汽车CAN总线系统故障诊断
汽车CAN总线概述及其故障诊断检测方式
汽车CAN总线概述及其故障诊断检测方式SILIC雾VAL汽车CAN总线概述及其故障诊断检测方式黎永键12(1.华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室赵祚喜广东广州510642;2.华南农业大学工程学院广东广州510642)应用科攀[摘要]cAN总线普遍应用于汽车上,要紧用来实现车载网络各电控单元之间的信息互换,形成车载网络系统.由于cAN总线的技术特点,在当前的汽车总线网络市场上cAN总线占据主导地位.因此,介绍cAN总线的大体工作原理和典型的cAN总线应用实例.然后介绍经常使用的cAN总线故障诊断设备和常见的汽车cAN总线故障检测思路,并通过案例说明汽车cAN总线故障诊断方式.[关键词]汽车cAN总线故障诊断中图分类号:U463.602文献标识码:A文章编号:1671--7597(2020)OI20209—021汽车CAN总线应用概述CAN(Contr0llerAreaNetwork)即操纵器局域网络,是由国际标准化组织(ISO)概念的串行通信总线,要紧用来实现车载网络各电控单元之间的信息互换,形成车载网络系统.CAN是一种多主总线,通信介质能够是双绞线,同轴电缆或光导纤维,通信速度可达1Mb/s.通过CAN总线,传感器,操纵器和执行器由串行数据线连接起来.CAN在车上要紧有三种用途:①用于车身和舒适系统的低速CAN;②用于通信,导航,音频和视频的(AN;⑧用于发动机,变速器,ABS和ESP之间实时通信的高速CAN.CAN是RobertBosch公司在1986年ShE(美国汽车工程师学会)大会上第一提出.CAN总线在当前的汽车总线网络市场上占据主导地位,其短帧数据结构,非破坏性总线性仲裁技术和灵活的通信方式适应了汽车的实时性和靠得住性要求.各大汽车生产商均已开发了适应自身车型的CAN总线技术,例如最新奔驰~W220CAN-一BUS网络操纵,电脑之间数据通信采纳CAN数据总线,其中CAN上分为(ANB,CANC及光纤通信,传输数据量大,速度快,数据更平安[1].2CAN总线概述2.1CAN总线的工作原理2.1.1CAN传输系统组成.CAN数据传输系统中每块电脑的内部增加了一个CAN操纵器,一个~CANI收发器;每块电脑外部连接了两条cAN数据总线.在系统中作为终端的两块电脑,其内部还装有一个数据传递终端(有时数据传递终端安装在电脑外部).2.i.2各部件功能.(1)CAN操纵器.cAN操纵器作用是接收操纵单元中微处置器发出的数据,处置数据并传给CAN以收发器.同时CAN操纵器也接收收发器收到的数据,处置数据并传给微处置器.(2)CAN收发器.c收发器是一个发送器和接收器的组合,它将CAN操纵器提供的数据转化成电信号并通过数据总线发送出去,同时,它也接收总线数据,并将数据传~JCAN:陉制器.(3)数据传递终端.数据传递终端实际是一个电阻器,作用是幸免数据传输终了反射回来,产生反射波而使数据受到破坏.(4)cAN数据总线.(AN数据总线是用以传输数据的双向数据线,分为CAN高位和低位数据线,别离表示为CA~ni和CAN—Lo.为了避免外界电磁波干扰和向外辐射,CAN总线采纳两条线缠绕在一路,两条线上的电位是相反的,若是一条线的电压是5v,另一条线确实是Ov,两条线的电压和总等于常值.通过该种方法,CAN总线取得爱惜而免受外界电磁场干扰,同时(AN总线向外辐射也维持中性,即无辐射.图l数据传递进程2.i.3数据传递进程.操纵单元向CAN操纵器提供数据用于传输.CAN收发器从(AN处接收数据,将其转化为电信号发出.所有与CAN数据总线一起组成网络的操纵单元成为接收器.操纵单元对接收到的数据进行检测,看是不是是其功能所需.若是所接收的数据是重要的,它将被除数认可及处置,反之将其忽略.CAN数据传递进程如图1所示[2].2.2汽车CAN总线应用实例公共Polo!轿车的CAN,总线系统通过ECU对车辆各类信号进行监测,依照设定程序对燃油泵继电器和车内灯等执行元件进行操纵.Polo!轿车中的汽油发动机有1个新的燃油供给操纵装置,用2个并联的继电器代替单个集成防撞燃油关闭装置的燃油泵继电器.这2个继电器是燃油泵继电器和燃油供给继电器,位于车载网络系统操纵单元继电器托架上,如下图.其工作方式:(1)打开驾驶员侧车门后,车门触点开关将信号发送到车载网络控制单元J519,J519操纵燃油供给继电器,并使燃油泵运行约2s.打开驾驶员侧车门后,车门触点开关F2将信号送NJ519,使燃油供给继电器J643接通.现在,燃油泵G6运行大约2s,见图2.(2)当驾驶员侧车门短暂开启时,J519通过其按时开关心断燃油泵继电器,燃油泵停止运转.(3)若是驾驶员侧车门开启超过30min,3519通过其按时操纵装置使燃油泵从头受控.(4)打开点火开关或起动发动机后,燃油泵通过燃油泵继电器J17,由发动机操纵单元操纵.F:f0.囵【铡2燃湖每之掩制.0,】5I9.1.救州络系统拄制单兀V2.:0(F2)?¨触点]荚JO43一油采继电器1JI7-油袋继电器2(一油艇3CAN总线故障诊断设备每一个汽车生产商或供给商都有它属于自己的专用诊断系统,而这些信息一般是保密的.原始的CAN信息能够通过示波器,一些扫描工具或CAN的分析仪进行观看,标准的设备如电压表和示波器在测量CAN和其它汽车网络的时候有局限性.CAN总线的数据传输不能反复地提供具有稳固信号的成心义的测量值,需要用到特殊的技术和设备来有效地设计和寻觅网络故障点[3].3.1利用万用表检测CAN总线.电压:怠速时,连接两根CAN线路的数字电压表将会测量0V一这是…1':CAN和的不同.这是怠速状_HiCANLo态.总线上有cAN报文,电压表就会提示可能0.5v或依照总线传输的特性确信.这是不同于总线的平均值,以避免响应的电压太高.