汽车can-bus控制系统培训课件（可编辑）

汽车CANBUS控制系统培训课件动力总线主要特征速率500000BPSHIGHSPEEDCANBUS传输1比特持续时间0002MSEC无信息传输模式的基本电压对地25V信息传输周期在720毫秒之间这取决于当前发动机的转速因为相对于曲轴转角传输周期是固定的时间线色CANH桔黑CANL桔棕线径035MM2节点CANHCANL无单线工作模式发动机与ABS控制单元之间的两条总线不能断路但其它控制单元总线断路后其余仍可工作A121A122舒适总线主要特征速率100000BPS传输1比特持续时间0010MSEC无信息传输模式的基本电压CANH0VCANL5V12V信息传输周期每20毫秒线色高位CANH桔绿低位CANL桔棕线径035MM2节点CANHCANL舒适总线可以单线工作A146A147信息总线主要特征速率100000BPS传输1比特持续时间0010MSEC无信息传输模式的基本电压CANH0VCANL5V12V信息传输周期每20MSEC线色HIGHWIRECANHORANGELILACLOWWIRECANLORANGEBROWN线径035MM2节点CANHCANL舒适总线可以单线工作A178A1798测量动力系统终端电阻拆开电瓶5分钟后如图示方法测量终端电阻约60拆开带终端电阻的控制单元显示必须变化到120舒适信息总线系统不能测量ECUABSTERMINALRESISTORS终端电阻终端电阻在发动机电脑内部终端电阻在ABS电脑内部传送安全性和故障处理典型故障1CANLOW断路示波仪判断典型故障2CANHIGH断路示波仪判断汽车电气控制系统制作冯健CAN总线控制技术CANBUS总线控制技术例如帕萨特B501VAG5发动机控制单元自动变速器控制单元无CANBUS需要5条信号线例如帕萨特B501VAG5有CANBAS只需2条总线数据总线有何好处1控制单元之间的数据交换都在同一平台上进行这个平台称为协议2可以很方便地实现用控制单元对系统进行控制如控制ESP3可以很方便的加装选择装置4CAN总线是一个开放的系统可以与各种传输媒质进行适配如铜线和光纤导线5对控制单元的诊断可以通过K线来进行有时也可以通过CAN线来进行诊断虚拟K线控制器局域网络CAN数据总线可以比作公共汽车公共汽车可以运输大量乘客CAN数据总线包含大量的数据信息CANBUS总线控制技术从中央控制单元到网络控制系统一个中央控制单元三个中央控制单元三个控制单元和总线控制TDI柴油喷射电脑发动机电脑自变箱电脑ABS电脑安全气囊电脑方向盘转角信号高速总线前左门电脑前右门电脑后右门电脑后左门电脑舒适电脑座椅记忆低速总线网关电脑执行协议KWP2000K线2001以前大众车的数据传输系统网关由于不同区域CANBUS总线的速率和识别代号不同因此一个信号要从一个总线进入到另一个总线区域必须把它的识别信号和速率进行改变能够让另一个系统接受这个任务由网关GATEWAY来完成2002年以后帕萨特数据传输系统仪表电脑J285网关电脑J533发动机电脑自动变速箱电脑安全气囊电脑ABSTCSESP电脑动力系统舒适系统左前门电脑左后门电脑右后门电脑左右门电脑舒适中央电脑座椅记忆电脑K发动机制动系统气囊转向角传感器电子转向助力GATEWAY总线控制单元开迪车动力总线系统电网管理电脑转向柱开关拖车电脑仪表电脑空调电脑开迪车舒适总线系统网关电脑雨刷器控制器司机门控制单元副司机门控制单元舒适系统控制单元隔离栅监控LIN总线收音机导航显示界面停车加热开迪车信息总线系统网关诊断总线网关仪表总线驱动总线舒适总线信息总线为何CANBUS分为几个系统和使用不同传输速率CANBUS动力BOSCH500KBITSCANBUS舒适VW100KBITSCANBUS信息VW100KBITS系统容量所限最多32个控制单元故障的关联性要求例如舒适总线和信息总线历史发展不同的速率和电压成本问题低速率的控制器和收发器比较便宜目前CAN总线系统中的信号是采用数字方式经铜导线传输的最大的稳定传输速率可达1000KBITS1M大众和奥迪公司将最大标准传输速率规定为500KBITS高速500KBITS满足实时要求低速100KBITS时间要求不高低速100KBITS时间要求不高信号传输技术数据CANBUS最高传播速度1MBPSISO分类低速型低于10KBPS用于后视镜调整电动窗灯光照明雨刷器等称作LIN总线低速型10125KBPS用于舒适系统仪表显示等高速型125KBPS1MBPS用于发动机控制ABS传动控制等最多接入控制单元数32个最长一根CANBUS线长度40M通用版本BOSCHCAN20单位换算1BPS1BITSPERSECOND位秒8BITS位1BYTE字节1MBPS兆BPS1000KBPS千BPS1000000BPS变速箱控制单元额定发动机扭矩额定发动机转速可执行怠速转速控制调节超速切断支持离合器保护离合器状态离合器扭矩档位变换动作不动作压缩机切断