CAN总线故障原因及常见故障排除.docx

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1、CAN总线故障原因及常见故障排除CAN线介绍及诊修思路什么是CAN?CAN：全称“ControllerAreaNetwork”,即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初，CAN被设计为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置之间交换信息，形成汽车电子控制网络。CAN发展史20世纪80年代，开始研究用于汽车的串行总线系统；1986年，BoSCh在汽车工程人员协会大会上提出了CAN；1987年，Intel推出了第一片CAN控制芯片一82526；1993年,CAN的国际标准NoI国98公布;21世纪初高档乘用车应用逐步推广到普通乘用车；2017年-至今，在商用车上逐步推广，到国六

2、后大量应用。车辆常见CAN模块T-BOX,TelematicsBOX车载无线服务控制器；TDR,TravelingDataRecorder,行驶记录仪；BCM,BodyControlmodule,车身控制模块；ACU,AirbagControlUnit,安全气囊控制单元；ABS,AntilockBrakingSystem,防抱死系统；EBS,Electronicbrakingsystem,电子制动系统；ICU,InstrumentciusterControlUnit,组合仪表控制单元；OBDLOnboarddiagnosticinterface车载诊断接口；PMS,Particulatemat

3、tersensor,颗粒物传感器；NOxS,NOxsensor,氮氧传感器；ECUElectronicControlUnit,电子控制单元；TPMS,TirepressureMonitoringSystems,胎压监测系统；CAN诊断接口定义时代汽车诊断接口通常有两组CAN线，分别为“通讯/诊断CAN”和“标定CAN”。诊断接口中的6号和14号孔位分别为通讯/诊断CAN的CAN_H和CAN_L线，3号和11号分别为标定CAN的CAN_H和CAN_L线。有此图，诊修CAN线还用担心找不着线吗？CAN线诊修参考技术参数时代汽车的CAN总线有两个120C的终端电阻（大部分车型集成在ECU和仪表中，而

4、福康动力车型则集成在仪表和线束中），因此在CAN网络中测量CAN_H和CAN_L线间的电阻为60C（两个120C的电阻并联后就成了60）o通常情况下，CAN_H线对地电压在2.5V-3.5V左右，CAN_L线对地电压在1.5V-2.5V左右，同一组CAN线的CAN_H和CAN_L电压相加在5V左右。CAN线常见8种故障诊修思路OlCAN-L断路故障表现：某个模块的CANL导线断路时，此模块将无法通信，但其它模块通信正常。诊修思路：若出现故障的模块带有终端电阻，则可通过测量电阻判断，此时诊断接口测得的CANH与CANL间的电阻若为120,则说明有一个终端电阻断路。若出现故障的模块不带终端电阻，则

5、测量无法通信模块导线的导通性或检测此模块。02CAN-H断路故障表现：当某个模块的CANH导线断路，此模块同样无法通信，但其它模块通信正常。诊修思路：若出现故障的模块带有终端电阻，则可通过测量电阻判断，此时诊断接口测得的CANH与CANL间的电阻若为120,则说明有一个终端电阻断路。若出现故障的模块不带终端电阻，则测量无法通信模块导线的导通性或检测此模块。03CAN-H对电源（12V/24V）短路故障表现：当CANH对电源短路时，整个CAN网络无法通信。此时CANH电压等于蓄电池电压（或因线路压降，测得电压略低于蓄电池电压），CANL的电压则“略”低于CANH电压（差值VlV）。诊修思路：诊断

6、时，若实际测量CANH电压与CANL电压符合上述故障表现，即可判定为CANH对电源短路。04CAN-L对电源（12V/24V）短路故障表现：当CANL对电源短路时，整个CAN网络无法通信。此时CANL电压等于蓄电池电压（或因线路压降，测得电压略低于蓄电池电压），CANH的电压则“略”低于CANL电压（差值VIV）。诊修思路：诊断时，若实际测量CANH电压与CANL电压符合上述故障表现，即可判定为CANL对电源短路。故障表现：CANH与地短接时，整个CAN网络无法通信。CANH电压0V,CANL电压约为0.1V。诊修思路：诊断时，CANH为0V,CANL电压0.1V（略高CANH）,且无断路问题

