CAN总线的汽车检测技术解析

杨丽君，陈 珍

(湖北工业职业技术学院，湖北 十堰 442000)

0 引言

汽车行业在技术性创新的过程中，电控系统研发升级以电子技术为主，为了使各个电控系统实现有效数据共享，避免应用大量导线、传感器，可采取CAN总线技术进行优化。基于汽车发动机控制系统、传动控制系统，CAN总线作为一种检测技术，有利于提高驾驶过程中的舒适度，通过CAN总线全方位分析汽车运行状态，也能够加强行驶过程的安全性。所以，汽车检测中使用CAN总线技术十分普遍。

1 CAN总线检测技术特点

CAN总线本质上是一种串行通信多主式局域网总线，成本低、传输时效性高、抗干扰性强，传输距离最高为10 km，数据传输率能够达到1 MB·s-1，可用于所有单元的共享通信[1]。CAN总线系统控制器提前设置好程序，控制单元也会根据提前设定的指令传输信息。

CAN总线的组成主体为双绞线，其中一条信号线标志为CAN-H，另外一条标志为CAN-L。因为汽车内部包含大量用电设备，所以难免会影响到CAN总线通信质量。两条CAN总线之间的组成主要采用双绞线形式，尽可能地杜绝干扰后续影响。数据总线末端的CAN-H、CAN-L中间，包含2个阻值为120 Ω并联电阻，总阻值是60 Ω，即为终端电阻。利用示波器测量CAN总线标准信号波形，发现CAN-H、CAN-L波形的变化方向相反。如果CAN总线线路静止，那么CAN-H、CAN-L信号线则没有激活，电压数值是2.5 V，电压压差是0。当CAN信号线激活之后，CAN-H信号线路电压数值是3.5 V，另外一条CAN-L线路电压则为1.5 V，电压压差控制在2 V。

2 CAN总线汽车检测侧重点

2.1 线路基础检测

CAN总线线路检测包含两个部分，即输出线路、输入线路。第一，输入线路检测需要确定输入管脚所在位置，汽车型号不同，对管脚的定义也会有差异。此外，将输入管脚、模块断开，再对线路信号输入的实际情况进行检查[2]。第二，输出线路检测应该确定输出线路搭铁、断线状况，模块、管脚断开后便可进行测量。检测线路输出正常，确定管脚、模块已经连接，便可展开线路的基础检测。

2.2 模块检测

模块检测的对象包括电源线、唤醒线、地线、CAN线。检测电源线时，模块电源线总量大多为4根，当模块正常运行，各个电源电压必须达到24 V。检测地线时，模块地线数量大多为3根，所以模块正常运行时地线和汽车地线可以达到稳定的连接。检测唤醒线时，模块唤醒线通常只有1根，模块在正常运行时电压应该达到24 V。检测CAN线同样要在正常工作状态，保证CAN线电压达到24 V。

3 CAN总线汽车检测技术与应用

3.1 CAN总线汽车检测设计总体要求

汽车最为重要的是检测综合性能，检测对象包括数据处理、总体控制配件、四重工位体系。主控体系、工位体系属于框架网络体系，数值处理环节必须要以总控体系为依托，串联NT系统检测服务器，该数值处理方法需要将CAN总线当作核心，随之设置总线拓扑。网络处理期间车体运行数据实时共享。工位机采用打印报表，负责统计汽车在运行期间产生的所有数值。总线测定期间，所有类型的零配件必须和CAN总线系统接口一一衔接，确保每个工位利用传感器采集、检查数据[3]。DSP内部连接配套工位、单片机，搭建嵌入式控制系统，可直接代替传统工控机负责汽车检测工作，同时应用并联形式与总线连接。CAN路径中的设备无需连接下位机、工控机，有利于节省成本。

3.2 设置自带接口

CAN与不同形式的接口模板都能够有效关联，其中涵盖了微处理器、独立通信控制配件，此类型的接口模板将总线框架内收发器衔接起来，创建具备实时性特点的嵌入体系。在自带接口的作用下，还可以设定总线根本通信协议，按照检测要求设置好关联性能、接口卡流程，还可以检测汽车运行状态。通常下位机是以测定仪表的形式应用，微处理器作用是对传感器运行实时产生的数值进行辨认、初始化处理。如此一来，下位机可以接收、传输数据。总线连接口分为总线串联控制器、配套收发设备，与控制模板体系中的所有总线一致，可以在汽车检测期间划分单机片类型，在不同的工作状态下选择相对应的执行机构，控制模块在串联之后组合成为完整的体系，与外围设备连接。

3.3 CAN导线检测

因为CAN导线数量整体来说比较多，而且导线各有不同的用处，所以针对CAN导线的检测，要按照实际情况选择检测方式。总体而言，一旦导线出现磨损，维修需要控制在5 cm以内，否则磨损导线可能会和其他导线相交导致更为严重的故障。此外，若导线故障发生在中间部位，维修人员要避免汽车系统运行信号受干扰，降低控制系统运行稳定性。

3.4 自我诊断及数据流检测

CAN总线系统具有自我诊断功能，若总线系统发生故障，不能及时接收、处理数据，总线系统内的控制单元便会马上向处理器反馈故障信息，若控制单元存在故障无法产生实时数据，其他控制单元将会通过故障码反馈故障，对检测工作提供针对性的指导。部分控制单元接收收发器传输信息时无法保证准确性，也不会形成故障码，但却可以接收到总线系统传递的信号，从而生成故障相关数据，为维修、检测提供方便。按故障码解决故障，务必要依据各个控制系统的关联与传输数据，方可判定故障所在位置、造成的危害[4]。

3.5 CAN通信检测

CAN总线系统作为通信机制具有一定的复杂性，系统内部的所有控制单元连接十分密切，而且各个控制单元之间具有相互制约与影响的关系，各组成单元同时以独立形式运行。实施CAN通信检测期间，工作人员可按照实际情况展开单独检测。特别是CAN系统通讯情况检测，建议采取分项检测的形式，保证每个分项都能够稳定运行。组织分项检测时，若设备显示数字为“1”，则代表控制单元信息通信没有故障，若仪器设备显示数字为“0”，则代表对应控制系统内部存在通讯故障，采用相应的测量技术便可分析出故障原因。待发现具体问题之后便可将其解决，有效排除故障对汽车系统带来的影响。

4 结语

综上所述，汽车检测作为生产制造阶段的重要环节，对于汽车生产企业与技术人员而言，必须掌握各项检测技术的应用要点，在生产制造阶段发现故障并且及时排查与解决。应用CAN总线检测技术，可以更加全面地发现汽车系统内部存在的故障，由技术人员及时总结故障原因后将其排除。不仅可以提高汽车设计、生产、制造水平，还可以凭借CAN总线检测技术，深入排查故障，满足后期汽车驾驶、运行对于安全性的要求，提高驾驶舒适度，应用CAN总线技术做好汽车检测与维修，能切实提升我国汽车检测技术水平。

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