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汽车CAN总线技术及其检测维修的研究


随着经济的发展和技术的进步,我国的汽车制造业取得了长远的发展,尤其是CAN总线技术的出现,彻底颠覆了汽车构造以往的信息通讯模式,使得汽车内部的网络控制系统更加的优化,高效地实现了数据信息资源的收集和整合,并且保证了数据信息的共享,简化了控制系统的结构。
1 汽车CAN总线技术概述
1.1汽车CAN总线技术的内容
CAN总线技术是依托计算机技术的不断成熟完善发展起来的新型技术,其全称是控制器局域网。因为其强大的优势和可靠的性能,目前在很多的汽车上被广泛的应用。经由CAN的总线,汽车内部的计算机控制系统可以收集并且整合汽车的信息资源,并在其系统的控制单元之间共享,进而使得汽车的各个控制单元之间能够协调合作,保证了汽车的良好运行,同时,由于信息资源的共享,可以有效地减少系统内部各个单元的的传感器和线路的数量,降低了单元之间结构重复的可能性,提高了汽车网络控制系统的稳定性。
1.2汽车CAN总线技术的结构
一定数量的传输线路、终端的电阻和若干的传感器和收发器,构成了CAN总线技术。汽车内部的各个微型的处理器会不断的收集和整合汽车运行的情况,并且形成一定的信息数据的资源,发到CAN处理技术结构中的总的控制器系统,与此同时,控制器也会将收到的收发器传来的有效资源数据,再次传给各个微型的处理器,进而加强微型处理器的正常运行,以保证汽车运行中的信息的及时反馈。收发器从根本上说来有两种功能,一是接受信息,二是发送信息,除此之外,收发器还会对于数据信息及时整合处理,将它们转换成一定的信号,在汽车内部的各个控制单元之间传输,有效地保证了数据信息的流通,可以随时监测汽车的运行情况。终端电阻的作用是,当数据信息传输到终端电阻的时候,就不会再继续传输,也不会按照原路径返回传输,是为了避免信息的错乱。在汽车CAN总线技术中,传输线路一般是双向的,使用数据线进行连接。
2 汽车CAN总线技术的检测维修
2.1波形检测
CAN总线技术的信息为波形传输,CAN-high,和CAN-low的两个波形的通讯。在故障出现的时候,维护的人员通过示波器分别测验两种波形,而且将检测的过程和结果通过数据和图表的形式呈现在同一个电子页面上,然后经过专业的技术对比和分析,很轻易的就可以看到故障发生的区域和故障的状态。在具体测验的时候,一定要严格按照示波器的技术规范进行操作,以免发生危害,CANhigh通讯形式连接示波器的正电极,用CAN-low通讯形式和示波器的负电极进行连接,当两个通讯形式都正确的连接了示波器,两者之间的电压会有所不同,会产生相应的电压差,根据对于电压差的数据和稳定性进行检测和技术分析,进而精准的得到故障的具体区域,以及故障所产的损害,指导维修人员对于故障进行的顺利的维修[1]。
2.2关于电阻的检测
对于汽车的电控系统来说,其大部分的控制单元就分布在最终端的电阻里面,而且两个终端电阻之间是并联在一起的。因此,如果发现CAN总线发生的相应的问题,维修人员不需要对于每个控电系统分别进行相关的检测分析,而只要及时的测量两个终端电阻的状况,并且根据相关的数据信息进行分析,很容易就能够知道CAN总线系统内部的故障情况。总的来说,如果两个终端电阻的电阻量在一百二十欧姆之内时,就是正常的情况,可以判断CAN总线的性能良好,正在正常的运转。在实际的操作中,可以将一个终端电阻的检测线进行分别拔出,观察电阻的数值有没有发生相应的变化,如果显示器上的数值依然不变,有两种可能的情况,一种是终端电阻出现了问题,另一种是总线系统可能发生的短路的情况。在总电系统发生故障的时候,先行测量终端电阻的状况,一方面可以有效的判断出问题的基本状况,另一方面,也使得维修工作更加的方便和高效。
2.3CAN导线的检测维修
由于CAN导线的数量相对较多,而且每条导线的用途都不一样,所以维修人员在对于CAN导线进行检测维修的时候,一定要根据具体情况的不同而采取不同的检测维修方法。总的来说,当导线发生磨损的情况时,在进行维修处理的时候,要尽可能的在五厘米的范围内进行操作,因为磨损的导线很容易与其他的导线相交而发生更为严重的故障。另外的一种情况是,如果导线的问题区域在其靠近中间的部位,维修人员在具体的维修过程中,就要在十厘米范围外进行检测维修,避免对于汽车整体系统运行的信号造成干扰,进而影响控制系统的稳定性和准确性[2]。
