现代汽车CAN-BUS多路信息传输系统及其检修技术课件

1、现代汽车多路信息传输系统李东江东方天威汽车维修工程师俱乐部专家委员会副主任委员汽车电子控制技术发展单独控制系统集中控制系统汽车微机局域网络控制系统（LIN、CAN、MOST）DRIVE-BY-WIRE线控技术STEER-BY-WIRE转向线控技术BRAKE-BY-WIRE制动线控技术目前存在的多种汽车网络标准，其侧重的功能有所不同。为方便研究和设计应用，SAE车辆网络委员会将汽车数据传输网划分为A、B、C三类。A类是面向传感器/执行器控制的低速网络，数据传输位速率通常小于1O kb/s，主要用于后视镜调整，电动窗、灯光照明等控制；B类是面向独立模块间数据共享的中速网络，位速率在10-125 k

2、b/s，主要应用于车身电子舒适性模块、仪表显示等系统；C类是面向高速、实时闭环控制的多路传输网，位速率在125 kb/s-1 Mb/s之间，主要用于牵引控制、先进发动机控制、ABS等系统。在今天的汽车中，作为一种典型应用，车体和舒适性控制模块都连接到CAN总线上，并借助于LIN总线进行外围设备控制。而汽车高速控制系统，通常会使用高速CAN总线连接在一起。远程信息处理和多媒体连接需要高速互连，视频传输又需要同步数据流格式，这些都可由D2B(Domestic Digital Bus)或MOST(Media Oriented Systems Transport) 协议来实现。无线通信则通过Blue

3、tooth技术加以实现。而在未来的5-10年里，TTP(Time Trigger Protocol)和Flex Ray将使汽车发展成百分之百的电控系统，完全不需要后备机械系统的支持。 CAN是控制单元区域网络Controller Area Network的缩写含义是控制单元通过网络进行数据交换CAN数据总线可比作公共汽车可以同时运输大量乘客CAN数据总线包含大量的数据信息数据传递的形式目前，在汽车上应用的数据传输形式有两种：形式1每项信息均通过各自独立的数据线进行交换在该例中，共需要5条数据线进行数据传递也就是说，每项信息都需要一个独立的数据线随着汽车控制系统越来越复杂，所需传输的信息量也越来

4、越大因此数据线的数量和控制单元的针脚数也会相应增加所以这种数据传递形式只适用于有限信息两的数据交换和传输车门控制单元车门控制单元without CAN完成其全部控制功能需要：45根线和9个插头无无CAN CAN 总线：总线：形式2各控制单元之间的所有信息都通过两根数据线进行交换CAN数据总线与数据传输形式1相比，CAN数据总线，所有信息都通过两根数据线进行传递相同的数据只须通过CAN数据系统中的两根双向数据线进行传递过该种数据传递形式，所有的信息，不管控制单元的多少和信息容量的大小，都可以通过这两条数据线进行传递，所以，如果控制单元间进行大量的信息交换，CAN数据点线也能完全胜任车门控制单元车

5、门控制单元with CAN完成其全部控制功能只需：最多17 根线，2个插头即可Data exchangewith CAN data bus (low speed CAN)(2 data wires)利用利用CAN CAN 总线：总线：CAN数据传输系统一般说来，一个控制单元从整个系统中获得的信息越多，该控制单元协调自身的功能会越好CAN数据总线作为控制单元之间的一种数据传递形式，它将各个控制单元连接形成一个完整的系统动力控制CAN数据传输系统舒适系统CAN数据传输系统CAN数据传输系统的优点如果需要增加额外信息，只需修改软件即可通过控制单元和辅助安全措施对传递信息的持续检查，可以达到最低的故障

