[VIP专享]16、CAN-BUS汽车多路传输系统故障诊断ok

10.16638/ki.1671-7988.2020.08.046浅析汽车CAN-BUS的故障诊断孙保海（运城职业技术学院，山西运城044000）摘要：CAN总线（CAN-Bus）以其可靠性、实时性及灵活性的特点，在汽车ECU（Electrical Control Unit）通信中占据越来越重要的角色。

Can-Bus实现车内互联系统由传统的点对点互联向总线式系统的进化，在很大程度上降低了车内电子系统布线的复杂度。

然而在降低布线复杂度的同时，也给检测带来了一定的困难。

总线上传递信号，而检测信号的仪器首选示波器。

但汽车用示波器价格昂贵、使用的理论基础比较高。

对此，文章针对CAN总线的检测提出使用万用表的方式进行检测，为CAN-Bus的检测提供快速、方便的检测方法。

关键词：CAN-Bus；检测；电平信号；故障诊断中图分类号：U472.42 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)08-147-03Brief Analysis to Fault Diagnosis of Automobile CAN-BusSun Baohai( Yuncheng polytechnic college, Shanxi Yuncheng 044000 )Abstract: Can bus, with its characteristics of reliability, real-time and flexibility, plays an increasingly important role in the communication of automobile ECU (electrical control unit). Can bus realizes the evolution of interior interconnection system from traditional point-to-point interconnection to bus system, which greatly reduces the complexity of interior electronic system wiring. However, while reducing the complexity of wiring, it also brings some difficulties to the detection. The signal is transmitted on the bus, and the oscilloscope is the preferred instrument for detecting the signal. But the auto oscilloscope is expensive and has a high theoretical basis. To this end, this paper puts forward the method of using multimeter to detect can bus, which provides a fast and convenient detection method for CAN bus detection.Keywords: CAN-Bus; Testing; Level signal; Fault diagnosisCLC NO.: U472.42 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)08-147-03前言CAN-Bus（Controller Area Network-Bus）协议最早是由德国BOSCH公司提出，用于汽车内ECU之间的可靠通信。

