汽车CAN总线技术及故障分析
汽车CAN总线系统技术及故障诊断
汽车CAN总线系统技术及故障诊断发布时间：2021-12-21T03:04:59.846Z 来源：《中国科技人才》2021年第26期作者：王刚陈志强王晋星[导读] 随着汽车技术的不断发展，汽车电子控制系统的应用已经越来越广泛，电控元件之间的信息传递的可靠性也变得尤为重要，这给汽车维修人员带来了一定的考验。
现代汽车CAN总线系统是基于现代信息传输技术来使用的，其组成部分、结构和原理对其性能都具备很大联系。
通过对现代汽车CAN总线系统的掌握，分析故障的诊断对策，保证能进一步为现代汽车CAN总线系统的诊断工作提供保障，促进汽车行业的进步与发展。
鉴于此，文章对汽车CAN总线系统的技术原理和故障诊断措施进行了研究，以供参考。
北方自动控制技术研究所山西太原 030006摘要：随着汽车技术的不断发展，汽车电子控制系统的应用已经越来越广泛，电控元件之间的信息传递的可靠性也变得尤为重要，这给汽车维修人员带来了一定的考验。
现代汽车CAN总线系统是基于现代信息传输技术来使用的，其组成部分、结构和原理对其性能都具备很大联系。
通过对现代汽车CAN总线系统的掌握，分析故障的诊断对策，保证能进一步为现代汽车CAN总线系统的诊断工作提供保障，促进汽车行业的进步与发展。
鉴于此，文章对汽车CAN总线系统的技术原理和故障诊断措施进行了研究，以供参考。
关键词：汽车CAN；故障分析；诊断技术1 CAN总线系统概述CAN（ControllerAreaNetwork）即控制器局域网，是将汽车上所有控制系统中的电子控制单元连接在一起的网络，以便于实现电控单元之间的信息传递。
根据系统对于传输速率的要求，将CAN总线系统分为三类，即驱动CAN总线系统、舒适CAN总线系统和信息娱乐CAN总线系统。
CAN总线系统由各电子控制单元、数据传输导线以及数据传输终端组成。
其中数据传输线用的是双绞线，应用系统不同导线的颜色也不同。
驱动系统CAN-H为橙黑色，CAN-L为橙棕色；舒适系统CAN-H为橙绿色，CAN-L为橙棕色；信息娱乐系统CAN-H为橙紫色，CAN-L为橙棕色。
汽车CAN总线技术及故障分析
汽车CAN总线技术及故障分析随着汽车电子技术的飞速发展，汽车CAN总线技术的应用越来越广泛。
CAN总线技术是一种用于控制汽车电子系统的通讯协议，它可以让各个汽车电子模块之间进行数据交换，从而实现汽车各种功能的协调与控制。
由于汽车CAN总线系统复杂，故障问题也较为常见。
本文将就汽车CAN总线技术及故障分析进行详细介绍。
一、汽车CAN总线技术概述CAN总线是Controller Area Network的缩写，即控制器局域网络。
它是一种用于控制设备之间通讯的串行总线标准。
CAN总线技术最早由德国的Bosch公司在1986年提出，从此以后就迅速发展并得到广泛应用，成为了现代汽车电子系统的核心通讯技术之一。
CAN总线技术的优势主要体现在以下几个方面：1. 高可靠性：CAN总线系统采用了差分信号传输以及位优先和消息权限等机制，保证了通讯的可靠性和稳定性。
2. 高速传输：CAN总线系统可实现高速数据传输，满足了现代汽车电子系统对于大数据处理和快速响应的需求。
3. 灵活性：CAN总线系统采用多主机通讯结构，可以实现多个设备之间的并行通讯，从而提高了系统的灵活性和通讯效率。
4. 简化布线：CAN总线系统可以通过一根双绞线连接各个控制器，减少了布线的复杂性和成本。
在现代汽车中，CAN总线系统主要分为两种类型：CAN高速总线和CAN低速总线。
CAN高速总线主要用于发动机控制、变速器控制、刹车系统等对实时性要求较高的控制模块之间的通讯；而CAN低速总线主要用于车门控制、座椅控制、仪表盘等对实时性要求不高的控制模块之间的通讯。