6、率利用最少的传感器信号线传输多用途的传感信号控制单元间实现高速数据传递控制单元 和控制单元插角最少化应用，从而节省更多有用空间CAN数据总线符合国际标准，便于不同的控制单元进行数据交换CAN数据总线中的数据传递就像一个电话会议一个电话用户（控制单元）将数据“讲入”网络中，其他用户通过网络“接听”这个数据CANCAN数据总线数据传输的原理数据总线数据传输的原理对这个数据感兴趣的用户就会利用数据，而其他用户则选择忽略CANCAN数据总线的构成数据总线的构成CAN数据总线由1个控制器、1个收发器、2个数据传输终端和2条数据传递线构成CANCAN数据总线各部件的功能数据总线各部件的功能CAN控制器的功

7、能接收在控制单元中的微处理器中的数据处理数据并传送给CAN收发器接受CAN收发器的数据，处理并传送给微处理器CAN收发器的功能是一个发送器和接收器的组合将CAN控制器提供的数据转化为电信号并通过数据线发送出去接收数据，并将数据传送到CAN控制器数据传输终端的功能是一个电阻器阻止数据在传输终了被反射回来并产生反射波因为反射波会破坏数据用以传输数据的双向数据线分为CAN高位数据线（CAN-HIGH）和CAN低位数据线（CAN-LOW）数据总线没有指定接收器，数据通过数据总线发送并由各控制单元接受和计算数据传递线的功能CAN数据总线的数据传递过程提供数据控制单元向CAN控制器提供需要发送的数据发送数

8、据CAN收发器接收由CAN控制器传来的数据，转为电信号并发送接收数据CAN系统中，所有控制单元转为接收器检查数据控制单元检查判断所接收的数据是否所需要的数据接受数据如接收的数据重要，它将被接受并进行处理。否则忽略CAN数据总线传递数据的构成CAN数据总线在极短的时间里，在各控制单元间传递数据，可将其分为7个部分CAN数据总线传递的数据由多位构成。在数据中，位数的多少由数据域的大小决定（一位是信息的最小单位单位时间电路状态。在电子学中，一位只有0或1两个值。也就是只有”是“和”不是“两个状态）数据的形成图表如下：该形式在两条数据传输线上是一样的开始域：标志数据开始。带有大约5V电压（由系统决定）

9、的1位，被送入高位CAN线；带有大约0V电压的1位被送入低位CAN线。状态域：判定数据中的优先权。如果两个控制单元都要同时发送各自的数据，那么，具有较高优先权的控制单元，优先发送检查域：显示在数据域中所包含的信息项目数。在本部分允许任何接收器检查是否已经接收到所传递过来的所有信息。数据域：在数据域中，信息被传递到其他控制单元。确认域：在此，接收器信号通知发送器，接收器已经正确收到数据。若检查到错误，接收器立即通知发送器，发送器然后再发送一次数据结束域：标志数据报告结束。在此是显示错误并重复发送数据的最后一次机会安全域：检测传递数据中的错误。位值为1的状态：CAN发送器打开，在舒适系统中电压为5

10、V，在动力传动系统中，电压大约为2.5V。相同电压施加在传递线上。从原理上讲，CAN数据总线的功能与此完全相同，CAN发送器也能产生2个不同位状态位值为0的状态：CAN发送器关闭，接地；传输线同样接地，大约为0V通过2个位，可以产生4个变化每1项信息均可以由每个变化状态表示，并与所有的控制单元相联系信息通过2个连续位进行传递例释随着位数的增加，信息量增加情况1位的位值变化产生信息2位的位值变化产生信息3位的位值变化产生信息0V10 0V；0V100V；0V；0V105V20 0V；5V200V；0V；5V205V；0V300V；5V；0V305V；5V400V；5V；5V405V；0V；0V5

11、05V；0V；5V605V；5V；0V705V；5V；5V80CAN数据总线的数据分配如果多个控制单元要同时发送各自的数据，那么系统就必须决定哪个控制单元首先进行发送具有最高优先权的数据，首先发送基于安全考虑，由ABS/EDL控制单元提供的数据比自动变速器控制单元提供的数据（驾驶舒适）更重要，因此具有优先权数据如何进行分配？每个位都有1个值，该值定义为电位这样就有2个可能：高电位或低电位位电压位值电位0V0高电位5V1低电位如何确认数据报告的优先权？在状态域中，由11位组成的编码，其数据的组合形式决定了数据的优先权。下面是3组不同数据报告的优先权：优先权数据报告状态域形式1Brake1(制动1