这就会让电压读数在保护cAN方面几乎不起作用.应周科学VA巍电阻:电压表的欧姆档在检测cAN线路对地短接,电池短路方面起作用.典型的电阻在汽车的OEMs中有打印出来,而且取决于汽车ECM的数量和类型.车钥匙必需打到0ff档才能够测量出CAN总线的电阻值.3.2利用示波器检测CAN总线.无重复信号:许多总线上的网络传输(包括cAN)是不重复的,因此很难用示波器去触发观看.数字示波器用于观看波形.一般示波器依托于反复显现的图片,而这需要稳固的,重复的信号,才能有清楚,无抖动的显示.图3是从模拟示波器取得的模糊图像,图4是采纳一样数码采样坐标并存储的数字图像,不同清楚可见.图3模拟示波器的CAN输出图4数字示波器的CAN输出图3是许多CAN报文彼此重叠的结果,而且在不同的时刻里示波器的显示屏上覆盖了.图3是一次CAN报文的采样并存储在示波器的内存里,再显示出来.从图3能够找到有效的信息.能够看出总线的近似电压是正确的,而且信号显示出来,没有偏高或偏低的漂移,不能证明它们是CAN的组成部分.电路的缺点会致使波形显示这些问题.图4是11位CAN组成,带有010标识符和一个字节,值为55(16进制)的数据.它由一个型号HP54645,100Mllz的数字存储示波器捕捉取得.很容易看出整个波型是很清楚,有适当的电压和频率.3.3利用CAN分析仪检测CAN总线.标准的CAN总线分析器能够读取CAN传输数据,把用户指定的信息发送到总线上,并提供统计的信息,比如总线加载和总线的错误信息.图5GryphonCAN分析器图5是Gryphon.它直接连接到车上的OBDII接口并捕捉OBDII代码,但也会捕捉类似于图18所示的专用报文.合格的CAN分析器会显示带有标识符的CAN报文和任何数据值.许多分析器会针对一些特定的CAN报文显示其缩写,图6给出了一些例子.不单单是显示标识符,数据值和时刻,同时也显示一些有效标识符的缩写.图6CAN分析仪显例如子4汽车CAN故障类型及诊断方式41CAN—BUS网络系统故障现象.CAN—BUS网络系统发生故障时一样都有一些明显的故障特点.故障现象有以下三种:(1)整个网络失效或多个操纵单元不工作或工作不正常.(2)在不同的系统,不同的地址同时表现出不同的多个故障,且故障现象的之间没有任何关联.(3)个别操纵单元或多个操纵单元在接上专用诊断仪后无法与诊断仪通信.4.2故障缘故.(1)汽车电源系统引发的故障.汽车多路传输系统的核心部份是含有通信Ic芯片的电控模块ECM,电控模块ECM的正常工作电压在10.515.OV的范围内.若是汽车电源系统提供的工作电压低于该值,就会造成一些对工作电压要求高的电控模块ECMtB现短暂的停工,从而使整个汽车多路信息传输系统显现短暂的无法通信.(2)汽车多路信息传输系统的链路故障.节点是汽车多路信息传输系统中的电控模块,因此节点故障确实是电控模块ECM的故障.(3)汽车多路信息传输系统的节点故障.当汽车多路信息传输系统的链路(或通信线路)显现故障时,如:通信线路的短路,断路和线路物理性质引发的通信信号衰减或失真,都会引发多个电控单元无法工作或电控系统错误动作.43CAN—BUS网络系统故障诊断步骤.通过对以上三种CAN总线故障的分析,能够总结出该系统一样诊断步骤为:(1)了解汽车车载网络系统的大体结构,最好能画出其网络结构大体框图.(2)了解该车型的汽车多路传输系统特点,包括:传输介质,几种子网及汽车多路信息传输系统的结构形式等.(3)汽车多路信息传输系统的功能,如:有无唤醒功能和休眠功能等.(4)检查汽车电源系统是不是存在故障,如:检查蓄电池电压,各接头连接情形,相关熔丝,发动机与车身的接地情形:交流发电机的输出波形是不是正常等.(5)检查汽车多路信息传输系统的链路是不是存在故障,可采纳替换法或采纳跨线法进行检测.(6)若是是节点故障,只能采纳替换法进行检测.(7)利用CAN系统的故障自诊断功能[4].5汽车CAN总线诊断案例2002款上海波罗(Polo)轿车电动车窗不工作故障排除.51故障现象.一辆上海公共波罗(Polo)轿车,配备手动变速器和两前门电动窗,无中控门锁,在某装饰部加装一套防盗器和中控门锁后,显现电动车窗无法工作现象.5.2故障检测与排除.第连续接V.A.G1552故障阅读仪,输入09地址码(车载网络治理系统操纵单元),利用02功能(查询故障存储器)读取故障码,取得两个偶发性故障码:一个是电源电压太低;一个是CAN网络线断路.利用O5功能(清除故障存储器)清除故障码后,再利用O2功能(查询故障存储器)读取故障码,没有故障码存在.利用06功能(终止输出),再输入19(数据总线操纵单元),利用02功能(查询故障存储器)读取故障码,没有故障码.再输入46(舒适系统),利用02功能(查询故障存储器)读取故障码,读得的故障码是01330,含义是:Convenience SyscontralUnit-T93PowerSupplyTooSmal1(舒适系统中央操纵单元T393电源供给过小).利用05功能(清除故障存储器)清除故障码后,再利用02功能(查询故障存储器)读取故障码,没有故障码存在.按压车窗开关,没有反映.再输入og地址码读取电脑版本为:f面一丽辩撼.l嘶…~…一………;}L量整一篓壁一!垡麴…~…~一……j发觉电脑编码不对,该车的电脑编码应该是17566,而读得的结果为09216.利用v.A.G1552故障阅读仪进入07(编码),输入17566.退出再进入l9读版本,发觉数据总线编码为00014,是正确的.退出后输入46地址码读取电脑版本为:丽赢r——]L毽_嘎壁越蹙:塑照一——;发觉该编码也不对,该电脑编码应该是00067,而读得的结果为01024.利朋v.A.G1552故障阅读仪进入07(编码),输入00067.退出系统,按压电动车窗开关,电动车窗工作正常.6结语目前,汽车CAN总线技术具有优越特点,在现代汽车中应用日趋广泛.