浅析混动车型低压线束CAN网络通信丢失一般故障问题

2024-06-08徐庆祥蒋进军刘俊杰

汽车电器 2024年5期

徐庆祥蒋进军刘俊杰

【摘要】随着CAN总线系统在汽车控制领域的应用越来越广泛，CAN总线系统故障对汽车控制功能的实现有很大的影响。为了减少CAN总线系统故障的发生率，提高驾乘体验，文章首先对处理总线故障的总体思路进行阐述，然后总结出几种常用的CAN总线诊断工具并对其进行介绍，最后从故障现象、诊断分析以及排查方法等方面入手，对在实际项目工作中遇到的CAN总线故障进行详细描述和说明，以便可以极大提高CAN总线的故障诊断与排除效率。

【关键词】混动轿车;CAN系统;诊断工具;波形图分析;故障分析;通信丢失

中图分类号：U469.72 文献标识码：B 文章编号：1003-8639（ 2024 ）05-0084-02

Analysis on General Fault of CAN Network Communication Loss of

Low Voltage Wiring Harness for Hybrid Models

XU Qingxiang1，2，JIANG Jinjun3，LIU Junjie4

（1.Yuyao Lynk&Co Auto Parts Co.，Ltd.;2. Zhejiang Geely Auto Co.，Ltd.，Yuyao 315400;

3. Zhejiang Geely Automobile Research Institute（Ningbo）Co.，Ltd.;

4. Ningbo Haorun Auto parts Co.，Ltd.，NingBo 315336，China）

【Abstract】With the increasingly widespread application of CAN bus systems in the field of automotive control，faults in CAN bus systems have a significant impact on the implementation of automotive control functions. In order to reduce the occurrence rate of CAN bus system faults and improve driving experience，this article first elaborates on the overall idea of handling bus faults，then summarizes several commonly used CAN bus diagnostic tools and introduces them. Finally，starting from the aspects of fault phenomena，diagnostic analysis，and troubleshooting methods，a detailed description and explanation of CAN bus faults encountered in actual project work are provided，so as to greatly improve the efficiency of CAN bus fault diagnosis and troubleshooting.

【Key words】hybrid car;CAN system;diagnostic tools;waveform diagram analysis;fault analysis;communication lost

作者簡介

徐庆祥（1991—），男，技术工程师，研究方向为汽车线束及汽车电子电器。

1 控制器局域网总线技术CAN传输的优点介绍

1）整车模块信号线减少到最少，且其它的模块信号也可以进行高速的数据传递。

2）整车各模块的引脚最小化，使得整车ECU空间布置最优。

3）后续开发系统需要增加新的功能，仅需软件升级即可。

2 汽车CAN总线终端电阻的检测

2.1 汽车CAN终端电阻的检测

一般CAN总线连接示意如图1所示，CAN总线模块终端设有120Ω电阻，电阻并联后阻值为60Ω。

2.2 汽车CAN总线测量工具

正常情况下，总线一般都隐藏在汽车内部，不易进行直接测量，可以对总线的引出线端口，如诊断插座上的端子进行测量，或者借助分离插头等检测工具。

2.3 汽车CAN总线系统的阻值分析

使用万用表测量任意一端模块的阻值，将任意一模块的插头拔下：若阻值无变化时，则说明该模块的终端电阻损坏;若阻值变得无穷大，则说明连接中的终端电阻模块损坏或是到此模块的传输链路存在故障。

3 汽车CAN总线电压的检测

3.1 高速CAN电压的检测

1）CAN High驱动数据总线的电压应为2.5V，当有信号传输时，总线上的电压值会在2.5～3.5V之间高频波动。测量时，将万用表拔至电压挡位，万用表红表连接到CAN High线分配器端口上，黑表笔与车身搭铁，测量的电压为2.7V左右。

2）CAN Low驱动数据总线上有信号传输时，总线上的电压值会在1.5～2.5V之间高频波动，因此，万用表的测量值为1.5～2.5V，小于2.5V但接近2.5V。高速CAN电压波形如图2所示。

3.2 低速CAN电压的检测

1）CAN High线信号在总线空闲时的电压约为0V，总线上有信号传输时，总线上的电压值在0～5V之间高频波动，因此CAN High线的主体电压应为0V，所以万用表的测量值在0.55V左右。

2）CAN Low线信号在总线空闲时的电压约为5V。总线上有信号传输时，总线上的电压值在0～5V之间高频波动，因此CAN Low线的主体电压应为5V，所以万用表的测量值在4.65V左右。低速CAN电压波形如图3所示。

4 汽车CAN总线波形的检测

4.1 波形检测工具的使用

测量CANP总线的总阻值，带有CAN总线波形信号时，一般采用测试仪或示波器测量总线数据信号的波形，例如采用双通道的示波器进行同步波形的测量，能够直观地观察CAN总线系统波形信号有无异常现象。使用示波器测量CAN总线波形时，首先需要设置参数，完成参数设置后，将示波器的2支表笔接入示波器CH1和CH2端口内，之后将连接CH1的表笔接在CAN High线端口上，夹子搭铁;连接CH2的表笔接在CAN Low线端口上，夹子搭铁。

4.2 汽车CAN总线常见故障波形

以下列举了汽车CAN总线常见故障对应的波形图，如表1所示。

4.3 CAN总线故障波形总结

1）断路：总线上电压波形不正常。

2）对正极短路：总线上故障CAN电压等于蓄电池电压。

3）搭铁短路：总线上故障CAN电压等于0V。

4）双线之间短路：两线电压波形相同，电压相等。

5 总结

本文以CAN总线故障为例，分别从电阻、电压及波形图3个维度进行了详细的诊断分析和排查方法讲解。根据汽车CAN总线的故障表现形式，可以从以上3个维度来判断故障原因。笔者期望本文能为整车试制阶段CAN总线系统故障修复以及从事汽车CAN总线开发相关人员提供有益的参考。

参考文献：

[1] 刘鑫. 基于能量总线的模块化锂离子电池均衡电路[D]. 天津：天津理工大学，2021.

[2] 张晓宇，孙俏. 分布式电池管理系统CAN总线通信仿真试验研究[J]. 电子测量技术，2019，42（9）：55-58.