12、）001 1010 00002Engine1（发动机1）010 1000 00003Gearbox1（变速器1）100 0100 00003个控制单元同时发送数据，此时，在数据传输线上进行一位一位的比较如果1个控制单元发送了1个低电位而检测到1个高电位，那么该控制单元就停止发送而转为接收器例如：ABS/EDL控制单元发送了1个高电位MOTRONIC控制单元也发送了1个高电位自动变速器控制单元发送了1个低电位而检测到1个高电位，那么它将失去优先权而转为接收器位1位2ABS/EDL控制单元发送了1个高电位MOTRONIC控制单元发送了1个低电位并检测到1个高电位，那么，它也失去优先权，而转为接收器

13、位3ABS/EDL控制单元拥有最高优先权并接收分配的数据，该优先权保证其持续发送数据直至发送终了ABS/EDL控制单元结束发送数据后，其他控制单元再发送各自的数据CAN数据总线的抗干扰车辆在工作过程中，电火花和电磁开关联合作用会产生电磁干扰；移动电话和发送站以及任何产生电磁波的物体会产生电磁干扰电磁干扰能够影响或破坏CAN的数据传送为防止数据传输受到干扰，2根数据传输线缠绕在一起，这样可以防止数据线所产生的辐射噪音。2根数据线上的电压是相反的若一根数据线上的电压约为0V；则另一根数据线上的电压就是约为5V High：橙/黑 Low ：橙/棕 High：橙/绿 Low： 橙/棕 High：橙/紫

14、 Low ：橙/棕CAN CAN 数据传输总线数据传输总线这样2根线的总电压值仍保持一个常值从而所产生的电磁场效应由于极性相反而相互抵消所以，数据传输线通过这中方法得到保护而免受外界辐射干扰同时，向外辐射时，实际上保持中性（即无辐射）舒适系统CAN数据纵线连接舒适系统中的各个控制单元：一个中央控制单元两个或四个车门控制单元舒适系统CAN数据总线中央门锁控制功能电动窗控制功能照明开关控制功能电动调节和加热后视镜控制功能故障自诊断功能舒适系统CAN数据总线传递数据的功能舒适系统CAN数据总线的结构控制单元的各条传输线以星状形式连接汇聚一点若一个控制单元发生故障，其他控制单元仍可发送各自的数据通过车

15、门联接所确定的线路较少如果出现对地短路、对正极短路或线路间短路，CAN系统会转为应急模式运行和转为单线模式运行由于故障自诊断完全由中央控制单元控制，所以只需要较少的自诊断线由于舒适系统中的数据可以较低的速率传递，所以发送器只需较低的功率舒适系统CAN数据总线的优点系统传输数据的速率为62.5kbit/s。这意味着它以0125 kbit/s的速率范围（低速状态）传输。一个数据报告传递大约需要1ms每个控制单元每20ms发送一次数据舒适系统CAN数据总线的特点中央控制单元驾驶员侧车门前乘客侧车门左后车门右后车门舒适系统控制单元的优先权顺序舒适系统CAN数据总线控制单元电路图驾驶员侧车门控制单元J3

16、86前乘客侧车门控制单元J387左后车门控制单元J388右后车门控制单元J389舒适系统中央控制单元J39330号线保险丝-中央控制单元15号线保险丝-中央控制单元30号线保险丝-电动窗30号线保险丝-中央门锁高/低位CAN线接地线正极线输入信号输出信号舒适系统CAN数据总线故障自诊断诊断设备：目前国内通用型故障诊断仪器能进行CAN数据总线故障检测的为金德K81多功能诊断仪，今后将有很多诊断仪器能够进行CAN数据总线的检测诊断。各种汽车的最新版本的专用故障诊断仪均能够进行该车种的CAN数据总线系统的故障检测诊断。例如大众汽车可以用VAS5051进行CAN数据总线的故障检测诊断。VAS5051故

