淺析快速診斷CAN總線常見故障

王雷

摘 要：CAN總線通信故障是汽車運用技術技能競賽中比較常見的一個故障類型，筆者經(jīng)過學習、研究和實踐，在此總結出快速診斷CAN常見故障一些思路和方法。

關鍵詞：CAN總線;故障診斷;故障分析;診斷方法

1 觀察故障現(xiàn)象要有科學的檢查方法

眾所周知，對于診斷故障而言，細心觀察故障現(xiàn)象必不可少，它對快速確定故障類型，判斷大致方位，理清排故思路，起著至關重要的作用。我們來看，一輛2016款科魯茲自動擋，L3G發(fā)動機的整車，啟動發(fā)動機，起動機不運轉，無法啟動。我們應當如何采用科學的方法，發(fā)現(xiàn)有用的故障現(xiàn)象呢？

1.1 觀察儀表異常顯示

打開點火開關，觀察儀表指示燈，收集有用的信息。

故障燈亮起的有ABS警報燈，發(fā)動機故障指示燈，TCS狀態(tài)指示燈;燃油指示燈、水溫表指示到0，儀表中間文字信息提示：請檢修助理轉向系統(tǒng)，右下方檔位指示燈P檔不顯示。

1.2 換擋收集信息

1.保持點火開關打開，低頭觀察變速桿區(qū)域，發(fā)現(xiàn)P檔燈和剎車燈都不亮;

2.踩下制動踏板，變換檔位，發(fā)現(xiàn)儀表盤無法顯示檔位信息，并且變換到任何一個檔位，檔位燈都不亮。

1.3 使用解碼儀收集信息

連接博世診斷儀，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機控制模塊，變速箱控制模塊、電子剎車控制模塊，電動轉向控制模塊都無法進入，顯示通訊錯誤。

經(jīng)過初步的檢查，總結下故障現(xiàn)象：發(fā)動機無法啟動，起動機不轉，打開點火開關，儀表各種故障指示燈點亮，儀表無法顯示檔位信息，檔位桿邊的小燈和剎車燈不亮，解碼儀無法進入多個系統(tǒng)的控制模塊。這一系列的現(xiàn)象，很明確的指向了CAN總線的通信故障。

2 分析科魯茲通信示意圖

為了便于CAN總線通訊原理，筆者根據(jù)科魯茲通信系統(tǒng)原圖，整理了一副CAN總線通訊簡圖，如圖1所示，圖中有K9車身控制模塊、K20發(fā)動機控制模塊、K17電子制動控制模塊、K43動力轉向控制模塊、變速器Q8電磁閥控制總成，CAN總線將這些模塊串聯(lián)在一起。

這些模塊由于是串聯(lián)的關系，當高CAN+線和高CAN-線出現(xiàn)故障，可能導致多個系統(tǒng)故障，此時儀表會點亮多個故障燈，具體影響到哪幾個系統(tǒng)，還需根據(jù)故障的類型來看。今天，對CAN總線的原理不再贅述，主要講解診斷排除的方法。

3 診斷故障的知識儲備

3.1 診斷接口分析

如圖2所示，16位的診斷接口，實際有8個有用的端子。各端子含義是：1號低速GMLAN串行數(shù)據(jù)線，3、4號搭鐵，6號高速GMLAN串行數(shù)據(jù)（+）1，12號高速GMLAN串行數(shù)據(jù)（+）2，13號高速GMLAN串行數(shù)據(jù)（-）2，14號（14）高速GMLAN串行數(shù)據(jù)（-）1，16號為電源線。

其中，6號是高CAN線+1，14號為高CAN線-1。

4 測量診斷接口6號與14號端子阻值原理

如圖3所示，斷掉蓄電池負極后，測量診斷接口6號端子和14端子之間阻值，系統(tǒng)正常無故障應該為60Ω。而CAN線其中一根斷路，阻值為120Ω;CAN線兩兩短路，阻值應該為0;CAN線對電源或者對地短路，阻值也為60Ω。

5 診斷排除流程

5.1 高CAN +和高CAN-兩兩短路

采用科學的檢查方法，快速診斷方法為：

1.斷開蓄電池負極，測量診斷接口6和14間的阻值，為0Ω，很明顯是高CAN +和高CAN-兩兩短路故障。為了進一步縮小故障范圍，定位準確短路位置，接下來采用節(jié)點測量法。

