汽车CAN-BUS系统的故障诊断技术分析

张洲，郭阳阳

（武汉职业技术学院，湖北 武汉 430074）

1 引言

汽车CAN-BUS系统是汽车行业发展至今在车内控电技术的发展取得的产物，它的应用与广泛地投入与实践中，使得汽车电控系统发生了翻天覆地的改变，提高了汽电体统的安全性与稳定性。汽车CAN-BUS系统的组成与制造需要多种复杂且高质量的机器设备与软件系统，但是在目前研究的过程中示波器的是否投入使用与代替是亟待解决的难题。示波器是汽车CAN-BUS系统在总线路上传递信号检测仪器的首选器件，但由于其性价比低和基本操作理论支持不完善，导致部分企业对示波器购买存在着一定经济投入的压力和专业技术人员相对匮乏，因此对示波器的使用还存在着很多主观与客观的干扰问题，这也是汽车CAN-BUS系统在检测故障这一分析研究中需要及时思考与探究的方向。除此之外，随着信息技术的不断发展，像波形分析技术等高科技高难度的检测故障的应用也会逐渐走进汽车CAN-BUS系统故障的检测领域，诸多的问题还需进一步的研究与探索，本文将浅显的讨论汽车CAN-BUS系统故障检测遇到的众多难题及其解决方案。

2 汽车CAN-BUS引起的故障类型分析

2.1 信息传输故障

汽车CAN-BUS系统的传输核心软件与信息集中区域是含有IC通信芯片的载体，它能够长期稳定在某一个电压范围内正常工作。如果由于机器故障或工作人员工作的疏忽造成电压脱离这一稳定值，会对有汽车CAN-BUS系统中电控模块的运转工作造成严重影响，甚至停止。进而影响整个多路信息传输系统无法进行信息提供与正常工作。因此在实际工作对汽车CAN-BUS系统故障排查的过程中也应注意到这些问题。

2.2 节点故障

汽车CAN-BUS系统的多路信息传输中电控模块的最基本单位是节点，若节点部分发现故障则可归纳于电控模块的故障。其引起故障的类型包括软件与硬件两个方面的问题，软件故障只要是指汽车CAN-BUS系统的电控模块部分控制程序错乱导致与传输协议发生冲突，此故障一般呈批量式出现，并且一经察觉后无法通过修复解决，需要及时进行更换。硬件故障则是由汽车CAN-BUS系统的设备组成器件、芯片与实际集成电路等造成多路信息传输系统无法正常稳定运转的故障，此故障需要专业技术人员依靠严格的排查和高度专业的技术支持加以解决，以在元器件上修复为主，采取更换措施为辅的原则，使汽车CAN-BUS系统能够更快跟高效的投入到日常工作。

2.3 链路故障

汽车CAN-BUS系统链路故障主要是指电路线路出现断路短路、外部原因引起的线路通信信号弱，甚至逐渐衰减与失真等等原因引起的系统电路单元或电控系统出现错误动作或停止工作的问题。而诊断汽车CAN-BUS系统出现故障的原因是否为链路故障需要采用具体的软件检测设备，比如示波仪或汽车专用光纤维诊断仪等等相关专业机器，通过对通信数据信号的提取并与标准数据的对比，来判定汽车CAN-BUS系统出现的具体故障。

3 汽车CAN-BUS的故障诊断方法

在检查如节点故障、链路故障等内部原因引起的问题时，必须首要查看的是所有与各种数据线连接的控制部门的功能是否出现故障。功能故障虽然不会对线路总系统起直接影响的作用，但是它作用于某一具体且容易忽视的系统，进而影响数据线路总系统。比如说，传感器的信号丢失或者机器损坏，其导致的直接表现结果是由传感器发出的信息不能有效地传输，但是对指汽车CAN-BUS系统整个线路的数据的传递也会起到间接的影响。因此，若出现功能故障，应当及时地排查问题所在位置，再加以解决，彻底地消除所有关联的控制单元的故障编码。在解决所有相关功能故障后，如果汽车CAN-BUS系统的运转仍然不正常，则需要再从总体出发，检测总系统线路的故障。以下将根据不同控制单元的双线式系统的具体检测措施加以论述。

