由于CAN網(wǎng)絡(luò)采用多種協(xié)議,每個控制模塊的端口在正常的情況下都有標準電壓,因此電壓測量法可用于判斷線路是否有對地或電源短路、相線間短路等問題。 為了確定CAN H 或CAN L 導(dǎo)線是否損壞或信號是否正常,可以測量其對地電壓(平均電壓)。測量點通常在OBD診斷接口處,如下圖所示。 ? 診斷接口的6號針腳連接CAN H 導(dǎo)線,14號針腳連接CAN L 導(dǎo)線。如果診斷接口上連接有兩組CAN總線,那么動力CAN總線使用6號和14號針腳,舒適總線使用3號和11號針腳。診斷接口的針腳含義如下圖所示。
正常情況下,當CAN總線喚醒后,CAN H 對地電壓約為2.656V,CAN L 對地電壓約為2.319V,而且兩者相加為4.975V??▼
正常的CAN H 電壓
正常的CAN L 電壓 CAN故障通常的原因有CAN線短路、對電源短路、對地短路、相互接反。 1
CAN-H與CAN-L短路
當CAN H 與CAN L 短路時,CAN網(wǎng)絡(luò)會關(guān)閉,無法再進行通信。會有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)故障碼。CAN H 與CAN L 短路的總線波形如下圖所示。 ?
當兩者相互短路之后,CAN電壓電位置于隱性電壓值(約2.5V)。實際測量兩條CAN導(dǎo)線的電壓,會發(fā)現(xiàn)始終在2.5V左右,基本不變化,如下所示。
故障排除方法:通過插拔CAN總線上的控制模塊(節(jié)點),可以判斷是由節(jié)點引起的短路還是導(dǎo)線連接引起的短路。 逐個斷開節(jié)點,若電壓恢復(fù)正常,則說明該節(jié)點有問題。若斷開所有節(jié)點后電壓還沒有變化,則說明線路短路。 2
CAN-H對正極短路
此時CAN H 電壓電位被置于12V,CAN L 線的隱性電壓被置于大約12V。CAN H 對電源短路的總線波形如下圖所示。
實際測量電壓,若CAN H 電壓為12V,CAN L 電壓被置于約為11V,則說明出現(xiàn)此類故障。CAN H 對電源短路的CAN H 電壓如下圖所示。
CAN H 對電源短路的CAN L 電壓如下圖所示。
故障原因:如果不是CAN H 導(dǎo)線對外部電源短路引起的,那么這種故障就有可能是控制模塊內(nèi)部的CAN收發(fā)器損壞造成的。故障查找方法同上。 3
CAN-H對地短路
當出現(xiàn)CAN H 對地短路這種故障時,根據(jù)CAN總線的容錯特性,可能出現(xiàn)整個CAN網(wǎng)絡(luò)無法通信的情況或產(chǎn)生相關(guān)故障碼。
CAN H 的電壓位于0V,CAN L 電壓也位于0V,可是在CAN L 導(dǎo)線上還能夠看到一小部分的電壓變化。CAN H 對地短路的總線波形如下圖所示。
實際測量電壓,若CAN H 和CAN L 電壓均約為0V,且無斷路問題,則說明出現(xiàn)此類故障。CAN H 對地短路的CAN H 電壓如下圖所示。
CAN H 對地短路的CAN L 電壓如下圖所示。
故障原因:如果不是CAN H 導(dǎo)線對外部地線短路引起的,那么這種故障就可能是控制模塊內(nèi)部的CAN收發(fā)器損壞造成的。故障查找方法同上。 ? 4
CAN-L對地短路
此時CAN L 電壓約為0V。CAN H 線的隱性電壓被降至0V,但顯性電壓基本不變,因此波形被拉長,依然可以傳輸數(shù)據(jù),由此可說明CAN L 對地短路的容錯特性較好原因。CAN L 對地短路的總線波形如下圖所示。 實際測量CAN導(dǎo)線電壓,若CAN L 電壓為0V,CAN H 為1V左右,則說明出現(xiàn)此類故障。CAN L 對地短路的CAN L 電壓如下圖所示。
CAN L 對地短路的CAN H 電壓如下圖所示。
故障原因:如果不是CAN-L導(dǎo)線對外部地線短路引起的,那么這種故障是控制模塊內(nèi)部的CAN收發(fā)器損壞造成的。故障查找方法同上。 5
