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汽車CAN總線故障原因及檢測方法

 于海忠l43qcf5u 2017-03-14
摘 要:汽車CAN總線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),用簡潔的雙絞線和一些器件,將汽車上相關(guān)的各電控系統(tǒng)聯(lián)系起來,實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、傳動控制系統(tǒng)、舒適控制系統(tǒng)和信息娛樂控制系統(tǒng)之間的通信,使整車各系統(tǒng)之間的信息即時(shí)共享,提高信息傳輸?shù)目煽啃?。目前CAN總線技術(shù)廣泛應(yīng)用于轎車,本文介紹汽車CAN總線故障產(chǎn)生的原因及檢測的一般方法。
  關(guān)鍵詞:CAN總線 故障原因 檢測方法
  本人從事汽車維修及教學(xué)工作多年,對汽車維修有深刻的體會,對排除汽車故障有豐富的經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)根據(jù)我的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn),談?wù)勂嘋AN總線的維修方法。
  一、CAN總線故障產(chǎn)生的原因
  CAN總線系統(tǒng)中擁有一個(gè)CAN控制器、一個(gè)信息收發(fā)器、兩個(gè)數(shù)據(jù)傳輸終端及兩條數(shù)據(jù)傳輸總線,除了數(shù)據(jù)總線外,其他各元件都置于各控制單元的內(nèi)部。分析CAN總線系統(tǒng)產(chǎn)生故障的原因一般有以下三種:
  1.汽車電源系統(tǒng)引起的故障:汽車電控模塊的工作電壓一般在10.5-15.0V,如果汽車電源系統(tǒng)提供的工作電壓不正常,就會使得某些電控模塊出現(xiàn)短暫的不正常工作,這會引起整個(gè)汽車CAN總線系統(tǒng)出現(xiàn)通信不暢。
  2.汽車CAN總線系統(tǒng)的鏈路故障:當(dāng)出現(xiàn)通信線路的短路、斷路或線路物理性質(zhì)變化引起通信信號衰減或失真,都會導(dǎo)致多個(gè)電控單元工作不正常,使CAN總線系統(tǒng)無法工作。
  3.汽車CAN總線系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)故障:節(jié)點(diǎn)是汽車CAN總線系統(tǒng)中的電控模塊,因此節(jié)點(diǎn)故障就是電控模塊的故障。它包括軟件故障即傳輸協(xié)議或軟件程序有缺陷或沖突,從而使汽車CAN總線系統(tǒng)通信出現(xiàn)混亂或無法工作,這種故障一般會成批出現(xiàn);硬件故障一般是電控模塊芯片或集成電路故障,造成汽車CAN總線系統(tǒng)無法正常工作。
  二、CAN總線系統(tǒng)的檢測
  1.終端電阻值測量
  注意:電阻測量過程中應(yīng)注意:先斷開車輛蓄電池的接線,大約等待5 min,直到系統(tǒng)中所有的電容器放完電后再測量,因?yàn)榭刂茊卧獌?nèi)部電路的電阻是變化的。
  終端電阻測量結(jié)果分析:
  如上圖所示,帶有終端電阻的兩個(gè)控制單元是并聯(lián)的。單獨(dú)測量一個(gè)終端電阻大約為120Ω,總值約為60Ω時(shí),據(jù)此可以判斷終端電阻正常,但是總的電阻不一定就是60Ω,其相應(yīng)阻值依賴于總線的結(jié)構(gòu),如SG2、SG3內(nèi)部的電阻,因此,我們可以測量總阻值時(shí),將一個(gè)帶有終端電阻的控制單元插頭拔下,觀察總阻值是否發(fā)生變化來判斷故障,當(dāng)拔下一個(gè)帶有終端電阻的控制單元插頭后測量的阻值沒有發(fā)生變化,則說明系統(tǒng)中存在問題,可能是被拔下的控制單元電阻損壞或是CAN-BUS出現(xiàn)斷路。
