启动一次扫描。
测试方案书测量内容：318i K-CAN波形准备工作：FRM模块功能：（1）控制外部照明和车内照明灯（2）控制外后视镜（后视镜调节、翻折、记忆功能、后视镜加热和防昡）（3）控制前部车窗升降机驱动装置（驾驶员侧和前乘客测）612340适配器X14260、46 K-CAN-H针脚X14260、45 K-CAN-L针脚测量思路：（1）为什么测这个模块？FRM模块在日常维修中比较经常用到，所以想对其波形进行了解，除外，在E90车型上易于拆装。
（2）波形分析：在FRM模块中，正常情况下K-CAN-H和K-CAN-L波形如图所示：当K-CAN-H和K-CAN-L波形正常时，K-CAN-H波形和K-CAN-L波形图像基本对称，显示的Ref-cur值与Diff-cur 值之差约为2V，并且可以通过万用表选项中读得K-CAN-H的电压值约为4.5V，K-CAN-L的电压值约为0.5V。
ＣＡＮ－Ｂｕｓ系统的故障诊断与维修作者：王忠启王敬华李佳妮来源：《中国新技术新产品》2009年第10期摘要:CAN-Bus是Controller Area Network-Bus的缩写,称为控制单元的局域网,是控制单元通过网络交换数据,它是车用控制单元传输信息的一种传送形式。
CAN-Bus系统的控制单元连接方式采用铜缆串行方式。
关键词:汽车;信息传输1 引起CAN-BUS系统的故障的原因汽车电源系统不良引起的CAN-BUS故障汽车信息传输系统的核心部分是含有通信IC芯片的电子控制单元(ECU),ECU被设计的正常工作电压大都在10.5~15.0V的范围内。
如果汽车电源供给系统提供的工作电压低于该值时,就会造成一些对工作电压控制和要求较苛刻的ECU出现短暂的停止工作,从而使整个(或自身系统)汽车信息传输系统出现短暂的通信中断。
这种现象就如同用电脑故障诊断仪在未启动发动机时,就已经设定好要检测的传感界面,但当发动机启动时,往往电脑故障诊断仪又回到初始界面一样汽车信息传输系统的节点不良引起的CAN-BUS故障节点是汽车信息传输系统中的电子控制单元,因此节点故障就是电子控制单元ECU的故障。
它包括软件故障,即传输协议或软件程序有缺陷或冲突,从而使汽车信息传输系统通信出现混乱或无法工作,这种故障一般成批出现,且无法维修。
硬件故障一般由于通信芯片或集成电路故障,造成汽车信息传输系统无法正常工作。
对于采用低版本信息传输协议,即点到点信息传输协议的汽车信息传输系统,如果有节点故障,将会出现整个汽车信息传输系统无法工作的情况。
汽车信息传输系统的链路不良引起的CAN-BUS故障当汽车信息传输系统的链路(或通信线路)出现故障时,例如:通信线路的短路、开路,以及线路物理性质引起的通信信号衰减或失真,都会引起多个电子控制单元无法工作,或者电子控制单元错误动作,而使信息传输系统无法工作。
判断是否为链路故障时,一般采用示波器或汽车专用光纤诊断仪,通过仪器观察通信数据信号是否与标准通信数据信号相符。
AUTOMOTIVE TECHNOLOGY | 汽车技术时代汽车 汽车CAN-BUS总线故障及波形分析逯海燕甘肃交通职业技术学院汽筑工程系 甘肃省兰州市 730000摘 要： 目前，随着电子科技及先进技术的逐步提高，汽车已不只是交通工具，同时承担着更多的功能。
现代科技已将信息娱乐、个人通信电子装置、多媒体、网络、无线连接等功能整合到汽车内部，为乘客提供了前所未有的舒适和便利，这一切都有赖于汽车网络信息通信技术。
本文介绍了汽车CAN-Bus总线的基本情况，对典型车辆常见的车载网络系统出现的故障做了详细的分析。
关键词：CAN-Bus系统；车载网络系统；故障1 前言[1-2]当前汽车技术已经发展到第四代，即计算机技术、电子技术、综合控制技术、智能传感器技术等先进汽车电子技术。
现代汽车的电子结构是通过几种通信系统将微控制器、传感器和执行器连接起来的，汽车电控单元已不再是线束连接，而是网络系统连接起来的。
因此，网络信息通信技术的引入是汽车电子技术发展的里程碑。
现代汽车中电子设备比比皆是，涉及汽车的主要部件，基本上可分为三类：动力电子系统、底盘电子系统、车上电子系统。
而车用信息通信系统，即Telematics也将会成为汽车电子系统的重要组成部分。
2 CAN总线基本知识[3-4]CAN（Controller Area Network）是控制单元（ECU）通过网络进行数据交换的一种通信方式，即控制器局域网络。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
2.1 CAN总线在汽车上应用的原因随着汽车工业的发展，现代汽车使用的电子控制系统和通信系统越来越多，如安全气囊（SRS）、发动机电控系统、防抱死制动系统（ABS）、自动变速器控制系统、自动巡航系统（ACC）舒适系统和信息娱乐系统等。
各个系统、系统和组合仪表、系统和诊断接口之间均需要进行数据交换，如此巨大的数据交换量，如仍采用导线进行点对点的连接传输方式将会面临各种困难。
因此，用网络信息通信传输系统取而代之就成为必然的选择。
浅析CAN数据总线常见故障的波形检测方法作者：蒋浩群来源：《科技风》2018年第06期摘要：在汽车车身系统中，每个控制单元都是通过总线相互连接的。
车载网络的信号都是通过电信号传输的。
在具体的工作中，会出现断路、短路、线路装混等问题。
采用波形检测方法一步步去分析，最终排除故障，保证车载网络的正常运行。
关键词：断路；短路；线路装混；通信中断；电信号汽车电控系统中，各系统之间需要多个传感器提供信号，在各控制单元中需要实时交换。
如果在这种情况下，车身每个系统的电控单元（ECU）之间不适合采用传统的点到点连接方式，汽车车身系统的每个电控单元之间可以通过总线（CAN数据总线）互相连接。
车载网络的信息通过电信号传输。
在具体的传输工作过程中常会出现下列几类故障，我们一一来分析。
