城市轨道交通专用通信设备维护(曹源) CAN总线故障-案例.pdf

CAN总线故障案例

教学案例分析

1.CAN总线结构

CAN网络在汽车上迅速发展成熟，这样就要求维修人员能掌握CAN的检修

方法。维修人员对这方面理解和认识原因：

一是由于CAN网络大量应用，但故障发生的数量还不多，很少有这方面的

维修经验；

二是CAN网络故障往往表现为跨系统性，对维修人员跨系统诊断能力要求

高，如故障部位在发动机电路部分，但故障现象在组合仪表上出现，或者在空

调系统体现。

各节点(ECU或传感器)通过CAN总线相连，实现数据的实时通讯。

各节点分别是指CM、防滑控制ECU、组合仪表、主车身ECU、空调放大

器、中央气囊传感器总成、DLC3。

CAN总线为双绞线，由CANH和CANL两条线配对，并由差动电压驱动。

CAN有两个120Ω的终接电阻器，这里终接电阻器位于组合仪表和

ECM，连接终接电阻器的总线为主总线，其它为总线支线。

2.CAN总线的通讯规则

信息的发送有2种规则，

一、某一节点向该节点发送请求时，该节点才向其发送信息；

二、没有请求信号，各节点向对应节点定期发送信息。

信号优先权的问题：

（1）当2个以上节点同时需要发送信号时，那么节点自身需判定信号优先

级别，优先级别高的先发送。

如ECM发送发动机水温信号THW到组合仪表，防滑控制ECU需电子油门

协调工作的信号发送到ECM，这时ECM和防滑控制ECU各自比较信号优先级

别，结果是，防滑控制ECU优先发送。

（2）同样当同一节点需同时发送2个以上信号时，该节点也要判定优先级

别，级别高的先发送，如ECM发送发动机水温信号THW、发动机转速Ne，发

动机转速Ne信号优先发送。

（3）信息接收时，也会有相应的规则，如某一节点发送信息的同时如何协

调信息接收等。

CAN总线通过通讯协议，也就是通讯规则，保证了通讯的顺利进行，同时

也保证了高的通讯稳定性及高的通讯速度。一般CAN的通讯速度为500kB/s(最

高2MB/s)。

图2CAN总线节点通讯示意图

3.CAN通讯特点

(1)减少了线束和连接器的使用，可靠性增强

比较总线通讯和非总线通讯，3个ECU中的每一个ECU要控制相应的执行

器，需要接收3个传感器的信号。

如果按照图3a所示不使用总线通讯，3个传感器信号都需要单独输送到3

个ECU，如果采用图3b使用总线通讯，每个传感器信号只要输入到1个较近的

ECU，另外2个传感器信号只需要通过总线传送。

比较两图可知，有总线时线束和连接器减少了。实际中，车辆上大量的传

感器信号都是多个ECU需要，那么总线通讯的使用将大幅减少线束和连接器。

(2)抗电磁干扰

CAN总线为双绞线，具备抗强的电磁干扰能力。

(3)失效保护

发生故障时，CAN总线失效保护功能启动，最大程度地保证其它部分正常

工作，另外CAN总线也易于诊断。比较CAN总线通讯、其它总线(以某BEAN总

线为例)通讯、常规总线通讯。

常规总线通讯，各节点通过单线连接到总线(也为单线)，总线未形成环形。

当总线一处断路时，断开后形成了两部分，两部分之间将无法实现通讯。

(4)传输速度多样性

CAN总线从传输速度上来看，有高速CAN总线(CANHS)、中速CAN总线

(CANMS)、低速CAN总线(CANLS)。有些车辆上同时使用多种速度的CAN总

线。

二、丰田BEAN总线

在丰田车中总线故障代码可以通过IT2(丰田智能检测仪2代)检测出，进入

BUSCHECK进行操作，能检测出总线的故障代码。该检测仅仅针对各节点之间

通讯异常。

对于CAN总线，我们可以还通过检测DLC3端子CANH(6)、CANL(14)、接

地、电源蓄电池正极之间的电阻，来进一步确定CAN总线短路或断路的情况。

检测方法如表1所示。

图4所示为带智能启动进入系统的丰田凯美瑞CAN总线结构。

CAN1号总线(应用在动力系统)为高速CAN总线;

CANMS总线(应用在智能启动进入系统等)为中速CAN总线;