  2.電壓的測量
  測量CAN-L或CAN-H的對地電壓。
 ?。?)PT-CAN的CAN-L對地電壓大約為2.4 V,CAN-H對地電壓大約為2.6 V;
  (2)K-CAN的CAN-L對地電壓大約為4.8 V,CAN-H對地電壓大約為0.2 V。
  這些接近的值根據(jù)總線負(fù)載可能有大約100 mV的偏差
  3.CAN總線系統(tǒng)的波形測量
  CAN總線正常波形是CAN-High和CAN-Low電壓相等、波形相同、極性相反,通過使用博世FSA740綜合檢測儀測量波形可以輕松判斷故障。
  測量方法:將儀器第一通道的紅色測量端子接CAN-High線,第二通道的紅色測量端子接CAN-Low線,二者的黑色測量端子同時(shí)接地。此時(shí),可以在同一界面下同時(shí)顯示CAN-High和CAN-Low的同步波形。
  波形分析:
 ?。?)CAN-High對地短路:CAN-High的電壓置于0V、CAN-Low的電壓電位正常,在此故障下,變?yōu)閱尉€工作狀態(tài)。
 ?。?)CAN-High對正極短路:CAN-High的電壓大約為12V、CAN-Low的電壓電位正常,在此故障下,變?yōu)閱尉€工作狀態(tài)。
 ?。?)CAN-Low對地短路:CAN-Low的電壓置于0V、CAN-High的電壓電位正常,在此故障下,變?yōu)閱尉€工作狀態(tài)。
 ?。?)CAN-Low對正極短路:CAN-Low的電壓大約為12V、CAN--High的電壓電位正常,在此故障下,變?yōu)閱尉€工作狀態(tài)。
 ?。?)CAN-High對正極通過連接電阻短路:CAN-High線的隱性電壓電位拉向正極方向,正常值應(yīng)為大約0V,受連接電阻所影響,電阻越小隱性電壓電位越大,在沒有連接電阻的情況下,該電阻值位于蓄電池電壓。
  (6)CAN-High通過連接電阻對地短路:CAN-High的顯性電位移向接地方向,正常值應(yīng)為大約4V,受連接電阻所影響,電阻越小,則顯性電壓越小,在沒有連接電阻的情況下短路,則該電壓為0V。
  (7)CAN-Low對正極通過連接電阻短路:CAN-Low線的隱性電壓電位拉向正極方向,正常值應(yīng)大約為5V,受連接電阻所影響,電阻越小則隱性電壓電位越大,在沒有連接電阻的情況下,該電阻值位于蓄電池電壓。
  (8)CAN-Low通過連接電阻對地短路:CAN-Low-的隱性電壓電位拉向0V方向,正常值應(yīng)大約為5V,受連接電阻所影響,電阻越小則隱性電壓越小,在沒有連接電阻的情況下,該電壓值位于為0V電壓。
 ?。?)CAN-High與CAN-Low相交:兩線波形呈現(xiàn)電壓相等、波形相同、極性相同。
  4.讀取測量數(shù)據(jù)塊
  使用博世FSA740綜合檢測儀或其他專用檢測儀讀取某控制單元數(shù)據(jù)塊,如果顯示1,表明被撿控制單元工作正常;如果顯示0,則表明被撿控制單元工作不正常。其原因可能是線路斷路或該控制單元損壞。
  三、結(jié)語
  目前,汽車CAN總線技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,汽車維修人員必須深入掌握汽車CAN總線技術(shù)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、故障特點(diǎn)及維修排除方法,只有這樣,才能適應(yīng)汽車CAN總線這一新技術(shù)對汽車維修人員的要求,從而保證快速、準(zhǔn)確地排除裝配有CAN總線的汽車故障。
  作者簡介:陳建軍,1992年7月畢業(yè)于重慶交通學(xué)院汽車運(yùn)用工程專業(yè),從事多年的汽車維修工作,目前在海南省技師學(xué)院任教。

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