汽车控制区域网络数据总线

1、 汽车控制区域网汽车控制区域网络数据总线络数据总线（Controller Area Network）广西交职院机电工程系广西交职院机电工程系 吴飞吴飞 随着汽车上电控系统的增加，如电控门窗、随着汽车上电控系统的增加，如电控门窗、电动座椅、电控灯光、自动空调、仪表、线控转电动座椅、电控灯光、自动空调、仪表、线控转向、电子节气门等。常规的线路是一端与开关连向、电子节气门等。常规的线路是一端与开关连接，另一端与用电设备连接，这将导致导线急剧接，另一端与用电设备连接，这将导致导线急剧增多。（增多。（4%，7000m） 电控系统增多后，汽车的综合性能提高了，电控系统增多后，汽车的综合性能提高了，但是同时

2、提高了车重，降低了电路工作的可靠性，但是同时提高了车重，降低了电路工作的可靠性，维修难度也增加了。维修难度也增加了。 一、前言一、前言 所谓数据总线，就是在一条数据线上传递的所谓数据总线，就是在一条数据线上传递的信号可以被多个系统共享，从而最大限度地提高信号可以被多个系统共享，从而最大限度地提高系统的整体效率。如键盘与主机、电脑、系统的整体效率。如键盘与主机、电脑、TV。 如汽车中的水温、车速、转速、节气门等信如汽车中的水温、车速、转速、节气门等信号是被多个号是被多个ECU共享，常规则需四根线，而采用共享，常规则需四根线，而采用CAN后，只要两根线。后，只要两根线。 CAN线可比做公共汽车，在

3、多个站点之间输线可比做公共汽车，在多个站点之间输送乘客，取代了多辆自行车，提高道路利用，因送乘客，取代了多辆自行车，提高道路利用，因此又称为此又称为CAN BUS。二、汽车电气数据总线简介二、汽车电气数据总线简介 1983年由德国年由德国bosch公司研制成功。公司研制成功。 最早见于最早见于benz的的140系列（系列（92款）。款）。 目前的很多新款车都采用了目前的很多新款车都采用了CAN-BUS技术，技术，如：大众如：大众AUTI（A8用光纤）用光纤）, POLO, GOLF, BORA全系列；本田全系列；本田ACORED，FIT；FIAT POLIO；CAMRY2.4；LEUXS430

4、；BENZ；BMW；OPEL；BUICK RGEL；SAAB。 一般有个较大的显示屏，可显示瞬间油耗。一般有个较大的显示屏，可显示瞬间油耗。目前应用情况目前应用情况 数据编码数据编码0100 010 0 0 010 120 0 120 0 0 120 1 030 0 1 030 1 140 0 1 140 1 0 050 1 0 160 1 1 070 1 1 180 所谓数据总线，就是在一条数据线上传递的所谓数据总线，就是在一条数据线上传递的信号可以被多个系统共享，从而最大限度地提高信号可以被多个系统共享，从而最大限度地提高系统的整体效率。如键盘与主机、电脑、系统的整体效率。如键盘与主机、电

5、脑、TV。 如汽车中的水温、车速、转速、节气门等信如汽车中的水温、车速、转速、节气门等信号是被多个号是被多个ECU共享，常规则需四根线，而采用共享，常规则需四根线，而采用CAN后，只要两根线。后，只要两根线。 CAN线可比做公共汽车，在多个站点之间输线可比做公共汽车，在多个站点之间输送乘客，取代了多辆自行车，提高道路利用，因送乘客，取代了多辆自行车，提高道路利用，因此又称为此又称为CAN BUS。CAN BUS宝来CAN BUS 在原系统中的每个在原系统中的每个ECU增加了一个收发器和增加了一个收发器和一个控制器，每个一个控制器，每个ECU外接外接High CAN 和和Low CAN两条缠绕在

6、一起的数据总线。宝来车上有动两条缠绕在一起的数据总线。宝来车上有动力系统和舒适系统两套力系统和舒适系统两套CAN系统。系统。 收发器具有接收数据和发送信号的功能，在收发器具有接收数据和发送信号的功能，在CAN线中，信号定时发布，接收器也不断接收数线中，信号定时发布，接收器也不断接收数据，经控制器筛选和处理后，才送入据，经控制器筛选和处理后，才送入CPU。 三、三、CAN BUS组成及工作组成及工作 在终端在终端ECU内，设有一个几十欧的电阻器，内，设有一个几十欧的电阻器，作为数据传递终端，避免数据传输终了时，反射作为数据传递终端，避免数据传输终了时，反射回来破坏数据。回来破坏数据。 Bora动

7、力动力CAN总线连接有总线连接有EFI、AT、ABS三三个个ECU（有的还连接（有的还连接SRS、四驱电脑、仪表电脑、四驱电脑、仪表电脑等），总线传递等），总线传递10组数据，其中组数据，其中EFI 5组，组，AT 2组，组，ABS 3组。数据传递周期为次组。数据传递周期为次/10ms，每次耗，每次耗时为时为0.25ms。数据处理优先权顺序为。数据处理优先权顺序为ABS、EFI、AT 。 三、动力三、动力CAN BUS组成及工作组成及工作动力CAN图 舒适舒适CAN连接中央、四个门共五个连接中央、四个门共五个ECU，数据周期为次数据周期为次/20ms；每次耗时为；每次耗时为1ms。传递有。传递

