摘要：现代汽车法规对汽车行车安全性、驾驶舒适性、废气排放和燃料经济性要求越来越严格，导致车载电控单元越来越多，汽车总线技术的应用和车载网络化控制成为服务上述要求的最佳选择。车载网络系统已变得越来越复杂，给售后维修和故障诊断带来挑战。本文以德系车为例，追踪德系车载CAN网络系统组成及诊断技术的最新发展，从总线通信协议、即时作业管理系统（OSEK/VD×）的角度，归纳了车载网络系统故障类型、车载网络拓扑分析方法，对故障起因进行准确的定位，并介绍了各种工况下的CAN总线电阻和信号电压值，为用简单设备进行故障诊断提供参考。最后从实战的角度，运用车载网络故障诊断流程图的方法，引导大家有效地进行故障诊断。
    车载网络系统中电控单元越来越多，要求不同的供货商提供的电控单元能进行数据交换，在严格的车用环境下，对车载网络系统的随车诊断却有其局限性：一方面，每个电控单元仅对本地通信进行监控和诊断，置出相应的本地故障码并上传到网络上共享；另一方面，当车载网络中有一处通信中断后会置出多个故障代码，而这些故障代码并没有准确的故障点解释。经销店的技师面对复杂的车载网络系统，仅靠传统的故障诊断方法，用故障代码判断故障点，根本不能精确定位故障，还会浪费时间。应从哪里下手进行故障诊断呢？德系车呈现的车载网络系统是最复杂的，本文介绍基于总线通信协议和即时作业管理系统OSEK/VD×标准对德系轿车进行故障诊断的方法。

    1  CAN总线通信协议和管理标准
    1.1  CAN总线底层通信协议标准
    适用于CAN网OSI参考模型的层1和层2的通信协议标准为IS011898，见图1a，其5部分的分工是不同的，见图1b。

    1.2  CAN总线故障类型
    依据IS011898-3协议，车载网络故障分成电源故障和总线故障两个主要类型。电源故障指车载网络节点本身的电源线或搭铁线断路故障，而CAN总线故障又表现为图2和表1情形。故障8是不可恢复的，影响总线功能；而故障1～7、9是单线故障，是可恢复的，不影响总线功能。在正常通信时可差动接收CAN -H和CAN -L输入信号，也可以用单线传输，但单线传输模式的EMC性能抗干扰性和辐射性比差动模式差。

    以上故障类型也适用于高速CAN，但高速CAN网物理层由于内部结构限制，不能提供任何容错方法。如果出现故障，收发器内的比较器不会发送信号，也没有办法实现通信，对于上述9种情况，高速CAN只有故障3、故障4两种情况在物理层容错范围内（故障3：在CAN -L上进行降级运行；故障4：在CAN -H上进行降级运行），其他几种情况，网络是不能运行的，并且各个电控单元之间也不可以实现通信。

    低速CAN网容错物理层的电压水平也是标准化的，但其电压振幅比高速CAN网物理层的要强，这是因为速率对应更慢。低速CAN网容错物理层为故障提供一个容错功能，因为其差分电路是由3个共用模式的比较器组成的，而这3个比较器用来将CAN -H和CAN -L与参照电压进行比较。在这种情况下，3个比较器中间至少有一个总是能保持运转的。以上CAN故障情形归纳为如下类型。

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