2.按照圖4所示位置，拔下X114插頭，測量診斷接口6和14間的阻值，根據(jù)圖1分析，如仍為0Ω，則X114到T19電源變壓器之間的CAN線兩兩短路;如為120Ω，則X114插頭到發(fā)動機控制模塊X1插頭之間的CAN線兩兩短路。這一步驟解決以X114插頭為界，上游區(qū)短路還是下游區(qū)短路。假設下游區(qū)短路，還需繼續(xù)斷下游區(qū)的插頭。

3.接下來將X114插頭插好，再拔下X190插頭，繼續(xù)測量診斷接口6和14間的阻值，如阻值為0，則故障點為X190插頭2號端子、3號端子與X114插頭3號端子、4號端子之間的CAN線兩兩短路;如阻值為120Ω，則故障點為X190插頭2號端子、3號端子與K20發(fā)動機控制模塊X1插頭9號端子、10號端子之間的CAN線兩兩短路。

故障排除后，如圖1所示，再次測量診斷接口6和14間的阻值，為60Ω。

5.2 高CAN +和高CAN-線單根對地短路

由于只要是短路，整個CAN系統(tǒng)都無法通訊，所以，所有的短路故障現(xiàn)象都一樣。根據(jù)圖1，診斷方法為：

1.斷開蓄電池負極，測量診斷接口6和14間的阻值，為60Ω。雖然6和14端子間阻值正常，但根據(jù)故障現(xiàn)象，則需要進一步測量以確定是CAN線短路故障。

2.分別測量診斷接口6號端子和接地阻值，14號端子和接地的阻值，假設6號端子對地阻值為0Ω，則為高CAN+線對地短路。

3.從中間斷開X114，測量診斷接口6端子對地阻值，如為0Ω，則X114到T19電源變壓器之間的高CAN+線對地短路;如為無窮大，則X114到K20發(fā)動機控制模塊X1之間的高CAN線+對地短路，這一步驟解決以X114為界，上游區(qū)對地短路還是下游區(qū)對地短路。如下游區(qū)對地短路，還需繼續(xù)斷下游區(qū)的插頭。

4.接下來將X114插頭插好，再斷開X190插頭，繼續(xù)測量診斷接口6與接地的阻值。根據(jù)實測，確定最終故障點為哪段高CAN+線對地短路。

5.3 高CAN +和高CAN-線單根對電源短路

1.斷開蓄電池負極，測量診斷接口6和14間的阻值，為60Ω。

2.分別測量診斷接口6號端子和接地阻值，14號端子和接地的阻值，發(fā)現(xiàn)對地阻值都無窮大，則排除CAN線對地短路故障的可能。

3.斷開T19電源變壓器模塊和K20發(fā)動機控制模塊，分別測量診斷接口6號端子和14號端子是否有電。假設6號端子有12V電，14號端子為0V，難么故障為高CAN+對電源短路。必須同時斷掉T19和K20，否則無法判斷是哪根線對電源短路。

4.從中間斷開X114，測量診斷接口6號端子電壓，如為12V，則X114到T19電源變壓器之間的高CAN+線對電源短路;如為0，則X114到K20發(fā)動機控制模塊X1之間的高CAN線+電源短路，這一步驟解決以X114為界，上游區(qū)對電源短路還是下游區(qū)對電源短路。如下游區(qū)對電源短路，還需繼續(xù)斷下游區(qū)的插頭。

5.接下來將X114插頭插好，再斷開X190插頭，繼續(xù)測量診斷接口6號端子的電壓。根據(jù)實測，確定最終故障點為哪段高CAN+線電源短路。

5.4 高CAN +和高CAN-線單根斷路

1.斷開蓄電池負極，測量診斷接口6和14間的阻值，為120Ω。當測得阻值為120Ω時，可以確定故障類型為斷路故障。

2.需要指出的一點，單根CAN線斷路不同于短路故障，根據(jù)不同的位置，有的控制模塊用解碼儀是可以進去的，一旦某個控制模塊可以通信，則相對應的儀表上的故障指示燈將會熄滅，檔位桿上的指示燈也是有可能亮的。

診斷CAN總線故障，我們首先要有科學的檢查方法方能發(fā)現(xiàn)有用的故障現(xiàn)象，其次要充分理解CAN系統(tǒng)通信電路圖，理清各個模塊之間的連接關系，再配合電阻測量法和節(jié)點測量法。如果靈活運用這些方法，相信對大家快速診斷有所幫助。