浅析快速诊断CAN总线常见故障

王雷

摘 要：CAN总线通信故障是汽车运用技术技能竞赛中比较常见的一个故障类型，笔者经过学习、研究和实践，在此总结出快速诊断CAN常见故障一些思路和方法。

关键词：CAN总线;故障诊断;故障分析;诊断方法

1 观察故障现象要有科学的检查方法

众所周知，对于诊断故障而言，细心观察故障现象必不可少，它对快速确定故障类型，判断大致方位，理清排故思路，起着至关重要的作用。我们来看，一辆2016款科鲁兹自动挡，L3G发动机的整车，启动发动机，起动机不运转，无法启动。我们应当如何采用科学的方法，发现有用的故障现象呢？

1.1 观察仪表异常显示

打开点火开关，观察仪表指示灯，收集有用的信息。

故障灯亮起的有ABS警报灯，发动机故障指示灯，TCS状态指示灯;燃油指示灯、水温表指示到0，仪表中间文字信息提示：请检修助理转向系统，右下方档位指示灯P档不显示。

1.2 换挡收集信息

1.保持点火开关打开，低头观察变速杆区域，发现P档灯和刹车灯都不亮;

2.踩下制动踏板，变换档位，发现仪表盘无法显示档位信息，并且变换到任何一个档位，档位灯都不亮。

1.3 使用解码仪收集信息

连接博世诊断仪，发现发动机控制模块，变速箱控制模块、电子刹车控制模块，电动转向控制模块都无法进入，显示通讯错误。

经过初步的检查，总结下故障现象：发动机无法启动，起动机不转，打开点火开关，仪表各种故障指示灯点亮，仪表无法显示档位信息，档位杆边的小灯和刹车灯不亮，解码仪无法进入多个系统的控制模塊。这一系列的现象，很明确的指向了CAN总线的通信故障。

2 分析科鲁兹通信示意图

为了便于CAN总线通讯原理，笔者根据科鲁兹通信系统原图，整理了一副CAN总线通讯简图，如图1所示，图中有K9车身控制模块、K20发动机控制模块、K17电子制动控制模块、K43动力转向控制模块、变速器Q8电磁阀控制总成，CAN总线将这些模块串联在一起。

这些模块由于是串联的关系，当高CAN+线和高CAN-线出现故障，可能导致多个系统故障，此时仪表会点亮多个故障灯，具体影响到哪几个系统，还需根据故障的类型来看。今天，对CAN总线的原理不再赘述，主要讲解诊断排除的方法。

3 诊断故障的知识储备

3.1 诊断接口分析

如图2所示，16位的诊断接口，实际有8个有用的端子。各端子含义是：1号低速GMLAN串行数据线，3、4号搭铁，6号高速GMLAN串行数据（+）1，12号高速GMLAN串行数据（+）2，13号高速GMLAN串行数据（-）2，14号（14）高速GMLAN串行数据（-）1，16号为电源线。

其中，6号是高CAN线+1，14号为高CAN线-1。

4 测量诊断接口6号与14号端子阻值原理

如图3所示，断掉蓄电池负极后，测量诊断接口6号端子和14端子之间阻值，系统正常无故障应该为60Ω。而CAN线其中一根断路，阻值为120Ω;CAN线两两短路，阻值应该为0;CAN线对电源或者对地短路，阻值也为60Ω。

5 诊断排除流程

5.1 高CAN +和高CAN-两两短路

采用科学的检查方法，快速诊断方法为：

1.断开蓄电池负极，测量诊断接口6和14间的阻值，为0Ω，很明显是高CAN +和高CAN-两两短路故障。为了进一步缩小故障范围，定位准确短路位置，接下来采用节点测量法。

2.按照图4所示位置，拔下X114插头，测量诊断接口6和14间的阻值，根据图1分析，如仍为0Ω，则X114到T19电源变压器之间的CAN线两两短路;如为120Ω，则X114插头到发动机控制模块X1插头之间的CAN线两两短路。这一步骤解决以X114插头为界，上游区短路还是下游区短路。假设下游区短路，还需继续断下游区的插头。

3.接下来将X114插头插好，再拔下X190插头，继续测量诊断接口6和14间的阻值，如阻值为0，则故障点为X190插头2号端子、3号端子与X114插头3号端子、4号端子之间的CAN线两两短路;如阻值为120Ω，则故障点为X190插头2号端子、3号端子与K20发动机控制模块X1插头9号端子、10号端子之间的CAN线两两短路。

故障排除后，如图1所示，再次测量诊断接口6和14间的阻值，为60Ω。

5.2 高CAN +和高CAN-线单根对地短路

由于只要是短路，整个CAN系统都无法通讯，所以，所有的短路故障现象都一样。根据图1，诊断方法为：

1.断开蓄电池负极，测量诊断接口6和14间的阻值，为60Ω。虽然6和14端子间阻值正常，但根据故障现象，则需要进一步测量以确定是CAN线短路故障。

2.分别测量诊断接口6号端子和接地阻值，14号端子和接地的阻值，假设6号端子对地阻值为0Ω，则为高CAN+线对地短路。

3.从中间断开X114，测量诊断接口6端子对地阻值，如为0Ω，则X114到T19电源变压器之间的高CAN+线对地短路;如为无穷大，则X114到K20发动机控制模块X1之间的高CAN线+对地短路，这一步骤解决以X114为界，上游区对地短路还是下游区对地短路。如下游区对地短路，还需继续断下游区的插头。

4.接下来将X114插头插好，再断开X190插头，继续测量诊断接口6与接地的阻值。根据实测，确定最终故障点为哪段高CAN+线对地短路。

5.3 高CAN +和高CAN-线单根对电源短路

1.断开蓄电池负极，测量诊断接口6和14间的阻值，为60Ω。

2.分别测量诊断接口6号端子和接地阻值，14号端子和接地的阻值，发现对地阻值都无穷大，则排除CAN线对地短路故障的可能。

3.断开T19电源变压器模块和K20发动机控制模块，分别测量诊断接口6号端子和14号端子是否有电。假设6号端子有12V电，14号端子为0V，难么故障为高CAN+对电源短路。必须同时断掉T19和K20，否则无法判断是哪根线对电源短路。

4.从中间断开X114，测量诊断接口6号端子电压，如为12V，则X114到T19电源变压器之间的高CAN+线对电源短路;如为0，则X114到K20发动机控制模块X1之间的高CAN线+电源短路，这一步骤解决以X114为界，上游区对电源短路还是下游区对电源短路。如下游区对电源短路，还需继续断下游区的插头。

5.接下来将X114插头插好，再断开X190插头，继续测量诊断接口6号端子的电压。根据实测，确定最终故障点为哪段高CAN+线电源短路。

5.4 高CAN +和高CAN-线单根断路

1.断开蓄电池负极，测量诊断接口6和14间的阻值，为120Ω。当测得阻值为120Ω时，可以确定故障类型为断路故障。

2.需要指出的一点，单根CAN线断路不同于短路故障，根据不同的位置，有的控制模块用解码仪是可以进去的，一旦某个控制模块可以通信，则相对应的仪表上的故障指示灯将会熄灭，档位杆上的指示灯也是有可能亮的。

诊断CAN总线故障，我们首先要有科学的检查方法方能发现有用的故障现象，其次要充分理解CAN系统通信电路图，理清各个模块之间的连接关系，再配合电阻测量法和节点测量法。如果灵活运用这些方法，相信对大家快速诊断有所帮助。