深切把握汽车CAN总线技术的结构组成,工作原理,故障特点及诊断排除方式,汽车修理人员才能快速,准确地排除装配有CAN总线的汽车故障.参考文献:[1]朱建风,李国忠,常见车系CAN—BUS原理与检修,北京:机械工业出版社,2007.[2]饶运涛,邹继军,郑勇芸,现场总线CAN原理与应用技术,北京:北京航空航天大学出版社,2003.[3]RobertBoys.CAN:ControllerAreaNetworkIntroductionandPrimer[4]李东江,张大成,汽车车载网络系统(CAN—BUS)原理与检修,北京:机械工业出版社,2005.作者简介:黎永健(1983一),男,广东清远人,硕士研究生,就职于华南农业大学工程学院,研究方向为:汽车诊断与检测;赵祚喜(1968一),男,教授,博士,就职于华南农业大学工程学院.。
第五章can总线系统检修方法
对CAN进行测量时,例如:利用测试盒连接中央舒适电器控制单元,使用双通 道工作模式下进行检测。
两条CAN-BUS总线每一条线都通过一个通道进行测量。通过波形的分析可以很 容易地发现故障。由于需要单一的电压测量值,CAN的测量采用双通道测量是 必要的。CAN测量采用这形式的连接可以简单地判定“单线工作“ 故障。
当在车辆中存在电源电压过低状态时,同样也可能 (错误地) 记录为总线故障。 因此在分析总线故障之前应检查电源电压过低故障是否存储在超过两个控制单 元中。如果回答是肯定的就不用进行其他的总线故障分析了,而只在供电范围 内查询故障原因。
5).故障原因: CAN 总线上通信故障可能是下列原因: - .CAN Low 或 CAN High 通信线断路或者短路。 - .插头连接损坏 (触头损坏、污垢、锈蚀)。 - .车用电源系统中的故障电压 (例如由损坏的点火线圈或接地连接引起)。 - .某个控制单元中的通信部件故障。 - .某个控制单元的供电故障 (当蓄电池电量快耗尽时蓄电池电压缓慢下降可能 导致故障记录存储,因为不是所有的控制单元由于电压下降而同时关闭)。
3). 动力系统CAN-high对正极短路 CAN-high线的电压电位被置于12V.,CAN-Low线的隐性电压被置于大约12V.。 这是由于在控制单元的收发器内的CAN-high 和CAN-Low 的内部错接引起的。需 要将CAN线组(CAN-High 和 CAN-Low)从线节点处依次拔取,同时注意总线 的波形。当故障线组被取下后,的波形要恢复正常。
4.故障查询过程 一般性的查询前提: 1).对故障缺陷的检查。 2).查询故障存储。 3)检查车辆正确控制单元编码。 4)检查车辆正确电器元件匹配。 5).保险丝检查。
5.检查过程 1).用故障查询指南读取所有故障存储。 2)故障查询指南的结果(如果存在)。 3)用读取测量数据块确定故障存储记录(如果存在)。 4)用执行元件自诊断确定故障存储记录(如果存在)。 5)用检测仪确定故障存储记录。 6)用万用表进行电器检测,例如:线路通断。
CAN总线系统的故障诊断
当CAN-BUS数据总线对正极短 路时,检测到的CAN-BUS数据总线 的信号波形如图(b)所示。
当CAN-BUS数据总线中的 CAN-Low总线断路时,检测到 的CAN-BUS数据总线的信号波 形如图(b)所示。
当CAN-BUS数据总线中的 CAN-High总线断路时,检测到 的CAN-BUS数据总线的信号波 形如图(b)所示。
注意
终端电阻不是一定为大 约120Ω,而是相应的 阻值依赖于总线的结构
在总的阻值测量后,当在一 如果在拔取控制单元后显示 个带有终端电阻控制单元的 的阻值变得无穷大,那么, 插头拔下后测量的阻值没有 或者是连接中的控制单元终 发生变化,则说明系统中存 端电阻损坏,或者是到该控 在问题。这说明被拔取的控 制单元的CAN-Bus数据传输 制单元的终端电阻可能损坏 线出现故障。 或者是CAN-Bus总线出现断 路。
CAN-Low线对正极短路 • CAN-Low线的电压大约为12V、CAN-High线的电压
电位正常,汽车网络通讯系统在此故障下,变更为单线 工作状态。
CAN-High线对正极短路 • CAN-High线的电压大约为12V、CAN-Low线的电压
电位正常,汽车网络通讯系统在此故障下,变更为单线 工作状态。
同样的,CAN-Low驱动数据总线上有信号传输时,总线上的电压 值会在1.5~2.5 V之间高频波动,因此,万用表的测量值为1.5~2.5 V之 间,小于2.5 V但靠近2.5 V,如图所示。
3.总线波形的检测
检测CAN总线波形信 号时,一般采用测试仪或 示波器测量总线数据信号 的波形,例如采用双通道 的示波器进行同步波形的 测量,能够直观地观察 CAN总线系统波形信号有 无异常现象。
软件故障
即传输协议或软件 程序有缺陷或冲突,从 而使汽车CAN总线系统 通信出现混乱或无法工 作,这种故障一般会成 批出现。
项目三 大众车系车载网络系统以及故障诊断与检修 (任务三 CAN总线系统的故障诊断与检修)
(2)CAN 总线导线的维修 • CAN 导线修复连接见图3-24,应注意:绞合只可解开最长
50 mm • CAN 导线断开处要与下一个压接节点相距至少 100 mm
• 图3-24 CAN节点修复示意图
4) CAN总线终端电阻检测 在控制单元内装置的不是一个固定阻值的终端电阻。它是由很 多个被测量的电阻组合在一起被称为终端电阻。作为标准值或 者试验值两个终端电阻每一个以120欧姆为起始。总的阻值依赖 于车辆的总线结构,所以终端电阻是根据车型设计的。
• 故障排除:用新的CAN总线网络控制单元换掉坏单元后,汽 车后雨刮电机能被正常控制。
• 故障分析:由于CAN网络控制单元坏了,发出的异常控制信 号从而导致后雨刮电机失控。
本讲结束
谢谢!