17、障诊断仪下面以VAS5051为例说明大众车系舒适系统CAN数据总线的故障检测诊断方法步骤：说明：在故障诊断和故障检测过程中，通过CAN数据总线传递信息的所有控制单元均被认为是一个完整系统舒适系统的地址码：46-舒适系统与CAN数据总线有关部门的功能：02功能：故障查询在故障记忆中，有2个CAN数据总线的特殊故障01328 -舒适系统数据传递故障：如果两个或多个控制单元间数据传递出现故障，便存储该故障记忆。可能的故障原因有：控制单元故障；两条数据线断路；插头和插座连接故障。01329 -应急运转模式：该故障记忆表明CAN数据总线系统已经进入应急运转模式。可能故障原因：某一根数据总线断路插头和插座

18、连接故障08功能-阅读测量数据块012通道：中央控制单元显示与CAN数据总线相关的4组数据区域。数据区域1：检测传递数据该区域显示数据传递正确与否（比如单根数据线故障）。数据区域2：前排装备情况该区域显示前排车门控制单元在传递数据过程中是否匹配数据区域3：后排装备情况该区域显示后排车门控制单元在传递数据过程中是否匹配数据区域4：其他附件情况该区域显示座椅与后视镜调整记忆系统是否合适；舒适系统与记忆系统是否交换数据动力传动系统CAN数据总线动力传动系统CAN数据总线连接部件：Motronic控制单元ABS/EDL控制单元自动变速器控制单元同时传递的数据（10组）：5组数据来自Motronic控制

19、单元3组数据来自ABS/EDL控制单元2组数据来自自动变速器控制单元优先权顺序：ABS/EDL控制单元Motronic控制单元自动变速器控制单元CAN数据总线其他特点：数据总线以500kbit/s的速率传递数据（高速率），每一数据传递大约需要0.25ms。在动力传动系统中，数据传递尽可能快速以便充分利用数据，因此需要一个高性能的发送器。每一控制单元（根据控制单元类型）每720ms发送1次数据动力传动系统控制单元网络连接Motronic控制单元自动变速器控制单元ABS/EDL控制单元CAN数据总线的连接节点通常在控制单元的外部（在线束中）与舒适系统相反，在动力传动系统中只显示部分，这样只显示控制

20、单元的网络连接在特殊情况下，CAN数据总线的连接节点可能会在发动机控制单元里线束的节点汇集在发动机控制单元中动力传动系统CAN数据总线的故障自诊断功能对于大众车系，用VAS5051可以对以下控制单元进行故障自诊断：01-发动机控制单元02-自动变速器控制单元03-ABS控制单元如果控制单元间传递的数据被打乱控制单元内将存储一个故障记忆：1条或2条数据线断路2条数据线短路数据线对地或正极短路1个或多个控制单元有故障多路信息传输系统 检测诊断思路李东江装有CAN-BUS多路信息传输系统的车辆出现故障，维修人员应首先检测汽车多路信息传输系统是否正常。因为因为如果多路信息传输系统有故障，则整个汽车多路

21、信息传输系统中的有些信息将无法传输，接收这些信息的电控模块将无法正常工作，从而为故障诊断带来困难。在检查数据总线系统前:须保证所有与数据总线相连的控制单元无功能故障。功能故障指不会直接影响数据总线系统，但会影响某一系统的功能流程的故障。例如：传感器损坏，其结果就是传感器信号不能通过数据总线传递。这种功能故障对数据总线系统有间接影响。这会影响需要该传感器信号的控制单元的通讯。如存在功能故障，先排除该故障。记下该故障并消除所有控制单元的故障代码。排除所有功能故障后，如果控制单元间数据传递仍不正常，检查数据总线系统。检查数据总线系统故障时，须区分两种可能的情况。1 1两个控制单元组成的双线式数两个控

