在汽車(chē)電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，CAN 總線(xiàn)系統(tǒng)在汽車(chē)上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。它為車(chē)輛各部件之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信提供了高效、可靠的解決方案。然而，當(dāng) CAN 總線(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)影響車(chē)輛的正常運(yùn)行。下面我們將詳細(xì)介紹 CAN 總線(xiàn)系統(tǒng)檢修的相關(guān)知識(shí)。
　　任務(wù)信息
　　任務(wù)導(dǎo)入：在售后維修車(chē)間，時(shí)間是早 10 點(diǎn)，維修技師小王遇到智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)無(wú)法行駛的問(wèn)題，這就需要對(duì) CAN 總線(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行檢修。
　　任務(wù)目標(biāo)：維修人員要能夠根據(jù)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)及檢修流程，查閱維修資料，選用合適工量具、設(shè)備，規(guī)范完成車(chē)載網(wǎng)絡(luò)故障造成車(chē)輛功能類(lèi)故障修復(fù)的作業(yè)。
　　CAN 網(wǎng)絡(luò)原理及檢測(cè)
　　CAN 知識(shí)

　　CAN 總線(xiàn)技術(shù)定義：CAN 總線(xiàn)技術(shù)全稱(chēng)為 “控制器局域網(wǎng)總線(xiàn)技術(shù) ( Controller Area Network - BUS) ”，其是控制單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)，在汽車(chē)上用于車(chē)上各種傳感器數(shù)據(jù)的傳遞?？梢詫?CAN 數(shù)據(jù)總線(xiàn)形象地比作公共汽車(chē)，公共汽車(chē)能運(yùn)輸大量乘客，而 CAN 數(shù)據(jù)總線(xiàn)包含大量的數(shù)據(jù)信息。

　　CAN 網(wǎng)絡(luò)組成：CAN 總線(xiàn)主要由若干個(gè)節(jié)點(diǎn)、兩條數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)（CAN - H 和 CAN - L）及終端電阻組成。終端電阻的重要作用是防止信號(hào)在傳輸線(xiàn)終端產(chǎn)生反射波，避免干擾正常傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。CAN 總線(xiàn)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換和測(cè)控任務(wù)，每個(gè) CAN 總線(xiàn)系統(tǒng)中多可以連接 110 個(gè)節(jié)點(diǎn)。CAN 節(jié)點(diǎn)主要由微控制器、CAN 控制器、CAN 收發(fā)器組成，目前汽車(chē)上多采用內(nèi)部集成 CAN 控制器的微控制器，并且控制器和收發(fā)器都集成在控制單元內(nèi)部。

　　CAN 網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)：由于 CAN 總線(xiàn)在汽車(chē)上的具體應(yīng)用和數(shù)據(jù)傳輸速率不同，可分為高速 CAN 和低速 CAN。高速 CAN 總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速率為 500 Kbit/s，用于將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的控制單元聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)；低速 CAN 總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速率為 100 Kbit/s，用于將舒適系統(tǒng)中的控制單元聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)。由于各種數(shù)據(jù)總線(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率、信號(hào)表示、通信協(xié)議等不同，不同類(lèi)型的總線(xiàn)之間無(wú)法直接耦合連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，必須經(jīng)過(guò)一個(gè)叫做網(wǎng)關(guān)的控制器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。網(wǎng)關(guān)能使不同總線(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)的信息共享，避免協(xié)議沖突，實(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸。

　　CAN 總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸：CAN 節(jié)點(diǎn)中的 CAN 控制器具有 “數(shù)據(jù)打包 / 解包” 和 “驗(yàn)收濾波” 的作用，而 CAN 收發(fā)器具有 “邊說(shuō)邊聽(tīng) (同時(shí)發(fā)送和接收)” 和 “信號(hào)轉(zhuǎn)換 (數(shù)字信號(hào)與總線(xiàn)電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換)” 的作用。CAN 收發(fā)器對(duì) CAN - H 和 CAN - L 兩根線(xiàn)的電壓做差分運(yùn)算后生成差分電壓信號(hào)，然后采用 “負(fù)邏輯” 將差分電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。CAN 總線(xiàn)沒(méi)有信息傳遞時(shí)，處于 “隱性” 狀態(tài)，有信息傳遞時(shí)處于 “顯性” 狀態(tài)，相應(yīng)的信號(hào)電壓稱(chēng)為 “隱性電壓” 和 “顯性電壓”。高速 CAN 總線(xiàn)在隱性狀態(tài)時(shí)，CAN - H 和 CAN - L 的電壓都為 2.5V，顯性狀態(tài)時(shí)，CAN - H 上升到 3.6V，CAN - L 電壓下降到 1.4V；低速 CAN 總線(xiàn)在隱性狀態(tài)時(shí)，CAN - H 和 CAN - L 的電壓分別為 0V 和 5V，顯性狀態(tài)時(shí)，CAN - H 電壓由 0V 上升到 4V，CAN - L 電壓由 5V 下降到 1V。
　　CAN 總線(xiàn)故障診斷
　　CAN 的故障類(lèi)型
　　汽車(chē)電源系統(tǒng)引起的故障：汽車(chē)多路信息傳輸系統(tǒng)的部分是含有通信 IC 芯片的電控 ECU，其工作電壓在 10.5~15.0 V 的范圍內(nèi)。如果電源系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，可能導(dǎo)致 ECU 無(wú)法正常工作。
　　汽車(chē)多路信息傳輸系統(tǒng)的鏈路故障：當(dāng)汽車(chē)多路信息傳輸系統(tǒng)的鏈路（或通訊線(xiàn)路）出現(xiàn)故障時(shí)，如通訊線(xiàn)路的短路、斷路以及線(xiàn)路物理性質(zhì)引起的通訊信號(hào)衰減或失真，都會(huì)引起多個(gè)電控單元無(wú)法工作或電控系統(tǒng)錯(cuò)誤等多路信息傳輸系統(tǒng)無(wú)法工作的情況。
　　汽車(chē)多路信息傳輸系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)故障：節(jié)點(diǎn)是汽車(chē)多路信息傳輸系統(tǒng)中的電控模塊，因此節(jié)點(diǎn)故障就是電控模塊 ECM 的故障。
　　CAN 總線(xiàn)檢測(cè)

　　電阻測(cè)量 —— 測(cè)量量終端電阻值：電阻測(cè)量過(guò)程中應(yīng)注意，先斷開(kāi)車(chē)輛蓄電池的接線(xiàn)，大約等待 3 min，直到系統(tǒng)中所有的電容器放完電后再測(cè)量，因?yàn)榭刂茊卧獌?nèi)部電路的電阻是變化的；同時(shí)，舒適 / 信息總線(xiàn)無(wú)法測(cè)量終端電阻。

　　電壓的測(cè)量：測(cè)量 CAN - L（或 CAN - H）的對(duì)地電壓。高速 CAN 的 CAN - L 對(duì)地電壓大約為 2.4 V，CAN - H 對(duì)地電壓大約為 2.6 V；低速 CAN 的 CAN - L 對(duì)地電壓大約為 4.8 V，CAN - H 對(duì)地電壓大約為 0.2 V。這些接近的值根據(jù)總線(xiàn)負(fù)載可能有大約 100 mV 的偏差。

　　波形測(cè)量：正常波形 CAN - High 與 CAN - Low 的波形相同，極性相反，且電壓值相等。使用示波器可以輕松判斷總線(xiàn)故障，正常波形如圖所示。