汽车CAN总线概述及其故障诊断检测方式SILIC雾VAL汽车CAN总线概述及其故障诊断检测方式黎永键12(1.华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室赵祚喜广东广州510642;2.华南农业大学工程学院广东广州510642)应用科攀[摘要]cAN总线普遍应用于汽车上,要紧用来实现车载网络各电控单元之间的信息互换,形成车载网络系统.由于cAN总线的技术特点,在当前的汽车总线网络市场上cAN总线占据主导地位.因此,介绍cAN总线的大体工作原理和典型的cAN总线应用实例.然后介绍经常使用的cAN总线故障诊断设备和常见的汽车cAN总线故障检测思路,并通过案例说明汽车cAN总线故障诊断方式.[关键词]汽车cAN总线故障诊断中图分类号:U463.602文献标识码:A文章编号:1671--7597(2020)OI20209—021汽车CAN总线应用概述CAN(Contr0llerAreaNetwork)即操纵器局域网络,是由国际标准化组织(ISO)概念的串行通信总线,要紧用来实现车载网络各电控单元之间的信息互换,形成车载网络系统.CAN是一种多主总线,通信介质能够是双绞线,同轴电缆或光导纤维,通信速度可达1Mb/s.通过CAN总线,传感器,操纵器和执行器由串行数据线连接起来.CAN在车上要紧有三种用途:①用于车身和舒适系统的低速CAN;②用于通信,导航,音频和视频的(AN;⑧用于发动机,变速器,ABS和ESP之间实时通信的高速CAN.CAN是RobertBosch公司在1986年ShE(美国汽车工程师学会)大会上第一提出.CAN总线在当前的汽车总线网络市场上占据主导地位,其短帧数据结构,非破坏性总线性仲裁技术和灵活的通信方式适应了汽车的实时性和靠得住性要求.各大汽车生产商均已开发了适应自身车型的CAN总线技术,例如最新奔驰~W220CAN-一BUS网络操纵,电脑之间数据通信采纳CAN数据总线,其中CAN上分为(ANB,CANC及光纤通信,传输数据量大,速度快,数据更平安[1].2CAN总线概述2.1CAN总线的工作原理2.1.1CAN传输系统组成.CAN数据传输系统中每块电脑的内部增加了一个CAN操纵器,一个~CANI收发器;每块电脑外部连接了两条cAN数据总线.在系统中作为终端的两块电脑,其内部还装有一个数据传递终端(有时数据传递终端安装在电脑外部).2.i.2各部件功能.(1)CAN操纵器.cAN操纵器作用是接收操纵单元中微处置器发出的数据,处置数据并传给CAN以收发器.同时CAN操纵器也接收收发器收到的数据,处置数据并传给微处置器.(2)CAN收发器.c收发器是一个发送器和接收器的组合,它将CAN操纵器提供的数据转化成电信号并通过数据总线发送出去,同时,它也接收总线数据,并将数据传~JCAN:陉制器.(3)数据传递终端.数据传递终端实际是一个电阻器,作用是幸免数据传输终了反射回来,产生反射波而使数据受到破坏.(4)cAN数据总线.(AN数据总线是用以传输数据的双向数据线,分为CAN高位和低位数据线,别离表示为CA~ni和CAN—Lo.为了避免外界电磁波干扰和向外辐射,CAN总线采纳两条线缠绕在一路,两条线上的电位是相反的,若是一条线的电压是5v,另一条线确实是Ov,两条线的电压和总等于常值.通过该种方法,CAN总线取得爱惜而免受外界电磁场干扰,同时(AN总线向外辐射也维持中性,即无辐射.图l数据传递进程2.i.3数据传递进程.操纵单元向CAN操纵器提供数据用于传输.CAN收发器从(AN处接收数据,将其转化为电信号发出.所有与CAN数据总线一起组成网络的操纵单元成为接收器.操纵单元对接收到的数据进行检测,看是不是是其功能所需.若是所接收的数据是重要的,它将被除数认可及处置,反之将其忽略.CAN数据传递进程如图1所示[2].2.2汽车CAN总线应用实例公共Polo!轿车的CAN,总线系统通过ECU对车辆各类信号进行监测,依照设定程序对燃油泵继电器和车内灯等执行元件进行操纵.Polo!轿车中的汽油发动机有1个新的燃油供给操纵装置,用2个并联的继电器代替单个集成防撞燃油关闭装置的燃油泵继电器.这2个继电器是燃油泵继电器和燃油供给继电器,位于车载网络系统操纵单元继电器托架上,如下图.其工作方式:(1)打开驾驶员侧车门后,车门触点开关将信号发送到车载网络控制单元J519,J519操纵燃油供给继电器,并使燃油泵运行约2s.打开驾驶员侧车门后,车门触点开关F2将信号送NJ519,使燃油供给继电器J643接通.现在,燃油泵G6运行大约2s,见图2.(2)当驾驶员侧车门短暂开启时,J519通过其按时开关心断燃油泵继电器,燃油泵停止运转.(3)若是驾驶员侧车门开启超过30min,3519通过其按时操纵装置使燃油泵从头受控.(4)打开点火开关或起动发动机后,燃油泵通过燃油泵继电器J17,由发动机操纵单元操纵.F:f0.囵【铡2燃湖每之掩制.0,】5I9.1.救州络系统拄制单兀V2.:0(F2)?¨触点]荚JO43一油采继电器1JI7-油袋继电器2(一油艇3CAN总线故障诊断设备每一个汽车生产商或供给商都有它属于自己的专用诊断系统,而这些信息一般是保密的.原始的CAN信息能够通过示波器,一些扫描工具或CAN的分析仪进行观看,标准的设备如电压表和示波器在测量CAN和其它汽车网络的时候有局限性.CAN总线的数据传输不能反复地提供具有稳固信号的成心义的测量值,需要用到特殊的技术和设备来有效地设计和寻觅网络故障点[3].3.1利用万用表检测CAN总线.电压:怠速时,连接两根CAN线路的数字电压表将会测量0V一这是…1':CAN和的不同.这是怠速状_HiCANLo态.总线上有cAN报文,电压表就会提示可能0.5v或依照总线传输的特性确信.这是不同于总线的平均值,以避免响应的电压太高.这就会让电压读数在保护cAN方面几乎不起作用.应周科学VA巍电阻:电压表的欧姆档在检测cAN线路对地短接,电池短路方面起作用.典型的电阻在汽车的OEMs中有打印出来,而且取决于汽车ECM的数量和类型.车钥匙必需打到0ff档才能够测量出CAN总线的电阻值.3.2利用示波器检测CAN总线.无重复信号:许多总线上的网络传输(包括cAN)是不重复的,因此很难用示波器去触发观看.数字示波器用于观看波形.一般示波器依托于反复显现的图片,而这需要稳固的,重复的信号,才能有清楚,无抖动的显示.图3是从模拟示波器取得的模糊图像,图4是采纳一样数码采样坐标并存储的数字图像,不同清楚可见.图3模拟示波器的CAN输出图4数字示波器的CAN输出图3是许多CAN报文彼此重叠的结果,而且在不同的时刻里示波器的显示屏上覆盖了.图3是一次CAN报文的采样并存储在示波器的内存里,再显示出来.从图3能够找到有效的信息.能够看出总线的近似电压是正确的,而且信号显示出来,没有偏高或偏低的漂移,不能证明它们是CAN的组成部分.电路的缺点会致使波形显示这些问题.图4是11位CAN组成,带有010标识符和一个字节,值为55(16进制)的数据.它由一个型号HP54645,100Mllz的数字存储示波器捕捉取得.很容易看出整个波型是很清楚,有适当的电压和频率.3.3利用CAN分析仪检测CAN总线.标准的CAN总线分析器能够读取CAN传输数据,把用户指定的信息发送到总线上,并提供统计的信息,比如总线加载和总线的错误信息.图5GryphonCAN分析器图5是Gryphon.它直接连接到车上的OBDII接口并捕捉OBDII代码,但也会捕捉类似于图18所示的专用报文.合格的CAN分析器会显示带有标识符的CAN报文和任何数据值.许多分析器会针对一些特定的CAN报文显示其缩写,图6给出了一些例子.不单单是显示标识符,数据值和时刻,同时也显示一些有效标识符的缩写.图6CAN分析仪显例如子4汽车CAN故障类型及诊断方式41CAN—BUS网络系统故障现象.CAN—BUS网络系统发生故障时一样都有一些明显的故障特点.故障现象有以下三种:(1)整个网络失效或多个操纵单元不工作或工作不正常.(2)在不同的系统,不同的地址同时表现出不同的多个故障,且故障现象的之间没有任何关联.(3)个别操纵单元或多个操纵单元在接上专用诊断仪后无法与诊断仪通信.4.2故障缘故.(1)汽车电源系统引发的故障.汽车多路传输系统的核心部份是含有通信Ic芯片的电控模块ECM,电控模块ECM的正常工作电压在10.515.OV的范围内.若是汽车电源系统提供的工作电压低于该值,就会造成一些对工作电压要求高的电控模块ECMtB现短暂的停工,从而使整个汽车多路信息传输系统显现短暂的无法通信.(2)汽车多路信息传输系统的链路故障.节点是汽车多路信息传输系统中的电控模块,因此节点故障确实是电控模块ECM的故障.(3)汽车多路信息传输系统的节点故障.当汽车多路信息传输系统的链路(或通信线路)显现故障时,如:通信线路的短路,断路和线路物理性质引发的通信信号衰减或失真,都会引发多个电控单元无法工作或电控系统错误动作.43CAN—BUS网络系统故障诊断步骤.通过对以上三种CAN总线故障的分析,能够总结出该系统一样诊断步骤为:(1)了解汽车车载网络系统的大体结构,最好能画出其网络结构大体框图.(2)了解该车型的汽车多路传输系统特点,包括:传输介质,几种子网及汽车多路信息传输系统的结构形式等.(3)汽车多路信息传输系统的功能,如:有无唤醒功能和休眠功能等.(4)检查汽车电源系统是不是存在故障,如:检查蓄电池电压,各接头连接情形,相关熔丝,发动机与车身的接地情形:交流发电机的输出波形是不是正常等.(5)检查汽车多路信息传输系统的链路是不是存在故障,可采纳替换法或采纳跨线法进行检测.(6)若是是节点故障,只能采纳替换法进行检测.(7)利用CAN系统的故障自诊断功能[4].5汽车CAN总线诊断案例2002款上海波罗(Polo)轿车电动车窗不工作故障排除.51故障现象.一辆上海公共波罗(Polo)轿车,配备手动变速器和两前门电动窗,无中控门锁,在某装饰部加装一套防盗器和中控门锁后,显现电动车窗无法工作现象.5.2故障检测与排除.第连续接V.A.G1552故障阅读仪,输入09地址码(车载网络治理系统操纵单元),利用02功能(查询故障存储器)读取故障码,取得两个偶发性故障码:一个是电源电压太低;一个是CAN网络线断路.利用O5功能(清除故障存储器)清除故障码后,再利用O2功能(查询故障存储器)读取故障码,没有故障码存在.利用06功能(终止输出),再输入19(数据总线操纵单元),利用02功能(查询故障存储器)读取故障码,没有故障码.再输入46(舒适系统),利用02功能(查询故障存储器)读取故障码,读得的故障码是01330,含义是:Convenience SyscontralUnit-T93PowerSupplyTooSmal1(舒适系统中央操纵单元T393电源供给过小).利用05功能(清除故障存储器)清除故障码后,再利用02功能(查询故障存储器)读取故障码,没有故障码存在.按压车窗开关,没有反映.再输入og地址码读取电脑版本为:f面一丽辩撼.l嘶…～…一………;}L量整一篓壁一!垡麴…～…～一……j发觉电脑编码不对,该车的电脑编码应该是17566,而读得的结果为09216.利用v.A.G1552故障阅读仪进入07(编码),输入17566.退出再进入l9读版本,发觉数据总线编码为00014,是正确的.退出后输入46地址码读取电脑版本为:丽赢r——]L毽_嘎壁越蹙:塑照一——;发觉该编码也不对,该电脑编码应该是00067,而读得的结果为01024.利朋v.A.G1552故障阅读仪进入07(编码),输入00067.退出系统,按压电动车窗开关,电动车窗工作正常.6结语目前,汽车CAN总线技术具有优越特点,在现代汽车中应用日趋广泛.深切把握汽车CAN总线技术的结构组成,工作原理,故障特点及诊断排除方式,汽车修理人员才能快速,准确地排除装配有CAN总线的汽车故障.参考文献:[1]朱建风,李国忠,常见车系CAN—BUS原理与检修,北京:机械工业出版社,2007.[2]饶运涛,邹继军,郑勇芸,现场总线CAN原理与应用技术,北京:北京航空航天大学出版社,2003.[3]RobertBoys.CAN:ControllerAreaNetworkIntroductionandPrimer[4]李东江,张大成,汽车车载网络系统(CAN—BUS)原理与检修,北京:机械工业出版社,2005.作者简介:黎永健(1983一),男,广东清远人,硕士研究生,就职于华南农业大学工程学院,研究方向为:汽车诊断与检测;赵祚喜(1968一),男,教授,博士,就职于华南农业大学工程学院.。

