CAN總線的汽車檢測技術解析

楊麗君，陳 珍

(湖北工業職業技術學院，湖北 十堰 442000)

0 引言

汽車行業在技術性創新的過程中，電控系統研發升級以電子技術為主，為了使各個電控系統實現有效數據共享，避免應用大量導線、傳感器，可采取CAN總線技術進行優化。基于汽車發動機控制系統、傳動控制系統，CAN總線作為一種檢測技術，有利于提高駕駛過程中的舒適度，通過CAN總線全方位分析汽車運行狀態，也能夠加強行駛過程的安全性。所以，汽車檢測中使用CAN總線技術十分普遍。

1 CAN總線檢測技術特點

CAN總線本質上是一種串行通信多主式局域網總線，成本低、傳輸時效性高、抗干擾性強，傳輸距離最高為10 km，數據傳輸率能夠達到1 MB·s-1，可用于所有單元的共享通信[1]。CAN總線系統控制器提前設置好程序，控制單元也會根據提前設定的指令傳輸信息。

CAN總線的組成主體為雙絞線，其中一條信號線標志為CAN-H，另外一條標志為CAN-L。因為汽車內部包含大量用電設備，所以難免會影響到CAN總線通信質量。兩條CAN總線之間的組成主要采用雙絞線形式，盡可能地杜絕干擾后續影響。數據總線末端的CAN-H、CAN-L中間，包含2個阻值為120 Ω并聯電阻，總阻值是60 Ω，即為終端電阻。利用示波器測量CAN總線標準信號波形，發現CAN-H、CAN-L波形的變化方向相反。如果CAN總線線路靜止，那么CAN-H、CAN-L信號線則沒有激活，電壓數值是2.5 V，電壓壓差是0。當CAN信號線激活之后，CAN-H信號線路電壓數值是3.5 V，另外一條CAN-L線路電壓則為1.5 V，電壓壓差控制在2 V。

2 CAN總線汽車檢測側重點

2.1 線路基礎檢測

CAN總線線路檢測包含兩個部分，即輸出線路、輸入線路。第一，輸入線路檢測需要確定輸入管腳所在位置，汽車型號不同，對管腳的定義也會有差異。此外，將輸入管腳、模塊斷開，再對線路信號輸入的實際情況進行檢查[2]。第二，輸出線路檢測應該確定輸出線路搭鐵、斷線狀況，模塊、管腳斷開后便可進行測量。檢測線路輸出正常，確定管腳、模塊已經連接，便可展開線路的基礎檢測。

2.2 模塊檢測

模塊檢測的對象包括電源線、喚醒線、地線、CAN線。檢測電源線時，模塊電源線總量大多為4根，當模塊正常運行，各個電源電壓必須達到24 V。檢測地線時，模塊地線數量大多為3根，所以模塊正常運行時地線和汽車地線可以達到穩定的連接。檢測喚醒線時，模塊喚醒線通常只有1根，模塊在正常運行時電壓應該達到24 V。檢測CAN線同樣要在正常工作狀態，保證CAN線電壓達到24 V。

3 CAN總線汽車檢測技術與應用

3.1 CAN總線汽車檢測設計總體要求

汽車最為重要的是檢測綜合性能，檢測對象包括數據處理、總體控制配件、四重工位體系。主控體系、工位體系屬于框架網絡體系，數值處理環節必須要以總控體系為依托，串聯NT系統檢測服務器，該數值處理方法需要將CAN總線當作核心，隨之設置總線拓撲。網絡處理期間車體運行數據實時共享。工位機采用打印報表，負責統計汽車在運行期間產生的所有數值。總線測定期間，所有類型的零配件必須和CAN總線系統接口一一銜接，確保每個工位利用傳感器采集、檢查數據[3]。DSP內部連接配套工位、單片機，搭建嵌入式控制系統，可直接代替傳統工控機負責汽車檢測工作，同時應用并聯形式與總線連接。CAN路徑中的設備無需連接下位機、工控機，有利于節省成本。

3.2 設置自帶接口

CAN與不同形式的接口模板都能夠有效關聯，其中涵蓋了微處理器、獨立通信控制配件，此類型的接口模板將總線框架內收發器銜接起來，創建具備實時性特點的嵌入體系。在自帶接口的作用下，還可以設定總線根本通信協議，按照檢測要求設置好關聯性能、接口卡流程，還可以檢測汽車運行狀態。通常下位機是以測定儀表的形式應用，微處理器作用是對傳感器運行實時產生的數值進行辨認、初始化處理。如此一來，下位機可以接收、傳輸數據。總線連接口分為總線串聯控制器、配套收發設備，與控制模板體系中的所有總線一致，可以在汽車檢測期間劃分單機片類型，在不同的工作狀態下選擇相對應的執行機構，控制模塊在串聯之后組合成為完整的體系，與外圍設備連接。

3.3 CAN導線檢測

因為CAN導線數量整體來說比較多，而且導線各有不同的用處，所以針對CAN導線的檢測，要按照實際情況選擇檢測方式。總體而言，一旦導線出現磨損，維修需要控制在5 cm以內，否則磨損導線可能會和其他導線相交導致更為嚴重的故障。此外，若導線故障發生在中間部位，維修人員要避免汽車系統運行信號受干擾，降低控制系統運行穩定性。

3.4 自我診斷及數據流檢測

CAN總線系統具有自我診斷功能，若總線系統發生故障，不能及時接收、處理數據，總線系統內的控制單元便會馬上向處理器反饋故障信息，若控制單元存在故障無法產生實時數據，其他控制單元將會通過故障碼反饋故障，對檢測工作提供針對性的指導。部分控制單元接收收發器傳輸信息時無法保證準確性，也不會形成故障碼，但卻可以接收到總線系統傳遞的信號，從而生成故障相關數據，為維修、檢測提供方便。按故障碼解決故障，務必要依據各個控制系統的關聯與傳輸數據，方可判定故障所在位置、造成的危害[4]。

3.5 CAN通信檢測

CAN總線系統作為通信機制具有一定的復雜性，系統內部的所有控制單元連接十分密切，而且各個控制單元之間具有相互制約與影響的關系，各組成單元同時以獨立形式運行。實施CAN通信檢測期間，工作人員可按照實際情況展開單獨檢測。特別是CAN系統通訊情況檢測，建議采取分項檢測的形式，保證每個分項都能夠穩定運行。組織分項檢測時，若設備顯示數字為“1”，則代表控制單元信息通信沒有故障，若儀器設備顯示數字為“0”，則代表對應控制系統內部存在通訊故障，采用相應的測量技術便可分析出故障原因。待發現具體問題之后便可將其解決，有效排除故障對汽車系統帶來的影響。

4 結語

綜上所述，汽車檢測作為生產制造階段的重要環節，對于汽車生產企業與技術人員而言，必須掌握各項檢測技術的應用要點，在生產制造階段發現故障并且及時排查與解決。應用CAN總線檢測技術，可以更加全面地發現汽車系統內部存在的故障，由技術人員及時總結故障原因后將其排除。不僅可以提高汽車設計、生產、制造水平，還可以憑借CAN總線檢測技術，深入排查故障，滿足后期汽車駕駛、運行對于安全性的要求，提高駕駛舒適度，應用CAN總線技術做好汽車檢測與維修，能切實提升我國汽車檢測技術水平。

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