7、，则说明“CANH与地短接”故障。CAN网络无法通信。诊修思路：诊断时，CANL为0V,CANH为0.5V（略高CANL）,且无断路问题，则说明“CANL与地短接”故障。07CAN-L与CAN-H短接CANH/CANL与地电压在2.5V左右，数字万用表的读数基本不变化。诊修思路：通过插拔CAN总线上的控制模块（节点），可以判断是模块故障引起短路还是导线故障引起的短路。逐个断开模块，若电压恢复正常，则说明该模块有问题。若断开所有模块后电压还没有变化，则说明是线路问题。其它模块则通信正常小技巧。诊修思路：诊修时.，可通过测量无法通信模块的电压，判断是否存在该故障。本文总结1、测量CAN线与地电压，

8、可：准确判断出CANH或CANL是否存在与地短接，或与正极短接；辅助判断除短接外的其他情况；2、测量CANH与CANL间电阻,可准确判断出带终端电阻的模块是否断路，或CANH与CANL是否短路，或是否存在虚接（线路内阻较大）；3、可通过仪表显示（主要观察仪表通过CAN信号展现的故障灯及表针状态），判断CAN线是否存在问题。一、CAN总线简介CAN总线即控制器局域网，为串行通信协议，能有效的支持具有很高安全等级的分布实时控制，在汽车电子行业中，使用CAN连接发动机控制单元，传感器，防刹车系统等等，其传输速度可达到IMbit/S。1、CAN总线数据生成CAN总线的数据分为模拟信号与数字信号，模拟信

9、号是由传感器检测得到，并将得到的信号进行转换（A/D）,变成数字信号，送给MCU,由MCU将生成的CAN报文发送到总线上。模拟信号一般显示在指针表上，如气压1,气压2等。数字信号相对简单，可直接由MCU接收，然后将报文发到CAN总线上，如发动机诊断，刹车片磨损等等，一般显示在仪表上。2、CAN信号线CAN传输的两条信号线被称为CAN_H和CAN.Lo通电状态：CAN_H(2.5V)、CAN_L(2.5V)或CAN_L(3.5V)、CAN_H(1.5V)断电状态：CAN_H、CAN_L之间应有6062欧电M值,两个120欧分别在仪表模块和后控模块中，并联后是60欧姆左右。友情提示：用万用表是测不

10、准CAN_H或CAN_L电压的，因为通电后CAN线上的电压在不停变化，而万用表的响应速度很慢，所以测得的电压是并不是当前电压而是电压的有效值。3、唤醒线WAKEUPCAN总线所有模块都有两个WAKEUP引脚，模块内部是连接在一起的，前控模块为WAKEUP输出，其它模块为WAKEUP的输入，连线时总线各模块的WAKEUP都必须与前控连接在一起，当前控电源正常、钥匙1档(ACC档)开时，前控正常工作，WAKEUP输出(输出电压值约等于当前电源电压)，总线其它模块收到WAKEUP信号，模块被唤醒，在电源正常的情况下，各模块开始工作。二、线路和模块的基本检查1、线路的基本检查分为输入和输出线路对输入线

11、路的检查:首先，要找到输入的管脚(各种车的管脚定义不同)；然后将输入的管脚与模块断开；最后对线路是否有信号输入进行检查。对输出线路的检查:首先，确定输出的线路是否断线或搭铁。将管脚与模块断开后测量。然后是测量线路是否有输出。将模块和管脚连接后检查。2、模块的基本检查包括对电源线、地线、唤醒线、CAN线的检查电源的检查：模块上一般有4根左右的电源线，在模块正常工作时，每个电源都应该有24v的电压。地线的检查：模块上一般都有2到3根地线，在模块工作时，这些地线都要和全车的地线接触良好。唤醒线的检查：每个模块都要有1根唤醒线，在模块工作时有24v的电压。CAN线的检查：CAN线在工作时都是2.4v左

