汽车CAN网络系统故障分析及诊断方法研究
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快 速排 除故 障 。 究 其原 因是 因为不 了解 车载 网络 系统的 拓补结 构和 工 某个 Ｃ ＡＮ 节点识 别到的每 个错误 都立即通过一 条错误信息 （ 错误 作原 理， 不懂得 网络 系统故障 产生 的机理 ， 更不能使用有效 的方法和 仪 帧 ） 提供 给所有其他节点。 因此所 有总线设备不再 将此前接收 的信息继 在 此通 过 自 动 重复传输 有错误 的信息来 器对 网络 系统进 行诊 断。 本文 对 网络 故障产 生的原 因进行 了说 明与总 续 发送给 应用程 序微 控制 器。 结， 制 定了Ｃ ＡＮ 网络系统基本 的诊 断方案 ， 并对每一 步骤进行了说 明。
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用 （ 隐性 ） 比特组 成的被 动错误标 志。其结果是 这个控 制单元不会再 阻 １ 汽 车电源系统引起的故障 该故障 产生 的机理 是 ， 车载 网络 系统 的核心部 分是 含有通讯Ｉ Ｃ 芯 碍总线 上的数据 交换 。 但是 ， 在这种状 态下该 控制单元可以继续发送 和 片的电控模 块， 其正常工作电压在 １ ０ ． ５ ～１ ５ ． ０ Ｖ的范 围内， 如果汽车 电源 接 收 信 息 。 如果一个 或多个总线设备多次干扰 系统且 发送错误或 接收错误 的 系统 提供 的工作 电压低 于该值， 一些 对工作电压要求高的 电控 模块就会 出现 短暂 的停止工作 ， 从而使 整个车载 网络 系统 出现短 暂的无法通讯 。 错误计数器达到规 定限值 ， 就会将这个或这 些设备与总 线完全 断开。 在 这种 现象就 如 同用故 障检测 仪在未 启动发动机 时就 已经设定 好要检 测 这种总线关闭状态下， 这些控制单元无法发送 或接收信息。 错误主动与错误 被动状 态之间的过渡通 过Ｃ ＡＮ 控制 器自 动 实现 。 的传感器界面 ， 但 当发动机 启动时， 故障检测仪往 往又回到初始界面。
所发送 的校验和与计算 出的校验 和不一致 。
格 式错误 数 据格式损 坏， 例 如未将Ｃ Ｒ Ｃ 定界符识别为隐性比特。 确认错误
一
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功能 ， 减 少了线束 的数 量 ， 使 线束 更容易布 置。 但 网络系统 的应 用增加 发送 器在确 认时段 中没有接 收到低位 启用 （ 显性 ） 比特 ； 也就 是说 了车辆 的维修难 度。 在与维修企 业的接 触中， 许多维修人 员对 网络 系统 其他总线设备 未将信息识别为正确。 ２ 错误 处理 的诊断 还停 留在传统 的方式 ， 不能 利用故障现象 和诊断数据综 合分析 ，
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跨龋倥嚣鸯渤醯漪代鹳 饿摄 ： 麒
敞穗 代 瓣 ， 。 扫糯 鞋 嚣 诈新
集成 电路 故障 ， 造成 车载 网络系统无 法正常工作 。 对于 采用低版本信息 步 的 诊 断 。 方 案 的具 传输 协议 和点到 点信息传输 协议的 车载网络系统 ， 如果有节点故障 ， 将 体 步 骤在 下文 中具 体 出现整个车载 网络 系统 无法工作。 在实际故障 中网络节点故 障一般表现 进行 解释。 为电控单元内部损坏和 控制单元编码 错误 。 应注重这两方面 的检 查。 １ 、 对 “ 验证 故 障
一
发出 一 套基本 的网 络诊 断方案 ， 对 方案中的每一 步 骤都 进行 了 功 能性的阐
述。
识 别到５ 个以上连续 相同的比特。帧结束区域除外。 Ｃ ＲＣ错误
一
【 关键 词Ｊ ． 汽车Ｃ Ａ Ｎ ￣ ． － ； 故障机理 ； 诊 断方案
目前， 很 多厂商 都在 自 己生产 的车辆上使 用了网络 系统 。 网络系统 将车上 的控制单元 连接起 来 ， 实现了很 多系统 的信息共 享 ， 增加 了控制