22、制单元组成的双线式数据总线系统的检测据总线系统的检测 2.2.三个或更多控制单元组成的双线三个或更多控制单元组成的双线式数据总线系统的检测式数据总线系统的检测 两个控制单元组成的双线式数据总两个控制单元组成的双线式数据总线系统的检测线系统的检测 控制单元1控制单元2检测时，关闭点火开关，断开两个控制单元。检查数据总线是否断路、短路或对正极/地短路。如果数据总线无故障，更换较易拆下（或较便宜）的一个控制单元试一下。如果数据总线系统仍不能正常工作，更换另一个控制单元。 控制单元1控制单元3控制单元2检测时，先读出控制单元内的故障代码如果控制单元1与控制单元2和控制单元3之间无通讯关闭点火开关，断开

23、与总线相连的控制单元，检查数据总线是否断路。如果总线无故障，更换控制单元1。如果所有控制单元均不能发送和接收信号（故障存储器存储“硬件故障”），则关闭点火开关，断开与数据总线相连的控制单元，检测数据总线是否短路，是否对正极/地短路。如果数据总线上查不出引起硬件损坏的原因，检查是否某一控制单元引起该故障。断开所有通过CAN数据总线传递数据的控制单元关闭点火开关，接上其中一个控制单元连接VAG 1551或VAG 1552，打开点火开关，清除刚接上的控制单元的故障代码用功能06来结束输出关闭并再打开点火开关，打开点火开关10 s后用故障阅读仪读出刚接上的控制单元故障存储器内的内容。如显示“硬件损坏”

24、，则更换刚接上的控制单元；如未显示“硬件损坏”，接上下一个控制单元，重复上述过程。特别提醒特别提醒: :连接蓄电池接线柱后，输入收音机防盗密码，进行玻璃升降器单触功能的基本设定及时钟的调整，对于汽油发动机的汽车，还应进行节气门控制单元的自适应。 对于汽车多路信息传输系统故障的维修，应根据多路信息传输系统的具体结构和控制回路具体分析。一般说来，一般说来，引起汽车多路信息传输系统故障的原因有三种：二是:汽车多路信息传输系统的链路故障；三是:汽车多路信息传输系统的节点故障。一是:汽车电源系统汽车电源系统引起的故障；电源系统故障 汽车多路信息传输系统的核心部分是含有通讯IC芯片的电控模块ECM电控模块

25、ECM的正常工作电压在10.515.0V的范围内故障机理如果汽车电源系统提供的工作电压低于该值就会造成一些对工作电压要求高的电控模块ECM出现短暂的停止工作从而使整个汽车多路信息传输系统出现短暂的无法通讯这种现象就如同用微机故障诊断仪在未起动发动机时就已经设定好要检测的传感器界面当发动机起动时，往往微机故障诊断仪又回到初始界面。故障实例一辆上海别克轿车，在车辆行驶过程中，时常出现转速表、里程表、燃油表和水温表指示为零的现象。故障现象故障检测过程用TECH2扫描工具（微机故障诊断仪）读取故障代码发现各个电控模块均没有当前故障代码，而在历史故障代码中出现多个故障代码其中SDM（安全气囊控制模块）中

26、出现:U1040失去与ABS控制模块的对话U1000二级功能失效U1064失去多重对话U1016失去与PCM的对话IPC（仪表控制模块）中出现:U1016失去与PCM的对话BCM（车身控制模块）中出现:U1000二级功能失效。故障分析和排除经过故障代码的读取可以知道，该车的多路信息传输系统存在故障因为OBD-规定U字头的故障代码为汽车多路信息传输系统的故障代码上海别克轿车的电源系统的电路图共用电源线路共用电源线路共用电源线路共用电源线路共用电源线路共用电源线路共用电源线路通过查阅电路图可以知道：上面的电控模块共用一根电源线，并且通过前围板。由于故障代码为间歇性的，一次断定可能是这根电源线发生间

