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。
汽车问题
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。单独测量一个终端电阻大约为120Ω，总值约为60Ω时，据此可以判断终端电阻正常，但是总的电阻不一定就是60Ω，其相应阻值依赖于总线的结构，如SG2、SG3内部的电阻，因此，我们可以测量总阻值时，将一个带有终端电阻的控制单元插头拔下，观察总阻值是否发生变化来判断故障，当拔下一个带有终端电阻的控制单元插头后测量的阻值没有发生变化，则说明系统中存在问题，可能是被拔下的控制单元电阻损坏或是CAN-BUS出现断路。
2.电压的测量
测量CAN-L或CAN-H的对地电压。
（1）PT-CAN的CAN-L对地电压大约为2.4 V，CAN-H对地电压大约为2.6 V；
（2）K-CAN的CAN-L对地电压大约为4.8 V，CAN-H对地电压大约为0.2 V。
这些接近的值根据总线负载可能有大约100 mV的偏差
3.CAN总线系统的波形测量
CAN总线正常波形是CAN-High和CAN-Low电压相等、波形相同、极性相反，通过使用博世FSA740综合检测仪测量波形可以轻松判断故障。
测量方法：将仪器第一通道的红测量端子接CAN-High线，第二通道的红测量端子接CAN-Low线，二者的黑测量端子同时接地。此时，可以在同一界面下同时显示CAN-High和CAN-Low的同步波形。
波形分析：
（1）CAN-High对地短路：CAN-High的电压置于0V、CAN-Low的电压电位正常，在此故障下，变为单线工作状态。
（2）CAN-High对正极短路：CAN-High的电压大约为12V、CAN-Low的电压电位正常，在此故障下，变为单线工作状态。
（3）CAN-Low对地短路：CAN-Low的电压置于0V、CAN-High的电压电位正常，在此故障下，变为单线工作状态。
（4）CAN-Low对正极短路：CAN-Low的电压大约为12V、CAN--High的电压电位正常，在此故障下，变为单线工作状态。
（5）CAN-High对正极通过连接电阻短路：CAN-High线的隐性电压电位拉向正极方向，正常值应为大约0V，受连接电阻所影响，电阻越小隐性电压电位越大，在没有连接电阻的情况下，该电阻值位于蓄电池电压。
（6）CAN-High通过连接电阻对地短路：CAN-High的显性电位移向接地方向，正常值应为大约4V，受连接电阻所影响，电阻越小，则显性电压越小，在没有连接电阻的情况下短路，则该电压为0V。
（7）CAN-Low对正极通过连接电阻短路：CAN-Low线的隐性电压电位拉向正极方向，正常值应大约为5V，受连接电阻所影响，电阻越小则隐性电压电位越大，在没有连接电阻的情况下，该电阻值位于蓄电池电压。
（8）CAN-Low通过连接电阻对地短路：CAN-Low-的隐性电压电位拉向0V方向，正常值应大约为5V，受连接电阻所影响，电阻越小则隐性电压越小，在没有连接电阻的情况下，该电压值位于为0V电压。
（9）CAN-High与CAN-Low相交：两线波形呈现电压相等、波形相同、极性相同。
4.读取测量数据块
使用博世FSA740综合检测仪或其他专用检测仪读取某控制单元数据块，如果显示1，表明被捡控制单元工作正常；如果显示0，则表明被捡控制单元工作不正常。其原因可能是线路断路或该控制单元损坏。
三、结语
目前，汽车CAN总线技术的应用越来越广泛，汽车维修人员必须深入掌握汽车CAN总线技术的结构组成、工作原理、故障特点及维修排除方法，只有这样，才能适应汽车CAN总线这一新技术对汽车维修人员的要求，从而保证快速、准确地排除装配有CAN总线的汽车故障。
作者简介：陈建军，1992年7月毕业于重庆交通学院汽车运用工程专业，从事多年的汽车维修工作，目前在海南省技师学院任教。