從事汽車(chē)相關(guān)行業(yè)的小伙伴們，都知道CAN總線(xiàn)，它是當今汽車(chē)各電控單元之間通信的總線(xiàn)標準，現在幾乎所有的汽車(chē)廠(chǎng)家都選擇使用CAN總線(xiàn)通信。CAN總線(xiàn)起初便是基于BOSCH公司為了解決汽車(chē)的電子控制單元增多帶來(lái)的布線(xiàn)空間矛盾、汽車(chē)重量增加等諸多問(wèn)題而誕生的。同時(shí)，CAN總線(xiàn)將汽車(chē)內部各電控單元之間連接成一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現了信息的共享，大大減少了汽車(chē)的線(xiàn)束。

相比于，目前流行的以太網(wǎng)和485總線(xiàn)，CAN總線(xiàn)具有以下的特點(diǎn)：總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)——非破壞性仲裁的載波偵聽(tīng)、多路訪(fǎng)問(wèn)、沖突避免；多主機廣播式結構，自動(dòng)優(yōu)先級仲裁，實(shí)時(shí)性很強；傳輸錯誤自動(dòng)重發(fā)，自動(dòng)CRC校驗接收，數據出錯率極低；差分信號傳輸抗干擾能力強，適合汽車(chē)內部強干擾的環(huán)境；硬件報文濾波功能，減輕CPU負擔。

基于以上的特點(diǎn)，CAN總線(xiàn)能保證實(shí)時(shí)可靠的數據傳輸，保證汽車(chē)整車(chē)網(wǎng)絡(luò )的通訊正常，在新能源汽車(chē)行業(yè)具有不可替代的地位。

汽車(chē)內部掛有很多的ECU節點(diǎn)，當其中一個(gè)節點(diǎn)發(fā)生故障進(jìn)入總線(xiàn)關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，會(huì )很大程度上影響整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò )的通訊。例如，當汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，傳感器將電信號傳送給安全氣囊ECU，將信號進(jìn)行處理，當確定需要打開(kāi)安全氣囊時(shí)，ECU會(huì )立即發(fā)出點(diǎn)火信號，氣體發(fā)生器才會(huì )充滿(mǎn)氣囊，對駕駛員和乘客提供安全保護。若此時(shí)安全氣囊ECU處于總線(xiàn)關(guān)閉狀態(tài)，則無(wú)法正常彈出氣囊，會(huì )導致嚴重后果。

CAN控制器可以判斷出錯誤的類(lèi)型是總線(xiàn)上暫時(shí)的數據錯誤（如外部干擾等）還是持續的數據錯誤（如單元內部故障、驅動(dòng)器故障、斷線(xiàn)、短路等）。由此，當總線(xiàn)上發(fā)生持續數據錯誤時(shí)，CAN控制器內部的錯誤計數器累積到總線(xiàn)關(guān)閉的閥值，可將引起此故障單元從總線(xiàn)上隔離出去，不參與跟總線(xiàn)其他節點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )通信。

引起錯誤的原因大多是由物理故障引起的，主要是CAN線(xiàn)路產(chǎn)生的。其中包括：CAN＿H開(kāi)路、CAN＿L開(kāi)路、CAN＿H對CAN＿L短路／開(kāi)路、CAN＿L對VBAT短路、CAN＿H對GND短路、CAN＿L對GND短路、終端電阻開(kāi)路等。

除了物理層線(xiàn)路因素，還有可能因為CAN控制器或收發(fā)器等元器件故障導致。同時(shí)，也有可能是由于CAN總線(xiàn)信號干擾導致的CAN信號收發(fā)不正確，嚴重時(shí)會(huì )導致不能正常發(fā)送報文，從而更容易導致CAN總線(xiàn)關(guān)閉。

例如，新能源汽車(chē)通常是指純電動(dòng)汽車(chē)或者混合動(dòng)力汽車(chē)，其特色是使用電池、電容來(lái)存儲能力，然后通過(guò)逆變的方式變成交流，帶動(dòng)電動(dòng)機驅動(dòng)車(chē)輛。逆變產(chǎn)生的巨大電流形成強干擾，串擾到CAN總線(xiàn)上，導致控制器死機、損壞或者通訊中斷，車(chē)輛運行不穩定。

如果出現了BUS OFF，總線(xiàn)上的節點(diǎn)需要做一些動(dòng)作，例如重啟CAN控制器或是重新上電，但是這些都只是一些補救措施，最根本的還是需要找到引起BUS OFF的根源。

當發(fā)生CAN總線(xiàn)關(guān)閉時(shí)，可以檢查BUS OFF寄存器的值，對CAN控制器的驅動(dòng)及相關(guān)寄存器進(jìn)行初始化操作。初始化完成后，CAN總線(xiàn)關(guān)閉故障就會(huì )立即解除。為了避免該節點(diǎn)在CAN網(wǎng)絡(luò )中頻繁發(fā)生總線(xiàn)關(guān)閉問(wèn)題，建議在初始化后，不要立即對外發(fā)送CAN報文。

上文也提到過(guò)，由于汽車(chē)內部存在強干擾，也會(huì )導致CAN總線(xiàn)關(guān)閉。針對這種現象，通過(guò)以下方式進(jìn)行處理：由于汽車(chē)內部存在強電流產(chǎn)生的空間磁干擾，應該將CAN線(xiàn)纜雙絞程度加大；CAN接口設計采用CTM1051隔離收發(fā)器、隔離限幅，防止ECU死機；CAN接口增加磁環(huán)、共模電感等效果好的感性防護器件；外接專(zhuān)用的信號保護器消除干擾，如ZF－12Y2；使用網(wǎng)橋中繼設備CANBridge對部分強干擾源進(jìn)行隔離。

綜合上述，汽車(chē)CAN總線(xiàn)關(guān)閉故障發(fā)生時(shí)，應分析物理層包括CAN線(xiàn)路、CAN控制器及收發(fā)器、CAN信號干擾等外在因素，同時(shí)分析CAN寄存器及軟件處理，重新初始化CAN驅動(dòng)和恢復正常后，定時(shí)嘗試往外發(fā)送報文。新能源汽車(chē)在發(fā)送總線(xiàn)關(guān)閉情況時(shí)，也希望能夠有對應的CAN報文去分析，尤其是針對偶發(fā)性的故障時(shí)，更需要有可靠的CAN報文來(lái)作為判斷依據。

廣州致遠電子有限公司推出CAN網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)“黑匣子”，稱(chēng)之為CANDTU，CANDTU集成有2路或4路符合ISO11898標準的獨立CAN－bus通道，并可標配存儲介質(zhì)為32G高速SD卡，可以進(jìn)行長(cháng)時(shí)間記錄、條件記錄、預觸發(fā)記錄和定時(shí)記錄等多種模式，并可以將記錄的數據轉換為CSV格式，或者CANOE、CANScope等各種主流分析軟件的格式供后期處理分析。

CANDTU可以長(cháng)時(shí)間記錄CAN報文，以便于工程師查找數據，但是對于網(wǎng)絡(luò )穩定性和偶發(fā)性故障無(wú)法進(jìn)行定位和分析。