一、汽車CAN總線的結構、組成和工作原理
汽車CAN總線是在原有的電控單元內增加了CAN接收器、轉發器和處理器，在原電控系統各控制器間增加了2條雙絞線，減少了很多的線束。其分為動力系統網絡、舒適系統網絡和信息娛樂系統網絡3套網絡，有總線型結構和環形結構2種。其主要採用網關控制器來協調高低速網絡之間的數據通信。
CAN總線主要包括2部分：數據傳輸與節點。節點又主要包含了控制單元與總線輔助設施2種。控制單元的組成相對比較簡單，是由控制器、數據傳輸終端以及收發器這3部分構成的。與普通的汽車控制系統相比，增加了總線接口，配備了與之相對應的通信標準作為支撐。傳感器和執行器等均作為總線輔助裝置當中的一部分，一個或者幾個輔助裝裡和控制器相結合就形成了節點。
某一個節點所指的是對應的傳感器上的節點。控制單元的主要工作就是把傳感器信號轉換成總線可識別的數據並且利用串行通信的途徑傳送至網絡，信息單位以幀計，而且通過固定的週期進行發送。以奔馳汽車點火開關節點（N73控制單元）為例，其節點的功能就是把點火開關信號傳送到網絡上。
實際上現場總線當中的任一傳感器以及執行器均能和控制器相組合形成節點。而在現實工作當中，最常用的就是將現場裡幾個傳感器、執行器以及控制單元3者相互組合構成節點，由此形成一個總線模塊，然後，利用數據線把每個節點都相連接組成現場總線系統。
二、CAN總線控制系統故障診斷與維修實例
故障現象：有1輛2006款一汽奧迪A4轎車，當打開自動空調系統的製冷功能時，出現只有自然風，沒有冷風的現象。也就是說鼓風機運轉正常，而空調製冷系統沒有製冷。
故障檢測：首先通過使用解碼器調取該車發動機的控制系統故障碼及空調系統故障碼，結果沒有故障碼。進而懷疑是空調管路或壓縮機出現故障，對空調管路及空調壓縮機進行了仔細檢查，結果發現其空調壓縮機的電磁離合器沒有吸合，懷疑是壓縮機電磁離合器控制線路或是電磁線圈損壞，對電磁離合器線圈進行電阻測量，結果阻值正常；直接給電後電磁離合器可以吸合。
返回來再次排查空調的電腦控制單元，使用解碼器測試汽車空調控制單元中的數據流，結果發現數據流中的發動機轉速數值顯示為“0”。但因為汽車發動機運行一切正常，因此可以判斷出發動機控制單元與空調控制單元2者間的連接通信線路發生了連接故障，導致發動機轉速信號傳輸不到汽車空調的控制單元中，使得空調控制單元始終認為發動機沒有運轉而不發出控制電磁離合器吸合的控制信號。經仔細檢查，發現2者線路接頭接腳發生畸形導致了鏈路斷路，經過維修之後最終故障得到排除。
三、引起汽車CAN總線的故障原因
1．由汽車的電源系統而引發的故障。
汽車CAN總線的核心部分是電控模塊ECM，其正常工作電壓是10.5～15.0V。如果汽車電源系統提供的電壓過低或過高會導致整個CAN系統出現無法通信的故障。
2.CAN總線控制系統發生鏈路故障。
當汽車CAN總線的通信線路出現斷路、短路及物理性質引起的信號衰減或失真，都會引起電控單元不能工作或錯誤動作。
3．網絡信息傳輸系統發生節點故障。
CAN總線的節點就是電控模塊ECM，分軟件故障和硬件故障2類，都會導致整個CAN系統無法正常工作。
四、利用診斷工具對系統故障分析
在進行診斷分析時，需要將個人經驗與診斷工具有機的結合在一起來進行。
1．通過使用萬用表來實施CAN總線故障檢測。驅動CAN數據總線當中最易發生的普遍故障一般都可用萬用表進行排查，有時還有一些故障需要通過示波器來進行確定。
2．可利用示波器將CAN總線一般常見的問題以波形形式表現出來。根據所測波形與正確波形進行對比分析可以較快的鎖定故障範圍。
3．如果利用解碼器調取不到故障碼，最好讀取數據流進行分析，往往可以通過數據流找到故障所在。
綜上所述，本文對CAN總線的基本構成以及工作機理進行了闡述，並提出了CAN總線正確、有效的故障診斷和排查方法，幫助解決有關CAN總線技術方面的難題。
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