如何檢測CAN總線的常見故障

由于CAN網絡采用多種協議，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 導線，14號針腳連接CAN L 導線。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網絡會關閉，無法再進行通信。會有相應的網絡故障碼。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導線的電壓，會發現始終在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（節點），可以判斷是由節點引起的短路還是導線連接引起的短路。 逐個斷開節點，若電壓恢復正常，則說明該節點有問題。若斷開所有節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部的CAN收發器損壞造成的。故障查找方法同上。 3

CAN-H對地短路

當出現CAN H 對地短路這種故障時，根據CAN總線的容錯特性，可能出現整個CAN網絡無法通信的情況或產生相關故障碼。

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部的CAN收發器損壞造成的。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，依然可以傳輸數據，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導線電壓，若CAN L 電壓為0V，CAN H 為1V左右，則說明出現此類故障。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導線對外部地線短路引起的，那么這種故障是控制模塊內部的CAN收發器損壞造成的。故障查找方法同上。 5

CAN-L對電源短路

當出現CAN L 對電源（正極）短路這種故障時，根據CAN總線的容錯特性，可能出現整個CAN網絡無法通信的情況或產生相關故障碼。 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導線的電壓，若CAN L 和CAN H 導線電壓都約為12V，則說明出現此類故障。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部的CAN收發器損壞造成的。故障查找方法同上。 6

CAN-H斷路

當某個控制模塊CAN H 導線斷路時，會導致該控制模塊無法實現通信，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 導線出現斷路。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，若變為120Ω，則說明有一個終端電阻斷路。如果出現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導線的導通性。 替換有故障碼內容涉及的控制模塊，可以快速判斷故障是否由該控制模塊本身造成的。此外，要結合網絡圖來查找斷點，因為在整個網絡中會設置相應的總線集線器，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網絡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 導線斷路時，會導致該控制模塊無法實現通信，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 導線出現斷路，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，若變為120Ω，則說明有一個終端電阻斷路。如果出現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導線的導通性。CAN L 斷路的總線波形如下圖所示。

替換有故障碼內容涉及的控制模塊，可以快速判斷故障是否是由該控制模塊本身造成的。此外，要結合網絡圖來查找斷點，從而準確找到原因，排除故障。 8

CAN-H和CAN-L反接

當出現CAN L 與CAN H 導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導線針腳處測量其電壓，驗證電壓是否正常。結合CAN網絡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網絡進行修復。替換有故障碼內容涉及的控制模塊，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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