基于CAN總線的汽車檢測技術研究

郭興龍 楊天星

摘 要：為了切實提升汽車檢測設備數據傳輸的實時性、可靠性，人們推出了基于CAN 總線技術的汽車檢測技術。文章通過闡述CAN 總線的內涵特征，對CAN 總線在汽車檢測技術中的應用進行探討，旨在為如何促進汽車檢測工作的有序開展研究適用提供一些思路。

關鍵詞：CAN總線；汽車；檢測技術

引言

伴隨社會經濟的不斷進步，為我國交通運輸業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了有利契機，汽車儼然轉變成當前人們日常生活中不可或缺的一種交通工具。為了切實提升汽車檢測設備數據傳輸的實時性、可靠性，人們推出了基于CAN 總線技術的汽車檢測技術。由此可見，對CAN 總線的汽車檢測技術開展研究有著十分重要的現實意義。

一、汽車CAN總線技術特征及原理

汽車CAN總線技術，是一種新型的電控技術，可以將汽車中各個電控單元集結起來，運用中央控制器對其進行連接，形成汽車電子控制網，其結構比較復雜、比較多元，這樣可以全方位的控制各個電子單元，增進相互間的協(xié)調性，使其工作過程中可以相互貫通、相互配合，更好地控制車輛，避免發(fā)生故障。

在CAN總線中，每個節(jié)點都有固定的地址和數據，經由控制單元發(fā)出時，經過控制器的科學處理，轉化成電信號。然后將這些電信號再傳輸到控制單元，并進行詳細的檢測和分析，檢查是否符合單元需要。在CAN總線技術的構成中，網關是最為關鍵的組成部分。它與各節(jié)點的通信方式可以從以下幾方面來分析。

一方面，當汽車啟動時，網關可以向控制單元傳遞自檢信號，并且對電控單元返回的數據進行有效的分析和處理，避免電控單元出現問題時引起汽車故障，影響人們的正常使用。

另一方面是在車輛運行階段，通過各控制單元傳遞的數據及收發(fā)狀態(tài)，運用監(jiān)控單元對其進行監(jiān)測，發(fā)現問題時可以發(fā)出報警信號，第一時間傳達給車主，并及時啟動緊急處理程序，對車輛存在的危險進行預防，大大保證了車輛和人員的安全性。同時，也可以有效地監(jiān)測車主在駕駛過程中對于各系統(tǒng)轉換操作是否符合駕駛標準，檢查車輛的各項參數是否正常，為車輛在行駛中的健康狀況，提供良好的檢測途徑。

最后一方面是可以刷新周期性的通信數據。通過控制單元的對比和分析，定期檢查車輛在周期使用中的各項數據，看其是否合乎行使標準。例如：發(fā)動機轉速、變速箱、車輛速度等，確保車輛的良好狀況，保障人們的生命安全。

二、汽車CAN總線數據傳輸系統(tǒng)系統(tǒng)構成

在現代汽車的電控單元當中包括ASR控制系統(tǒng)，牽引力控制系統(tǒng)，懸架控制系統(tǒng)，儀表管理系統(tǒng)，車燈控制系統(tǒng)以及中央門鎖系統(tǒng)等。當結合以上所有系統(tǒng)之后就能夠形成實時控制系統(tǒng)。在發(fā)出指令之后需要確保在規(guī)定時間內能夠接收到響應，避免出現嚴重安全事故。要求汽車CAN通信網絡波特率比較高。汽車在實際運營期間各個節(jié)點會產生數據交換，如果汽車的每一個節(jié)點均設置在相同CAN網絡上，并且通過1個CAN網絡實現節(jié)點通信，當信息管理配置出現問題時將會顯著加大總線負荷，降低系統(tǒng)實時響應速度。該種情況在實時系統(tǒng)不合理，所以在分析汽車節(jié)點實時性之后，需要按照實際要求設置三個不同速率的CAN通信網絡，并且按照嚴格程度將其組成高速CAN通信網絡和中速CAN通信網絡以及低速CAN通信網絡，并且利用網關將不同速率的CAN通信網絡連接為一個整體，使每一個節(jié)點之間都能夠共享信息。