CAN-L對電源短路
當出現(xiàn)CAN L 對電源(正極)短路這種故障時,根據(jù)CAN總線的容錯特性,可能出現(xiàn)整個CAN網(wǎng)絡(luò)無法通信的情況或產(chǎn)生相關(guān)故障碼。 由于CAN L 對電源短路,因此CAN H 電壓也被置于12V。CAN L 對電源短路的總線波形如下圖所示。
實際測量CAN導(dǎo)線的電壓,若CAN L 和CAN H 導(dǎo)線電壓都約為12V,則說明出現(xiàn)此類故障。CAN L 對電源短路的CAN L 電壓如下圖所示。
CAN L 對電源短路的CAN H 電壓如下圖所示。
故障原因:如果不是CAN L 導(dǎo)線對外部電源短路引起的,那么這種故障就有可能是控制模塊內(nèi)部的CAN收發(fā)器損壞造成的。故障查找方法同上。 6
CAN-H斷路
當某個控制模塊CAN H 導(dǎo)線斷路時,會導(dǎo)致該控制模塊無法實現(xiàn)通信,但其他控制模塊的通信還是有的。在其他的控制模塊可能讀到此故障模塊的故障碼。如果多個控制模塊的CAN H 導(dǎo)線出現(xiàn)斷路。那么這些控制模塊的通信功能都會受到影響。CAN H 斷路的總線波形如下圖所示。
如果出現(xiàn)故障的控制模塊帶有終端電阻,可以用電阻測量法來判斷。測量診斷接口的CAN H 與CAN L 之間的電阻,若變?yōu)?20Ω,則說明有一個終端電阻斷路。如果出現(xiàn)故障的控制模塊不帶終端電阻,那么需要測量該控制模塊的CAN導(dǎo)線的導(dǎo)通性。 替換有故障碼內(nèi)容涉及的控制模塊,可以快速判斷故障是否由該控制模塊本身造成的。此外,要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)圖來查找斷點,因為在整個網(wǎng)絡(luò)中會設(shè)置相應(yīng)的總線集線器,斷點部位不同,受影響的部件也不同,同時也會決定診斷儀能夠進行診斷的控制模塊。CAN網(wǎng)絡(luò)與集線器分布如下圖所示。 7
CAN-L斷路
當某個控制模塊CAN L 導(dǎo)線斷路時,會導(dǎo)致該控制模塊無法實現(xiàn)通信,但其他控制模塊的通信還是有的。在其他控制模塊可能讀到此故障模塊的故障碼。如果多個控制模塊的CAN L 導(dǎo)線出現(xiàn)斷路,那么這些控制模塊的通信功能都會受到影響。 如果出現(xiàn)故障的控制模塊帶有終端電阻,可以用電阻測量法來判斷。測量診斷接口的CAN H 與CAN L 之間的電阻,若變?yōu)?20Ω,則說明有一個終端電阻斷路。如果出現(xiàn)故障的控制模塊不帶終端電阻,那么需要測量該控制模塊的CAN導(dǎo)線的導(dǎo)通性。CAN L 斷路的總線波形如下圖所示。
替換有故障碼內(nèi)容涉及的控制模塊,可以快速判斷故障是否是由該控制模塊本身造成的。此外,要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)圖來查找斷點,從而準確找到原因,排除故障。 8
CAN-H和CAN-L反接
當出現(xiàn)CAN L 與CAN H 導(dǎo)線互相接反這種故障時,一般情況下,接錯的那個控制模塊將無法通信,其他控制模塊的通信則正常。CAN L 與CAN H 導(dǎo)線互相接反的示意圖如下圖所示。
在懷疑有問題的控制模塊的CAN導(dǎo)線針腳處測量其電壓,驗證電壓是否正常。結(jié)合CAN網(wǎng)絡(luò)圖核對線路連接情況進行檢查,判斷是否存在這種故障。若存在,則對CAN網(wǎng)絡(luò)進行修復(fù)。替換有故障碼內(nèi)容涉及的控制模塊,判斷故障是否是由該控制模塊造成的。
審核編輯:黃飛
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