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。

第22卷第6期辽宁省交通咼等专科学校学报Vol. 22 No. 62 0 2 0 年 12 月 JOURNAL OF LIAONING PROVINCIAL COLLEGE OF COMMUNICATIONSDec. 2 ° 2 0文章编号：1008-3812(2020)06-023-03浅析汽车起动机不运转之CAN-BUS 故障的诊断修玲玲(辽宁省交通高等专科学校，辽宁沈阳110122)摘 要 CAN-BUS 是汽车上的重要局域网络，CAN-BUS 出现故障，会导致车辆无法正常工作甚至无法起动，正确的故障诊断流程是快速有效排除故障的保证。

以迈腾轿车起动机不转故障的案例，浅析汽车起动机不转之驱动CAN-BUS 故障的诊断与排除流程，可给汽车维修专业学生和汽车维修企业提供诊断流程借鉴。

关键词 起动机；不运转；CAN-BUS :故障诊断中图分类号：U464.142汽车在使用过程中，发动机无法起动是常见 的故障之一。

发动机无法起动可以归为两大类,—类是起动机不运转,另一类是起动机运转、但 发动机无法起动。

若是起动机不运转，则属于起动系统存在故障，有可能是起动机本身的故障、起动机电源故障、或者起动机控制部分故障。

若 起动机运转而发动机无法起动，则有可能是点火系统故障、燃油供给系统故障等等。

文章以起动机不运转为例，介绍CAN-BUS 故障的诊断流程。

1 CAN-BUS 简介CAN (Controller Area Network )，控制单元 局域网，用于汽车上控制单元的信息传递，一方面减少了车上的布线，另一方面保证了信息传输 的可靠性，现在的大部分汽车都有CAN-BUS ， 按照通信协议、传输速率和所用控制单元的不同，有驱动CAN-BUS 、舒适CAN-BUS 和信息娱乐CAN-BUS 。