车载网络的节点故 障 在 此方 案 中的每 节点 是车载 网络 系统 中的 电控模 块 ， 因此节点 故障就 是 电控模 块 步功 能都 含有 若干 的故 障。 它包括软 件故 障和 硬件故 障 。 软件 故障一 一 即传 输协议 或软件 个 小 的 测试 步 骤 ，而 程序 有缺 陷或冲突 ， 从而使车载 网络系统通讯 出现 混乱或 无法工作， 这 且 要根 据具 体 的上 一 种故 障一般 成批 出现 ， 且 无法 维修 。 硬件故 障一 般 由于通讯 芯片或 步 测试 结 果进 行下一
２ 车载 网络 系统 的链路故 障 只有通过 相应的操作 ， 例 如软件 或硬件 复位 ， 才 能撤消总线关 闭状态 。 该故 障产生的 机理是 ， 当车载 网络 系统的链 路 （ 或通讯 线路）出现 三 汽 车 网络 故障 诊断 方 案 故障 时， 如通讯线路 的短路 、 断路以 及线路物 理性质引起的通讯信号 衰 汽车 网络的应用增加了车 辆故障诊 断的难度 。 针对 目前维修人 员还 减或 失真 ， 都 会引起 多个 电控单元无法 工作或 电控系统错误 动作。 判 断 不能有 效的 进行车 辆 网络 故障诊 断。本文 经过 对大 量 的网络故障 案例 是 否为链 路故 障时 ， 一般 采用示 波器或汽 车专用光 纤诊 断仪来 观察 通 进行研 究， 总结出一套针对 网络诊 断的基本 方案 （ 见图１ ） 。 在诊断 网络 讯 数据信 号是 否与标准 通讯 数据 信号相符。 对于 这部分 故障 本文将 作 故障 时可 以进行 参考， 并对其进行灵活运用 。 重点分析。 网络故障排除诊 断方案
镶患攘 零
汽车Ｃ ＡＮ 网络系统故障分析及诊断方法研究
刘 威 北京劳动保障职业学院
【 摘要 】 本文通过收集大量的网络故障案例并进行分析和总结， 得出 盖 由发送器设置的 隐性 比特） 除外。 引起车辆 网 络 故障的基本原因。 同时分析了 车载网络 系 统自 诊断的原理 ， 开 出现 故障 时不会 因发送错误 标志而 造成控制 单元在总 线上 汽 车网络 故 障 产生 机 理分 析 在 对大 量的实 际接 触到的 网络 故障案例 和收集 的网络故障案 例进 的所有 数据 交换失效 ， 控制 单元根 据一 个确定 的算法 逐渐从 总线事件 行分析 ， 引起车载 网络 系统故 障的原因一般有三种 ： 中退 出。 因此 ， 第一 级复位后触 发错误标 志的节点只允许发送 由高位 启
快 速排 除故 障 。 究 其原 因是 因为不 了解 车载 网络 系统的 拓补结 构和 工 某个 Ｃ ＡＮ 节点识 别到的每 个错误 都立即通过一 条错误信息 （ 错误 作原 理， 不懂得 网络 系统故障 产生 的机理 ， 更不能使用有效 的方法和 仪 帧 ） 提供 给所有其他节点。 因此所 有总线设备不再 将此前接收 的信息继 在 此通 过 自 动 重复传输 有错误 的信息来 器对 网络 系统进 行诊 断。 本文 对 网络 故障产 生的原 因进行 了说 明与总 续 发送给 应用程 序微 控制 器。 结， 制 定了Ｃ ＡＮ 网络系统基本 的诊 断方案 ， 并对每一 步骤进行了说 明。
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用 （ 隐性 ） 比特组 成的被 动错误标 志。其结果是 这个控 制单元不会再 阻 １ 汽 车电源系统引起的故障 该故障 产生 的机理 是 ， 车载 网络 系统 的核心部 分是 含有通讯Ｉ Ｃ 芯 碍总线 上的数据 交换 。 但是 ， 在这种状 态下该 控制单元可以继续发送 和 片的电控模 块， 其正常工作电压在 １ ０ ． ５ ～１ ５ ． ０ Ｖ的范 围内， 如果汽车 电源 接 收 信 息 。 如果一个 或多个总线设备多次干扰 系统且 发送错误或 接收错误 的 系统 提供 的工作 电压低 于该值， 一些 对工作电压要求高的 电控 模块就会 出现 短暂 的停止工作 ， 从而使 整个车载 网络 系统 出现短 暂的无法通讯 。 错误计数器达到规 定限值 ， 就会将这个或这 些设备与总 线完全 断开。 在 这种 现象就 如 同用故 障检测 仪在未 启动发动机 时就 已经设定 好要检 测 这种总线关闭状态下， 这些控制单元无法发送 或接收信息。 错误主动与错误 被动状 态之间的过渡通 过Ｃ ＡＮ 控制 器自 动 实现 。 的传感器界面 ， 但 当发动机 启动时， 故障检测仪往 往又回到初始界面。
所发送 的校验和与计算 出的校验 和不一致 。