27、歇性断路故障。经检查发现：此根电源先由于磨损导致接触不良，经过处理后故障排除。 节点是汽车多路信息传输系统中的电控模块，因此节点故障就是电控模块ECM的故障。它包括：软件故障和硬件故障故障机理软件故障即传输协议或软件程序有缺陷或冲突，从而使汽车多路信息传输系统通讯出现混乱或无法工作，这种故障一般成批出现，且无法维修硬件故障一般由于通讯芯片或集成电路故障，造成汽车多路信息传输系统无法正常工作。对于采用低版本信息传输协议和点到点信息传输协议的汽车多路信息传输系统，如果有节点故障，将出现整个汽车多路信息传输系统无法工作。 一辆上海帕萨特B5轿车在使用中出现机油压力报警灯与安全气囊故障指示灯报警，同时

28、发动机转速表不能运行故障。 故障现象用V.A.G.1552故障阅读仪读取发动机控制系统的故障代码，发现有两个偶发性故障代码：18044/P165035安全气囊控制单元无信号输出18048/P165035仪表数据输出错误。故障检测用V.A.G.1552故障阅读仪读取仪表系统的故障代码为：01314049发动机控制单元无通讯；1321049到安全气囊控制单元无通讯。通过读取故障代码可以初步判断故障在于汽车多路信息传输系统。通过对汽车电气线路进行分析，电源系统引起故障的概率很小，故障很可能是节点或链路故障。用替换法尝试安全气囊控制单元，故障得以排除。 故障分析与排除组合仪表:发动机转速表、燃油表和温

29、度表同时不工作，指示在最低位置；燃油报警灯亮；无档位显示；SERVICE VEHICLE SOON(车辆立即维修)灯亮同时感觉加速不良，原来轻松通过的坡道，现在需加大油门冲坡才能通过。 故障现象连接TECH2，进入车身系统，选择仪表模块，检查DTC(故障代码)，结果没有故障记忆。上海别克轿车组合仪表中的各仪表均可使用TECH2进行驱动，以验证其工作是否正常。用TECH2的特殊功能，分别驱动发动机转速表、车速表、里程表和温度表，发现都能正常动作。动力系统控制模块PCM和车身控制模块BCM都控制仪表的工作，其他电控模块也与仪表有数据交换，所以对组合仪表的正常工作都有影响。用TECH2检测动力系统时

30、，发现PCM不能被访问，不能读取任何数据。用TECH2进入车身控制模块BCM ，读取故障代码，显示：U1255二级通信功能失效。上海别克二级数据总线上共有6个电控模块，在开始串行通信后约5 s内，如果至少有一个关键操作参数未与识别代码关联，则表明有通信功能失效的模块，对于遗失的参数，其他模块将使用默认值并记忆故障代码U1255。根据动力系统控制模块PCM不能被访问及故障代码Ul225的含义，可以判断有以下两种情况:PCM故障，部分(通信)功能失效；PCM正常，但它与二级数据总线通信中断。常供电连接配电线路橙色E215AE1S202连接配电线路保险丝盒串行数据(2级)前HUAC控制总成(仅对GL

31、X)串行数据(2级)PCM串行数据(2级)EBTCM58C1BB7FD12L串行数据(2级)SDMA5F串行数据(2级)IPCB2G串行数据(2级)B5MC2深绿色浅蓝色深蓝色灰色浅绿色紫色A串行数据(2级)收音机E&C16 214G203G203接地分布E145深绿色黑色黑色数据连接插头DLCS230S211接头组件SP205检查通信线路，动力系统控制模块PCM插头C1的58脚是数据输出端，它通过接头组SP205的B脚接至二级数据线上；同时，诊断插头DLC的2脚也接至接头组SP205的A脚(数据线)。检查时，应测量PCM的58脚与DLC的2脚是否断路。断开PCM接线插头，测量插座C1

