- 著者： ダウウェイ・ビークルのCEO、ジョニー・リュー
- 公開日： 2026年5月19日 09:03
- カテゴリ： 電気自動車のエンジニアリングと診断
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よくある質問：EV CANバスの物理的な故障を診断するにはどうすればよいですか？
答え： 車両の電源を切り、診断ポートでCAN_HとCAN_L間の抵抗を測定します。抵抗値は約60Ωである必要があります。次に、車両の電源を入れ、アースに対する電圧を測定します。CAN_Hは2.5V～3.5V、CAN_Lは1.5V～2.5Vである必要があります。これらの電圧の合計が約5Vに満たない場合、または抵抗値が60Ωから大きく離れている場合は、配線に物理的な不具合があります。
電気自動車（EV）の設計とサービスを行う際、 ダウウェイ車両コントローラーエリアネットワーク（CAN）を車両の中枢神経系（”整车神经网络このシステムが故障すると、車は単純に動かなくなります。診断エンジニアや技術者にとって、これらの信号をテストする方法を知ることは、仕事の中で最も重要な部分です。
このガイドでは、電気自動車におけるCANの仕組み、CANボックス（アナライザー）の使い方、そして簡単なツールを使って一般的なネットワーク障害を特定する方法について説明します。
1. CANバスの基本原理
CAN（Controller Area Network）は、差動シリアルバスシステムです。ノイズが多く高電圧の車両環境でも、データを確実に送信できるように設計されています。
1.1 物理層（ISO 11898-2 高速CAN）
高速CANでは、2本のワイヤーを撚り合わせて使用します。 CAN_H （CAN High）と CAN_L （CAN Low）。ねじれは電磁ノイズを打ち消すために重要です。
- 静的電圧状態: データが送信されていないとき（劣性状態）、ラインは次のようになります。$$\text{CAN\_H} \approx 2.7\text{ V}$$$$\text{CAN\_L} \approx 2.3\text{ V}$$ 差動電圧（$\text{CAN\_H} – \text{CAN\_L}$）は約 $0.4\text{ V}$ です（これは、 優性0 特定のネットワークの物理的特性に基づく状態）。
- 端子抵抗： 信号が反射してエラーが発生するのを防ぐため、バスの両端に120Ωの抵抗器が2つずつ配置されています。これらは並列接続されているため、車両の電源を完全に切った状態でマルチメーターで測定すると、約60Ωの値が表示されるはずです。
1.2 データリンク層とフレーム構造（CAN 2.0B）
現代のEVは CAN 2.0B 標準フレーム。各フレームはいくつかの主要部品で構成されています。
- 仲裁分野： これは11ビットのCAN IDを保持します. CAN ID番号が小さいほど優先順位が高くなります ネットワーク上で。
- データフィールド: ここに実際のメッセージペイロード（0～8バイト）が格納されます。コントローラーはここに、電圧、電流、温度、モーターのトルクなどのリアルタイム値を送信します。
- CRCおよびACKフィールド： これらのビットはエラーをチェックし、ノードがメッセージを安全に受信したことを確認します。
1.3 EV固有の通信速度（ボーレート）
EVネットワークは、電線が何に接続されているかによって異なる速度を使用します。
- パワートレインCAN（HS-CAN）： 500kbpsの速度で動作します。これは、車両制御ユニット（VCU）、バッテリー管理システム（BMS）、モーター制御ユニット（MCU）、車載充電器（OBC）、DC/DCコンバータなどの重要な部品を接続します。
- 身体／快適性： 緊急性の低い信号の場合は、$125\text{kbps}$で動作します。
- CANの充電: $250\text{kbps}$で動作し、 GB/T 27930 急速充電器との通信規格。
2. 「CANボックス」とは何ですか？
通常のノートパソコンでは、生の差動CAN信号を読み取ることはできません。 缶ボックス （CANアナライザーとも呼ばれる）は、物理的な翻訳器として機能します。
