浅析CAN数据总线常见故障的波形检测方法

蒋浩群

摘 要：在汽车车身系统中，每个控制单元都是通过总线相互连接的。车载网络的信号都是通过电信号传输的。在具体的工作中，会出现断路、短路、线路装混等问题。采用波形检测方法一步步去分析，最终排除故障，保证车载网络的正常运行。

关键词：断路；短路；线路装混；通信中断；电信号

汽车电控系统中，各系统之间需要多个传感器提供信号，在各控制单元中需要实时交换。如果在这种情况下，车身每个系统的电控单元（ECU）之间不适合采用传统的点到点连接方式，汽车车身系统的每个电控单元之间可以通过总线（CAN数据总线）互相连接。车载网络的信息通过电信号传输。在具体的传输工作过程中常会出现下列几类故障，我们一一来分析。

一、故障一：CAN数据总线的导线断路（CAN-Low）

故障显示：发动机控制单元CAN-Low线断路，如图1所示。

这个故障的一个重要特征就是CAN-Low通道出现高于2.5V的电压，在正常工况是没有这个电压的。这个信号无法通过正常的触发调节显示出来，因为这种故障不是会经常出现的，所以也就无法保证肯定会显示在屏幕上，于是就利用CAN-Low线在正常工况时电压不超过2.5V进行触发。在触发电平为3V时，触发器被调到通道B，如果CAN-Low线出现断路，那么这条线上的电压有时会超过2.5V。

故障查询的其他方法：

（1）按下相应控制单元的插头，检查触电是否弯曲。

（2）再次插上插头，查询故障存储器。

（3）如果还是显示有故障，就再次拔下通信有故障的控制单元插头；查看电路图，将与有故障的控制单元直接相连的控制单元插头拔下；对于CAN-Low线来说，检查插头内针脚之间的连接是否断路。

注意：如果CAN-High线断路，相应地就得先进行CAN-High线的检查。这时DSO上的故障图像就向下翻转并在低于2.5V的区域触发器应调到通道A（1.7V）。

二、故障二：CAN-Low线对蓄电池短路

故障描述：CAN-Low线的故障在于蓄电池电压，如图2所示。

读出的测量数据块表明：与所有CAN驱动总线上的控制单元通信中断。

故障查询的其他方法：

（1）检查接线柱30和15的导线是否有短路处。

（2）可能的话可目视检查导线是否有短路处。

（3）分别拔下各控制单元，观察短路是否仍然存在。

（4）尽可能将数据总线分成很多段，以便找出短路点。

三、故障三：一个或多个控制单元上的CAN-Low线和CAN-High线接混了

这种故障一般发生在安装新件或以前曾经修理过数据总线的导线的情况下。如图3所示。诊断内容为发动机控制单元无信号）/通信。

当线接混时，CAN-Low線上会出现一条高于2.5V（静电平）的电压波形曲线，图3中也正是利用这个事实来显示的（在DSO左侧CAN-Low线电压高于2.5V）。

当一个控制单元或一组控制单元的CAN-Low线和CAN-High线接混时，暂时在显示器上不一定就能看出什么差别，出现差别的频率可能非常低，以至于经过很长时间也不会显示出来。如果控制单元接混了，就无法进行数据交换了，CAN信息中断导致控制单元彼此相互干扰，这种情况积累多了就会产生故障帧（即CAN数据总线上的故障记录）。

故障查询的其他方法：仔细测量无法进行通信的控制单元和可以进行通信的控制单元之间的导线，故障肯定就在这两个控制单元之间。

参考文献：

[1]何宇漾.汽车车身电控技术.中国劳动社会保障出版社，2014.10.

[2]王风军.汽车车载网络技术.北京理工大学出版社，2011.09.