CAN總線的應用越來越廣泛，工程師在不同工況下，如何快速實現故障定位呢？本文將介紹CAN網絡故障帶來的麻煩，以及快速定位故障的幾種方法，可以幫您快速完成判斷并進行選擇。
新能源汽車的未來發展
現在大數據、物聯網、智能家居等概念已經滲透進了千家萬戶，也滲透到了汽車工業的未來，典型例子就是汽車的自動化駕駛。
圖1 車輛內通訊量隨年份變化表
如圖1所示，隨著車輛實現的功能逐漸增多，整車的網絡也越來越復雜，需要進行的通訊量也隨著暴漲。為了面對數據傳輸量的暴增，未來新能源汽車將會逐步從現在有的CAN總線通訊逐步升級到CAN FD，來應對該變化。
故障常見現象
當CAN總線出現故障或數據傳輸異常時，往往會出現多種奇怪的故障現象，例如：
· 儀表板顯示異常，不停跳變，與實際值；
· 車輛無法正常啟動，啟動后無法熄滅；
· 車輛某些電控系統功能失靈；
· 電機轉動異常，動力供應變化巨大等。
CAN總線故障定位
CAN總線的故障問題絕大多數都是由于物理層傳輸出現問題導致的，所以為了對CAN總線故障定位，就需要對CAN總線的報文進行分析。
圖2 CAN總線異常狀態波形圖
新能源汽車中常見的問題是干擾問題。如圖2所示是使用我司CAN總線分析儀捕獲到的某車輛通訊的波形，在進行CAN總線故障定位時，要根據波形情況來判定異常干擾的原因。
可以看到在CAN_H和CAN_L上均有異常共模信號疊加，所以針對異常共模信號做FFT頻譜分析，幫助用戶快速定位共模干擾頻率。
圖3 FFT分析結果
如圖3所示為FFT分析結果，可以看到干擾主要集中在1264KHz附近，證明在該CAN總線網絡中有某個節點產生了這個頻率的信號，串擾進了CAN總線網絡中，導致總線通訊發生異常。
圖4 CAN總線網絡示例圖
如圖4所示為該CAN總線網絡的示例圖，針對每個節點進行測試后發現該共模干擾頻率與逆變器頻率吻合，最終確定是由于逆變器信號串擾進入總線導致通訊異常。
干擾排除方法
當我們確定了CAN總線的故障原因以后，需要進行干擾排除，那么下面將介紹常用的抗干擾解決方案。
1、增加隔離模塊
干擾不但影響信號，更嚴重的會導致板子死機或者燒毀，所以接口和電源的隔離是抗干擾的第一步。隔離的主要目的是：避免地回流燒毀電路板和限制干擾的幅度。如圖5所示，未隔離時，兩個節點的地電位不一致，導致有回流電流，產生共模信號，CAN的抗共模干擾能力是-12~7V，超過這個差值則出現錯誤，如果共模差超過±36V，燒毀收發器或者電路板。增加CTM隔離模塊后，就隔絕了地回流，限制了干擾幅度，增加了總線抗干擾性。
圖5 差分抗干擾示意圖
2、增加雙絞程度
CAN總線為了提高抗干擾能力，采用CANH和CANL差分傳輸，達到效果就是遇到干擾后，可以“同上同下”，最后CANH-CANL的差分值保持不變。如圖6所示。
