试析汽车总线技术与检测维修

伴随着当前电子高科技技术的迅速发展与应用，电控系统在现代汽车上的应用也变得越来越多，为尽最大可能的减少传感器和导线的数量，同时也让各电控系统间能实现信息的共享，于是就出现了汽车总线技术。

一、汽车总线的简介

汽车总线其实就是CAN 数据总线。把汽车上的控制器加以整合并将其在网络之中，各个计算机来共同分担和分享其传达的信息从而实现所要的功能。运用采用总线技术能很大程度上缩减所用电线的总量，进而也就大大的减少了线路上的多个接点。

CAN 数据总线是德国一家公司为了能解决当前汽车中各个电控模块间数据的交换而研制开发的通信协议。终端电阻、收发器、导线以及控制器这四个部分共同组成了汽车CAN 数据总线。其中控制器是翻译收到及发送的信号，而收发器则是接收并发送网络上的共享信息。此项技术的设计考虑到了汽车所能经历的各种恶劣环境，其可靠性很高。由于CAN 数据总线在很多现场总线当中占据第一位，所以它也就成了汽车总线的一个代名词。

CAN 数据总线所具有的优势主要表现在以下：如需扩展数据来增加新信息，仅需升级相关软件便可；所传信息可以通过控制单元来实时的检测，如检测到故障便存储相关的编码；使所使用的控制单元及插孔都是小型的可以节省空间；传感器的信号线能减少到最小，从而使控制单元能较快速的传输信息；CAN 数据总线达到了国际相关标准，所以它可以应用在不同型号的控制单元之间的数据信息传输。

二、汽车CAN 数据总线可能出现的故障

通常来说，有三种因素可能引起汽车CAN 数据总线中多路信息传输系统的故障：

首先，汽车电源系统导致的故障。电控模块是汽车多路信息传输系统中的最核心部分，它正常的工作电压一般是在10.5付到15伏之间。一旦低于这个范围，就可能造成电子控制单元停止工作，进而使得汽车的多路信息传输系统不能正常的通讯。

其次，电子控制单元出现故障。这部分包括软件故障和硬件故障，软件故障是指传输协议或者是软件程序存在缺陷或冲突，进而导致了系统通讯的混乱甚至不能工作，此种故障会成批的出现，并且不能维修。而硬件故障通常是指通讯芯片出现故障或着集成电路出现故障，导致汽车的多路信息传输系统不能正常的工作。此种故障，只能运用替换的办法来检测。再次，通讯线路出现故障。如果通讯线路出现短路、断路或者线路的物理性质所引起的部分通讯信号失真，可能会导致多个电控单元不能正常的工作甚至是电控系统出现错误操作。

三、汽车总线的检修

假如汽车采用了CAN 数据总线技术，一旦出现故障相关的维修人员首先要检测的就是汽车的多路信息传输系统。多路信息传输系统万一出现了故障，那么汽车的整个多路信息传输系统的部分信息将不能正常的传输，而接收相关信息的那些电控模块也将不能正常的工作，进而使得故障诊断比较困难。在维修汽车的多路信息传输系统时，要按照多路信息传输系统的实际结构及控制回路来具体分析。

汽车的多路传输系统拥有故障自诊断的模式，通过自诊断就可以读出故障的相应编码，从而找出各控制单元中存储单元内相应的故障信息，判断出具体的故障原因，进而排除相应的故障。

（一）测量终端电阻

汽车的多路信息传输系统存在两个终端电阻，在两个控制单元中分别一个电阻，这两个控制单元一定要相连，它们的作用就是阻止CAN 数据总线的信号所产生的变化导致的电压反射。假如终端电阻存在故障，受线路反射的影响，导致控制单元中的信号失效。因为这两个终端电阻以并联的方式连接的，所以维修人员可按照并联电路所具有的特性来测量电阻的阻值进而判断出故障。如果拔下拥有终端电阻的一个控制单元插头以后其测量出的阻值若没发生变化，那么说明此系统中有故障，一种可能是拔下的控制单元中的终端电阻遭到损坏或是总线出现了断路。如果情况相反的话，就会是在连接中的控制单元中的终端电遭到阻损坏或是总线出现了故障。（二）测量波形

运用专用的仪器去测量波形，例如，大众系列的车可用其专门的检测仪器——5051。利用检测仪5051中的示波器便可通过两个通道来一起测出CAN 高位数据和CAN 低位数据的波形，按照这种方式可以在同一个界面之中同时显示出CAN 高位数据和CAN 低位数据的同步波形，进而能比较直观性地分析出这个系统在哪些出现了问题。