1. CAN总线通讯中断故障CAN总线通讯中断可能是由于CAN控制器硬件故障、CAN总线信号线路断路、接触不良引起的。
当汽车CAN总线通讯中断时，会导致汽车各个控制模块之间无法正常通讯，从而出现各种各样的故障表现，例如ABS系统故障、发动机无法启动等。
解决方法：使用诊断仪对CAN总线进行检测，查找故障的具体位置。
汽车CAN 总线系统故障检测浅析
AUTO AFTERMARKET | 汽车后市场汽车CAN总线系统故障检测浅析曹向红天津交通职业学院 天津市 300110摘 要： 本文通过研究CAN总线在汽车中的应用类型，并分析其特点，针对典型故障案例进行剖析，总结归纳常见的汽车CAN总线故障类型以及各汽车电控单元之间的数据传输，采用数据流与波形分析、故障自诊断等手段找到故障的解决办法，提出一套适用于CAN总线系统故障的处理与检测有效方案。
供汽车维修工作人员进行参考，提高工作效率，能够准确的进行故障排除。
关键词：CAN总线 波形分析 故障排除1 CAN总线在汽车中的应用汽车上电子控制单元越来越多，为减少汽车线束，同时降低整车成本，CAN总线技术应用越来越广泛。
汽车CAN总线大致有两种连接方式，一是高速CAN总线，速率可达到500kb/s。
另一种是用于车身系统的低速CAN总线，速率为100kb/s。
目前，CAN总线技术已被国内外汽车企业广泛应用。
结合信号重复率等情况，CAN 数据总线系统共有五种类型：第一类驱动CAN数据总线。
数据传输速率是500kb/s，属于典型的高速CAN总线，利用驱动系统内控制单元中的应用来建立网络。
第二类是舒适CAN数据总线。
数据传输速率是100kb/s，属于低速CAN总线，利用舒适系统控制单元中应用来建立网络。
第三类是信息娱乐CAN数据总线。
传输速率是100kb/s，属于典型的低速CAN总线，利用导航系统中应用来建立网络。
第四类是组合仪表CAN总线。
它也是低速CAN总线之一，传输速率是100kb/s。
第五类是诊断CAN总线。
它是高速CAN总线之一，传输速率是500kb/s。
2 CAN总线的组成与特点2.1 CAN总线系统的组成对于CAN数据总线来说，它主要有三个方面，一是ECU，即电控单元，二是传输介质双绞线，三是终端电阻。
1.电控单元CAN总线连接的电控单元，就是我们所说的CAN总线节点，从理论来看，这一总线能够与很多节点相连。
CAN总线系统的故障案例分析
CAN总线系统的故障案例分析CAN总线系统是一种用于控制和通信的高性能总线系统，广泛应用于汽车、工业自动化、医疗设备等领域。
但是在实际应用中，由于各种原因，CAN总线系统可能会出现故障，影响系统的正常运行。
本文将从硬件故障、软件故障和网络故障三个方面进行分析，以便更好地理解和解决CAN总线系统故障。
硬件故障是CAN总线系统故障的主要原因之一、其中一个典型案例是节点故障。
节点故障是指CAN总线上的一些设备或节点无法正确发送或接收数据。
这可能是由于节点的电源故障、硬件损坏或连接不良引起的。
例如，电源故障可能导致节点无法正常工作，硬件损坏可能导致节点无法发送或接收数据，连接不良可能导致数据传输错误。
解决这类问题需要仔细检查每个节点的电源、硬件和连接，并进行必要的维修或更换。
软件故障也是CAN总线系统故障的常见原因之一、在CAN总线系统中，每个节点都需要运行特定的软件来实现通信和控制功能。
因此，节点软件的错误或故障可能导致整个系统的故障。
例如，节点软件可能存在编程错误、内存泄漏或死锁等问题，导致其无法正常工作。
另外，由于CAN总线上的节点数量较多，节点软件之间的兼容性问题也可能引发系统故障。
解决这类问题需要对节点软件进行仔细的调试和测试，并确保其正常运行。