由此看来问题只出在J519上,而网关系统又在组合仪表内, 于是更换组合仪表,再用VAS5051对舒适系统CAN数据线进 行波形分析,其波形如图3-29所示,变成双线运行的波形(正 常波形),说明此故障出在J519上。
(4)POLO后雨刮器不停故障诊断 1)故障现象描述 大众POLO 1.4L手动挡轿车,用户描述车辆在启动发动机或打 开点火开关时,后雨刮器电机就会转动,调整雨刮开关的挡位 无变化。要停止雨刮器电机,只有拔下雨刮器的熔丝或关闭点 火开关。
(3)宝来轿车仪表损坏导致遥控器有时失效 1)故障现象描述 宝来1. 8 L轿车;用遥控器开或锁车门时有时不起作用。 2)故障诊断与排除
图3-28 CAN-Low线信号波形 图3-29更换组合仪表后CAN数据线信号波形图
于是用VAS5051对舒适系统CAN线进行波形分析,发现 CAN-Low线波形不正确,其波形如图3-28所示。
1)CAN 总线上通信故障可能原因 - CAN Low (低速) 或 CAN High (高速) 通信线断路或者短路 - 插头连接损坏 (触头损坏、污垢、锈蚀); - 车用电源系统中的故障电压 (例如由损坏的点火线圈或接地 连接引起); - 某个控制单元中的通信部件故障; - 某个控制单元的供电故障 (当蓄电池电量快耗尽时蓄电池电 压缓慢下降可能导 致故障记录存储,因为不是所有的控制单元由于电压下降而同 时关闭); - 车辆中的总线系统不仅会遭受短路,而且当水汽侵入时可能 造成绝缘受损,例如 在接地、正极和 CAN 导线之间出现接触电阻。 - CAN的所有故障通常被存储在故障代码存储器中。然而故障 记录仅在个别情况下 允许简单的诊断。绝大多数时候必须进行详细的检查。
汽车CAN总线技术及故障分析
汽车CAN总线技术及故障分析一、汽车CAN总线技术概述CAN(Controller Area Network)总线是一种多控制器通信的串行通信协议,最早在20世纪80年代由德国BOSCH公司研发。
它主要用于汽车电子控制系统中的各个电子控制单元(ECU)之间的数据传输和通信。
CAN总线采用串行通信方式,通过两根数据线CAN_H和CAN_L传输数据,并且具有较高的传输速率和抗干扰能力。
它的数据帧格式包括起始位、标识符、控制位、数据位和校验位等,能够实现多路并行通信和数据广播。
二、CAN总线的优势和应用1. 高速传输能力:CAN总线的数据传输速率较高,可以达到每秒几百万位的速度,满足复杂的控制系统对数据传输的要求。
2. 抗干扰性强:CAN总线具有良好的抗干扰能力,能够在汽车电气系统中稳定工作,不受其他电子设备的电磁干扰影响。
3. 可靠性高:CAN总线采用分布式控制的结构,即使一个设备发生故障,也不会影响整个系统的工作。
4. 系统成本低:CAN总线使用简单的数据通信结构,减少了硬件和软件的开销,降低了系统成本。
5. 应用广泛:CAN总线广泛应用于汽车电子控制系统中,包括发动机控制、制动系统、车身电子等多个方面。
三、CAN总线故障分析方法在汽车CAN总线系统中,常见的故障有线路断开、短路和节点故障等。
为了及时发现和排除故障,需要采用一些故障分析方法。
1. 故障诊断仪:可以通过CAN总线故障诊断仪对整个CAN总线进行诊断和故障检测,通过读取错误码和故障信息,定位故障的具体位置。
2. 信号强度测试:可以使用接收信号强度指示器(RSSI)等测试工具,对CAN总线上的信号强度进行测试,以判断是否存在线路断开或短路等问题。
3. 隔离测试法:将CAN总线系统分成几个部分,逐一检测,以确定具体是哪个节点出现故障,并进行修复或更换。
4. 故障仿真法:通过电脑模拟软件对CAN总线系统进行故障仿真,模拟故障情况,快速定位故障节点。
CAN总线故障检查方法
CAN总线故障检查方法CAN总线是控制区域网络(Controller Area Network)的缩写,是一种广泛应用于各种汽车和工业控制系统中的通信协议。
CAN总线的故障检查非常重要,因为故障的产生可能会导致整个系统崩溃或无法正常工作。
以下是一些常见的CAN总线故障检查方法:1.总线电气参数检查:2.总线终端电阻检查:3.总线连接检查:检查总线连接是否良好,包括总线电缆、连接器等。
确保连接紧固,没有松动或断裂。
4.总线通信状态检查:使用CAN总线诊断仪或类似的工具,对总线进行通信状态检查。
检查是否存在通信错误、丢失的帧、误码等现象。
5.总线数据诊断:检测CAN总线上的数据是否正常。
可以通过监控CAN总线上传输的数据包,进行诊断和分析。
如果数据包中存在错误或异常,可能是因为一些节点发送了无效或错误的数据。
6.节点故障排查:检查CAN总线上的每个节点的状态和工作正常性。
确保每个节点都能正常发送和接收数据。
如果一些节点无法发送或接收数据,可能是由于节点自身故障,如芯片损坏、节点程序错误等。
7.环境干扰检查:环境干扰可能会对CAN总线的通信造成干扰或干扰,例如电磁辐射、电源噪声等。
检查总线周围的环境,排除干扰源。
8.诊断仪器使用:使用专业的CAN总线诊断仪器进行故障检查。
这些诊断仪器具有丰富的功能和参数设置,可以帮助用户更好地了解总线的状态和工作情况。
最后,对于CAN总线的故障检查,需要针对具体的问题进行分析和诊断。
上述方法只是一般性的指导,具体情况下还需要根据实际情况进行调整和补充。
同时,也需要具备一定的专业知识和技能来进行故障排查和处理。
【干货】手把手教你CAN总线的8种常见故障与排除方法
【干货】手把手教你CAN总线的8种常见故障与排除方法当CAN总线出现故障或数据传输异常时,往往会出现多种奇怪的故障现象,如仪表板显示异常,车辆无法启动,启动后无法熄灭,车辆动力性能下降,某些电控系统功能失等。
这是因为相关数据或信息是通过CAN总线传输的,如果传输失败,那么会产生多种连带故障,甚至造成整个网络系统瘫痪。
最为常见的故障症状是仪表板的显示异常,如下图所示。
在检修过程中,首先应查看具体的故障症状,根据故障症状和网络结构图来初步分析有可能是哪些原因造成的,然后使用相关的诊断仪器进行诊断,根据诊断结果制订相关检修方案,做到心中有数,目标明确。