笔者总结了几种比较典型性的故障：CAN 高位数据线和CAN 低位数据线出现短路；CAN 高位数据线对地出现短路；CAN 高位数据线对正极出现短路；CAN 高位数据线出现断路；CAN 低位数据线对地出现短路；CAN 低位数据线对正极出现短路；CAN 低位数据线断路。

试析汽车总线技术与检测维修

王慧莲　林政勇

兰考黄河河务局　河南省　475300

摘　要：汽车的相关电器设备以及各式的自动控制设备现已广泛的应用与当今各种汽车上，以往那种点对点的连线通信方式不能充分的满足当前的要求，然而汽车总线技术的出现解决了这个难题，它是不同与往常的一种电控系统信息的通信方式，其不论在信息传递方面还是资源共享方面都有着较强的优势，不仅如此它还可以减少节点数量以及线束的长度，本文详细的介绍了汽车总线技术以及故障的检测与维修方法。

关键词：汽车总线技术；检测；维修中图分类号：F407 文献标识码：A

第4卷　第30期2014年10月

检测仪5051中示波器所检测出实际具体的波形，代表的是不同类型的故障原因，按照波形找出故障的具体部位然后加以排除。

（三）读取总线中的通讯状态

利用专门的检测——VAG1551亦或是VAS5051来读取某一个控制单元的数据块，便可观察出哪一些控制单元和此控制单元产生了信息交流及其工作状态的正常与否。

（四）维修CAN数据总线

通常来说CAN数据总线是双绞线导线，如果导线出现破损或者出现断路在接线的时候，每一段的长度应该大于50毫米，两段之间接线长度要大于100毫米，假如维修是在中央的接点处，那么就要严禁打开此处的接点，只能在距离接点100毫米之外来断开导线。另外，接线点处一定得做好相应的屏蔽处理，避免传输信号被干扰。每一条CAN数据总线的导线长度一定不要长于5米，要不然的话就会使导线中的脉冲信号失真。

四、汽车检测线测控系统整体设计

汽车综合性能检测站测控系统由一个数据处理网络系统、一个总控系统和4个工位系统组成，其中一个总控系统和4个工位系统称为现场总线网络系统.数据处理网络系统与总控系统通过一台NT服务器进行连接。

（一）自带CAN接口的模块设计

CAN接口模块是由8位的微处理器89C58、独立CAN通信控制器SJA1000和CAN总线收发器82C250以及相关的接口模块组成的实时多务的嵌入式控制系统。它实现CAN总线的通信协议以及相关功能，可以分成3个部分：

（1）总线接口部分，包括总线收发器和总线控制器，这部分对于所有CAN总线智能模块都是相同的；

（2）与传感器及执行机构与单片机的接口部分，不同的接口将各单元分成不同的类型；

（3）将前两部分连接成一个有机系统的微控制器及其外围接口部分。

（二）应用情况及效果

基于CAN总线的汽车检测系统由4个工位组成。网络使用了屏蔽双绞线，连线长为100m，传输速率为125kb/s。实践证明，把CAN总线技术应用到汽车检测线以后，该系统通信可靠、性能稳定，取得了良好的经济效益和社会效益，其主要表现在如下几方面。

1）由于CAN总线的开放性，可随意增设工位，使整个系统具有了良好的扩展性。

2）由于系统采用了CAN总线，通过屏蔽双绞线连接各处分散的独立设备，而且嵌入式控制器代替原工位机的工控机，与以前不使用CAN总线技术相比，可以节省项目经费。

3）传输距离小于50m时，数据传输速率可达1Mb/s，提高检车效率。

4）总线上某个设备出现故障，不会导致整个系统的瘫痪，仍可维持其余设备的正常运行，检修时只需断开故障设备即可，提高了系统的整体可靠性。

五、结束语

在现代汽车上广泛的应用CAN数据总线将会将会提高汽车的安全性、动力性、燃油经济性、操纵稳定性，进而让汽车技术的不断发展带来新的活力。相应的当前汽车的维修人员一定要深入的掌握学习汽车总线技术的相关知识原理，比如它的构成、它工作的原理、典型故障的特点以及相应的诊断排除方法，也只能这样做汽车维修人员才能适应此项技术的运用要求，进而保证维修人员能比较准确且快速地排除装有CAN数据总线的汽车中出现的故障。

参考文献：

[1]吴作斌等.CAN总线技术在汽车上的应用及检测维修[J].黑龙江科技信息.2007（10）

[2]刘步丰.汽车总线技术及其检测[J].农业装备与车辆工程.2008（11）

[3]邬宽明.现场总线应用选编1.北京：北京航空航天大学出版社，2003

[4]邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计.北京：北京航空航天大学出版社，1996

[5]张建俊.汽车检测与故障诊断技术.北京：机械工业出版社，2001

第4卷　第30期

2014年10月

文章被我刊收录，以上为全文。

此文章编码：2014O

7117