网络故障是CAN总线系统故障的另一个主要原因。
CAN总线系统中的节点通过物理网络连接，进行数据传输和通信。
网络故障可能导致数据丢失、延迟或传输错误。
例如，由于电缆损坏或连接不良，节点之间的通信可能无法稳定进行，导致数据丢失或错误。
另外，由于CAN总线上的节点数量较多，网络带宽不足的情况也可能导致通信延迟或失败。
解决这类问题需要检查物理网络连接、更换损坏的电缆，并确保网络带宽满足系统需求。
除了以上三个方面，还有其他一些因素可能导致CAN总线系统故障。
例如，环境因素如温度、湿度等的变化可能导致节点故障或网络通信不稳定。
另外，外部干扰如电磁干扰、电源噪声等也可能引发系统故障。
CAN总线系统的故障诊断
当CAN-BUS数据总线对正极短 路时，检测到的CAN-BUS数据总线 的信号波形如图（b）所示。
当CAN-BUS数据总线中的 CAN-Low总线断路时，检测到 的CAN-BUS数据总线的信号波 形如图（b）所示。
当CAN-BUS数据总线中的 CAN-High总线断路时，检测到 的CAN-BUS数据总线的信号波 形如图（b）所示。
注意
终端电阻不是一定为大 约120Ω，而是相应的 阻值依赖于总线的结构
在总的阻值测量后，当在一 如果在拔取控制单元后显示 个带有终端电阻控制单元的 的阻值变得无穷大，那么， 插头拔下后测量的阻值没有 或者是连接中的控制单元终 发生变化，则说明系统中存 端电阻损坏，或者是到该控 在问题。这说明被拔取的控 制单元的CAN-Bus数据传输 制单元的终端电阻可能损坏 线出现故障。 或者是CAN-Bus总线出现断 路。
CAN-Low线对正极短路 • CAN-Low线的电压大约为12V、CAN-High线的电压
电位正常，汽车网络通讯系统在此故障下，变更为单线 工作状态。
CAN-High线对正极短路 • CAN-High线的电压大约为12V、CAN-Low线的电压
电位正常，汽车网络通讯系统在此故障下，变更为单线 工作状态。
同样的，CAN-Low驱动数据总线上有信号传输时，总线上的电压 值会在1.5～2.5 V之间高频波动，因此，万用表的测量值为1.5～2.5 V之 间，小于2.5 V但靠近2.5 V，如图所示。
3．总线波形的检测
检测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。
软件故障
即传输协议或软件 程序有缺陷或冲突，从 而使汽车CAN总线系统 通信出现混乱或无法工 作，这种故障一般会成 批出现。
汽车CAN总线技术及故障检测
汽车CAN总线技术及故障检修庆元县康达小车修理厂周远锦【摘要】汽车CAN总线技术是一种全新的汽车电控系统信息通信方式，是为解决现代汽车中众多的电控模块（ECU）之间的数据交换的一种串行通信协议，适应汽车恶劣的工作环境和通信速度要求，在信息传递资源共享方面有着独特的优势，并可有效减少线束的长度和节点数量；同时汽车CAN总线也有着自身独特的结构、工作特性以及相应的故障特点，对其性能的故障及检修排除方法。
【关键词】汽车CAN总线原理技术检修引言随着电子技术的不断发展，现代汽车上应用电控系统越来越多，为了使各电控系统之间实现信息共享，减少传感器及导线的数量，一种基于CAN总线的技术在汽车上广泛采用。
CAN总线技术是一种有别于传统电气系统连接的新型信息通信方式，它的结构、原理、故障形式和检修方式都有着自身的特点。
一、汽车CAN总线技术应用的原因随着车用电气设备越来越多，从发动机控制到传动系统控制；从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统；从电源管理到为提高舒适性而做的各种努力，使汽车电气系统形成一个复杂的大系统，并且都集中在驾驶控制。