接着查找具体的故障部位和原因,同时结合相应的检测方法和测量结果找到故障点,从而彻底排除故障。
由于CAN网络采用多种协议,每个控制模块的端口在正常的情况下都有标准电压,因此电压测量法可用于判断线路是否有对地或电源短路、相线间短路等问题。
为了确定CAN H 或CAN L 导线是否损坏或信号是否正常,可以测量其对地电压(平均电压)。
测量点通常在OBD诊断接口处,如下图所示。
诊断接口的6号针脚连接CAN H 导线,14号针脚连接CAN L 导线。
如果诊断接口上连接有两组CAN总线,那么动力CAN总线使用6号和14号针脚,舒适总线使用3号和11号针脚。
诊断接口的针脚含义如下图所示。
正常情况下,当CAN总线唤醒后,CAN H 对地电压约为2.656V,CAN L 对地电压约为2.319V,而且两者相加为4.975V ▼正常的CAN H 电压正常的CAN L 电压CAN故障通常的原因有CAN线短路、对电源短路、对地短路、相互接反。
1. CAN H 与CAN L 短路当CAN H 与CAN L 短路时,CAN网络会关闭,无法再进行通信。
会有相应的网络故障码。
CAN H 与CAN L 短路的总线波形如下图所示。
当两者相互短路之后,CAN电压电位置于隐性电压值(约2.5V)。
CAN总线故障检查方法
CAN总线故障检查方法
1.检查硬件连线
首先需要检查CAN总线的硬件连线是否正确。
检查CAN总线连接器是否插紧,连接器引脚是否损坏或变形。
同时,检查总线是否接地良好,地线是否松动或断开。
如果总线上有多个节点,需要检查每个节点的连接状态和通信是否正常。
2.检查总线电压
CAN总线的电压应在2.5V左右,如果电压过高或过低,都会导致通信故障。
使用万用表测量CAN总线的电压,检查是否正常。
如果电压不正常,需要检查供电电源和终端电阻是否有问题,有必要的话可以更换电源或电阻。
3.检查终端电阻
4.检查总线负载
5.检查节点配置
6.检查节点软件
7.使用诊断工具
当以上方法无法解决问题时,可以使用专门的CAN总线诊断工具进行故障诊断。
这些工具可以监视总线上的通信,检测错误帧和冲突,并提供详细的故障诊断报告。
根据诊断报告进行故障排查和修复。
总之,对CAN总线故障的检查和排除需要综合考虑硬件、电压、电阻、负载、配置和软件等多方面因素。
通过逐个排查这些可能存在的问题,可
以找到并解决CAN总线故障。
简述can总线的故障检测诊断与排除的基本步骤
简述can总线的故障检测诊断与排除的基本步骤
CAN总线(ControllerAreaNetwork,简称CAN)是一种用于工业汽车等移动设备的局域网连接标准。
由于汽车工业中广泛应用,CAN
总线问题可能影响到汽车系统的运行。
因此,必须采取有效的故障检测诊断与排除步骤来确保设备的正常运行。
CAN总线故障检测诊断与排除的基本步骤包括:
第一步:初步排查。
首先,操作人员应对CAN总线接口进行检查,以核实接口是否物理故障,如拓扑错误、接触不良等;其次,操作人员应检查每个CAN总线终端的CAN接口上的信号,以确定信号是否正常。
第二步:确认故障点。
如果仅仅检查CAN总线接口未能查明故障点,还需要进一步检查CAN接口上的信号,以确定信号是否正常,并进行CAN主从终端之间的技术比较;如果可以确认某个CAN总线终端的故障,则可以选择进行更换维修或更换整个CAN总线系统。
第三步:进行故障处理。
如果不能立即确认CAN总线故障的具体原因,则可采用抓取记录器的方法,对外部信号及内部信号进行不断跟踪和记录,最后经过数据分析来判断故障点,这种方法可以找出最终故障原因,从而防止同样故障再次发生。
第四步:重新验证。
最后,应对已维修或更换的CAN总线系统进行重新验证,以确保故障已经解决,以及CAN总线系统已恢复正常。
故障检测诊断与排除是确保CAN总线功能正常运行的重要步骤,操作人员应熟悉上述步骤,以确保CAN总线的高可靠性和稳定的运行。
汽车控制器区域网CAN总线的故障诊断
第三章汽车控制器区域网CAN总线的故障诊断3.1 汽车CAN总线故障类型及机理分析一、故障类型一般来说,引起汽车控制器区域网故障的原因有三类:<1)汽车电源系统所引起的故障;<2)汽车控制器区域网的节点故障;<3)汽车控制器区域网的链路故障。
1.汽车电源系统所引起的系统故障<1)故障产生机理汽车多路信息传输系统的核心部分是含有通信IC芯片的电控ECU,电控ECU 工作电压在10.5~15.0 V的范围内。
如果汽车电源系统提供的工作电压低于该值,则一些对工作电压敏感的电控ECU出现短暂的停止工作,从而使整个汽车多路系统出现短暂的无法通讯。
这种现象就如同用微机故障诊断仪在未起动发动机时就要检测的传感界面,当发动机起动时,往往微机故障诊断仪又回到初始界面。
<2)故障实例分析a.故障现象一辆上海别克轿车<2002年10月出厂,行驶里程130500km),在车辆行驶过程中,时常出现转速表、里程表、燃油表和水温表指示为零的现象。
b.故障检测用TECH2扫描工具<微机故障诊断仪)读取故障代码中各个电控模块均没有当前故障代码,而在历史故障代码中竟出现多个故障代码。
其中SDM<安全气囊控制模块)中出现:U1040——失去与ABS控制模块的对话;U1000——二级功能失效;U1064——失去多重对话;U1016——失去与PCM的对话;IPC<仪表控制模块)中出现:U1016——失去与PCM的对话。
BCM<车身控制模块)中出现:U1000——二级功能失效。
c.故障分析及排除经过故障代码的读取可以知道,该车的控制器区域网系统存在故障的,因为OBDⅡ规定U字头的故障代码为汽车控制器区域网的故障代码。
通过查阅上海别克轿车的电源系统的电路图可以知道,上面的电控模块共用一根电源线,并且通过前围板。
因为故障代码为间歇性的,一次断定为这根电源线发生间歇断路故障。
2.节点故障<1)故障形成机理节点是汽车控制器区域网中的电控模块,因此节点故障就是电控模块ECM的故障。
CAN总线故障诊断与解决方案
CAN总线故障诊断与解决方案CAN(Controller Area Network)总线是一种广泛应用于现代汽车和工业控制领域的串行通信协议,它能够提供高可靠性和高效率的数据传输。
