奧迪A4B6轎車CAN 數(shù)據(jù)傳輸總線的結(jié)構(gòu)及其故障

1、奧迪a4-b6轎車can 數(shù)據(jù)傳輸總線的結(jié)構(gòu)及其故障一汽大眾生產(chǎn)的中級豪華轎車奧迪a4-b6轎車上應用了三種類型的can總線，即：動力總線、舒適總線、信息娛樂總線。三者之間既相互關(guān)聯(lián)，又有明顯的區(qū)別，猶如三條動脈一樣貫穿于整車的電控系統(tǒng)。一、奧迪a4-b6轎車can總線的特點1、動力總線系統(tǒng)動力總線系統(tǒng)由與車輛驅(qū)動、行駛及安全相關(guān)的系統(tǒng)構(gòu)成，在audi a4-b6車上，參與動力總線的控制單元有：發(fā)動機（j220）、組合儀表（j285）、變速器（j217）、esp（j104,包括abs、ebv、eds、asr和bas等）、氣囊（j234）、轉(zhuǎn)向柱控制單元（j527），因此動力總線在整車電控系統(tǒng)中

2、具有舉足輕重的作用，它的傳輸速率是最快的，一般情況下以500kbit/s的速率進行數(shù)據(jù)傳遞，最高可達1000kbit/s。當兩條can總線（can-high和can-low）其中一條線斷路時，則整個動力總線系統(tǒng)將無法正常工作，即不能進行單線傳輸，只有can-low線出現(xiàn)對地斷路時還能正常工作。動力總線線芯粗為0.35mm2（表示橫截面積，在audi a8 d3 上為0.5mm2）顏色分別為：can-high為桔黑色，can-low為桔棕色，二者纏繞在一起，在導線中比較明顯，易于識別。在系統(tǒng)內(nèi)各個控制單元之間采用中央線束連接，即星形接法，如圖1所示。這樣當控制單元損壞或通往某控制單元的導線斷路時

3、，不會影響其它控制單元進行信息交流，但如果發(fā)動機或儀表中斷時，發(fā)動機將無法正常起動，因為防盜器裝在儀表里。動力總線的中央接點在左側(cè)a柱處，舒適總線和信息娛樂總線的接點卻在右側(cè)a柱處（三者都為星形連接），需特別注意的是，can總線的接點不能打開，否則會導致系統(tǒng)無法正常工作。2、舒適總線和信息娛樂總線舒適總線和信息娛樂總線有著共同的特點，而且與動力總線又有明顯的區(qū)別具體表現(xiàn)在以下幾方面：（1）傳遞信息的速率較低，均為100kbit/s。由于兩種總線系統(tǒng)中傳遞的信息量較小，而且重要性不是非常大，所以對信息的傳遞速率要求不高。（2）都可以單線運行。舒適的信息娛樂總線都設有終端電阻（動力總線有），它們有

4、分散的電阻，位于系統(tǒng)內(nèi)的各個控制單元中，而且具有不同的阻值（560或5.6），因此當can-high或can-low線出故障時，總線還具有正常的功能。（3）具有“睡眠模式”。為了節(jié)省電能和當總線中某控制單元出現(xiàn)故障時不致于使蓄電池虧電，所以對二者設有睡眠模式。當系統(tǒng)處于睡眠模式時，can-high線上的電壓為0v，can-low線上的電壓為12v，而且警報燈開關(guān)上的照明燈熄滅。只有關(guān)閉點火開關(guān)（30秒），才可進入睡眠模式，但防盜、遙控、狀態(tài)led都起作用，一旦開門，則睡眠模式解除。（4）舒適總線和信息娛樂總線的顏色不同。舒適總線的can-high線為桔綠色。信息娛樂總線can-high線的為桔

5、紫色，二者的can-low線也都為桔棕色，導線粗細為0.35mm2。3、網(wǎng)絡適配器gateway網(wǎng)絡適配器安裝在組合儀表內(nèi)，由于幾種數(shù)據(jù)總線的傳輸速率不同，所以系統(tǒng)之間不能直接進行數(shù)據(jù)交換。而事實上，在車輛處于正常工作狀態(tài)時，不同的總線系統(tǒng)之間是需要有信息交流的，如發(fā)動機（動力總線）與空調(diào)系統(tǒng)（舒適總線）系統(tǒng)之間就有信息交流，發(fā)動機控制單元會將節(jié)氣門開度、水溫、轉(zhuǎn)速等信號傳給空調(diào)控制單元，而空調(diào)控制單元需將壓縮機工作狀態(tài)傳遞給發(fā)動機控制單元。為了解決此問題，特設置了網(wǎng)絡適配器，即gateway，它能把各種總線系統(tǒng)的傳輸速度轉(zhuǎn)換成一個中間頻率，從而使所有連接在can總線上的控制單元之間都能進行信

6、息交流，則整車的can總線系統(tǒng)就形成了一個有機的整體。如圖2所示。在audi a4-b6車型上，gateway只起到交換各種總線信息的作用，這種gateway稱為數(shù)據(jù)gateway,而在bora車型上，gateway除起到交換信息的作用外，還能在不改變數(shù)據(jù)的前提下，將動力總線、舒適總線和娛樂總線上的自診斷信息傳遞到k線上，這樣可以使系統(tǒng)進行自診斷的速度加快。二、網(wǎng)絡適配器gateway的適配當更換某條can總線上的某個控制單元后，需進行該條can總線的適配，其目的在于使gateway認識此新的控制單元并對其進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，否則該控制單元將不能參與can總線。每條can總線的每個控制單元都有一個固