格 式错误 数 据格式损 坏， 例 如未将Ｃ Ｒ Ｃ 定界符识别为隐性比特。 确认错误
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功能 ， 减 少了线束 的数 量 ， 使 线束 更容易布 置。 但 网络系统 的应 用增加 发送 器在确 认时段 中没有接 收到低位 启用 （ 显性 ） 比特 ； 也就 是说 了车辆 的维修难 度。 在与维修企 业的接 触中， 许多维修人 员对 网络 系统 其他总线设备 未将信息识别为正确。 ２ 错误 处理 的诊断 还停 留在传统 的方式 ， 不能 利用故障现象 和诊断数据综 合分析 ，
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集成 电路 故障 ， 造成 车载 网络系统无 法正常工作 。 对于 采用低版本信息 步 的 诊 断 。 方 案 的具 传输 协议 和点到 点信息传输 协议的 车载网络系统 ， 如果有节点故障 ， 将 体 步 骤在 下文 中具 体 出现整个车载 网络 系统 无法工作。 在实际故障 中网络节点故 障一般表现 进行 解释。 为电控单元内部损坏和 控制单元编码 错误 。 应注重这两方面 的检 查。 １ 、 对 “ 验证 故 障
一
发出 一 套基本 的网 络诊 断方案 ， 对 方案中的每一 步 骤都 进行 了 功 能性的阐
述。
识 别到５ 个以上连续 相同的比特。帧结束区域除外。 Ｃ ＲＣ错误
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【 关键 词Ｊ ． 汽车Ｃ Ａ Ｎ ￣ ． － ； 故障机理 ； 诊 断方案
目前， 很 多厂商 都在 自 己生产 的车辆上使 用了网络 系统 。 网络系统 将车上 的控制单元 连接起 来 ， 实现了很 多系统 的信息共 享 ， 增加 了控制
车载网络的节点故 障 在 此方 案 中的每 节点 是车载 网络 系统 中的 电控模 块 ， 因此节点 故障就 是 电控模 块 步功 能都 含有 若干 的故 障。 它包括软 件故 障和 硬件故 障 。 软件 故障一 一 即传 输协议 或软件 个 小 的 测试 步 骤 ，而 程序 有缺 陷或冲突 ， 从而使车载 网络系统通讯 出现 混乱或 无法工作， 这 且 要根 据具 体 的上 一 种故 障一般 成批 出现 ， 且 无法 维修 。 硬件故 障一 般 由于通讯 芯片或 步 测试 结 果进 行下一
２ 车载 网络 系统 的链路故 障 只有通过 相应的操作 ， 例 如软件 或硬件 复位 ， 才 能撤消总线关 闭状态 。 该故 障产生的 机理是 ， 当车载 网络 系统的链 路 （ 或通讯 线路）出现 三 汽 车 网络 故障 诊断 方 案 故障 时， 如通讯线路 的短路 、 断路以 及线路物 理性质引起的通讯信号 衰 汽车 网络的应用增加了车 辆故障诊 断的难度 。 针对 目前维修人 员还 减或 失真 ， 都 会引起 多个 电控单元无法 工作或 电控系统错误 动作。 判 断 不能有 效的 进行车 辆 网络 故障诊 断。本文 经过 对大 量 的网络故障 案例 是 否为链 路故 障时 ， 一般 采用示 波器或汽 车专用光 纤诊 断仪来 观察 通 进行研 究， 总结出一套针对 网络诊 断的基本 方案 （ 见图１ ） 。 在诊断 网络 讯 数据信 号是 否与标准 通讯 数据 信号相符。 对于 这部分 故障 本文将 作 故障 时可 以进行 参考， 并对其进行灵活运用 。 重点分析。 网络故障排除诊 断方案
镶患攘 零
汽车Ｃ ＡＮ 网络系统故障分析及诊断方法研究
刘 威 北京劳动保障职业学院
【 摘要 】 本文通过收集大量的网络故障案例并进行分析和总结， 得出 盖 由发送器设置的 隐性 比特） 除外。 引起车辆 网 络 故障的基本原因。 同时分析了 车载网络 系 统自 诊断的原理 ， 开 出现 故障 时不会 因发送错误 标志而 造成控制 单元在总 线上 汽 车网络 故 障 产生 机 理分 析 在 对大 量的实 际接 触到的 网络 故障案例 和收集 的网络故障案 例进 的所有 数据 交换失效 ， 控制 单元根 据一 个确定 的算法 逐渐从 总线事件 行分析 ， 引起车载 网络 系统故 障的原因一般有三种 ： 中退 出。 因此 ， 第一 级复位后触 发错误标 志的节点只允许发送 由高位 启