然而,由于各种原因,CAN总线也可能出现故障,导致数据传输中断或错误。
本文将介绍CAN总线故障的常见原因,并提供一些解决方案。
一、CAN总线故障原因1.电缆故障:电缆断裂、接头松动或腐蚀等问题可能导致CAN总线通信中断或数据传输错误。
2.终端电阻问题:CAN总线两端应连接120欧姆的终端电阻,如果终端电阻损坏或未连接,会导致信号干扰和通信错误。
3.器件故障:CAN总线上的节点可能存在电源问题、芯片故障或软件错误,导致通信失败。
4.环境干扰:工业环境中的电磁干扰、电压峰值或放射干扰等因素可能导致CAN总线通信错误。
5.数据冲突:当两个或多个节点同时发送数据时,会发生数据冲突,导致通信错误。
二、CAN总线故障解决方案1.电缆故障解决方案:a.对电缆进行视觉检查,检查是否有明显的裂痕、损坏或其他物理故障。
b.用万用表检测电缆的导通性,确保信号线没有断开。
c.检查电缆连接器是否松动或腐蚀,需重新连接或更换连接器。
2.终端电阻问题解决方案:a.使用万用表测量终端电阻的阻值,确保其为120欧姆。
b.检查终端电阻连接是否良好,如有问题需重新连接或更换终端电阻。
3.器件故障解决方案:a.检查节点的电源电压是否正常,确保供电稳定。
b.检查芯片是否损坏,需要更换坏损的芯片。
c.检查软件是否正确配置,确保软件没有错误导致通信失败。
4.环境干扰解决方案:a.通过增加屏蔽材料或固定电缆的方式减少电磁干扰。
b.定期检查电缆连接器是否紧固,以减少接触电阻和干扰。
c.使用电源滤波器或稳压器来稳定电压,减少电压峰值对CAN总线的影响。
5.数据冲突解决方案:a.设计合理的通信协议,在节点之间设置时间窗口以避免数据冲突。
b.提高CAN总线的通信速率,减少数据冲突的概率。
CAN总线系统的故障诊断方法
CAN—High线的电压为3.5V(2.5V+1V=3.5V),而CAN—Low ̄A9 电压为1.5V(2.5V一1V=1.5v)。点火开关为 “on”时测得的高尔夫 嘉旅车驱动CAN的信号波形如图2所示 。此时用万用表测量CAN— High线 的电压 为2.7V,测量 CAN—LovT ̄ ̄A9电压 为2.3V。
图2点火开 关为 “on”时驱 动CAN的信号波 形 在给车 辆 断电后 ,信 号 波形 如图3所 示 。此 时测 量CAN High线  ̄I3CAN—Low线 的 电压 均 为 0。
图 1双 绞 线
通 过这种数据传递形式 ,不管控制单元信息容量的大小 ,所 有 的 信 息 都 可 以 通 过 这 两 条 数 据 线 进 行 传 递 。因 此 ,如 果 控 制 单 元间进 行大量的信息交换 ,CAN数据总线也能完全胜任 。
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图5连 接发动 机控制单 元的 CAN线 在车辆断电后 ,将万用表跨接 ̄UCAN—High线 ̄EICAN—Low 线上 ,测 量的 电阻值 为62.3 Q(与 60 Q存 在一定误 差 ,在可 接 受范 围内)。拔下发动机 控制单 元的插头 ,在插头端测量CAN— High线 与 CAN—Low线 的 电 阻 为 122.3 Q(此 电 阻 即 网关 内的 终 端 电阻值 )。测量发动机控制单元内的终端电阻 ,为125Q。 用 以 上 测 量 方 法 可 以 判 断 终 端 电 阻 的 好 坏 及 CAN线是 否 存 在断路 、短路等 。例 如 ,在 CAN线 不断开的情况下测 得电阻值 为60 Q左右 ,则说 明终端电阻正常 ;如果测得的 电阻为120 Q左 右 ,则 说 明 总 线 存 在 断 路 ;如 果 测 得 的 电 阻 为 零 ,则 说 明 两 条 总线存在彼此短路 的情形 。 以上 重 点 介 绍 了 CAN总 线 的 信 号 波形 、电 压 和终 端 电阻 ,然 而实际上 ,在CAN总线的故障诊 断中 ,下面两种也是需要我们重 点检查的 。第一是检查CAN—High线 ̄nCAN—Low线的电压值 。 车 辆 上 1 5号 电后 ,CAN—High线 的 电 压 值 为2.7V左 右 ,CAN— Low线 的 电 压 值 为 2.3V左 右 ; 车 辆 断 电 后 ,CAN—High线 和 CAN—Low线的 电压 值都 为0。通过 测量电 压值 就可判断CAN 线是否存在对正极短路或者对地短路的情形 。第二十检查终端电 阻 。测 量 终 端 电 阻 值 既 可 以 判 别 终 端 电阻 本 身 的 好 坏 ,也 可 以 反 映出CAN线是否存在断路或短路 。
汽车CAN总线——诊断介绍
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上海海马汽车研发有限公司电气室汽车CAN总线总线——诊断汽车总线诊断编制:丰烨1目录概述术语和定义符号和缩写的涵义技术要求诊断代码具体内容及格式2概述CAN总线网络控制系统在低电压、小电流下工作,状态相当可靠,一般情况下极少发生故障,另一方面,由于导线大量减少,接插件也相应减少,消除了断线、短路及接触电阻引发的故障,可见系统能发生故障的机会是很少的,但也不是绝对的。
? 由于CAN总线系统采用数字传输信号,不能用对待一般汽车电器传统的检修方法,只用万用表测电压和电阻进行判断,而必须用到原厂配备的故障诊断仪和配套的附属器件,如汽车专用示波仪,原车电路图和故障代码等,通过读取故障码进行分析,才能判断故障所在。
3概述SAE1939-73:2004 《应用层—诊断》 ? 一致性程度为修改采用(技术内容完全等同) ? 本部分规定了 CAN 总线的应用层-诊断的技术要求4术语和定义诊断故障代码 Diagnostic Trouble Code ? 一种用以识别故障类型、相关故障模式以及它的发生次数的4 字节数值。
5参数组 Parameter Group(PG) ? 在一消息中传送参数的集合。
参数组包括:命令、数据、请求、应答和否定应答等。
不论是单包消息还是多包消息,参数组都被看作数据。
因为参数组与源地址无关,因此可以从任何源地址发送任意的参数组。