⑴CAN-BUS 一旦出现故障， 会导致CAN-BUS 上的控制单元无法进行信息传递，在起动系统中，CAN-BUS 出现故障，起动 机的控制线路会无法工作，无法使起动机运转。

汽车CAN总线系统故障诊断概述CAN总线技术是一种有别于传统电气系统连接的新型信息通信方式，它的结构、原理、故障形式和检修方式都有着自身的特点。

本文主要分析了汽车CAN 总线系统的故障及检测方法。

标签：汽车；CAN总线；原理；故障；诊断一、汽车CAN总线技术概述CAN的全称是ControllerAreaNetwork，也就是俗称的控制器局域网，是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的电控模块（ECU）之间的数据交换而开发的一种串行通信协议。

CAN总线将汽车上多个控制器整合在网络中，CAN总线上的每个节点都有自己的地址，CAN总线控制器的数据资料是由控制单元提供的，CAN收发器从CAN控制器处接收到数据资料，并将这些数据资料转化为信号发送至数据总线。

控制单元从数据总线上接收数据，并对接收到的数据进行检测，判断是否属于该控制单元所需，如果是此控制单元所需要的，那么就被认可和接收，反之则不被认可和接受，从而完成数据的整个传输过程。

二、CAN总线技术的结构CAN总线技术主要是由线、收发器、控制器和终端电阻组成的。

控制器局域网控制器的作用主要是接收控制单元内微处理器发出来的数据资源信息，并对这些数据信息进行处理，然后发送给控制器局域网收发器。

同时CAN控制器也对接收收发器收到的数据资源信息进行处理并传给微处理器。

控制器局域网收发器是一個发送器和接收器的组合体，它将CAN控制器提供的数据转化成信号，并将信号通过数据总线发送出去，同时它也接收总线数据信息，并将数据信息传到CAN控制器。

终端电阻实际上也就是一个数据传递终端，其主要作用是避免数据信息传输完成反射回来，产生反射波而使数据遭到破坏。

CAN数据总线是用来传输数据的双向数据线，分为CAN-High和CAN-Low 数据线。

数据在没有指定接收器时，数据信息默认的通过数据总线发送给各控制单元，各控制单元接收到数据后进行计算。

为了防止外界电磁场的干扰和向外辐射，CAN总线采用两条线缠绕在一起，两条线上的电位是相反的。

基于ＣＡＮＢＵＳ的汽车故障诊断系统图２．１位的数值表示Ｆｉｇ．２．１Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｂｉｔ（１２）应答所有接收器均对接收报文的相容性进行检查，应答一个相容报文，并标注一个不相容报文。

２．３ＣＡＮ的分层结构ＣＡＮ遵从ＯＳＩ模型，按照ＯＳＩ标准模型，ＣＡＮ结构划分为两层：数据链路层和物理层。

而数据链路层又包括逻辑链路控制之层ＬＬＣ和媒体访问控制子层ＭＡＣ，而在ＣＡＮ技术规范２．０Ａ的版本中，数据链路层的ＬＬＣ和ＭＡＣ子层的服务和功能被描述为“目标层”和“传送层”。

ＣＡＮ的分层结构和功能如图２．２所示。

图２．２ＣＡＮ的分层结构和功能Ｆｉｇ．２．２Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ＆ｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＣＡＮ第３章总体方案设计图３．１总体设计图Ｆｉｇ．３．１Ｔｈｅｂｌｕｅ－ｐｒｉｎｔｉｎｔｈｅｍａｓｓ用户通过掌上设备的界面选择车型、电控单元和相应的操作，通过诊断口和适配器工作，适配器主要是协调主机进行通信协议和电平的转换，同时选择通信端口。

３．２．１掌上设备的方案实现图３．２是掌上设备的总体框图【１２１。

掌上设备的核心是采用Ｓａｍｓｕｎｇ公司推出的１６／３２位ＲＩＳＣ处理器￥３Ｃ２４１０Ａ，为手持设备和一般类型应用提供了低价格、低功耗、高性能小型微控制器的解决方案。

它提供了非常丰富的内部设备［ａｌｌｌｏｊ：ＬＣＤ控制器，支持ＮＡＮＤＦｌａｓｈ系统引导，系统管理器（片选逻辑和ＳＤＲＡＭ控制器），触摸屏接口，ＩＩＣ．ＵＳＢ接口，ＵＳＢ主机，ＳＤ卡接口，２通道的ＳＰＩ以及内部ＰＬＬ时钟倍频器等等。

在外部扩展一片ＦＬＡＳＨ和两片ＳＤＲＡＭ，ＦＬＡＳＨ启动和引导系统，在ＳＤＲＡＭ上执行主程序代码。

微处理器内部带有ＬＣＤ控制器，但是不能与触摸屏直接相连，需要一个驱动电路，通过触摸屏实现人机交互。

ＳＤ存储卡用来存储汽车电控单元的原始数据。

由于主机的通用性，所以在选择不同车型时，分别下载不同的单片机程序，因此单片机程序不能烧写到内部的ＦＬＡＳＨ中，而是要在外部扩展的程序空间里执行，这样可以每次根据车型不同下载不同的程序。

汽车CAN总线故障原因及检测方法摘要：汽车CAN总线网络通信技术，用简洁的双绞线和一些器件，将汽车上相关的各电控系统联系起来，实现了发动机控制系统、传动控制系统、舒适控制系统和信息娱乐控制系统之间的通信，使整车各系统之间的信息即时共享，提高信息传输的可靠性。

目前CAN总线技术广泛应用于轿车，本文介绍汽车CAN总线故障产生的原因及检测的一般方法。

关键词：CAN总线故障原因检测方法本人从事汽车维修及教学工作多年，对汽车维修有深刻的体会，对排除汽车故障有丰富的经验，现根据我的实践工作经验，谈谈汽车CAN总线的维修方法。

