CAN總線一些經(jīng)典的現(xiàn)場故障

CAN總線錯誤分析與解決

當(dāng)CAN總線出現(xiàn)故障或數(shù)據(jù)傳輸異常時，往往會出現(xiàn)多種奇怪的故障現(xiàn)象，如儀表板顯示異常，車輛無法啟動，啟動后無法熄滅，車輛動力性能下降，某些電控系統(tǒng)功能失等。

這是因為相關(guān)數(shù)據(jù)或信息是通過CAN總線傳輸?shù)模绻麄鬏斒。敲磿a(chǎn)生多種連帶故障，甚至造成整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癱瘓。

診斷接口的6號針腳連接CAN H 導(dǎo)線，14號針腳連接CAN L 導(dǎo)線。如果診斷接口上連接有兩組CAN總線，那么動力CAN總線使用6號和14號針腳，舒適總線使用3號和11號針腳。診斷接口的針腳含義如下圖所示。

正常情況下，當(dāng)CAN總線喚醒后，CAN H 對地電壓約為2.656V，CAN L 對地電壓約為2.319V，而且兩者相加為4.975V  ▼

正常的CAN H 電壓

正常的CAN L 電壓

CAN故障通常的原因有CAN線短路、對電源短路、對地短路、相互接反。

當(dāng)CAN H 與CAN L 短路時，CAN網(wǎng)絡(luò)會關(guān)閉，無法再進行通信。會有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)故障碼。CAN H 與CAN L 短路的總線波形如下圖所示。

當(dāng)兩者相互短路之后，CAN電壓電位置于隱性電壓值（約2.5V）。實際測量兩條CAN導(dǎo)線的電壓，會發(fā)現(xiàn)始終在2.5V左右，基本不變化，如下所示。

故障排除方法：通過插拔CAN總線上的控制模塊（節(jié)點），可以判斷是由節(jié)點引起的短路還是導(dǎo)線連接引起的短路。

逐個斷開節(jié)點，若電壓恢復(fù)正常，則說明該節(jié)點有問題。若斷開所有節(jié)點后電壓還沒有變化，則說明線路短路。

以對12V電源短路為例，此時CAN H 電壓電位被置于12V，CAN L 線的隱性電壓被置于大約12V。CAN H 對電源短路的總線波形如下圖所示。

實際測量電壓，若CAN H 電壓為12V，CAN L 電壓被置于約為11V，則說明出現(xiàn)此類故障。CAN H 對電源短路的CAN H 電壓如下圖所示。

CAN H 對電源短路的CAN L 電壓如下圖所示。

故障原因：如果不是CAN H 導(dǎo)線對外部電源短路引起的，那么這種故障就有可能是控制模塊內(nèi)部的CAN收發(fā)器損壞造成的。故障查找方法同上。

CAN H 的電壓位于0V，CAN L 電壓也位于0V，可是在CAN L 導(dǎo)線上還能夠看到一小部分的電壓變化。CAN H 對地短路的總線波形如下圖所示。

實際測量電壓，若CAN H 和CAN L 電壓均約為0V，且無斷路問題，則說明出現(xiàn)此類故障。CAN H 對地短路的CAN H 電壓如下圖所示。

CAN H 對地短路的CAN L 電壓如下圖所示。

故障原因：如果不是CAN H 導(dǎo)線對外部地線短路引起的，那么這種故障就可能是控制模塊內(nèi)部的CAN收發(fā)器損壞造成的。故障查找方法同上。

此時CAN L 電壓約為0V。CAN H 線的隱性電壓被降至0V，但顯性電壓基本不變，因此波形被拉長，依然可以傳輸數(shù)據(jù)，由此可說明CAN L 對地短路的容錯特性較好的原因。

CAN L 對地短路的總線波形如下圖所示。

實際測量CAN導(dǎo)線電壓，若CAN L 電壓為0V，CAN H 為1V左右，則說明出現(xiàn)此類故障。CAN L 對地短路的CAN L 電壓如下圖所示。

CAN L 對地短路的CAN H 電壓如下圖所示。

故障原因：如果不是CAN-L導(dǎo)線對外部地線短路引起的，那么這種故障是控制模塊內(nèi)部的CAN收發(fā)器損壞造成的。故障查找方法同上。

由于CAN L 對電源短路，因此CAN H 電壓也被置于12V。CAN L 對電源短路的總線波形如下圖所示。

實際測量CAN導(dǎo)線的電壓，若CAN L 和CAN H 導(dǎo)線電壓都約為12V，則說明出現(xiàn)此類故障。CAN L 對電源短路的CAN L 電壓如下圖所示。

CAN L 對電源短路的CAN H 電壓如下圖所示。

故障原因：如果不是CAN L 導(dǎo)線對外部電源短路引起的，那么這種故障就有可能是控制模塊內(nèi)部的CAN收發(fā)器損壞造成的。故障查找方法同上。

如果出現(xiàn)故障的控制模塊帶有終端電阻，可以用電阻測量法來判斷。測量診斷接口的CAN H 與CAN L 之間的電阻，若變?yōu)?20Ω，則說明有一個終端電阻斷路。如果出現(xiàn)故障的控制模塊不帶終端電阻，那么需要測量該控制模塊的CAN導(dǎo)線的導(dǎo)通性。

此外，要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)圖來查找斷點，因為在整個網(wǎng)絡(luò)中會設(shè)置相應(yīng)的總線集線器，斷點部位不同，受影響的部件也不同，同時也會決定診斷儀能夠進行診斷的控制模塊。CAN網(wǎng)絡(luò)與集線器分布如下圖所示。

當(dāng)某個控制模塊CAN L 導(dǎo)線斷路時，會導(dǎo)致該控制模塊無法實現(xiàn)通信，但其他控制模塊的通信還是有的。在其他控制模塊可能讀到此故障模塊的故障碼。如果多個控制模塊的CAN L 導(dǎo)線出現(xiàn)斷路，那么這些控制模塊的通信功能都會受到影響。

如果出現(xiàn)故障的控制模塊帶有終端電阻，可以用電阻測量法來判斷。測量診斷接口的CAN H 與CAN L 之間的電阻，若變?yōu)?20Ω，則說明有一個終端電阻斷路。如果出現(xiàn)故障的控制模塊不帶終端電阻，那么需要測量該控制模塊的CAN導(dǎo)線的導(dǎo)通性。CAN L 斷路的總線波形如下圖所示。

替換有故障碼內(nèi)容涉及的控制模塊，可以快速判斷故障是否是由該控制模塊本身造成的。此外，要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)圖來查找斷點，從而準(zhǔn)確找到原因，排除故障。

當(dāng)出現(xiàn)CAN L 與CAN H 導(dǎo)線互相接反這種故障時，一般情況下，接錯的那個控制模塊將無法通信，其他控制模塊的通信則正常。CAN L 與CAN H 導(dǎo)線互相接反的示意圖如下圖所示。

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