6参数组编号 Parameter Group Number( PGN) ? 3 字节,24 位,包括保留位、数据页、PDU 格式和组扩展域等。
参数组编号唯一标识一个参数组7协议数据单元 Protocol Data Unit(PDU) ? 协议数据单元是一种特定的CAN数据帧格式。
8肯定应答 Acknowledgement,ACK ? 确认所请求的动作已经被理解并完成。
浅析高速CAN总线系统故障诊断
汽车维修2020.3浅析高速CAN 总线系统故障诊断何莹CAN 总线是目前国际上应用最广泛的现场总线之一,其具有成本低、稳定性高、系统扩充方便等一系列优越性。
本文从维修的角度,介绍高速CAN 总线系统常见的故障现象、故障分类、故障诊断方法,利用检测仪器万用表及示波器分析其典型故障,为汽车高速CAN 总线系统的故障诊断与检修提供参考。
目前常见的CAN 总线分为速率为500kBit/s 高速CAN 总线(驱动CAN 总线)和速率为100kBit/s 低速CAN 总线(舒适CAN 总线),本文以高速CAN 总线为例分析故障的现象和分类,利用检测仪器车用万用表和车用示波器分析其典型故障,并阐明其要点。
一、高速CAN 总线系统故障1.高速CAN 总线故障产生的原理为提高数据传递的可靠性,CAN 总线系统采用双绞线自身差分检测结构,这2条线分别称为CAN-High 线和CAN-Low 线。
如高速CAN 总线发生故障时,不是检测高速CAN 线上传递的信息,而是要检测其CAN-H 线和CAN-L 线上的信号电平是不是在正常范围内,如图1所示为高速CAN 总线CAN-H 线和CAN-L 线的额定电压,CAN-L 为1.5~2.5V ,CAN-H 为2.5~3.5V 。
2.高速CAN 总线故障现象特征高速CAN 总线网络系统发生故障时常会出现一些明显的故障特征:一是单个控制单元或多个控制单元出现故障,使用汽车专用诊断仪检测无法通信。
二是整个网络失效,造成一个或多个控制单元不工作或工作不正常。
三是在不同位置及不同系统中,同时显示出没有任何关联的不同的多个故障。
3.高速CAN 总线故障类型当高速CAN 总线系统发生故障时,通常按引起故障的原因分类,可分为三类:(1)电源系统故障,当工作电压低于10.5~15.0V 范围时,某些对工作电压要求高的控制单元会短暂的停工,因此会造成整个传输系统短暂的无法通信。
但由于此类故障不涉及高速CAN 总线系统的本质,按汽车电源系统常规故障诊断方法较易排除,故不做详细介绍。
37-38汽车CAN数据总线系统常见故障与检修(一)-汽车车身电控系统教案
教学设计教学过程教学环节教师讲授、指导(主导)内容学生学习、操作(主体)活动时间分配一、二、三、组织教学 (师生问候)复习旧识1.汽车CAN总线的作用2.汽车CAN总线的组成新授知识模块二课题三汽车CAN数据总线系统常见故障与检修2013年新款帕萨特,由于事故原因导致车身及车门整形维修。
维修结束后,用钥匙打开车门时,发动机无法发动,且对车辆上锁时,车辆小灯常亮不熄灭。
一、CAN总线系统常见的故障类型装有CAN-BUS多路信息传输系统的车辆出现故障,维修人员应首先检测汽车多路信息传输系统是否正常。
因为如果多路信息传输系统有故障,则整个汽车多路信息传输系统中的有些信息将无法传输,接收这些信息的电控模块将无法正常工作,从而为故障诊断带来困难。
对于汽车多路信息传输系统故障的维修,应根据多路信息传输系统的具体结构和控制回路具体分析。
一般说来,引起汽车多路信息传输系统故障的原因有三种:一是无法通讯,该类型故障一般是汽车电源系统引起达到;二是汽车多路信息传输系统的链路故障;三是汽车多路信息传输系统的节点故障。
二、CAN总线系统故障诊断方法1.了解该车型的汽车多路传输系统特点,包括:传输介质、几种子网及汽车多路信息传输系统的结构形式等。
2.汽车多路信息传输系统的功能,如有无唤醒功能和休眠功能等。
3.检查汽车电源系统是否存在故障,如交流发电机的输出波形是否正常(若不正常将导致信号干扰等故障)等。
4.检查汽车多路信息传输系统的链路是否存在故障,采用替换法或采用跨线法进行检测。
5.如果是节点故障,只能采用替换法进行检测。
师生问好根据上次课的内容,对学生们进行提问介绍CAN总线系统常见的故障类型学生们通过教师的讲解,和图片展示,学习汽车CAN总线系统故障诊断方法,并记录相关知识点。
1min9min25min40min。
CAN总线故障诊断与解决方案
目录1. 前言 (1)2. 测试设备简介 (2)2.1CANScope功能特点与型号分类 (2)2.2报文界面 (4)2.3示波器界面 (4)2.4波形界面 (5)2.5波形与报文联动观察界面 (5)2.6CANScope-StressZ模拟信号测试扩展板 (6)3. 测试前的准备工作 (8)3.1操作方法 (8)4. 排查步骤1——测量波特率排查位定时异常节点 (10)4.1操作方法 (10)4.2典型案例(125K的波特率偏差) (11)4.3解决方案 (12)5. 排查步骤2——总线工作状态“体检” (13)5.1操作方法 (13)5.2典型案例(整改成果量化统计) (14)5.3解决方案 (15)6. 排查步骤3——流量分析与总线利用率排查传输堵塞 (16)6.1操作方法 (16)6.2典型案例(矿山瓦斯监测数据堵塞问题) (18)6.3解决方案 (18)7. 排查步骤4——排查干扰导致的通讯异常 (19)7.1操作方法 (19)7.2典型案例(新能源汽车的困惑) (22)7.3解决方案 (23)8. 排查步骤5——信号幅值质量排查长距离或非规范线缆导致异常 (25)8.1操作步骤 (25)8.2典型案例(煤矿长距离通讯问题) (26)8.3解决方案 (27)9. 排查步骤6——测量总线延迟排查延迟导致的通讯异常 (29)9.1操作步骤 (30)9.2典型案例(高速铁路) (31)9.3解决方案 (31)10. 排查步骤7——带宽测量排查导线是否匹配传输 (32)10.1操作方法 (32)10.2典型案例(门禁行业CAN通讯问题) (33)10.3解决方案 (34)11. 排查步骤8——软件眼图追踪故障节点 (35)11.1操作方法 (35)12. 排查步骤9——评估总线阻抗、感抗、容抗对信号质量的影响 (42)12.1操作步骤 (42)13. 排查步骤10——总线阻抗压力测试排查环境影响因素 (45)13.1操作方法 (45)1. 前言撰写本文的主要目的是指导CAN总线的研发与测试人员,排查CAN总线常见的故障,并且提出相应的解决方案,弥补国内此类文章的空白。