一、CAN总线故障产生的原因CAN总线系统中拥有一个CAN控制器、一个信息收发器、两个数据传输终端及两条数据传输总线，除了数据总线外，其他各元件都置于各控制单元的内部。

分析CAN总线系统产生故障的原因一般有以下三种：1.汽车电源系统引起的故障：汽车电控模块的工作电压一般在10.5-15.0V，如果汽车电源系统提供的工作电压不正常，就会使得某些电控模块出现短暂的不正常工作，这会引起整个汽车CAN总线系统出现通信不畅。

2.汽车CAN总线系统的链路故障：当出现通信线路的短路、断路或线路物理性质变化引起通信信号衰减或失真，都会导致多个电控单元工作不正常，使CAN总线系统无法工作。

3.汽车CAN总线系统的节点故障：节点是汽车CAN总线系统中的电控模块，因此节点故障就是电控模块的故障。

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CAN总线系统通信出现混乱或无法工作，这种故障一般会成批出现；硬件故障一般是电控模块芯片或集成电路故障，造成汽车CAN总线系统无法正常工作。

二、CAN总线系统的检测1.终端电阻值测量注意：电阻测量过程中应注意：先断开车辆蓄电池的接线，大约等待5 min，直到系统中所有的电容器放完电后再测量，因为控制单元内部电路的电阻是变化的。

终端电阻测量结果分析：如上图所示，带有终端电阻的两个控制单元是并联的。

大众车系CAN—BUS的原理与检修窦在学（初审修改稿，编号：.2005-68 ）摘要：简要阐述了大众车系CAN数据总线系统的原理、组成，结合实例分析了CAN数据总线系统的故障原因与检修方法。

关键词：CAN数据总线故障分析故障检修前言：目前，汽车电子技术已发展到控制系统综合化、信息共享化、机能智能化的新阶段，随着汽车电子设备的不断增加，势必会引起导线数量的不断增多，元器件、导线布置困难，故障率增加等诸多问题。

在汽车各电控单元之间采用类似于计算机内部总线的方式进行数据传递，可以达到信息共享，减少布线，降低成本以及提高整体可靠性的目的。

大众车系的奥迪A6、宝来、帕萨特B5、POLO轿车都不同程度地引入了CAN数据总线系统，也称为ＣＡＮ－ＢＵＳ。

因此，了解其原理、组成、使用与检修是汽车维修业面临的新课题。

1．车载控制器局域网的分类为了解决汽车各电控单元之间的信息交换与共享，世界各主要车系均不同程度地引入了车载控制器局域网，CAN数据总线系统就是其中之一。

其分类主要以其适用的网络协议即标准划分的。

目前存在多种汽车控制器局域网网络标准，为方便研究和设计应用，ＳAE车辆网络委员会将汽车控制器局域网划分为A、B、C三类。

1．1．A类：面向传感器/执行器控制的低速网络，数据传输位速率通常只有1-10kbit /s。

主要应用于电动门窗、中控锁、座椅调节、灯光照明等控制。

1．2．B类：面向独立模块间数据共享的中速网络，位速率一般为10-100kbit/s。

主要应用于电子车辆信息中心、故障诊断、仪表显示、安全气囊等系统，以减少冗余的传感器和其它电子部件。

1．3．C类：面向高速、实时闭环控制的多路传输网，最高位速率可达1Mbit/s，主要用于发动机和自动变速的动力控制、防滑控制、悬架控制等系统，以简化分布式控制和进一步减少车身线束。