8、有五个功能：中央门锁、电动窗、照明开关、后视五个功能：中央门锁、电动窗、照明开关、后视镜加热、自诊断。镜加热、自诊断。 优先权为中央优先权为中央ECU、左前门、左前门ECU、右前、左、右前、左后、右后。后、右后。 仪表电脑收发的信号有：档位、转速、车速、仪表电脑收发的信号有：档位、转速、车速、水温、机油压力、瞬时油耗、灯光、门灯、安全水温、机油压力、瞬时油耗、灯光、门灯、安全带、自诊断、故障灯等。带、自诊断、故障灯等。三、舒适三、舒适CAN BUS组成及工作组成及工作舒适CAN图 1.电源系统引起的故障：系统中有多个电控电源系统引起的故障：系统中有多个电控单元，它们的工作电压为单元，它们的工作

9、电压为10.515.0V。 若电压偏低，若电压偏低，ECU会暂停工作，造成多路信会暂停工作，造成多路信息传输系统无法通讯，引起大面积的故障现象。息传输系统无法通讯，引起大面积的故障现象。用诊断仪不能读取它们的信息或者读到大量的故用诊断仪不能读取它们的信息或者读到大量的故障信息，有的故障信息是莫名其妙的。障信息，有的故障信息是莫名其妙的。 此时应检查系统中各此时应检查系统中各ECU的工作电压是否正的工作电压是否正常，常见故障为保险丝断路和搭铁不良。常，常见故障为保险丝断路和搭铁不良。 四、四、CAN故障特点故障特点 2.数据线路引起的故障：系统中电控单元之数据线路引起的故障：系统中电控单元之间的

10、数据线断路、短路；信号受到周围电磁波的间的数据线断路、短路；信号受到周围电磁波的严重干扰后造成信号衰减或失真。严重干扰后造成信号衰减或失真。 出现此类故障后，会引起多个出现此类故障后，会引起多个ECU不工作，不工作，或者电控系统工作紊乱，引起大面积的故障现象。或者电控系统工作紊乱，引起大面积的故障现象。用诊断仪能读取它们的信息，但有的信息是莫名用诊断仪能读取它们的信息，但有的信息是莫名其妙的。其妙的。 此时应检查系统中此时应检查系统中CAN线的连接情况，必要线的连接情况，必要时用示波器测量各传递数据的波形是否正常。时用示波器测量各传递数据的波形是否正常。 四、四、CAN故障特点故障特点 3.节

11、点引起的故障：节点就是节点引起的故障：节点就是ECU，它的故，它的故障包括硬件故障和软件故障。软件故障一般是软障包括硬件故障和软件故障。软件故障一般是软件设计缺陷或冲突，故障会在同类车大批出现。件设计缺陷或冲突，故障会在同类车大批出现。如如POLO EPC灯常亮，灯常亮，SANTANA SRS灯不灭。灯不灭。 某个某个ECU不工作，如不工作，如EFI ECU，会造成多组，会造成多组信号不能发送，其它系统也工作不正常，读到的信号不能发送，其它系统也工作不正常，读到的故障信息也是大面积的，甚至是莫名其妙的。故障信息也是大面积的，甚至是莫名其妙的。 此类故障经常用的检修方法是替换法。此类故障经常用的

12、检修方法是替换法。四、四、CAN故障特点故障特点 1. 读取故障信息；读取故障信息； 2. 检查系统中传感器信号或传感器本身是否检查系统中传感器信号或传感器本身是否存在，若有，先排除这些功能上的故障；存在，若有，先排除这些功能上的故障； 3. 检查故障信息中提到的检查故障信息中提到的ECU的工作电压，的工作电压，若不正常，应予以排除；若不正常，应予以排除； 4. 检查故障信息中提到的检查故障信息中提到的ECU之间的数据之间的数据总线是否良好总线是否良好; 5. 拔下拔下ECU的插头的插头,测量测量ECU两个数据端子两个数据端子的电阻值，正常为的电阻值，正常为6070欧姆。欧姆。五、五、CAN故

13、障检修故障检修 6. 拔下拔下CAN系统中的所有系统中的所有ECU； 7. 接上一个接上一个ECU，接上诊断仪，清除故障，接上诊断仪，清除故障故障信息，然后关闭点火开关；故障信息，然后关闭点火开关； 8. 接通开关，再读取数据，若显示接通开关，再读取数据，若显示“硬件损硬件损坏坏”，说明此，说明此ECU损坏，应更换；损坏，应更换； 9. 按上述方法，将按上述方法，将ECU逐个接上并检测逐个接上并检测; 10. 排除故障过程中，按要求匹配有关元件。排除故障过程中，按要求匹配有关元件。五、五、CAN故障检修故障检修 故障现象：宝来车的中控锁不起作用。故障现象：宝来车的中控锁不起作用。 故障分析：读故障信息，显示中控、各门控故障分析：读故障信息，显示中控、各门控ECU与仪表与仪表ECU无法通讯；判断故障仪表无法通讯；判断故障仪表ECU或其或其CAN线有故障，因为大