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汽车工_师
USE.SERVICE 使用•维修
詹永富
(四川交通职业技术学院)
校義離元
C A JSI 总
目前汽车具有非常复杂的电子控制系统以及大量 传感器和执行器,不断上升的复杂性导致各个控制单
元之间必须发生数据交换,为此,开发人员基于计算机 联网技术开发了汽车CAN 总线系统,通过它能够在控 制单元之间进行数据交换。
文章介绍了汽车CAN 总线 系统中常见的故障现象及类型,并以PT -CAN 为例阐 述了总线出现各种故障时的波形和信号特点。
1总线系统常见故障现象
原则上总线系统分为主总线系统和子总线系统, 主总线系统负责跨系统的数据交换,子总线系统负责 系统内的数据交换。
总线系统不仅会遭受短路,而且当 水汽侵人时可能在接地、正极和CAN 导线之间出现接 触电阻。
CAN 的所有故障通常被存储在故障代码存储 器中,故障记录仅在个别情况下允许简单的诊断,一般 必须借助示波器进行可靠的诊断。
CAN 总线常见的物理故障主要是由CAN 线路产 生的,其中包括:1 )CAN 数据导线断路;2 )CAN 数据导 线对地短路;3)CAN 数据导线对电源电压UB +短路; 4)。
人1只对CAN _L 短路;5)终端电阻开路。
当总线系 统出现故障时,该总线上的模块通信均会受到影响。
图 1示出汽车CAN 总线系统控制单元树状图,图1中标 注黄色的模块通信均不应答。
图1汽车C A N 总线系统控制单元树状图 2
PT -C A N 总线的故障诊断
因现在新型车辆中主总线最低速率为500 kbit /s ,
在此,以数据传输率为550 kbit /s 的主总线系统
PT -CAN 为例,介绍总线系统的故障诊断。
其它相同速 率的总线结构和波形特点类似,唯一区别是PT-CAN 具有第3根导线,用作唤醒线,有的总线(如 K -CAN 2〜5)则无需唤醒导线。
PT -CAN 正常工作时波 形,如图2所示,总线未启用时低位和高位的总线电平 为2.5 V ,总线启用后,CAN 低位的电平降低到1.5 V , 而CAN 高位的电平升高到3.5V 。
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图2 PT -C A N 正常工作波形图
检查故障前先断开电源,将节点插头逐一取下,然 后再连接电源测量波形。
若取下某节点后,波形恢复正 常,说明故障点在该节点之后;反之,说明故障点在该
节点之前。
文章将PT -CAN 总线出现故障时的各种波形列出 (如图3所示),以便在日常维修工作中用作参考。
C AN _H 对地短路b CAN _H 对电源短路
-58
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c CAN L 对地短路
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e C A N _H 与 C A N _L 互短
图3 P T -C A N 总线故障波形图
地短路,波形如图3a 所示,CAN _H 电压
约为〇,CAN _L i 压小于I V ,均为非正常波形; CAN _H 对电源短路,波形如图3b 所示,CAN _H 电压 为车载电压,CAN _L 电压接近车载电压,均为非正常波 形;CAN _L 对地短路,波形如图3c 所示,CAN _L 电压
(上接第57页) 部件的开发周期。
3结论
因国内外目前在48 V 电机P 2.混动系统布置的
方案上均无量产项目,所以该混动方案处于初期研究 阶段。
通过前期动力性与经济性计算,搭载P 0+P 2.5混 动系统的整车综合工况油耗为5.4〜5.8 L /100 km 。
48 V 电机采用永磁同步电机和双三相的设计,在 效率、可靠性、输出功率等方面均有很大优势。
另外,基 于48 V 电机的混动系统在安全电压下和对变速箱改 动小的前提下,实现了 P 2.功能。
综合成本及油耗的 考虑,该系统是未来新能源混动汽车发展的一个重要 方向。
约为0,CAN _H i 压小于I V ,均为非正常波形; CAN _L 对电源短路,波形如图3d 所示,CAN _L 电压为 车载电压,CAN _H 电压接近车载电压,均为非正常波 形;CAN _H 与CAN _L 互短,波形如图3e 所示,CAN_H 与CAN _L 电压均约为2. V ,均为非正常波形。
3结论
文章通过描述故障现象、总线波形和信号特点,展
现了标准的故障类型。
在实际的生产工作中,还会出现 总线断路和接触电阻(由污垢、清洗剂、盐、水汽和电缆 磨损导致)等故障,此时均会出现波形畸变的情况。
对 于CAN 导线由电阻引起的负载,隐性电位会略微向负
载电阻拉动的方向移动。
如果负载电阻向接地拉动,则 这些电位向0V 方向移动,当电阻向12 V 拉动时,电 位向12V 方向移动,显性信号也同样受影响。
在实际 的生产工作中,必须非常细致地判断由此产生的波形, 因为故障症状与接触电阻的大小有关,也可能差别很
大。
因此,对实际故障波形和标准波形进行比较,可帮
助维修人员迅速确定故障原因和故障位置,同时也为 维修人员提供了一种总线故障诊断的思路和方法。
(收稿日期:018-12-31)参考文献
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(收稿日期:2018-11-26)
第2期
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