12、右的电压。三、汽车CAN总线故障原因CAN总线系统中拥有一个CAN控制器、一个信息收发器、两个数据传输终端及两条数据传输总线，除了数据总线外，其他各元件都置于各控制单元的内部。分析CAN总线系统产生故障的原因一般有以下三种：1.汽车电源系统引起的故障：汽车电控模块的工作电压一般在10.5-15.0V,如果汽车电源系统提供的工作电压不正常，就会使得某些电控模块出现短暂的不正常工作，这会引起整个汽车CAN总线系统出现通信不畅。2 .汽车CAN总线系统的链路故障：当出现通信线路的短路、断路或线路物理性质变化引起通信信号衰减或失真，都会导致多个电控单元工作不正常，使CAN总线系统无法工作。3 .汽车C

13、AN总线系统的节点故障:节点是汽车CAN总线系统中的电控模块,因此节点故障就是电控模块的故障。它包括软件故障即传输协议或软件程序有缺陷或冲突，从而使汽车CAN总线系统通信出现混乱或无法工作，这种故障一般会成批出现；硬件故障一般是电控模块芯片或集成电路故障，造成汽车CAN总线系统无法正常工作。四、CAN总线系统的检测1.终端电阻值测量注意：电阻测量过程中应注意：先断开车辆蓄电池的接线，大约等待5min,直到系统中所有的电容器放完电后再测量，因为控制单元内部电路的电阻是变化的。终端电阻测量结果分析：带有终端电阻的两个控制单元是并联的。单独测量一个终端电阻大约为120C,总值约为60C时，据此可以判

14、断终端电阻正常，但是总的电阻不一定就是60C,其相应阻值依赖于总线的结构，如SG2、SG3内部的电阻，因此，我们可以测量总阻值时，将一个带有终端电阻的控制单元插头拔下，观察总阻值是否发生变化来判断故障，当拔下个带有终端电阻的控制中.元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电阻损坏或是CAN-BUS出现断路。2.电压的测量测量CAN-L或CAN-H的对地电压。(1)PT-CAN的CAN-L对地电压大约为2.4V,CAN-H对地电压大约为2.6V；(2)K-CAN的CAN-L对地电压大约为4.8V,CAN-H对地电压大约为0.2V。这些接近的值根据总线负载可能有

15、大约IoOmV的偏差3 .CAN总线系统的波形测量CAN总线正常波形是CAN-High和CAN-Low电压相等、波形相同、极性相反，通过使用博世FSA740综合检测仪测量波形可以轻松判断故障。测量方法：将仪器第一通道的红色测量端子接CAN-High线，第二通道的红色测量端子接CAN-LOW线，二者的黑色测量端子同时接地。此时，可以在同一界面下同时显示CAN-High和CAN-Low的同步波形。波形分析：(1) CAN-High对地短路：CAN-High的电压置于OV、CAN-Low的电压电位正常，在此故障下，变为里线工作状态。(2) CAN-High对正极短路：CAN-High的电压大约为12

16、V、CAN-Low的电压电位正常，在此故障下，变为单线工作状态。(3) CAN-LOW对地短路：CAN-Low的电压置于OV、CAN-High的电压电位正常，在此故障下，变为里线工作状态。(4) CAN-LOW对正极短路：CAN-LOW的电压大约为12V、CAN-High的电压电位正常，在此故障下，变为单线工作状态。(5) CAN-High对正极通过连接电阻短路：CAN-High线的隐性电压电位拉向正极方向，正常值应为大约OV,受连接电阻所影响，电阻越小隐性电压电位越大，在没有连接电阻的情况下，该电阻值位于蓄电池电压。(6) CAN-High通过连接电阻对地短路：CAN-High的显性电位移向

