孙佳佳

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

前言

在汽车产业中，处于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电气控制器被开发出来，由于这些系统之间通讯所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加，为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN进行大量数据的高速通信”的需要，CAN（Controller Area Network）通讯协议应运而生；

CAN总线由于具有数据通讯实时性强、开发周期短、可靠性高、结构简单等特点，已被广泛的应用于汽车领域，但由于CAN控制器工作于多种控制方式，以报文为单位进行数据传送，控制器间采用虚拟方式传递信号；其故障诊断及排查，相比较原始硬线信号传输方式存在不同之处。

1 概述

进行CAN总线故障诊断前，首先需要了解总线系统工作条件、CAN网络故障范畴、节点确认等工作。

1.1 CAN总线工作条件

汽车CAN总线工作条件主要为以下几类：

★ 电源供给正常、无虚接

★ 地线正常

★ 唤醒电源正常

★ CAN线正常

★ 终端电阻正常

★ 节点正常

★ 控制模块硬件正常

★ 控制模块软件正常

★ 各类插件、接触端子正常

1.2 CAN网络故障范畴

★ 报出CAN通讯相关或者数据错误之类故障

★ 仪表不显示、或显示混乱

★ 无法通讯

★ 车身灯光系统异常

★ 无法定位、无法起动

★ 其它CAN相关故障

★ 报出CAN通讯相关、或者数据错误之类的故障

★ 仪表不显示、或显示混乱

★ 无法通讯

★ 车身灯光系统异常

★ 无法定位、无法起动

★ 其它CAN相关故障

1.3 CAN总线节点的确认

★ 仪表不显示、或显示混乱➩仪表

★ 车身灯光系统异常➩CBCU/灯光控制模块

★ 无法换档➩TCU

★ 电动车窗无反应➩车门控制器

★ 无法起动➩ECU/VCU/CBCU

★ 防盗开启➩防盗模块/GPS/GPRS

★ 空调无反应➩空调控制模块

2 常见CAN故障码的分析

2.1 CAN接受侦AT101超时错误（博世EDC17系统）

2.1.1 故障原理

（1）NOx传感器通过CAN总线，将监测的氮氧浓度时时发送给ECU。如果ECU 超过0.5秒没有接收到NOx浓度信号，就会报出此故障；

（2）没有接受到的原因无非是发送器、传输媒介、接收器故障。基本上都是：传输媒介故障导致，也就是NOx传感器的线束、接插件故障导致；极少数情况是，NOx传感器故障。

2.1.2 故障影响

影响NOx浓度的监测；发动机故障灯点亮、发动机限扭。

2.1.3 常见原因

（1）NOx传感器的4根线束开路、短路，或接插件故障：检查NOx传感器的接插件及4根线束，是否存在开路、短路故障，电压是否正常。其中NOx传感器接插件1号针脚是正极24V，2号针脚是负极0V，3号针脚是CAN低2.2V左右，4号针脚是CAN高2.8V左右。如电压不符，请排查原因；

（2）极少数可能NOx传感器损坏：也可能NOx传感器损坏，但NOx传感器售价较高，最后考虑更换测试。

2.1.4 排查技巧

常见原因是NOx传感器接插件、4根线束故障。

表1

2.2 CAN接受侦TSC1TE超时错误（博世EDC17系统）

2.2.1 故障原理

（1）“CAN接受侦某某超时错误”代表了一类故障，以TSC1TE为例：发动机ECU可以通过CAN总线，接受整车控制器（比如CAN仪表、CBCU、自动变速箱控制器、GPS锁车、天行健辅助节油等）上的信息或控制指令，TSC1TE就是自动变速箱指令的名称，如果ECU收不到就会报出此故障；

（2）由于接收信息较多，管理复杂，某些机械变速箱也可能报出“CAN接受侦某某超时错误”故障，这是因为ECU默认开通的原因，一般不亮故障灯，不需要处理；

（3）基本此类故障都不亮故障灯，“除AT101超时错误”外，如不是自动变速箱，都无需处理。

2.2.2 故障影响

（1）影响自动变速箱工作：如不是自动变速箱，影响不大；如自动变速箱，需排查；

（2）可能影响整车控制器，比如GPS等：一般不影响整车功能。

2.2.3 常见原因

（1）一般不亮故障灯，无需排查：发动机数据管理；

（2）如配自动变速箱，则需要排查： 可能影响自动变速箱的工作，需排查CAN网络是否正常，是否开路、短路，电压是否正常。

2.2.4 排查技巧

基本都无需排查，不亮故障灯；如自动变速箱，则须排查CAN总线。

图1

2.2.5 参考电压

以上两针脚仅是接入ECU的入口，此故障应排查整个整车CAN网络及其他控制。

表2

2.3 CAN节点A总线错误（博世EDC17系统）

2.3.1 故障原理

（1）CAN总线介绍：CAN总线类似于电脑之间通信的网线，可以实现ECU、CBCU、ABS、CAN仪表等CAN设备之间信息共享，比如水温、机油压力等，仅需ECU安装传感器即可，就能把当前测得的水温、机油压力时时传送给CAN仪表。CAN仪表不需要专门安装水温、机油压力传感器了。