到目前为止，满足C类网要求的汽车控制器局域网只有CAN协议。

三类网络均向上涵盖，即C类网能同时实现B类和A类网功能，B类支持C类网的功能，但是不同位速率或不同协议的网联网则必须设置网间网关。

汽车CAN总线系统故障诊断技术浅析CAN ( Controller Area Network) 总线作为一种可靠的汽车计算机网络总线已经在许多汽车上得到应用，汽车计算机控制单元之间能够通过CAN总线共享所有信息和资源，达到简化布线、减少传感器数量、避免控制功能重复、提高系统可靠性、降低成本、更好地匹配和协调各个控制系统的目的．随着这个能将整个汽车控制系统联系起来统一管理，实现数据共享和相互之间协同工作的汽车CAN 总线系统的广泛应用，CAN 总线系统的故障诊断技术已经成为现代汽车维修技术人员必备的知识，作为现代汽车维修技术人员，必须掌握总线的结构与控制原理，与此同时还必须理解总线网络知识，才能排除汽车上的各种疑难杂症．随着汽车市场的迅猛发展，高效地培养成合格的汽修人才已成了政府职能部门和汽修院校十分关心并积极探索的一个重要课题．高职院校根据企业用人的需求，构建符合企业生产实际要求的实训场所，提高学生实践能力．使学生在进入社会后发挥出自己的职业技能优势．汽车CAN 总线故障诊断包含了“诊”和“断”两个环节，汽车CAN 总线故障诊断过程就是由维修技术人员从汽车的故障现象出发，熟练应用各种检测设备对汽车进行全面综合的检测，完成“诊”的环节，再对故障部位和原因作出确切的判断，完成“断”的环节．1 汽车CAN 总线系统常见故障现象汽车CAN 总线系统发生故障时，有三种故障现象:整个网络失效或多个控制单元不工作或工作不正常．在不同的系统、不同的地方同时表现出不同的多个故障，且故障现象之间没有任何关联．个别控制单元或多个控制单元在接上专用诊断仪后无法与诊断仪通信．当汽车总线出现故障或数据传输异常时，会出现多种奇怪的故障现象，如车辆无法起动，起动后无法熄火，仪表板显示异常，某些电控系统功能失效，蓄电池漏电等．最为常见的的故障症状是的仪表板显示异常．2 汽车CAN 总线系统的故障分类2．1 汽车电源系统引起的故障汽车多路信息传输系统的核心部分是含有通信IC 芯片的电控ECU，电控ECU 工作电压在10．5～15．0 V 的范围内．如果汽车电源系统提供的工作电压低于该值，则一些对工作电压敏感的电控ECU 出现短暂的停止工作，从而使整个汽车多路系统出现短暂的无法通讯．2．2 链路故障当车载CAN 总线系统的链路出现故障，如通信线路的短路、断路以及线路物理性质变化引起的通信信号衰减或失真时，都会引起多个电控单元无法工作或电控系统错误动作而使控制器区域网无法正常工作．2．3 节点故障节点是车载CAN 总线系统的电控模块，节点故障就是电控模块ECM 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，从而使汽车控制器区域网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．硬件故障一般由于芯片或集成电路故障，造成汽车控制器区域网无法正常工作．对于采用低版本信息的传输协议，即点到点信息传输协议的汽车控制器区域网，如果有节点故障，将出现整个汽车控制器区域网信息传输无法工作．3 汽车CAN 总线系统常见故障检修方法与汽车检测相比，汽车故障诊断中的第一环节“诊”应该比汽车检测的内容更深入一些，它不是一个单纯的“检测”过程，而是一个综合的“测试”过程．测试包括参数检测和性能试验两个部分．CAN 总线系统的独特性决定其故障检修没有普遍适用的测量或检测方法，必须具体情况具体分析．在检修过程中，根据故障症状和网络结构图来初步分析有可能是哪些原因造成的，然后使用相关的诊断仪进行诊断，根据诊断结果制定相关检修方案．常用的检修方法有:3．1 自诊断和数据流CAN 网络有一定的自我诊断功能，分为主动错误、被动错误、总线关闭三种错误类型．一般来说，当CAN 总线关闭或无法收到相关数据时，控制模块通常会产生故障码．而当控制模块自身通信不良但无法自行检测出来时，就不会产生故障码，但其他控制模块有可能产生通信故障码．还有一种情况，就是控制模块无法发送某些数据，但可以正常接收CAN 总线数据，而且能够判断自身出现问题，于是产生故障码，而其他控制模块无法识别到传输故障．故障码的诊断要结合网络传输特点和不同控制模块之间的故障码连带关系进行逻辑分析，同时结合数据流的相关信息来判断哪个控制模块有故障．与一般电控系统数据分析一样，只是网络系统故障也会造成相关数据发生变化．3．2 CAN 总线的电压测量法由于CAN 网络采用多种协议，每个控制模块的端口在正常的情况下都要标准电压，因此电压测量法可用于判断线路是否有对地或电源短路、相线间短路等问题．3．3 CAN 总线的终端电阻检测法车系不同，终端电阻故障的表现形式也有所不同．当终端电阻短路时，CAN H 和CAN L 的两条导线短接在一起，会导致CAN 数据传输失败．而对于终端电阻断路问题，则会有不同的故障表现形式．有的车系会导致CAN 通信失败，有的车系则不会有明显的影响，车辆基本能够正常使用．3．4 CAN 总线的控制模块替换法逐一断开CAN 网络中的控制模块，观察CAN网络的通信状况，若通信恢复正常，则说明故障是被断开的控制模块损坏．3．5 故障波形诊断法通过测试CAN 总线物理层信号来确诊CAN总线的故障．故障波形诊断法是判断CAN 数据导线故障的主要手段，CAN 故障信息通常被存储在故障码存储器中，然而故障记录仅在个别情况下允许简单的诊断．绝大多数时候必须进行详细的检查．通过示波器以波形图的形式，检查CAN-H( CAN-High)与CAN-L( CAN-Low) 的工作情况．通过示波器显示CAN 数据导线的波形情况，从而导出CAN 数据导线的故障情况．按系统可能的故障来源分类，国际标准化组织( ISO) 编制出了CAN数据导线故障列表．下面简单列举出通过示波器检测到CAN 两种工作情况的波形图，以供参考．图1 所示为驱动CAN 正常波形，图2 所示为驱动CAN-H 与CAN-L 短路波形．图1 驱动CAN 总线的正常波形图图2 驱动CAN-H 与CAN-L 短路波形图3．