淺析CAN數(shù)據(jù)總線常見故障的波形檢測(cè)方法

蔣浩群

摘 要：在汽車車身系統(tǒng)中，每個(gè)控制單元都是通過總線相互連接的。車載網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)都是通過電信號(hào)傳輸?shù)摹Ｔ诰唧w的工作中，會(huì)出現(xiàn)斷路、短路、線路裝混等問題。采用波形檢測(cè)方法一步步去分析，最終排除故障，保證車載網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：斷路；短路；線路裝混；通信中斷；電信號(hào)

汽車電控系統(tǒng)中，各系統(tǒng)之間需要多個(gè)傳感器提供信號(hào)，在各控制單元中需要實(shí)時(shí)交換。如果在這種情況下，車身每個(gè)系統(tǒng)的電控單元（ECU）之間不適合采用傳統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)連接方式，汽車車身系統(tǒng)的每個(gè)電控單元之間可以通過總線（CAN數(shù)據(jù)總線）互相連接。車載網(wǎng)絡(luò)的信息通過電信號(hào)傳輸。在具體的傳輸工作過程中常會(huì)出現(xiàn)下列幾類故障，我們一一來分析。

一、故障一：CAN數(shù)據(jù)總線的導(dǎo)線斷路（CAN-Low）

故障顯示：發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元CAN-Low線斷路，如圖1所示。

這個(gè)故障的一個(gè)重要特征就是CAN-Low通道出現(xiàn)高于2.5V的電壓，在正常工況是沒有這個(gè)電壓的。這個(gè)信號(hào)無法通過正常的觸發(fā)調(diào)節(jié)顯示出來，因?yàn)檫@種故障不是會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)的，所以也就無法保證肯定會(huì)顯示在屏幕上，于是就利用CAN-Low線在正常工況時(shí)電壓不超過2.5V進(jìn)行觸發(fā)。在觸發(fā)電平為3V時(shí)，觸發(fā)器被調(diào)到通道B，如果CAN-Low線出現(xiàn)斷路，那么這條線上的電壓有時(shí)會(huì)超過2.5V。

故障查詢的其他方法：

（1）按下相應(yīng)控制單元的插頭，檢查觸電是否彎曲。

（2）再次插上插頭，查詢故障存儲(chǔ)器。

（3）如果還是顯示有故障，就再次拔下通信有故障的控制單元插頭；查看電路圖，將與有故障的控制單元直接相連的控制單元插頭拔下；對(duì)于CAN-Low線來說，檢查插頭內(nèi)針腳之間的連接是否斷路。

注意：如果CAN-High線斷路，相應(yīng)地就得先進(jìn)行CAN-High線的檢查。這時(shí)DSO上的故障圖像就向下翻轉(zhuǎn)并在低于2.5V的區(qū)域觸發(fā)器應(yīng)調(diào)到通道A（1.7V）。

二、故障二：CAN-Low線對(duì)蓄電池短路

故障描述：CAN-Low線的故障在于蓄電池電壓，如圖2所示。

讀出的測(cè)量數(shù)據(jù)塊表明：與所有CAN驅(qū)動(dòng)總線上的控制單元通信中斷。

故障查詢的其他方法：

（1）檢查接線柱30和15的導(dǎo)線是否有短路處。

（2）可能的話可目視檢查導(dǎo)線是否有短路處。

（3）分別拔下各控制單元，觀察短路是否仍然存在。

（4）盡可能將數(shù)據(jù)總線分成很多段，以便找出短路點(diǎn)。

三、故障三：一個(gè)或多個(gè)控制單元上的CAN-Low線和CAN-High線接混了

這種故障一般發(fā)生在安裝新件或以前曾經(jīng)修理過數(shù)據(jù)總線的導(dǎo)線的情況下。如圖3所示。診斷內(nèi)容為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元無信號(hào)）/通信。

當(dāng)線接混時(shí)，CAN-Low線上會(huì)出現(xiàn)一條高于2.5V（靜電平）的電壓波形曲線，圖3中也正是利用這個(gè)事實(shí)來顯示的（在DSO左側(cè)CAN-Low線電壓高于2.5V）。

當(dāng)一個(gè)控制單元或一組控制單元的CAN-Low線和CAN-High線接混時(shí)，暫時(shí)在顯示器上不一定就能看出什么差別，出現(xiàn)差別的頻率可能非常低，以至于經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間也不會(huì)顯示出來。如果控制單元接混了，就無法進(jìn)行數(shù)據(jù)交換了，CAN信息中斷導(dǎo)致控制單元彼此相互干擾，這種情況積累多了就會(huì)產(chǎn)生故障幀（即CAN數(shù)據(jù)總線上的故障記錄）。

故障查詢的其他方法：仔細(xì)測(cè)量無法進(jìn)行通信的控制單元和可以進(jìn)行通信的控制單元之間的導(dǎo)線，故障肯定就在這兩個(gè)控制單元之間。

參考文獻(xiàn)：

[1]何宇漾.汽車車身電控技術(shù).中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2014.10.

[2]王風(fēng)軍.汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù).北京理工大學(xué)出版社，2011.09.