7、定的代碼數(shù)值，當適配時，需將整條can總線上所有控制單元的代碼數(shù)值加起來，輸入總和數(shù)值到適當?shù)耐ǖ?，則該can總線適配成功，如果去掉某一控制單元的數(shù)值，則該控制單元無法參與can總線。如果更換了組合儀表，由于gateway安裝在組合儀表里，所以三條can總線都需進行適配，比較例外的是安全氣囊控制單元，它不用編碼，即不在適配范圍之內(nèi)，直接更換即可。1、動力總線的適配用vag1551或vas5051進入地址碼“17”（儀表），然后選擇“10”功能（適配），進入“060”通道，輸入相應數(shù)值后“確認”即可，各單元數(shù)值為：發(fā)動機1，變速箱2，esp4，組合儀表1024，如果該車是手動變速箱，則適配時應輸

8、入“1209”2、舒適總線的適配進入“061”通道輸入相應的值，各控制單元代碼數(shù)值分別為：汽車控制單元1，舒適系統(tǒng)控制單元2，組合儀表256，轉(zhuǎn)向柱控制單元1024，空調(diào)系統(tǒng)2048，駐車加熱32768。3、信息娛樂總線的適配進入“062”通道，各控制單元代碼數(shù)值分別為：收音機1，電話2，電子導航4，組合儀表16。三、can總線系統(tǒng)的檢測和維修1、can總線故障形式can總線故障形式主要有can-high和can-low短路、can-high對正極短路、can-high對地短路、can-high斷路、can-low對正極短路、can-low對地短路和can-low斷路共七種故障。對于這些故障可

9、以通過示波器測量波形來檢測，也可通過檢測儀器進行診斷，但不如示波器直觀。2、can總線系統(tǒng)的波形測量（1）運用vas5051上的示波器可以同時測量can-high和can-low的波形，因為該示波器具有兩個通道，即dso1和dso2，這樣在同一界面下同時顯示can-high和can-low的同步波形，能很直觀的分析系統(tǒng)出現(xiàn)哪些問題。（2）測量接線方法。通道dso1的紅色測量端子（正極）接can-high線，通道dso2的紅色測量端子接can-low線，二者的黑色測量端子同時接地，如圖3所示。（3）運用vas5051檢測的波形。在can-bus上，信息傳遞是通過兩個二進制邏輯狀態(tài)0（顯性）和1（

10、隱性）來實現(xiàn)的。每個邏輯狀態(tài)都對應于相應的電壓值?？刂茊卧脙蓷l線上的電壓差來確認數(shù)據(jù)，如dso顯示，can-bus僅能有兩種工作狀態(tài)，在隱性電位時（邏輯值為1），兩者電壓值很接近，在顯性電位時（邏輯值為0），can-high電壓值上升，而can-low電壓值下降，但二者的差值約為2.5v左右，并有100mv的波動。如圖4所示為can動力總線的標準波形，圖5為動力總線對地之間短路波形，圖6為動力總線對正極短路波形，圖7為動力總線高位線/低位線之間短路波形。在實際檢測中根據(jù)示波器的波形顯示可以迅速判定總線系統(tǒng)的故障部位。3、can總線系統(tǒng)中終端電阻的測量（1）動力總線中的終端電阻可以用萬用表進

11、行測量，但在舒適、信息娛樂總線上不能用萬用表測量，其步驟如下：拆下電瓶的電壓線；等待約5分鐘，直到所有的電容器充分放電；連接測量儀器并測量電阻值，即把表面的兩個端子分別接在can-high和can-low上；將一個帶有終端電阻的控制單元插頭拔下，檢測總的阻值是否發(fā)生變化；把該控制單元插頭插好，再將第二個有終端電阻的控制單元插頭拔下；檢測總的阻值是否發(fā)生變化，并分析測量結(jié)果。（2）終端電阻測量結(jié)果分析由于帶有終端電阻的兩個控制單元是相連的，所以兩個終端電阻是并聯(lián)的。當測量的結(jié)果為每一個終端電阻大約為120，而總值為60時，可以判斷連接電阻是正常的，但是終端電阻不一定就是120，其相應的阻值依賴于

12、總線的結(jié)構(gòu)。如果在總的阻值測量后，將一個帶有終端電阻的控制單元插頭拔下，顯示阻值發(fā)生變化，這是測量的一個控制單元的終端電阻阻值。當在一個帶有終端電阻的控制單元插頭拔下后測量的阻值沒有發(fā)生變化，則說明系統(tǒng)中存在問題，可能是被拔下的控制單元終端電阻損壞或是can-bus出現(xiàn)斷路。如果在拔下控制單元后顯示的阻值變化無窮大，則可能是連接中的控制單元終端電阻損壞，或是到該控制單元的can-bus出現(xiàn)故障。4、讀取測量數(shù)據(jù)塊中的can-bus通訊狀態(tài)通過專用檢測儀vag1551或vas5051讀取某控制單元數(shù)據(jù)塊，可以觀察有哪些控制單元與之發(fā)生信息交流以及工作狀態(tài)是否正常。如果某控制單元顯示1，表示正在被執(zhí)行自診斷的控制單元上接收信息；如果顯示0，則表示正在