汽車維修知識：CAN總線故障的常見故障與萬用表檢修方法

來源：汽車網(wǎng)校-何閱讀：2624 更新時間：2023-09-26

當(dāng)CAN總線出現(xiàn)故障或數(shù)據(jù)傳輸異常時，往往會出現(xiàn)多種奇怪的故障現(xiàn)象，干擾也會導(dǎo)致幀錯誤增加，重發(fā)頻繁，正確數(shù)據(jù)不能及時到達(dá)，將會大大影響工作的效率和質(zhì)量。想要確定CAN總線故障在哪里，然后更有目標(biāo)性的去解決它，首先我們要了解有哪些常見的故障現(xiàn)象。

一、CAN總線的檢測方法

① 在檢查數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)前，須保證所有與數(shù)據(jù)總線相連的電控單元無功能故障。功能故障指不會直接影響數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，但會影響某一系統(tǒng)的功能流程的故障。如傳感器損壞，其結(jié)果就是傳輸器信號不能通過數(shù)據(jù)總線傳遞。這種功能故障對數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)有間接影響，會影響需要該傳感器信號的電控單元間的通信。如存在功能故障，應(yīng)先排除該故障。記下該故障并消除所有電控單元的故障碼。

② 排除所有功能故障后，如果電控單元間數(shù)據(jù)傳遞仍不正常，需檢查數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)。檢查數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)故障時，須區(qū)分以下兩種可能的情況：
■ 2個電控單元組成的雙線式數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的檢測。
■ 3個或更多電控單元組成的雙線式數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的檢測。
③ 如果在數(shù)據(jù)總線上查不出引起硬件損壞的原因，則應(yīng)檢查是否為某一電控單元引起該故障。斷開所有通過CAN總線傳遞數(shù)據(jù)的電控單元，關(guān)閉點火開關(guān)，接上其中一個電控單元。例如，對于大眾系統(tǒng)車型，連接故障診斷儀，打開點火開關(guān)，清除剛接上的電控單元的故障碼。用功能06來結(jié)束輸出，關(guān)閉再打開點火開關(guān)，打開點火開關(guān)10s后用故障診斷儀讀出剛接上的電控單元故障存儲器中的內(nèi)容。如顯示“硬件損壞”，則更換剛接上的電控單元；如未顯示“硬件損壞”，接上下一個電控單元，重復(fù)上述過程。

二、CAN總線的常見故障及原因

1、CAN總線的常見故障

① CAN通信故障通信故障有下列兩種情況：
■ 電控單元斷路。
■ 電控單元損壞。
② CAN總線線路故障CAN總線線路故障有下列幾種情況：
■ CAN總線導(dǎo)線短路。
■ CAN總線一根導(dǎo)線斷路。

■ CAN總線導(dǎo)線搭鐵。

■ CAN總線導(dǎo)線之間斷路。

■ CAN-Low線與CAN-High線之間交叉連接。

■ CAN-Low線與蓄電池正極短接。

■ CAN-High線與蓄電池正極短接。

■ CAN-Low線與蓄電池負(fù)極短接。

■ CAN-High線與蓄電池負(fù)極短接。

2、CAN總線的故障原因
CAN總線出現(xiàn)通信故障的原因如下：
① CAN-Low線或CAN-High線通信線斷路或者短路。
② 插頭連接損壞，如觸頭損壞、污垢、銹蝕。
③ 車用電源系統(tǒng)中的電壓故障，如由損壞的點火線圈或搭鐵連接引起。
④ 某個電控單元中的通信部件故障。
⑤ 某個電控單元的供電故障。當(dāng)蓄電池電量快耗盡時，蓄電池電壓緩慢下降可能導(dǎo)致故障記錄存儲，因為不是所有的電控單元都因電壓下降而同時關(guān)閉。

CAN總線對正極短路和對搭鐵短路、導(dǎo)線相互短路不會損壞電控單元，但在最嚴(yán)重的情況下會造成總線系統(tǒng)失靈。車輛中的總線系統(tǒng)不僅會出現(xiàn)斷路或短路故障，當(dāng)水汽侵入總線系統(tǒng)中的插頭時，就可能在搭鐵、正極和CAN總線導(dǎo)線之間出現(xiàn)接觸電阻，使總線系統(tǒng)工作不正常。

二、CAN總線的萬用表檢測方法
CAN總線可以采用數(shù)字萬用表進(jìn)行電壓信號測試，大致判斷數(shù)據(jù)總線的信號傳輸是否存在故障，檢測方法如下圖所示。

▲ CAN總線的萬用表檢測

用數(shù)字萬用表在測量頻率信號時，萬用表具有分段采集和有效值運算的工作特性，因此，數(shù)字萬用表的顯示值只能反映被測信號的主體信號電壓值，不能顯示被測信號的每個細(xì)節(jié)。由此可見，采用數(shù)字萬用表測量CAN總線的信號電壓時，萬用表的顯示值和CAN總線的主體信號電壓值具有對應(yīng)關(guān)系。