6 控制器匹配及自适应调整控制器匹配，自适应调整是汽车维修服务过程中常见的服务项目．在采用CAN 控制的汽车上，许多车型更换控制模块后不能马上工作，还要对电脑进行编码、还要对控制器或执行器做自适应匹配等操作才能正常工作．4 CAN 总线的故障诊断步骤对于多路信息传输系统的故障诊断，一般采用以下步骤进行:第一步: 了解故障车型的车载CAN 总线系统的特点和功能．如有无唤醒功能、休眠功能等．第二步: 检测汽车电源系统是否存在故障，如交流发电机的输出波形是否正常( 若不正常将导致信号干扰等故障) 等．第三步: 检测车载CAN 总线系统的链路是否存在故障．第四步: 检查节点．如果是节点故障，只能采用替换法进行检测．5 故障实例分析5．1 故障实例一一辆2009 款海马S7，车主反映车辆停几天不用后就无法启动，外接蓄电池后起动正常，车主已经更换了新的蓄电池，并且确认停放车辆时关闭了所有可能引起放电的用电设备．首先检测了蓄电池的技术状况，蓄电池亏电，给蓄电池充电，接下来锁上车门后等待5 min，断开蓄电池负极测量车辆的静态放电量，测得电流为180 mA，S7 车型的正常静态放电电流是10 ～20 mA，用断开熔断丝的方法检查漏电处，当断开ＲOOM 熔断丝后静态放电电流下降到40 mA 左右，查看电路图，发现ＲOOM 熔断丝控制的用电设备较多．逐一断开各用电设备，当断开仪表连接线后，发现静态放电电流马上下降到40 mA 左右，更换了一块新仪表总成，故障依旧，至此，初步怀疑仪表本身无故障，而可能是仪表不能进入休眠状态．继续查阅仪表电路图，将能够影响仪表休眠的因为做了分析，最终怀疑可能是CAN 网络原因造成仪表不能进入休眠状态．打开点火开关，从诊断插座上测量故障车CAN 总线电压，CAN-H 电压为2．62 V，CAN-L 电压为2．43 V，都正常．关闭点火开关并锁上车门后，CAN-H 和CAN-L 电压都为2 V 左右，始终不能降到0 V，由此断定该故障车是由于CAN 不能进入休眠状态而导致车辆蓄电池漏电故障．再次查阅资料，总结出S7 的CAN 网络图，如图3 所示，根据S7 的CAN 网络图分析，初步判断可能是CAN 网络中某个控制模块故障所致，接着断开蓄电池连接线，测量两条CAN 线对地电阻，阻值为3．6 KΩ，正常，但CAN-H 线与CAN-L 线之间电阻阻值却为40Ω左右，正常车应为60Ω左右，分析可能是终端电阻有故障．资料显示S7 的两个终端电阻分别在发动机控制模块ECU 与车身稳定系统ESP 中，如图3 所示．图3 S7 的CAN 网络图断开ESP 控制模块插头，测量诊断座上两根CAN 线间电阻，为60Ω左右，正常值应为120Ω左右．装回ESP 控制模块插头，再断开ECU 控制模块插头进行测量，电阻也为60Ω左右，正常值应为120Ω左右，测量结果说明在ESP 与ECU 控制模块中确实有两个终端电阻，但测量结果显示好像此车有3 个终端电阻，3个120Ω的终端电阻并联，刚好符合40Ω的测量结果．逐一断开各个控制模块，查找另一个终端电阻的位置．当断开CD 后阻值恢复正常值，测量CD 上两根CAN 线针脚间的电阻，为120Ω左右，而正常的CD 内部是不带终端电阻的，断开CD 机插接线后，锁门等待5 min 后，测量整车静态放电电流为10 mA 左右，测量值在正常范围内，更换CD 机后，故障排除．终端电阻的基本功能是阻止信号的反向波，因为反向波叠加在有效信号上，会造成信号失真，破坏CAN 总线数据．而数量不正确的终端电阻却会造成整个CAN 无法进入休眠状态，而且该车型的CAN 电压并不能体现多了个终端电阻的变化，诊断仪也能正常与各个控制模块正常通信，控制模块也无相关故障代码的存储．如果不测量两根CAN 线间的电阻，就无法发现故障原因，在判断CAN 总线故障时，电压、电阻都要测量，在测量电阻时一定要断开蓄电池连接线．5．2 故障实例二一辆2004 帕萨特B5 1．8T 轿车，行驶110 000km，出现发动机起动2 min 秒钟后就自动熄火故障．该故障现象很象防盗报警系统起动了，但是防盗报警灯却始终没有点亮，连接诊断仪，无法重新对防盗系统进行匹配，在发动机控制单元能读到2 个故障码，分别是18056 表示动力系统数据总线通讯失败，17978 表示发动机控制单元被防盗控制单元闭锁．在中央仪表控制单元和网关控制器内也存有01312 号故障码，表示动力系统数据总线有故障或有缺陷．由于发动机不能起动运行，因此也无法对动态数据流进行分析，根据读取故障码分析，该故障应属于CAN 总线系统链路故障．帕萨特B5 1．8T轿车的防盗控制器便安装在仪表总成内，若仪表控制单元与发动机电控单元因链路中断而不能通讯，就会发生“发动机控制单元被防盗控制单元闭锁”的故障，发动机也不能起动运行．因此应当重点检查仪表控制单元到发动机控制单元的网络通讯链路．电路图如图4 所示．图4 帕萨特B5 1．8T 仪表控制单元电路图电路图中圈内所示为仪表控制单元J285 与发动机控制单元J220 相连的双绞线，是一组橙黑和橙棕的双绞线，分别连接到仪表控制单元的T32b /19 和T32b /20，与发动机控制单元的T121 /60 和T121 /58 相连．用示波器测得CAN-H 及CAN-L 波形，如图5 所示．图5 测得的CAN-H 及CAN-L 波形图从波形图可以看出，CAN-H 电压值不到0．5 V，CAN-L 电压值为0 V 左右，正常情况下，当CAN 总线唤醒后，CAN-H 对地电压约为2．65 V．检测结果说明CAN-H 导线发生对地断路故障，也就是仪表控制单元J285 与发动机控制单元的CAN-H 线出现对地断路故障．沿着仪表连接线束向下查找，发现发动机仓与驾驶仓的连接防火墙线孔处，CAN-H 线表皮有磨损并与车身搭铁．修复磨损的导线，清除所有控制器内存储的故障代码，再次读取故障码，所有故障码都不再出现，发动机也能够正常起动了，故障排除．6 结论CAN 总线技术作为一种可靠的汽车计算机网络总线，必将在汽车自动控制技术中得到越来越广泛的应用．作为一名汽车维修技术人员，只有深入理解CAN 总线技术的结构组成、工作原理、技术特点、故障特点及检修检测方法，并在实际工作中不断总结与探索，才能快速、准确地排除采用车载CAN 总线技术的汽车故障．。

