汽车CAN线原理及诊断

徐 培

（杭州万向职业技术学院，浙江 杭州 310023）



汽车CAN线原理及诊断

徐 培

（杭州万向职业技术学院，浙江 杭州 310023）

随着网络技术发展，现代汽车各电控制系统之间的数据传输多采用数据总线-CAN线，通过总线连接很好地解决了原来复杂的数据传输问题，为汽车制造及诊断维修提供便利。但有的维修人员对于CAN线不甚了解，下面我就简单介绍一下CAN线传输原理，CAN线诊断方法。论文中的故障实例多为本人亲身体会，现总结归纳，为各位同行借鉴，如有不妥提出宝贵意见。

数据总线；传输原理；故障诊断

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.06.061

CLC NO.: U472.4 Document Code:A Article ID: 1671-7988 (2016)06-173-02

1、数据总线-CAN线传输原理

目前汽车上的 CAN总线连接方式主要有两种，一种是用于驱动系统的高速 CAN总线，另一种是用于车身系统的低速CAN总线。当然对于中高级轿车还有一些如娱乐系统或智能通讯系统的总线，它们的传输速率更高。高速 CAN总线主要负责发动机控制单元、ABS控制单元、安全气囊控制单元、组合仪表等这些与汽车行驶直接相关的数据交换。这些系统由于数据传递量较大而且对于数据传递的速度有很高的要求，需要高速 CAN总线来满足其信息传递的需要。车身系统的CAN总线主要负责中控锁、电动门窗、后视镜、车内照明灯等对数据传输速率要求不高的车身舒适系统上的数据交换。CAN线数据传输速度越高成本越高，所以为了降低成本根据电控系统要求数据传输速度的不同，选择与之匹配的CAN线种类。

图2　

就拿动力系统的CAN线来说（如上图2所示），它用两根相互缠绕的相交线进行数据传输。动力系统中的各电控单元并接在这两根相交线上。这两根相交线一根是 CAN-H（高线），另一根是CAN-L（底线），它们在数据传输中波形是相反的，这样由于它们的波形相反各自产生的电磁场相反而相互抵消，不会对其它线路造成干扰。它们的静态电压都是 5V，两根相交线的终端各连接一个终端电阻(大约 120欧姆)，为的是防止数据传输过程中回波干扰。并接到总线上的电控单元有各自的数据接收和发送器，它们在发送数据时，都是选择总线空闲时发送，如果某个电控单元正在发送数据，那么其它电控单元发送器处于等待状态，而接收器处于监听工作状态判定是否是自己要接收的数据，如果是自己接收的数据则进行接收，不是则不接收。所以一台电控单元发送的数据可以多台电控单元按需进行接收。

下来我说一下网管，由于各种总线传输协议和传输速度不同，不同种类的总线之间有时也要进行数据传输，所以从一种总线上传到另一种总线上时必须在它们之间设立一个网管。网管的功能就是把一种总线的传输协议和传输速度进行转换，变成另一种总线一致的传输协议和传输速度，这样不同总线之间才能互传信息，它就像是一个翻译（也是电控单元），不同种类的总线相互传递信息时，需要将它们通过网关进行串联。

使用总线时是有要求的，总线不能太长，信号会衰减，同时也影响传输速度。总线上不要有接头，导线电阻要小。总线的两根相交线的绞节长度也有要求，每一个绞节的长度不能大于1.5CM，每个电控单元与总线并联时必须是焊接。CAN线上两根相交线传输的数据是相同的，CAN数据总线为双线制，如果有一条发生故障，CAN系统会转为单线运行模式，提高了整车的稳定性。以CAN总线方式连接的控制单元中有一个发生故障，其它控制单元仍可发送各自的数据，互不影响，只是发生故障的电控单元不能接收到其它电控单元的数据，或者不能发送自己的数据。

汽车故障诊断仪一般连接到高速数据总线上（有时是通过网管连接），它可以与所有总线上的电控单元互通信息，我们了解了总线的基本知识就可以根据总线特点诊断总线故障。

我们在用故障诊断仪时，首先要通过OBDII插头与汽车诊断插头连接，然后进入诊断系统。比如说不能进入动力总线（高速数据总线）上的所有（有时只进入几个就可以了）电控单元，同时也不能进入其它总线，这时首先怀疑诊断插头是否出现问题，有时也可能是诊断仪出现问题，这时可以换个插头在其它车辆上试一试，如果其它车辆正常，再拿回在故障车上试验一下，还是不能进入检查汽车故障诊断插头，把插头引脚拨动一下再重新连接，如果能进入了说明插头出现问题。故障依旧时，我要对诊断线连接的总线进行检测，用万用表测量此总线的CAN-H和CAN-L两根线的电压，正常状态时高线电压应当大于2.5V，低线电压应当低于2.5V，两者电压相加应当正好5V，如果相加的值明显大于5V说明总线有问题。如果两根线电压都是2.5V说明两根线短路了，这时可用万用表测量，在不断开此总线上的所有电控单元时，如果测量值为60欧姆，说明两根线没有短路，为1欧姆一下时就是短路了。如果总线有问题我们也可以用波形分析的方法进行故障诊断，有波形，且低线和高线波形对称，则说明是正常的，正常波形如下：

图3　

如果在诊断过程中不能进入某一个电控单元，而其它电控单元进入是正常的，说明此电控单元没有工作（有时是没有给此电控单元提供电源），也可能是此电控单元与总线连接出现问题，还有可能是发送和接收器损坏。

2、故障诊断一例

有一辆奥迪 A42012款轿车，车辆在行驶过程中车门不能自动上锁，其它控制功能都正常。我们用诊断仪进行诊断发现汽车行驶过程中车速为 0，车速是哪里传输给电控门锁控制单元的呢？我们参看电路图发现车速传感器首先提供给防抱死控制单元，防抱死控制单元再传到动力总线，再通过网关传到舒适系统总线，然后提供给中控门锁控制单元。我们进入防抱死控制单元，结果不能进入，发动机控制单元的车速在行驶中也为零，我们怀疑防抱死控制单元有问题。我们用万用表测量其与总线连接部位均无发现问题，无奈情况下更换一块防抱死控制单元故障排除。后我们推测可能是收发器损坏了。

3、总结

我们了解了总线的传输原理，我们就可以根据其特点，利用现代仪器对汽车故障进行诊断及维修。故障诊断是在原理基础上的深度开发，诊断故障的手段及方法是在被诊断对象原理及特性上发展而来的，所以要做一名高技术的汽车维修工不懂原理是不行的。

Principle and diagnosis of automobile CAN line

Xu Pei
( Hangzhou Wanxiang polytechnic, Zhejiang Hangzhou 310023 )

With the development of network technology, the modern automobile electric control system between the data transmission the can data bus line, connected by a bus to solve the original complex problem of data transmission, and provide convenience for the automobile manufacturing and diagnosis and maintenance. But some maintenance staff for the CAN line is not very understanding, the following I will briefly introduce the CAN line transmission principle, CAN line diagnosis method. Fault examples in the paper for my own personal experience, is summed up, for you to learn from peers, if not put forward valuable advice.

data bus; transmission principle; fault diagnosis

徐培，就职于杭州万向职业技术学院。

U472.4

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1671-7988 （2016）06-173-02