另外，随着近年来的发展，以GPS、蓝牙、远程诊断为代表的新型电子通讯产品的出现，对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求。
从布线角度分析，传统的电气系统大多采用点对点的单一通信方式，相互之间少有联系，这样必然造成庞大的布线系统。
据统计，1辆采用传统布线方法的高档汽车中，其导线长度可达2000m电气节点达1500个，而且根据统计，该数字大约每10年增长1倍。
无论从材料成本还是工作效率看，传统布线方法都将不能适应汽车的发展。
从信息共享角度分析，现代典型的控制单元有电控燃油喷射系统、电控传动系统、行驶稳定系统、废气再循环控制、巡航系统和自动空调系统等。
为了满足各子系统的实时性要求，有必要对汽车公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。
但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的。
经典CAN总线错误分析与解决方案
经典CAN总线错误分析与解决方案1、（CAN）总线的常见故障CAN总线错误分析与解决当CAN总线出现故障或数据传输异常时，往往会出现多种奇怪的故障现象，如仪表板显示异常，车辆无法启动，启动后无法熄灭，车辆动力性能下降，某些电控系统功能失等。
这是因为相关数据或（信息）是通过CAN总线传输的，如果传输失败，那么会产生多种连带故障，甚至造成整个（网络）系统瘫痪。
最为常见的故障症状是仪表板的显示异常，如下图所示。
在检修过程中，首先应查看具体的故障症状，根据故障症状和网络结构图来初步分析有可能是哪些原因造成的，然后使用相关的诊断仪器进行诊断，根据诊断结果制定相关检修方案，做到心中有数，目标明确。
接着查找具体的故障部位和原因，同时结合相应的（检测）方法和测量结果找到故障点，从而彻底排除故障。
由于CAN网络采用多种协议，每个控制模块的（端口）在正常的情况下都有标准电压，因此电压测量法可用于判断线路是否有对地或（电源）短路、相线间短路等问题。
为了确定CAN H 或CAN L 导线是否损坏或（信号）是否正常，可以测量其对地电压（平均电压）。
测量点通常在OBD 诊断（接口）处，如下图所示。
诊断接口的6号针脚连接CAN H 导线，14号针脚连接CAN L 导线。
如果诊断接口上连接有两组CAN总线，那么动力CAN总线使用6号和14号针脚，舒适总线使用3号和11号针脚。
诊断接口的针脚含义如下图所示。
正常情况下，当CAN总线唤醒后，CAN H 对地电压约为2.656V，CAN L 对地电压约为2.319V，而且两者相加为4.975V▼正常的CAN H 电压正常的CAN L 电压CAN故障通常的原因有CAN线短路、对电源短路、对地短路、相互接反。
2、CAN H与CAN L短路当CAN H 与CAN L 短路时，CAN网络会关闭，无法再进行（通信）。
会有相应的网络故障码。
CAN H 与CAN L 短路的总线波形如下图所示。
当两者相互短路之后，CAN电压电位置于隐性电压值（约2.5V）。
CAN总线故障检查方法
CAN总线故障检查方法CAN总线是控制区域网络（Controller Area Network）的缩写，是一种广泛应用于各种汽车和工业控制系统中的通信协议。
CAN总线的故障检查非常重要，因为故障的产生可能会导致整个系统崩溃或无法正常工作。
以下是一些常见的CAN总线故障检查方法：1.总线电气参数检查：2.总线终端电阻检查：3.总线连接检查：检查总线连接是否良好，包括总线电缆、连接器等。
确保连接紧固，没有松动或断裂。