10.16638/ki.1671-7988.2020.23.057汽车CAN-BUS系统的故障诊断技术分析张洲，郭阳阳（武汉职业技术学院，湖北武汉430074）摘要：汽车CAN-BUS系统近些年来在汽车通信行业的使用与普及越来越广泛，依靠其系统的可依赖性、可交互性、灵动性强和实时检测等优势，在汽车硬件装备的升级与软件系统的运行中起到了至关重要的作用。

文章针对汽车CAN-BUS的故障诊断技术的发展与应用分析提出几方面粗浅的分析与见解，以供参考。

关键词：汽车CAN-BUS系统；波形分析；故障排查中图分类号：U472.4 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2020)23-181-03Analysis of Fault Diagnosis Technology of Automobile CAN-BUS SystemZhang Zhou, Guo Yangyang( Wuhan V ocational and Technical College, Hubei Wuhan 430074 )Abstract: In recent years, the use and popularization of automotive CAN-BUS systems in the automotive communication industry have become more and more widespread. Relying on the advantages of the system's reliability, interactivity, flexibility and real-time detection, it has been upgraded in automotive hardware equipment. Played a vital role in the operation of the software system. This article puts forward several superficial analysis and insights for the development and application analysis of automobile CAN-BUS fault diagnosis technology for reference.Keywords: Automotive CAN-BUS system; Waveform analysis; TroubleshootingCLC NO.: U472.4 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2020)23-181-031 引言汽车CAN-BUS系统是汽车行业发展至今在车内控电技术的发展取得的产物，它的应用与广泛地投入与实践中，使得汽车电控系统发生了翻天覆地的改变，提高了汽电体统的安全性与稳定性。

凯美瑞车CAN-BUS故障排除随着汽车电子技术的不断发展，CAN-BUS已经成为现代汽车电子系统中最常见的网络类型，其可以在车辆的各个部分之间传递信号和控制命令。

在凯美瑞车辆中，车CAN-BUS被广泛应用于整车诊断和控制系统中。

但是，随着车龄的增加和使用情况的不同，CAN-BUS也可能出现故障。

本文将为您介绍凯美瑞车CAN-BUS故障的排除方法。

首先，对凯美瑞车CAN-BUS故障进行诊断非常重要。

如果您的车辆出现了故障现象，例如发动机灯亮，仪表板出现错误码等情况，建议您使用汽车诊断仪进行故障读取和分析，以确定故障出现的具体位置和原因。

如果您不具备诊断仪或不确定如何使用它，建议您到专业的汽车维修厂进行检查和修理。

其次，凯美瑞车CAN-BUS故障的常见原因有很多，例如传感器故障、线路故障、控制模块故障等。

针对不同的故障原因，我们需要采取不同的排除方法。

例如，如果传感器故障，可以先对传感器引线进行检查和清理；如果线路故障，可以检查线路连接是否良好，并检查电路电源是否正常；如果控制模块故障，可以尝试进行控制模块复位或更换控制模块等。

最后，为了保障凯美瑞车CAN-BUS的正常工作，我们需要注意以下几点：首先是日常保养。

建议车主每隔一段时间进行一次全面的保养，包括量程、清洗和检查钢丝绳，以确保电路、电器和电池的正常运转。

其次是规范行车习惯。

车主在日常行驶中应尽可能规范自己的行车习惯，尽量避免剧烈操作，保证车辆的安全和可靠性。

最后是及时维修。

如果车主发现车辆出现了任何异常现象或故障，应及时到专业的汽车维修厂进行检查和维修，以避免故障进一步扩大或导致车辆安全事故。

总之，凯美瑞车CAN-BUS故障的排除需要我们在日常使用中格外重视。

只有保障车辆的正常运行，才能让我们更加安全和舒适地驾驶汽车。

凯美瑞车CAN-BUS故障排除需要根据具体的故障原因以及车主的实际情况来进行。

在排除故障时，另外一个非常重要的因素就是作为车主你需要有一定的认知，比如说可以看一看故障代码，不要随便拿着手工具乱动引擎，需要更换配件时一定要购买原厂配件等等。

CAN-BUS汽车多路信息传输系统故障类型及检测诊断方法装有CAN-BUS多路信息传输系统的车辆出现故障，维修人员应首先检测汽车多路信息传输系统是否正常。

因为如果多路信息传输系统有故障，则整个汽车多路信息传输系统中的有些信息将无法传输，接收这些信息的电控模块将无法正常工作，从而为故障诊断带来困难。

对于汽车多路信息传输系统故障的维修，应根据多路信息传输系统的具体结构和控制回路具体分析。

一般说来，引起汽车多路信息传输系统故障的原因有三种：一是汽车电源系统引起的故障；二是汽车多路信息传输系统的链路故障；三是汽车多路信息传输系统的节点故障。

1．汽车电源系统故障引起的汽车多路信息传输系统故障1．1故障机理汽车多路信息传输系统的核心部分是含有通讯IC芯片的电控模块ECM，电控模块ECM的正常工作电压在10.5~15.0V的范围内。

如果汽车电源系统提供的工作电压低于该值，就会造成一些对工作电压要求高的电控模块ECM出现短暂的停止工作，从而使整个汽车多路信息传输系统出现短暂的无法通讯。

这种现象就如同用微机故障诊断仪在未起动发动机时就已经设定好要检测的传感器界面，当发动机起动时，往往微机故障诊断仪又回到初始界面。

1．2故障实例1．2．1故障现象一辆上海别克轿车，在车辆行驶过程中，时常出现转速表、里程表、燃油表和水温表指示为零的现象。

1．2．2故障检测过程用TECH2扫描工具（微机故障诊断仪）读取故障代码，发现各个电控模块均没有当前故障代码，而在历史故障代码中出现多个故障代码。

其中：SDM（安全气囊控制模块）中出现U1040——失去与ABS控制模块的对话，U1000——二级功能失效，U1064——失去多重对话，U1016——失去与PCM的对话；IPC （仪表控制模块）中出现U1016——失去与PCM的对话；BCM （车身控制模块）中出现U1000——二级功能失效。

1．2．3故障分析和排除经过故障代码的读取可以知道，该车的多路信息传输系统存在故障，因为OBD-Ⅱ规定U字头的故障代码为汽车多路信息传输系统的故障代码。