换档杆位置行驶位置汽车车速档位指示当前档位或目标档位发动机控制单元编码应急运行程序自诊断信息车载诊断状态发动机控制单元发动机转速额定怠速转速实际发动机扭矩冷却液温度强制减档信息加速踏板位置制动灯开关制动踏板开关进气温度CCS状态定速巡航CCS额定车速海拔高度信息空调压缩机状态应急运行程序自诊断信息ABSESP控制单元TCS要求EBC要求ABS应用EDL介入ESP介入车轮转速左前车轮转速右前车轮转速左后车轮转速右后CAN高CAN低变速箱控制单元发送信息变速箱控制单元接受和计算信息CANBUS信息交换注TCS驱动力控制EBC发动机制动力控制EDL电子差速器锁止ESP电子稳定程序网络原理基本系统由多个的控制单元组成这些控制单元必须通过所谓收发器发射接受放大器并联在总线导线上所有控制单元地位均相同称为多主机结构原则上CAN总线上用一条导线就足已满足要求了但是在该总线系统上还是配备了第二条导线在这个第二条导线上信号是按相反的顺序传送的这样可以抑制外边干扰CAN数据总线的数据传递类似于电话会议对这个数据感兴趣的用户就会利用该数据而其他用户则选择忽略信息交换想要交换的数据称为信息每一个控制单元均可以接受和发送信息1800RPM在发送过程中二进制值先被转换成连续的比特流该比特流通过TX线发送线到达收发器放大器收发器将比特流转化成相应的电压值最后这些电压值按时间顺序依次被传送到CAN总线的导线上在接受过程中这些电压值经收发器又转换成比特流再经RX接受线传至控制单元控制单元将这些二进制连续值转换成信息自动箱控制单元ABS控制单元发动机控制单元123优先权动力系统数据总线优先权控制单元信息传递1234ABSEDL控制单元发动机控制单元发动机控制单元自动箱控制单元发动机制动控制发动机转速节气门位置爆振冷却液温度车速档位信号齿轮转速发动机干预数据使用优先权CANBUS硬件终端电阻传输线J217带控制器和收发器的控制单元J220带控制器和收发器的控制单元控制器收发器两个终端电阻两条传输线终端电阻部件功能控制器接收在控制单元微处理器中传递的数据信号然后传递它们到收发器并能反向传递收发器一个发射器和一个接收器的组合收发器将从控制器接收的数据转化成能够通过CANBUS传递的电信号并能反向传递传输线被用于双向传输数据的导线CANHIGH高位CANLOW低位终端电阻是一个电阻器防止数据传输终了时被反射回来产生波形叠加破坏数据总线型连接具有安装在控制单元内部或外部星型连接不具有数据传递过程提供数据相应控制单元向CAN控制器提供须发送的数据检查数据收到信号的控制单元评估该信号是否与其功能有关使用数据如果接收到数据是相关的控制单元接受并处理否则忽略发射数据CAN收发器接收CAN控制器传来的数据并转化为电信号传递接收数据CANBUS网络中所有其它控制单元作为潜在的接收器CANBUS线控制单元1控制单元2控制单元3控制单元4数据使用数据使用数据检查数据接收数据检查数据检查数据接收数据接收数据发射数据使用数据使用数据检查K线用于在自诊断时连接VAS检测仪的控制单元控制单元接受来之传感器的信号并将其处理后再发送到执行元件上CAN构件用于数据交换分为两个区一个是接受区一个是发送区CAN构件一般集成在控制单元的微控制器芯片中通过接受油箱或发送油箱与控制单元相连CANBUS的收发器如图所示使用一个电路进行控制这样也就是说控制单元在某一时间段只能进行发送或接受一项功能逻辑1所有控制器的开关断开总线电平为5VOR35VCANBUS未通讯逻辑0某一控制器闭合总线电平为0伏CANBUS进行通讯2个以上控制器所组成的CANBUS系统当用2个以上的控制器连接在CANBUS总线上如图所示用逻辑1来表示断开和用逻辑0表示闭合不考虑其他总线规则情况下总线会出现下图的情况1任何开关闭合总线上的电压为0伏2所有开关断开总线上的电压为5伏因此1只要任何一个控制器激活则总线激活2所有控制器关闭总线处于未激活状态激活的总线称为显性电平未激活的总线电平称为隐形电平功能CAN收发器安装在控制器内部同时兼具接受和发送的功能将控制器传来的数据化为电信号并将其送入数据传输线数据传输终端是一个电阻防止数据在线端被反射以回声的形式返回影响数据的传输数据传输线双向数据线由高低双绞线组成数据格式CAN当前CAN20版每个信息由七个部分构成这就是信息的基本框架称为数据域开始域1位控制域6位数据域64位安全域16位检验域2位结束域7位状态域12位开始域1位信息格式的开始将要发数据往CANBUS标志大小为一位状态为显性1状态域12位数据的优先权大小为12位纯数据控制域检查域6位表示数据的大小即字节长度显示数据域中包含的信息项目数据域64位被传递到其他控制单元的信息所在位置此信息被传到其他控制单元安全域16位发射数据和接收信息的控制单元检查和比较传递数据所发生变化的错误检测传递数据中的错误检验域2位每个控制单元通过这两位被确认已经正确接受信息否则将重发数据结束域7位通过7位隐形0显示