三、汽車CAN總線技術的檢測維修

2.1波形檢測

在CZN總線中，存在兩種波形通信，一種是CANhigh、一種是CAN-low。維修人員可以利用示波器對兩種通信形式進行檢測，通過同一界面的顯示，進行兩者間的對比分析，使維修人員一目了然，很容易找出故障節(jié)點。在檢測過程中，要注意正確的正負極連接方式，以示波器的正極連接CAN-high，正極連接CAN-low，將兩個通道的負極同時接地，利用兩者間的電壓差異進行分析、檢測，可以準確地判斷出故障位置，更好地對其進行修復。

2.2終端電阻的測量

由于汽車的多個電控系統(tǒng)都集結在兩個終端電阻中，并且終端電阻又集中在兩個控制單元，相互間又處于并聯(lián)狀態(tài)。所以當總線系統(tǒng)出現故障時，維修人員只需對終端電阻進行檢測就可以探測出總線系統(tǒng)的故障節(jié)點。通常情況下，當電阻總值在60歐姆，終端電阻值在120歐姆時，都屬于正常工作狀態(tài)。如果拔掉一根終端端電阻后，總電阻值沒有發(fā)生變化，就說明CAN總線系統(tǒng)出現了短路及電阻損壞的現象，反之，則是控制單元的終端電阻受到損壞。通過終端電阻的測量，可以有效的減輕維修人員的工作負擔，很好的判斷出CAN總線系統(tǒng)的故障所在，為車輛維修提供了方便快捷的途徑。

2.3測量數據塊中的CAN通信狀態(tài)

CAN總線系統(tǒng)是一種復雜、綜合的電控技術。維修人員在對其檢測時，可以利用專業(yè)的檢測儀器對各個控制單元，進行分項的檢測。這樣可以全面發(fā)現控制單元間的數據傳輸情況是否正常，當儀器上顯示1時，說明該控制單元的傳遞和接收狀態(tài)一切正常。而顯示0時，則代表該控制單元不能正常運轉，總線系統(tǒng)出現了故障，通過分析和研究表明，基本都是控制單元與網關之間的系統(tǒng)中斷所導致，也有可能是沒有安裝該系統(tǒng)單元，這種因素一般很少出現，但也不得不防。

2.4合理調節(jié)自帶接口

CAN總線涉及的多種不同接口模塊，均包括8位布設的微處理設備、獨立架構下的通信控制配件。它們通過與總線框架中的收發(fā)器進行連接，構建起實時特性的嵌入體系。該種自帶接口，調節(jié)由總線必備的根本通信協(xié)議，達成關聯(lián)性能。接口卡具備特有的流程，下位機可等同于測定儀表，微處理器可對傳感器中的實時數據進行呈現，并且進行初始化處理。該種下位機，還可靈活地對實時動態(tài)數據進行接收、傳輸必備信息。總線連接接口主要包括總線串聯(lián)的控制器、想配套的收發(fā)裝置，該種控制模塊，對于體系中的所有總線均是相一致的。檢測體系中特定的多樣單元被單片機劃分成多種不同種類，它們有著各不相同的執(zhí)行機構，并且被連接成一個系統(tǒng)的有機體系，與局部的微控制器、接口配件等開展連接。

2.5汽車CAN導線的維修

維修人員在對CAN導線進行維修時，一定要根據實際的導線故障情況而定，采取相應的解救措施。如導線出現破損時，就要選擇距離在5厘米的接線方法，這樣可以防止出現雙線混淆的情況，導致連電現象發(fā)生。而如果在導線中央出現故障時，切記不要將切點斷開，只能采取在10厘米之外的距離進行重新接線，以防出現信號干擾，影響駕駛員對車輛信號的判斷。

四、結束語

總之，隨著我國交通運輸業(yè)的不斷發(fā)展，汽車在社會發(fā)展中扮演著越來越重要的角色。將CAN 總線應用于汽車檢測中，一方面可提升汽車檢測質量、效率，另一方面可促進收獲可觀的經濟效益。鑒于此，汽車生產企業(yè)相關人員務必要不斷鉆研研究、總結經驗、全面分析，提高對CAN 總線內涵特征的有效認識，推動CAN 總線在汽車檢測技術中的科學合理應用，積極促進汽車檢測工作的有序開展。

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