2.4自我诊断与数据流
自我诊断是CAN总线系统的主要功能,比如,如果总线系统出现了一定的故障,无法及时有效的接受信息和处理信息,那么总线系统内部的控制单元就会及时的反馈故障的数据给相关的处理器。而如果控制单元自身遭到了损害,就不能够产生反馈数据,但是其他相关的控制单元会以故障码的形式将故障的具体情况反馈出来,进而指导维修和检测。另外的一种状况是,一些相关的控制单元不能够准确的接受收发器的数据信息,也不可能形成故障码,却能接收到总线系统的信号,其就可以就自身的故障产生相关的数据并且呈现出来,便于维修人员的维修。需要注意的一点是,在根据故障码进行分析处理故障的时候,一定要根据不同的控制系统之间的相互关系和其相互之间传输的具体数据进行,才能够准确的判断故障的区域和故障的损害情况。
2.5CAN通信情况的检测
CAN总线系统是一套相对复杂通信机制,其内部的各个控制单元之间相互紧密的连接,相辅相成,相互制约和影响,但是每个组成的单元又有其存在的独立性,因此,在具体的检测维修过程中,相关人员可以根据具体的情况,对于不同的部分做单独的检测。尤其是关于CAN系统的整体通讯状况的测量,就要分项的进行操作,确保各个部分稳定安全的运行。在分别检测的过程中,如果相关的设备呈现的是数字一,那么表示该控制单元内部的信息通信状况的良好正常的,如果仪器上是数字零,就可以判断该控制系统内部的通讯情况出现的故障,使用一定的测量技术就可以测出问题发生的具体原因。就实际的情况来看,一般都是因为该控制单元内部的信号传输线路出现了故障,维修人员找到问题,然后及时有效的处理解决问题,排除故障[3]。
2.6节点问题的检测
在CAN总线系统的正常运转过程中,会发生数据信息的传输中断或者方向错误的问题,一般都是因为系统的节点出现的问题。就具体的情况来看,节点的问题有两种常见的表现形式,一种是节点软件的问题,另外一种是节点硬件的问题。软件的问题的原因一般是控制模块的通信发生的故障,而且经常性的大批发生,维修的难度非常大。
硬件的问题就是系统的芯片、电路板等在组成部分出现了问题,必较容易检测和排除。在实际的操作中,节点的问题的检测都是经由故障码来进行的,维修人员仔细的查看各个故障码,并且进行分析和总结,找到故障发生的原因,对于损坏的硬件部分及时的替换更新[4]。
2.7应答检测
在CAN总线系统的正常运行的情况下,数据信息在各个控制模块之间进行时刻的传输和更新,收发器一方面要及时的传输数据信息,另一方面起到了接收站的作用,对于接收到的数据信息及时的进行应答反馈。在具体的实践中,如果其他的控制单元和模块没有及时的接收到接收站的应答反馈,或者其收到的信号指令出现错误,则说明收发器的应答功能出现了问题。维修人员可以使用相关的仪器进行检测,对于仪器所显示的数据结果进行分析判断,得出关于故障的具体原因,并就此找出解决的方法,一般来说,系统的应答出现问题,有两个常见的原因,一个是收发器内部的应答机制紊乱,不能及时有效的整理并且反馈信号,二是由于相关的信号报文没有相应的接受模块接受。
以上是关于汽车CAN总线技术的检测维修,由于CAN总线系统的组成结构较为复杂,而且各个控制模块之间的连接较多,所以在对其的检测维修涉及的内容比较多,为了保障CAN总线系统的正常运行,要有对其进行全方位的检测维修的技术,除了上述提到的类别之外,还包括对于CAN总线系统自身的检测维修,和对于填充的检测维修。全面的检测维修保证了CAN总线系统的正常稳定的运行,进而确保了汽车司机的安全驾驶。
3 结束语
汽车CAN总线技术的应用,改变了传统的汽车网络控制系统的模式,使得数据信息的传输更加的快捷和稳定,数据信息的资源的共享也使得控制系统更加的简便和优化,使得控制系统的安全性和准确性得到提升。关于汽车CAN总线技术的检测与维修技术也越来越完善,加强了控制系统的使用寿命,进而促进了汽车行驶的安全和稳定。

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