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汽车总线诊断——高速CAN总线(一)

 Ycp2016 2017-09-13

汽车总线诊断——高速CAN总线(一)

汽车总线诊断 ——高速CAN总线(一)

为何汽车中使用总线系统?

目前,从小型车辆到高级车辆都使用了大量的电子装置。由此实现的复杂功能必然要求控制单元之间进行数据交换。通常情况下,通过信号线路传输数据。但由于控制单元的功能越来越复杂,因此只能以更高的成本实现这种数据传输方式。

各控制单元原本独立的处理过程通过各种总线系统相互联系起来。也就是说,对处理过程进行分配、在整个车载网络系统内完成处理过程,并使这些过程共同发挥作用。

如果不使用总线系统,车辆之间的数据交换会如下图所示,极其复杂。

汽车总线诊断——高速CAN总线(一)

使用总线的优点:

  • 提高整个系统的可靠性

  • 降低布线成本

  • 减少各种电缆数量

  • 灵活布线

  • 进行系统变更时灵活性较高

  • 随时能够扩展数据范围

  • 为客户实现新功能

总线系统的种类

现代的车辆,一般有以下几种总线系统

汽车总线诊断——高速CAN总线(一)

今天我们主要介绍高速CAN总线系统

高速CAN原理:

关于高速CAN总线是由2条相互绞接的导线并联所有的控制单元。系统通过计算CAN-H和CAN-L之间的信号差来判断所传输的信号。

汽车总线诊断——高速CAN总线(一)

所有的控制单元之间是并联关系,它们是平级关系,没有主或者辅控制单元之分,在CAN-H和CAN-L的两个端点分别带有一个120欧姆的终端电阻(很多终端电阻位于2个控制单元内部),用来吸收信号反馈的干扰。

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如果观察控制单元里面如何处理信号,其 原理如下图所示:

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这是一个非常复杂的电路,为了更容易理解该信号处理过程,我们可以将该电路简化为如下:

汽车总线诊断——高速CAN总线(一)

根据这个图我们可以看出来,当没有信号产生时,CAN-H和CAN-L的电压都为2.5V,当CAN-H产生信号时,其电压升高到3.7V;而此时CAN-L电压降低到1.2V。

如果使用示波器测量H和L的波形,正常的波形如图所示。

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当系统休眠的时候,CAN-H和CAN-L的电压都会下降到0V。

诊断:

了解了高速CAN系统的原理后,对于诊断网络系统的故障就可以应用不同的方法进行诊断。

测量电阻法:

使用万用表的电阻档功能,测量任何一个控制单元或者线路的CAN-H和CAN-L之间的电阻值,由于系统是由2个120欧姆的电阻组成,并联测量得到的正常电阻值应该在60欧姆左右。当然测量电阻时一定将点火开关关闭,同时拆掉蓄电池的负极后测量。如果得到的值为120欧姆,则说明其中有断路的地方,如果测量得到的是无穷大,则说明H和L同时断路;如果测量得到的是0欧姆,说明H和L之间有短路发生。也就是可以通过测量电阻值简单判断系统是否正常。

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测量电压法:

使用万用表的电压档测量任何一个控制单元或者线路的CAN-H与地线,CAN-L与地线之间的电压值。正常情况下CAN-H的 电压值在2.6V左右,CAN-L的电压值在2.4V左右。如果某个电压为12V,则说明该线路对电源短路;如果如何一个电压为0V则说明该线路对地线短路。当系统休眠时,CAN-H和CAN-L的电压值都应该为0V。

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测量波形法:

使用示波器,采用双通道,测量CAN-H和CAN-L的波形,如果波形不是上面描述的标准波形,则说明系统有故障。

汽车总线诊断——高速CAN总线(一)

在实际维修工作中还会有多种情况发生:

如果出现接地或者电源短路故障,则电阻测量法如何甄别?

如果电压测量法测量出的电压是2.7V和2.3V说明什么?

如果使用示波器测量波形,如何判断与电源短路故障?

与地短路故障?

断路故障?

我们会在后面的节目中与各位一一分享,敬请期待!

感谢您的观看本期栏目!

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