（2）CAN总线是整车线束中，两根特殊的线，有标准的电压、电阻、及制作规格；

（3）只能CAN设备才能使用CAN总线，有时一辆车上有几个CAN设备，比如ECU、CAN仪表、NOx传感器等，每个CAN设备称为一个节点，其中ECU就是节点A；

（4）但“CAN节点A总线错误”并不是ECU本身故障，基本都是整车CAN网络电压异常、其他CAN控制故障造成CAN网络干扰导致。

2.3.2 故障影响

（1）影响CAN仪表上转速、水温、机油压力等参数显示：造成CAN仪表显示异常，但不影响机械仪表。

（2）影响自动变速箱的换挡等：可能造成自动变速箱换挡不平顺，设置失效；

（3）一般不影响发动机、整车的基本运行。

2.3.3 常见原因

（1）整车CAN线短路、断路或被干扰：检查CAN高、CAN低电压是否正常，通断是否正常，一般CAN高电压2.8V左右，CAN低2.2V左右，因使用情况电压稍有不同；

（2）CAN网络控制器或整车CBCU本身故障：造成CAN线电压异常，波动较大，请检查 CBCU、整车 CAN控制模块等；

（3）NOx传感器或CAN仪表、ABS/ASR控制器、AMT控制器故障，导致 CAN线不稳定：依断开上述控制器，检查其对CAN电压的干扰，并检查其相关CAN线路。

2.3.4 排查技巧

不是ECU故障，而是整车CAN网络或其他CAN控制故障引起。

图2

2.3.5 参考电压

以上两针脚仅是接入ECU的入口，此故障应排查整个整车CAN网络及其他控制。

表3

3 车型举例

下面以某卡车电装系统CAN 网络为例，详解CAN网络的故障分析：

3.1 某卡车CAN网络示意图

图3

3.2 CAN网络分析

（1）诊断CAN：两个终端电阻，一个在ECU内部，一个外挂。

电压测量

保持所有连接，在OBD口6和14之间测量其对地电压，正常应该是2.5V左右。

电阻测量

1）保持所有连接，在OBD口6和14之间测量电阻，正常应该是60欧姆。

2）断开ECU，在OBD口6和14之间测量电阻，正常应该是120欧姆。

线束通断测量

1）断开ECU，测量ECU母头157和OBD 6之间的电阻，正常应该是0欧姆。

2）断开ECU，测量ECU母头158和OBD 14之间的电阻，正常应该是0欧姆。

（2）驱动CAN：两个终端电阻，一个在ECU内部，一个外挂。

电压测量

保持所有连接，在OBD口11和12之间测量其对地电压，正常应该是2.5V左右。

电阻测量

1）保持所有连接，在OBD口11和12之间测量电阻，正常应该是60欧姆。

2）断开ECU，在OBD口11和12之间测量电阻，正常应该是120欧姆。

3）断开ECAS(ABS/AMT/CBCU)，其他的保持连接， 在OBD口11和12之间测量电阻，正常应该是60欧姆。

线束通断测量

1）断开ECU，测量ECU母头95和OBD 11之间的电阻，正常应该是0欧姆。正常应该是0欧姆。

2）断开ECU，测量ECU母头96和OBD 12之间的电阻，正常应该是0欧姆。

3）断开其他模块，测量对应针脚之间的阻值。

（3）信息CAN

两个终端电阻，一个在仪表内部，一个在CBCU内部。

电压测量

保持所有连接，在OBD口1和2之间测量其对地电压，正常应该是2.5V左右。

电阻测量

1）保持所有连接，在OBD口1和2之间测量电阻，正常应该是60欧姆。

2）断开CBCU或者断开仪表，在OBD口1和2之间测量电阻，正常应该是120欧姆。

3）断开CBCU和仪表，在OBD口1和2之间测量电阻，正常应该是无穷大。

4）断开左右门和空调控制器，仪表和CBCU保持连接，在OBD口1和2之间测量电阻，正常是60欧姆。

线束通断测量

1）断开仪表，测量仪表母头1.11和OBD 2之间的电阻，正常应该是0欧姆。

2）断开仪表，测量仪表母头1.12和OBD 1之间的电阻，正常应该是0欧姆。

3） 断开其他模块，测量对应针脚之间的阻值。

（4）故障排除

1）确认故障节点模块的接头无松动、退针、腐蚀等失效，确认中间线束无失效。

2）确认故障节点模块供电接地正常，无虚接、接触不良等失效，电压正常。

3）根据CAN网络分析，依次排查电压，电阻，线束通断。

4）如以上各点均正常，考虑更换模块交叉试验。

5 结束语

通过以上分析我们可以看出，整车CAN网络诊断是一个复杂的系统工程，而CAN网络故障排查更是需要多方面考虑。CAN总线的使用，线束重量会得到降低，成本得到优化，也会提高汽车的安全性。同时也要关注控制器间的信号匹配，以及不同控制器接收到信号是可能执行的响应动作。

[1] 汽车CAN总线系统原理.设计与应用.电子工业出版社.2010.

[2] CAN总线技术与应用系统设计.机械工业出版社.2011.

[3] CAN总线应用层实例解析.北京航空航天大学出版社.2014.

[4] 汽车总线故障检修与典型案例.化学工业出版社.2012.