17、接地方向，正常值应为大约4V,受连接电阻所影响，电阻越小，则显性电压越小，在没有连接电阻的情况下短路，则该电压为0V。(7) CAN-LOW对正极通过连接电阻短路：CAN-LoW线的隐性电压电位拉向正极方向，正常值应大约为5V,受连接电阻所影响，电阻越小则隐性电压电位越大，在没有连接电阻的情况下，该电阻值位于蓄电池电压。(8) CAN-LoW通过连接电阻对地短路：CAN-LoW.的隐性电压电位拉向OV方向，正常值应大约为5V,受连接电阻所影响，电阻越小则隐性电压越小，在没有连接电阻的情况下，该电压值位于为OV电压。(9) CAN-High与CAN-LOW相交：两线波形呈现电压相等、波形相同、极

18、性相同。4 .读取测量数据块使用博世FSA740综合检测仪或其他专用检测仪读取某控制单元数据块，如果显示1,表明被捡控制单元工作正常；如果显示0,则表明被捡控制单元工作不正常。其原因可能是线路断路或该控制单元损坏。五、常见问题举例CAN线常见8种故障诊修思路块通信正常。诊修思路：若出现故障的模块带有终端电阻，则可通过测量电阻判断，此时诊断接口测得的CANH与CANL间的电阻若为120,则说明有一个终端电阻断路。若出现故障的模块不带终端电阻，则测量无法通信模块导线的导通性或检测此模块。02CAN-H断路故障表现：当某个模块的CANH导线断路，此模块同样无法通信，但其它模块通信正常。诊修思路：若出

19、现故障的模块带有终端电阻，则可通过测量电阻判断，此时诊断接口测得的CANH与CANL间的电阻若为120,则说明有一个终端电阻断路。若出现故障的模块不带终端电阻，则测量无法通信模块导线的导通性或检测此模块。03CAN-H对电源（12V/24V）短路故障表现：当CANH对电源短路时，整个CAN网络无法通信。此时CANH电压等于蓄电池电压（或因线路压降，测得电压略低于蓄电池电压），CANL的电压则“略”低于CANH电压（差值VlV）。诊修思路：诊断时，若实际测量CANH电压与CANL电压符合上述故障表现，即可判定为CANH对电源短路。04CAN-L对电源（12V/24V）短路故障表现：当CANL对电

20、源短路时，整个CAN网络无法通信。此时CANL电压等于蓄电池电压（或因线路压降，测得电压略低于蓄电池电压），CANH的电压则“略”低于CANL电压（差值VIV）。诊修思路：诊断时，若实际测量CANH电压与CANL电压符合上述故障表现，即可判定为CANL对电源短路。CANL电压约为0.1V。诊修思路：诊断时，CANH为0V,CANL电压0.1V（略高CANH）,且无断路问题，则说明“CANH与地短接”故障。CAN网络无法通信。诊修思路：诊断时，CANL为0V,CANH为0.5V（略高CANL）,且无断路问题，则说明“CANL与地短接”故障。07CAN-L与CAN-H短接故障表现：CANH与CANL短接在一起时，会导致CAN网络关闭，测得CANH/CANL与地电压在2.5V左右，数字万用表的读数基本不变化。诊修思路：通过插拔CAN总线上的控制模块（节点），可以判断是模块故障引起短路还是导线故障引起的短路。逐个断开模块，若电压恢复正常，则说明该模块有问题。若断开所有模块后电压还没有变化，则说明是线路1月题。08CAN-L与CAN-H导线接反故障表现：当H与L互相接反时，通常接错的那个控制模块将无法通信，其它模块则通信正常小技巧。诊修思路：诊修时.，可通过测量无法通信模块的电压，判断是否存在该故障。