CAN总线故障-案例分析

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)。
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• C A N 总线为短字节传输， 数据帧1～8字节，保证了传 输的可靠性和稳定性。另外，一旦节点判定传输数据出错 时，会请求重新发送，具有纠错功能。
图2 CAN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。
三、典型案例分析
• 案例1
• 故障现象 • 一辆凯美瑞A C V 3 0 L 轿车， 配备U250E(5速手 自一体)ECT变速器，行驶里程15343km。该车发 生事故，事故中该车追尾前车，车辆前部一定程 度损伤，但未引发气囊工作。为便于钣金修复和 涂装，将发动机总成拆下，钣金和涂装作业后， 发动机装车，试车时出现如下故障现象：
• 1.IG ON或STA时，组合仪表上ABS指示灯常亮和防滑指 示灯常亮。正常时，IG ON时，自检后ABS指示灯和防滑 指示灯熄灭。在ABS(带VSC、TRC)系统出现故障时点亮 ABS指示灯和防滑指示灯。另外，VSC作动时防滑指示灯 点亮提醒驾驶员。 • 2.组合仪表上水温表一直指在最低位置。正常时，IG ON 时，水温表指针能反映发动机水温的变化。 • 3.组合仪表上发动机转速表一直指零。
• 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。 • CAN 1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; • CAN 2号总线(应用在AFS自动前大灯系统)CAN总线速度 又不同。 • 那么这三种速度不一样的CAN总线形成了3个子CAN网络， 他们之间通过网关进行通讯。 • 在DLC3端子用IT2检测CAN总线时，只能检测到CAN 1 号总线网络系统。 • 该车网络系统除了CAN总线之外，还有AVCLAN总线， 应用音响等多媒体系统。
• (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。
• 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。
丰田CAN 总线案例
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。
• (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(CAN HS)、中速CAN总线(CANMS)、 低速CAN总线(CAN LS)。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BUS CHECK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。
• 4.组合仪表上换挡杆位置指示灯都不显示。正常时，IG ON时，换挡 在P位置，仪表上P字母相应点亮。 • 5.空调无冷气。怠速时，开空调后，从高到低缓慢逐步的调节温度， 暖气阶段能感觉温度的变化；到冷气阶段，只能吹出环境温度的空气。 另外也观察到压缩机磁性离合器未作动。 • 故障诊断与排除 • 故障现象中前4种故障现象都表现在组合仪表上。一时无法找出故障 的共同点，考虑故障现象与相应系统的电子控制系统或组合仪表有关， 对各相应系统故障代码进行检测，及对组合仪表实施相应项目的主动 测试。