淺析CAN數據總線常見故障的波形檢測方法

蔣浩群

摘 要：在汽車車身系統中，每個控制單元都是通過總線相互連接的。車載網絡的信號都是通過電信號傳輸的。在具體的工作中，會出現斷路、短路、線路裝混等問題。采用波形檢測方法一步步去分析，最終排除故障，保證車載網絡的正常運行。

關鍵詞：斷路；短路；線路裝混；通信中斷；電信號

汽車電控系統中，各系統之間需要多個傳感器提供信號，在各控制單元中需要實時交換。如果在這種情況下，車身每個系統的電控單元（ECU）之間不適合采用傳統的點到點連接方式，汽車車身系統的每個電控單元之間可以通過總線（CAN數據總線）互相連接。車載網絡的信息通過電信號傳輸。在具體的傳輸工作過程中常會出現下列幾類故障，我們一一來分析。

一、故障一：CAN數據總線的導線斷路（CAN-Low）

故障顯示：發動機控制單元CAN-Low線斷路，如圖1所示。

這個故障的一個重要特征就是CAN-Low通道出現高于2.5V的電壓，在正常工況是沒有這個電壓的。這個信號無法通過正常的觸發調節顯示出來，因為這種故障不是會經常出現的，所以也就無法保證肯定會顯示在屏幕上，于是就利用CAN-Low線在正常工況時電壓不超過2.5V進行觸發。在觸發電平為3V時，觸發器被調到通道B，如果CAN-Low線出現斷路，那么這條線上的電壓有時會超過2.5V。

故障查詢的其他方法：

（1）按下相應控制單元的插頭，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；對于CAN-Low線來說，檢查插頭內針腳之間的連接是否斷路。

注意：如果CAN-High線斷路，相應地就得先進行CAN-High線的檢查。這時DSO上的故障圖像就向下翻轉并在低于2.5V的區域觸發器應調到通道A（1.7V）。

二、故障二：CAN-Low線對蓄電池短路

故障描述：CAN-Low線的故障在于蓄電池電壓，如圖2所示。

讀出的測量數據塊表明：與所有CAN驅動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的導線是否有短路處。

（2）可能的話可目視檢查導線是否有短路處。

（3）分別拔下各控制單元，觀察短路是否仍然存在。

（4）盡可能將數據總線分成很多段，以便找出短路點。

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

這種故障一般發生在安裝新件或以前曾經修理過數據總線的導線的情況下。如圖3所示。診斷內容為發動機控制單元無信號）/通信。

當線接混時，CAN-Low線上會出現一條高于2.5V（靜電平）的電壓波形曲線，圖3中也正是利用這個事實來顯示的（在DSO左側CAN-Low線電壓高于2.5V）。

當一個控制單元或一組控制單元的CAN-Low線和CAN-High線接混時，暫時在顯示器上不一定就能看出什么差別，出現差別的頻率可能非常低，以至于經過很長時間也不會顯示出來。如果控制單元接混了，就無法進行數據交換了，CAN信息中斷導致控制單元彼此相互干擾，這種情況積累多了就會產生故障幀（即CAN數據總線上的故障記錄）。

故障查詢的其他方法：仔細測量無法進行通信的控制單元和可以進行通信的控制單元之間的導線，故障肯定就在這兩個控制單元之間。

參考文獻：

[1]何宇漾.汽車車身電控技術.中國勞動社會保障出版社，2014.10.

[2]王風軍.汽車車載網絡技術.北京理工大學出版社，2011.09.