3.1 两个控制单元的双线式系统检查

根据两个控制单元组成的双线式数据系统的结构特点，在检测时需要严格把控每一步操作。重中之重的首要步骤是检测前确保关闭点火开关，并断开两个控制单元。排查出数据总线是否为同一级错误相连的短路或者是某一处电路的断路。若经过仔细地检查过后，没有发现数据总线的故障，则需要拆除更为方便的某一个控制单元再进行如上的重复检查。以此类推，若总数据线系统仍然不能进行正常运转，则需要在前一实践的基础上选择更为合适的控制单元再加以实验检测。

3.2 三个及以上单元的双线式系统检测

在检测的过程中，需要以控制单元的故障点为基本依据，率先读出并加以记录。当注意到某一个控制单元与其他控制单元之间没有通信信号的传输时，需要进行的操作是断开该控制单元与总线相连的电路，再检查数据总线有没有断路情况。若没有发现总线电路的异常情况，则进行更换下一个控制单元的操作。在大量的试错与修复后，如果所有检测后的控制单元仍不能发送与接收传输的信号，需要对开始的点火开关再一次进行关闭，切断所有与数据总线相连接的控制单元，对操作过程中是否出现短路故障在再进行逐一排查与确定。

在进行如上所述的步骤后，在数据线路的所有控制单元上仍然排查不出是那种故障引起的问题时，就需要检查某一具体控制单元是否本身出现的损害或者问题。这一过程需要操作的步骤是，首先断开通过汽车CAN-BUS系统进行传输与接收信息的控制单元，关闭所有的点火开关后，连接上其中一个控制单元，在连接上固定的检测装置 VAG1551或者VAG1552，打开点火开关，在连接的检测机器上进行清除所有控制单元上故障码的操作。再用关闭功能来结束输出，关闭一次大火开关后在进行重新启动，在打开点火开关的十秒左右后，在刚才连接的VAG1551或者VAG1552上读出连接控制单元故障存储设备内显示的内容。若出现“硬件损坏”，表明是该控制单元出现故障，若出现未显示此项内容，则证明故障跟该控制单元没有任何关系，并连接下一个控制单元再进行如上的重复检查。综上所陈述的所有步骤，对每一个控制单元仔细严格地逐一筛选排查，找出最终的故障所在，并及时加以更换，保证汽车CAN-BUS系统的稳定运行。

4 从汽车CAN-BUS总线系统波形变化分析故障

汽车CAN-BUS总线系统波形变化分析也是系统故障分析的重要方法。通过对动力总线的标准波形和 CAN舒适和信息总线波形分析，可完成总线路数据传输的电压、电流及速率进行的检测，使得汽车CAN-BUS总线记录舒适线路故障，再用DOS系统进行检测与分析，以确定汽车CAN-BUS系统总线发生故障的位置与故障引发的各种原因。这种方式具有准确快速的特点，但由于投入成本与专业素质要求较高的原因，还为完全应用到所有汽车CAN-BUS系统的故障检测中去。但是随着信息与科技的迅猛发展，对这一方面的研究仍然在进行，如已经出现的CAN-LOW与Can-HIGH短路故障诊断波形图、CAN-HIGH对正极短路波形、CAN-HIGH对地短路波形、CAN-LOW对地短路波形等各种在具体故障分析起到作用的波形图，会随着在今后功能的完善与专业使用的逐渐普及后，慢慢地投入到CAN-BUS系统的故障检测中去。

5 结语

综上所述，车内装有CAN-BUS系统出现信息系统传输的故障时，首选应当从汽车电源系统故障引起的多路信息系统传输故障这一角度入手，经过仔细缜密地排查节点上的故障、链路中的故障以及在信息传输过程中的故障，确保是否因为此原因而导致的汽车CAN-BUS系统不能稳定正常的工作。对于汽车CAN-BUS系统的维护与后期修复，应当要从多路信息传输系统的控制结构与电源回路进行具体严密地分析与诊断，筛选出具体的问题并在技术不断改进与发展的过程中，积极且有目的地研究解决措施。此外，各种波形图的不断推广与知识普及，对汽车CAN-BUS系统故障检测事业也会起到最大程度的促进作用。鉴于上述各个分论点的仔细地分析与论述，希望相关工作人员在不断地探索与研究的过程中得到一定的启发与使用，使汽车CAN-BUS系统的不断更新与升级中达到最大程度的优化。