1、用萬用表測量動力CAN總線
CAN-High信號在總線空閑時的電壓約為2.5V，總線上有信號傳輸時電壓值在2.5~3.5V之間高頻波動，因此CAN-High的主體電壓應(yīng)是2.5V，所以用萬用表測量時的測量值為2.5~3.5V，大于2.5V但靠近2.5V。
同理，CAN-Low信號在總線空閑時的電壓約為2.5V，總線上有信號傳輸時電壓值在1.5~2.5V之間高頻波動，因此CAN-High的主體電壓應(yīng)是2.5V，所以用萬用表測量時的測量值為1.5~2.5V，小于2.5V但靠近2.5V。

2、用萬用表測量舒適CAN總線
舒適CAN的信號在總線空閑時的電壓約為0，總線上有信號傳輸時電壓值在0~5V之間高頻波動，因此CAN-High的主體電壓應(yīng)是0，所以用萬用表測量時的測量值為0.35V左右。
同理，CAN-Low信號在總線空閑時的電壓約為5V，總線上有信號傳輸時電壓值在0~5V之間高頻波動，因此CAN-High的主體電壓應(yīng)是5V，所以用萬用表測量時的測量值為4.65V左右。

3、CAN總線終端電阻的檢測
為了測量兩個終端電阻總的阻值，可用VAS5051檢測儀的萬用表功能，按下圖所示進(jìn)行檢測。

▲ 測量兩個終端電阻總的阻值

終端電阻的測量步驟如下：
① 將蓄電池正、負(fù)極接線柱上的導(dǎo)線（電纜）拆下。
② 等待大約5min，直到所有的電容器都充分放電。
③ 連接VAS5051檢測儀，調(diào)用萬用表功能，連接測量導(dǎo)線，測量終端電阻的總阻值并做好記錄。
④ 將一個帶有終端電阻電控單元（如發(fā)動機電控單元）的線束插頭拔下來，觀察終端電阻的總阻值是否發(fā)生變化。
⑤ 將第一個電控單元（帶有終端電阻，如發(fā)動機電控單元）的線束插頭連接好，再將第二個電控單元（帶有終端電阻，如ABS電控單元）的線束插頭拔下來，觀察終端電阻的總阻值是否發(fā)生變化。
⑥ 分析測量結(jié)果。在電控單元內(nèi)設(shè)置的不是一個固定阻值的終端電阻，它是由很多個被測量的電阻組合在一起的。例如，在帶有泵噴嘴單元的1.9TDI車型上，發(fā)動機電控單元裝置為66Ω終端電阻。終端電阻是根據(jù)車型設(shè)計的，總的電阻值依賴于車輛的總線結(jié)構(gòu)。

對總的阻值進(jìn)行測量后，還需要將一個帶有終端電阻電控單元的插頭拔下，進(jìn)行兩次的單個電阻的測量。當(dāng)電控單元被拔取后測量的阻值發(fā)生了變化，則說明兩個阻值都正常。

裝在驅(qū)動CAN總線上的終端電阻可以用萬用表進(jìn)行測量，但是裝在舒適CAN總線和信息CAN總線上的終端電阻不能用萬用表測量。

例如，以奧迪A21.4車型為例，分析其驅(qū)動CAN總線的總阻值。帶有終端電阻的兩個電控單元是由CAN總線線束連接相通的，兩個終端電阻在總線上處于并聯(lián)連接狀態(tài)。測量的結(jié)果是每一個終端電阻的阻值大約為120Ω，總的阻值約為60Ω。通過該測量數(shù)據(jù)可以得出判斷，驅(qū)動CAN總線的終端電阻是正常的。

需要注意的是，單個終端電阻的阻值不一定是120Ω左右，其具體數(shù)值依總線結(jié)構(gòu)的不同而異。

又如，分析奧迪A21.4車型驅(qū)動CAN總線的單個阻值。在總的阻值測量后，將一個帶有終端電阻的電控單元的線束插頭拔下，再進(jìn)行測量，此時，屏幕上顯示的阻值應(yīng)該發(fā)生變化（這是測量一個電控單元的終端電阻阻值，實際測量得到的驅(qū)動CAN總線的單個終端電阻阻值）。

如果將一個帶有終端電阻的電控單元的線束插頭拔下后，測量得到的阻值沒有發(fā)生變化，則說明系統(tǒng)中存在問題?？赡苁潜话纬碾娍貑卧慕K端電阻損壞，或者是CAN總線出現(xiàn)斷路。如果在拔除電控單元后顯示的阻值變?yōu)闊o窮大，那么，或者是未被拔除的電控單元的終端電阻損壞，或者是到該電控單元的CAN總線導(dǎo)線出現(xiàn)斷路故障。