+--------------+ USB +-------------+ DB9 / OBD +----------------------+
| Diagnostic | <=====> | CAN Box | <===========> | Vehicle CAN Network |
| PC Software | | (Translator)| | (BMS, MCU, VCU, etc.)|
+--------------+ +-------------+ +----------------------+
このソフトウェアは、車両のCAN信号を受信し、コンピュータが理解できるUSB形式に変換します。これにより、診断ソフトウェアが車載電子制御ユニット（ECU）と直接通信できるようになります。
CANボックスの主な機能：
- 故障コード（DTC）の読み取りと消去： これにより、BMS、MCU、ABSなどのユニットに保存されているエラーコードを読み取ったり、消去したりできます。
- ライブデータストリーム監視: これは車用のライブ医療モニターのように機能し、バッテリーパックの電圧、セル温度、モーター速度、アクセルペダルの位置などのリアルタイムの変化を表示します。
この作業を行うには、次の2つのものが必要です。 頑丈で信頼性の高いハードウェア そして プロフェッショナルソフトウェア （PCAN-Viewや工場整備プログラムなど）
3. CANアナライザーの接続と設定方法
診断環境をセットアップするには、以下の手順に従ってください。
- ハードウェアを接続します。 高品質のUSBケーブルを使用してCANボックスをPCに接続してください。ケーブルのもう一方の端（通常はDB9コネクタまたはOBD-IIプラグ）を車両の診断ポートに接続してください。
- ソフトウェアを起動します。 お使いのコンピューターにドライバーがインストールされていることを確認してください。アナライザーソフトウェア（PCAN-Viewなど）を開き、コンピューターがハードウェアを認識していることを確認してください。
- 速度を設定する： 設定で正しいボーレートを選択してください。EVパワートレイン診断の場合、これはほぼ常に$500\text{kbps}$です。これを誤って設定すると、ツールが通信できず、バス上でエラーが発生する可能性があります。
4. トラブルシューティングの手順とデータ分析
通信障害が疑われる場合は、以下の手順による診断ワークフローを使用してください。
ステップ1：配線（物理層）を確認する
配線が正常であることを確認するまでは、ソフトウェアパケットの読み取りを試みないでください。
- 電源オフテスト： 車のエンジンを切り、補助の$12\text{V}$バッテリーを外します。CAN_HとCAN_L間の抵抗を測定します。 その周り $60\,\オメガ$。
- 電源投入テスト： 車両の電源を入れます。各ラインの対地電圧を測定します。
- $\text{CAN\_H}$は$2.5\text{V}$から$3.5\text{V}$の間で変動するはずです。
- $\text{CAN\_L}$は$1.5\text{V}$から$2.5\text{V}$の間で変動するはずです。
- 両方の電圧の合計（$\text{CAN\_H} + \text{CAN\_L}$) はおおよそ等しい必要があります $5\text{V}$。
ステップ2：メッセージのキャプチャ（スニッフィング）
配線を確認したら、Vectorなどのツールを使用します。 CANoe / CANalyzer または予算 USB-CANアナライザー メッセージを受信する。
- フィルターを使用して、関心のあるモジュールに絞り込みます。たとえば、ID をフィルターで絞り込むと、
0x1800そして0x18FFバッテリー管理（BMS）データを分離するため。 - 簡単なチェックが必要な場合は、OBDスキャナーで故障コードと基本値を読み取ることができます。より深刻なハードウェアの問題が疑われる場合は、 オシロスコープ CAN_H波とCAN_L波の実際の形状を確認するため。
ステップ3：DBCファイルを使用してデータをデコードする
生データは意味のない16進数のように見えます。読み取るには、適切な DBCデータベースファイル 分析ソフトウェアに取り込んでください。