4.总线通信状态检查：使用CAN总线诊断仪或类似的工具，对总线进行通信状态检查。
检查是否存在通信错误、丢失的帧、误码等现象。
5.总线数据诊断：检测CAN总线上的数据是否正常。
可以通过监控CAN总线上传输的数据包，进行诊断和分析。
如果数据包中存在错误或异常，可能是因为一些节点发送了无效或错误的数据。
6.节点故障排查：检查CAN总线上的每个节点的状态和工作正常性。
确保每个节点都能正常发送和接收数据。
如果一些节点无法发送或接收数据，可能是由于节点自身故障，如芯片损坏、节点程序错误等。
7.环境干扰检查：环境干扰可能会对CAN总线的通信造成干扰或干扰，例如电磁辐射、电源噪声等。
检查总线周围的环境，排除干扰源。
8.诊断仪器使用：使用专业的CAN总线诊断仪器进行故障检查。
这些诊断仪器具有丰富的功能和参数设置，可以帮助用户更好地了解总线的状态和工作情况。
最后，对于CAN总线的故障检查，需要针对具体的问题进行分析和诊断。
上述方法只是一般性的指导，具体情况下还需要根据实际情况进行调整和补充。
同时，也需要具备一定的专业知识和技能来进行故障排查和处理。
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汽车CAN总线技术及故障分析
CAN（Controller Area Network）总线技术是一种广泛应用于汽车电子控制系统中的
网络通信协议和物理层传输标准。
它为汽车电子系统中的各个节点提供了一种高效可靠的
通信方式，实现了不同功能模块之间的数据交换和共享。
CAN总线技术的优点主要体现在以下几个方面：
1. 高可靠性：CAN总线技术采用了差分传输方式，使其对于干扰和噪声具有很高的抗干扰能力，能够保证数据的可靠传输。
而且CAN总线系统中的节点之间采用了主-从结构，当某个节点出现故障时，不会影响整个系统的正常运行。
2. 高带宽：CAN总线技术的通信速率可以达到1 Mbps，能够满足汽车电子系统中各个模块对于数据传输的需求，保证数据的及时性和准确性。
3. 灵活可扩展：CAN总线技术的拓扑结构灵活，可以支持线性、环形和星型等多种拓扑结构，并且可以通过添加节点的方式来扩展系统的功能和性能。
根据CAN总线技术的特点，可以将其应用于车载网络、引擎控制单元、制动系统、座
椅控制系统等多个汽车电子控制系统中。
例如在车载网络中，通过CAN总线技术可以实现
音频、视频、导航和通信等多种功能模块之间的数据交换和共享；在引擎控制单元中，通
过CAN总线技术可以实现引擎的控制和监测，提高燃油的利用率和排放的减少；在制动系
统中，通过CAN总线技术可以实现刹车踏板和制动器之间的信息传输和控制，提高刹车的
精确性和安全性；在座椅控制系统中，通过CAN总线技术可以实现座椅的调节和记忆功能，提高驾驶乘坐的舒适性。
虽然CAN总线技术在汽车电子控制系统中应用广泛，但也存在一些常见的故障情况，
如通信中断、节点失效以及总线冲突等。
对于这些故障，可以通过以下几个步骤来进行分
析和解决：
1. 检查总线连接：首先需要检查CAN总线的物理连接是否正常，包括连接器和线束的接触是否良好，线束是否有损坏等。
2. 检查节点通信：通过工具设备检测各个节点的通信状态，查看是否有节点无法正
常发送或接收数据的情况。
如果发现问题节点，可以逐个排查相关的传感器和执行器，检
查其供电和信号线是否正常。
3. 检查总线负载：通过工具设备检测CAN总线的负载状况，查看总线上是否出现负载过高的情况。
如果发现负载过高，可以适当减少总线上的节点数量或改变数据传输速率来
解决问题。
4. 检查总线配置：检查CAN总线的配置参数是否正确，包括波特率、滤波器设置等。
如果配置不正确，可能导致节点之间的通信失效或冲突。