汽车CAN总线分析及故障检测维修案例

【摘 要】 伴随着汽车业的发展，汽车内部设备配件逐渐增加，传统方式的通信方式已经不能满足汽车现代化的具体要求。汽车CAN总线技术作为一种全新的信息通信方式，在信息资源的传递和共享方面起到关键作用，并可有效减少线束的长度和节点数量，在汽车行业得到了普遍的应用。有鉴于此，本文主要分析了汽车CAN总线技术的故障及检测和维修的方法。

【关键词】 汽车CAN总线 故障分析 检测 维修

1 CAN总线技术的概况

CAN的全称是Controller Area Network，也就是俗称的控制器局域网，是指将汽车上多个控制器整合在网络中。

汽车CAN总线技术拥有独立的特性，CAN总线符合国际标准，可以应用于不同型号控制单元的数据传输。控制单元对所传输的信息进行实时检测，检测到故障后存储故障码。如果数据扩展以增加新的信息，只需要将软件升级及可完成。

2 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个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。

3 总线技术的故障检测

3.1 汽车电源系统引起的故障

汽车信息传输系统的核心部分是电控模块，电控模块的正常工作电压在10.5-15.0V的范围内。假如汽车电源系统提供的正常工作电压低于此值，就会造成一些对工作电压要求高的电控模块出现停止工作的状态，从而使整个汽车信息传输系统出现无法通讯的现象。通过对故障代码的分析和了解可以得出故障的原因和处理方法。由于故障代码具有间歇性，因此一次断定为这根电源线发生间歇断路故障。

3.2 节点故障

节点故障属于电控模块故障，也就是信息传输系统中的故障，因此节点故障也就是电控模块的故障。节点故障包括软件故障和硬件故障。其中硬件故障一般是指芯片和集成电路的故障，造成汽车信息传输系统不能正常运行。软件故障主要是指汽车信息传输系统通讯出现故障，这种类型的故障一般成批地出现，并且不可维修。因此，对于节点的故障问题，一般只有采用替换的方法进行检测。通过对故障分析和读取故障代码，可以判断其故障的原因，用替换法试换安全气囊控制单元，故障得以排除。

3.3 链路故障

汽车CAN总线的链路故障也就是通讯线路的故障问题。当汽车信号传输系统出现通讯线路故障时，会导致通信线路短路，通讯信号失真，还可能会引起电控系统错误动作。但是通过对故障的检测与排除，可以发现故障的原因，最终可以排除故障。

4 CAN总线技术的的故障维修

在汽车上安装有CAN总线技术，当车辆出现故障时，汽车修理员首先应该检测的是汽车信息传输系统是否正常。如果信息传输系统有故障，则整个汽车信息传输系统无法正常运行，从而给故障诊断带来不便。CAN总线技术有故障自诊模式，系统通过自诊读出相应的故障代码。对于汽车CAN信息传输系统故障的维修，应根据信息传输系统的具体结构进行具体分析处理。

4.1 电阻的测量

汽车终端电阻中的两个控制单元是相互连接的，因此两个终端电阻是并联的。当一个带有终端电阻的控制单元拔下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终端电阻损坏出现断路。如果在拔下控制单元后显示的阻值变成无穷大，则可能是连接中的控制单元终端电阻损坏，或是该控制单元的CAN―BUS出现故障。当测量的结果为每一个终端电阻大约为120Ω，而总值为60Ω时，可以判断连接电阻是正常的，但是终端电阻不一定就是120Ω，其相应的阻值依赖于总线的结构。

4.2 CAN导线的维修

当信号传输系统中的导线有破损和短路时，则需要接线，每段接线长度应该 小于50mm，其中每两段接线之间长度应该大于或等于100mm，此外每条导线长度不应该超过5m，否则可能会导致导线所传输的脉冲信号会失真。

案例：车型：起亚 VQ MPV 年款：2007年 里程：90000KM

故障现象：打开开车钥匙时，近光灯常亮，踩刹车时刹车灯不亮，顶灯开至DOOR时，阅读灯闪烁，中门无法自动打开。

故障诊断：据以上现象怀疑是CAN故障，已处于失效状态。用HI-DSSCANERS扫描，发现RAN无法进入，故怀疑是RAM的电路故障。

在左A柱下方找到CAN的短路器，测4#和11#端子的电压分别是6.5V 0.1V与其它CAN线相比，电压正常。测RAM的BEC-RF插头的37#.38#与CAN线的4#.11# 导通性良好，对地无短路现象。试更换RAM，故障依旧。

用HI-DSSCANERS进入电动门系统，阅读数据流，发现电池电压达15V，实测电池电压只有12V，这15V是虚电。因顶灯是由RAM控制，又出现顶灯闪烁故障，查电路图，RAM电源由BCM-RF1插头的8#11#39# 40# 供给的，测以上端子均正常。RAM的搭铁由BCM-RF1的17#和BEC-RF1的39#接地。用万用表测BEC-RF1的39#时，无接地。试飞线，故障消失。

处理措施：查电路图，BEC-RF1的39#是由G45接地，在左后窗下找到G45，发现其固定螺丝松动，将其拧紧。

5 结语

综上所述，将CAN总线技术应用于汽车上，有助于提高操纵的稳定性和运行的安全性，给汽车业的发展注入新的活力。随着汽车CAN总线技术的不断完善，作为汽车维修人员必须全面了解CAN总线技术。因为只有这样，才能适应汽车CAN总线技术的进一步发展，从而保证准确、快速地排除汽车故障。

参考文献：

[1]鲁植雄.汽车CAN总线故障诊断图解[M].江苏科学技术出版社.

[2]李俊玲.汽车CAN总线控制系统故障诊断探讨[J].现代商贸工业，2012（10）.