- 翻訳された値: このソフトウェアは、それらの16進数を、充電状態（SOC）、セル電圧、電流、温度、モータートルクなどの実際の値に変換します。
- 注意すべき点： 信号を監視し、一貫した更新レート（周期性）、わずかなタイミング遅延（ジッター）、範囲外の数値、およびエラーフレームがないかを確認してください。
ステップ4：コミュニケーション障害の原因を突き止める
- 完全な沈黙（メッセージなし）： これは、コントローラーの電源が切れた、ヒューズが切れた、配線が断線した、またはトランシーバーチップが故障したことを意味します。
- データの破損または信号の途切れ： これは、外部からの電気的干渉、接地不良、または終端抵抗の不適切さを示しています。
- エラーフレームが多すぎます: これは通常、異なるボーレートに設定されたモジュール、モジュールの故障、または深刻な電気ノイズの問題によって引き起こされます。
5．一般的な配線不良の特定
配線やモジュールに物理的な損傷があると、非常に特徴的な電気的な異常が現れます。以下のルールに従って故障箇所を特定してください。
5.1 端子抵抗器の故障
- 抵抗は終わった $120\,\オメガ$: 2つの終端抵抗のうち1つが外れているか、配線の一方の端が断線している。
- 抵抗は $60\,\オメガ$: バスに余分な抵抗器が配線されているか、部品内部で短絡が発生している可能性があります。
5.2 CAN_Hライン断線（オープン回路）
- 電圧: $\text{CAN\_H} \approx 5\text{ V}$、$\text{CAN\_L} \approx 0\text{ V}$。
- 結果： 差動信号がゼロになると、通信は完全に停止する。
5.3 CAN_Lライン断線（オープン回路）
- 電圧: $\text{CAN\_L} \approx 5\text{ V}$、$\text{CAN\_H} \approx 0\text{ V}$。
- 結果： 差動信号が途絶え、通信が完全に遮断される。
5.4 電気ノイズまたは接地不良
- 波形： オシロスコープには鋭いスパイク、頻繁なCRCエラー、そしてランダムなデータパケットの損失が見られるでしょう。
6. EV CAN診断リファレンステーブル
この早見表を使用して、マルチメーターの測定値と一般的なネットワークの状態を照合してください。
| 回線状況 | CAN_H電圧 | CAN_L電圧 | 並列抵抗 | ネットワーク状況 |
|---|---|---|---|---|
| 通常の静的データ（データなし） | $\approx 2.7\text{V}$ | $\approx 2.3\text{V}$ | 約60オメガ | 良い（劣性状態） |
| 通常の動的モード（送信） | 2.5V – 3.5V | 1.5V – 2.5V | 約60オメガ | 良好（優勢状態アクティブ） |
| 抵抗器が1つ破損しています | 普通 | 普通 | $> 120\,\Omega$ | 信号の不安定性／断続的なパケット損失 |
| 抵抗器が多すぎる／ショート | 普通 | 普通 | $< 60\,\Omega$ | 信号の歪み／信号強度の低下 |
| CAN_Hライン断線 | $\approx 5\text{V}$ | $\approx 0\text{V}$ | 変動する／不安定 | ネットワーク障害 |
| CAN_Lライン断線 | $\approx 0\text{V}$ | $\approx 5\text{V}$ | 変動する／不安定 | ネットワーク障害 |
| 接地不良／ノイズ障害 | 急激な電圧上昇 | 急激な電圧上昇 | 約60オメガ | CRCエラー率が高い／データ破損 |
7．最終的な考察
電気自動車の通信問題を迅速に解決するには、物理的な配線とデジタルメッセージの両方を理解することが鍵となります。CANボックスを使用し、終端抵抗を確認し、DBCファイルを使用して生の16進数を変換することで、車両の最も厄介な電気的な不具合さえも発見し、修正することができます。
日々の診断作業には、PCAN-ViewとVectorソフトウェアのどちらを好んで使用していますか？これまでで最も診断が難しかったCAN障害は何ですか？ぜひ下のコメント欄であなたの経験を共有してください！