五、数据总线的故障及检测

1.数据总线故障的特点

（1）数据总线故障分为3大类 它们是电源故障、链路（即线束）故障以及节点（即控制模块）故障（见图1⁃13）。无论是链路故障还是挂在总线上的任何一个节点出现故障，都可能对其他控制模块产生影响，使其不能正常工作。因此，在排除数据总线故障时，不能局限于故障码提示的部位，还要考虑总线其他模块的影响。

当数据总线的电阻不正常时，故障点一般在链路上，例如网线断路、短路或接地（接地的网线与车身上任意一点间的电阻为0Ω）；当数据总线的电阻正常而电位不正常时，一般是因为总线上电控单元（包括网关BSI）的供电不正常造成的，此时应当重点检查电控单元的供电和接地。

由于链路贯通每个节点，而且布线范围很广，查找起来比较困难，所以应当先排查节点故障，在确认各节点正常之后，再排查链路故障。

图1-13 数据总线的链路和节点故障

一辆奥迪A62.4L轿车，行驶中ABS警告灯点亮，随即仪表盘上所有的指示灯熄灭，发动机熄火，无法再起动。进行高压线跳火试验，没有高压电火花。用试灯检查，发现点火线圈中只有低压电，说明控制电路有问题。将示波器与1只喷油器的控制线路连接，起动发动机，发现喷油器控制信号的波形不正常。发动机无火、无油，说明电控系统有问题，于是连接故障诊断仪VAG1551检测，在发动机系统读到以下故障信息：CAN缺少来自ABS的信息；CAN有故障；发动机ECU锁止；电子节气门指示灯（K132）有故障。在变速器系统读到以下信息：CAN缺少来自ABS的信息；CAN有故障。在仪表系统读到以下故障信息：发动机ECU锁止；CAN数据总线损坏，发动机ECU没有通信，变速器ECU没有通信。在ABS系统读到以下信息：CAN有故障。自动变速器ECU的端子58及端子60、仪表ECU的端子29及端子30、ABS ECU的端子19及端子18分别连接在CAN⁃H线和CAN⁃L线上。在正常情况下，端子60、端子30与端子18相通，而端子58、端子29与端子19相通。但是用万用表检测的结果，表明端子60、端子30和端子18不相通。接下来查找线路不相通的原因，终于发现位于发动机ECU后面的、红色的CAN数据总线插接器松动。将其连接牢固，清除故障码，然后试车，ABS警告灯熄灭，故障被排除。

（2）多个仪表显示失常 在许多情况下，数据总线系统的故障好似“一粒老鼠屎搅坏一锅羹”。当车载网络出现故障时，仪表盘上通常有多个仪表显示失常，这是因为这些仪表所依赖的信息都要通过网络传递到组合仪表控制单元。另外，如果车载网络出现故障，一般伴有电子防盗系统失常，这是因为钥匙应答器、BSI、发动机控制单元之间的防盗信息必须通过车载网络传递。

维修人员所说的“网络瘫痪”就是指上述情况。例如，当CAN动力网中任意一根网线断路（包括接触电阻过大）、对地短路、对电源正极短路，或者两个网线相连、同时断路等，CAN动力网就不可能同时满足电位和电阻要求，会陷入瘫痪状态。动力网瘫痪后，一方面不能传递防盗信号，ECU无法控制发动机起动；另一方面，电子稳定程序（ESP）不能通过CAN动力网把车速、行驶里程信息（轮速传感器信号）传递到网关，并由网关通过CAN舒适网把车速、行驶里程等信息传递到组合仪表，组合仪表也将没有车速、行驶里程等显示。

（3）故障现象与故障原因有时“风马牛不相及” 例如，别克君越轿车无法起动，有时更换暖风通风控制模块就好了。又如一辆宝马X5轿车，采用E53底盘，发生空气悬架指示灯点亮的故障。由于缺乏数据总线诊断仪，遂采用“隔离法”，将可疑的控制模块从总线插接器上逐一断开，并观察故障现象的变化，结果发现晴雨传感器的导线磨破，对该导线进行包扎和装复后，故障被排除。空气悬架系统与晴雨传感器两者“风马牛不相及”，故障现象与故障原因之间完全没有联系。由此看来，有时不能采用逻辑推理的方法来诊断数据总线系统的故障。

（4）节点损坏一般不影响K线的传输功能 但是，2007款帕萨特领驭1.8T轿车却不是这样。该车利用诊断座的K线（端子7，正常电压为5V）与故障诊断仪进行数据交换，但是诊断仪的数据读取速率比较慢，而CAN总线的数据传输速率比较快。为了实现自诊断功能，需要借助网关（该车的网关是组合仪表）对CAN总线的数据进行处理，然后传送到诊断座上。因此，2007款帕萨特领驭1.8T轿车数据总线上的电控单元出现问题后，会影响到K线的数据传输，其结果是故障诊断仪无法通过诊断座与车载网络进行通信。

2.数据总线的检测特点

①数据总线只有两种工作状态——显性状态（逻辑值为0）和隐形状态（逻辑值为1），这两种逻辑状态对应不同的电压，控制单元就是利用CAN两条线上的电压差来确认数据的。也就是说，在CAN总线上传输的是差分信号，它用一个二进制数值（1或0）来表示两个物理量之间的差异（其实所有的电压信号都是差分信号，信号值实际上就是两个导体之间的电压差）。在隐形状态（“1”）时，两线的电压很接近；在显性状态（“0”）时，CAN⁃H线的电压值上升，而CAN⁃L线的电压值下降。CAN采用差分信号传输数据的一个好处是，具有比较高的抗外界电磁干扰能力。

②只有使用专用设备（如汽车CAN⁃BUS局域网分析仪、专用示波器等）检测数据总线，才能获知哪些模块可以通信，哪些模块无法通信等信息，由此判断电控单元是处于休眠状态还是激活状态。例如，用专用示波器对ABS控制单元中CAN⁃H及CAN⁃L传输的波形进行检测，能够发现异常波形。

检测2006款凯旋轿车的CAN系统，应该使用雪铁龙专用诊断仪PROXIA与CAN诊断插接器（C001）相连接，才可以获得CAN各子系统的故障信息。

如果使用常规的OBD⁃Ⅱ诊断仪检测数据总线，只能调出常规的故障码，对于CAN的故障码无能为力，必须向诊断仪的制造公司购买CAN专用诊断头，才能解决CAN系统的故障诊断问题。例如凯美瑞轿车采用丰田专用诊断仪IT2检测，应当进入“BUS CHECK”，然后进行操作。

③自诊断系统显示的数据总线故障码一般以“U”字打头。

④在检测数据总线之前，应当获取和分析该车网络系统的拓扑结构图（见图1⁃14），从中了解该车的网络属多主结构，还是既有多主结构又有主从结构。

图1-14 奇瑞A31.6MT轿车数据总线拓扑结构图