一、故障一：CAN数据总线的导线断路（CAN-Low）故障显示：发动机控制单元CAN-Low线断路，如图1所示。
这个故障的一个重要特征就是CAN-Low通道出现高于2.5V的电压，在正常工况是没有这个电压的。
这个信号无法通过正常的触发调节显示出来，因为这种故障不是会经常出现的，所以也就无法保证肯定会显示在屏幕上，于是就利用CAN-Low线在正常工况时电压不超过2.5V进行触发。
在触发电平为3V时，触发器被调到通道B，如果CAN-Low线出现断路，那么这条线上的电压有时会超过2.5V。
故障查询的其他方法：（1）按下相应控制单元的插头，检查触电是否弯曲。
（2）再次插上插头，查询故障存储器。
（3）如果还是显示有故障，就再次拔下通信有故障的控制单元插头；查看电路图，将与有故障的控制单元直接相连的控制单元插头拔下；对于CAN-Low线来说，检查插头内针脚之间的连接是否断路。
注意：如果CAN-High线断路，相应地就得先进行CAN-High线的检查。
这时DSO上的故障图像就向下翻转并在低于2.5V的区域触发器应调到通道A（1.7V）。
二、故障二：CAN-Low线对蓄电池短路故障描述：CAN-Low线的故障在于蓄电池电压，如图2所示。
Fehlersuche CAN-BusName: _______________________Datum: _______________________Trainingsort: _______________________InhaltsverzeichnisCAN-Datenbussysteme bei Audi (3)CAN-Antrieb (4)Spannungspegel CAN-Antrieb im Zweikanalbetrieb prüfen (4)Einstellung des DSO (5)Auswertung der Spannungspegel ....................................................................... 错误!未定义书签。
Spannungspegel CAN-Antrieb im Einkanalbetrieb prüfen (7)Einstellung und Auswertung des DSO (8)CAN-Komfort und CAN-Infotainment (9)Spannungspegel CAN-Komfort im Zweikanalbetrieb prüfen (9)Einstellung des DSO (10)Auswertung der Spannungspegel (11)Spannungspegel CAN-Komfort im Einkanalbetrieb prüfen (12)Einstellung und Auswertung des DSO (13)DSO Fehlerbilder CAN-Antrieb (14)Fehlerbild 1 (14)Fehlerbild 2 (15)Fehlerbild 3 (15)Fehlerbild 4 (16)Fehlerbild 5 (16)Fehlerbild 6 (17)Fehlerbild 7 (17)DSO Fehlerbilder CAN-Komfort und CAN-Infotainment (18)Fehlerbild 1 (18)Fehlerbild 2 (19)Fehlerbild 3 (19)Fehlerbild 4 (19)Fehlerbild 5 (20)Fehlerbild 6 (20)Fehlerbild 7 (22)Fehlerbild 8 (22)Fehlerbild 9 (23)Fehlerbild 10 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
汽车总线诊断——高速CAN总线（二）在上一期的节目中与各位分享了关于汽车总线的基本知识，同时重点分析了关于高速CAN-BUS的标准波形。
在实际维修工作中还会有多种情况发生，而针对每一种特殊的情况，不同的诊断方法都有其优点和局限性。
电阻测量法：►优点：方法简单，很快就能够诊断出CAN-BUS是否有断路的故障，再通过测量不同点的电阻值，就可以迅速判断网络的故障。
例如：如果X处断路，测通过测量3和n之间的线路，就可以判断出断路点。
►局限性：当系统出现对电源短路故障时，此时通过测量电阻法则无法发现故障，因为测量电阻时应该断开电源，而系统工作时电源会对CAN-BUS有很大影响。
此时CAN-L的信号都变成的电源12V。
电压测量法;►优点：对于上面的电源短路故障，使用电压测量法可以迅速的找到故障。
此时CAN-L变成了12V电压。
►局限性：电压测量法只是测量网络在一段时间内的有效电压，比如当网络信号比较忙的时候，CAN-H的电压就会升高到2.7V，同时CAN-L 的电压就会下降到2.3V；而当某个控制单元出现断路故障时，通过电压测量是不能找到故障点，如下图所示：此时通过模块测量到的电压都在正常范围内。
而且当某一个控制单元的供电出现断路故障时，可能会造成CAN-H和CAN-L的电压分别下降0.2V左右，但往往给人的感觉是由于电源电量不足造成的，故障现象非常类似。
示波器测量法：►局限性：需要专用的示波器，而且连接复杂，需要技师对于双通道示波器可以非常熟练的操作，同时能准确的分析不同波形的差异。
►优点：可以诊断出各种不同的总线故障。
CAN-L对地短路故障，此时CAN-L的波形变成0V，而CAN-H 保持正常状态0V-3.7V之间变化。
为什么其电压值范围从2.5V下降到0V，背后的原因可以通过分析原理图得到：后面的故障都可以应用该原理图。
当CAN-H对地短路时，可以得到的波形如下图所示，CAN-L的电压值也会下降到0V 左右。