32、的58脚与诊断插头DLC的2脚间电阻值为O，说明与PCM相连的数据线正常，本故障有可能是PCM损坏。更换PCM后，不但各仪表及指示灯工作恢复正常，而且加速不良的故障也同时排除。 上海别克轿车多路传输系统电路网关由于不同区域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。另外，网关还具有改变信息优先级的功能。如车辆发生相撞事故，气囊控制单元会发出负加速度传感器的信号，这个信号的优先级在驱动系统是非常高，但转到舒适系统后，网关调低了它的优先级，因为它在舒适系统功能只是

33、打开门和灯。CAN-BUS系统系统 GatewayGateway控制单元控制单元J533 (1K0 907 530A)J533 (1K0 907 530A)由于汽车装有不同控制单元对CAN总线的性能要求不同。因此TOURAN车CAN总线设定为5个不同的区域。驱动系统总线舒适系统总线娱乐信息系统总线诊断总线组合总线诊断接口CAN-区域图网关J519空调J255舒适系统J393左前门J386右前门J387左后门J388右后门J389转向柱J527电动转向J500G85安全气囊J234ABSJ104变速箱发动机ESP传感器收音机车载电话雨括器 L雨括器 RJ533 LinbusLinbus是内部网络

34、的缩写。所谓汽车中的内部网络是指所有的控制单元都在一个总成内（如空调等），并且有主控制器和子控制器之分，整个总成内（主控制器和子控制器，子控制器和子控制器）信息都由Linbus相连，然后由主控制器通过Canbus与外界相连。Linbus是CANBUS的子网, 但它只有一根数据线，线截面积为0.35mm2,并且没有屏蔽措施。Linbus系统规定一个主控制单元最多可以连接16个子控制单元。诊断总线网关仪表总线驱动总线舒适总线信息总线诊断总线诊断总线是用于诊断仪器和相应控制单元之间的信息交换，它被用来代替原来的K线或者L线的功能（废气处理控制器除外）。诊断总线目前只能在VAS5051和VAS5052

35、 下工作，而不能适用于原来的诊断工具，如1552等。诊断总线通过网关转接到相应的CANBUS上，然后再连接相应的控制器进行数据交换。随着诊断总线的使用，大众集团将逐步淘汰控制器上的K线存储器，而采用CAN线作为诊断仪器和控制器之间的信息连接线，我们称之为虚拟K线。针脚号 对应的线束 1 15号线 4 接地 5 接地 6 CANBUS(高） 7 k线 14 CANBUS(低） 15 L线 16 30号线注：未标明的针脚号暂未使用。当车辆使用诊断CANBUS总线结构后，VAS5051等诊断仪器必须使用相对应的新型诊断线（VAS5051/5A或VAS5051/6A）, 否则无法读出相应的诊断信息。另

36、外，车上的诊断接口也作出了相应的改动，具体信息看如下图表：注：5051仪器的版本号必须大于3.0以上 才能使用诊断CANBUS总线。 新型诊断线能够适用于旧型诊断接口。当汽车多路信息传输系统的链路（或通讯线路）出现故障时，如：通讯线路的短路、断路以及线路物理性质引起的通讯信号衰减或失真，都会引起多个电控单元无法工作或电控系统错误动作。故障机理判断是否为链路故障时，一般采用示波器或汽车专用光纤诊断仪来观察通讯数据信号是否与标准通讯数据信号相符。一辆奥迪100轿车的电控自动空调系统在开关接通的情况下，鼓风机能工作，但是空调系统却不制冷。 故障现象通过观察，发现空调压缩机的电磁离合器不吸合，但发动机

37、工作正常。检查电磁离合器线路的电阻值，电阻值符合规定值，检查空调控制单元的输出端没有输出信号。此时用V.A.G.1552故障阅读仪读取发动机控制系统和空调控制系统的故障代码，均无故障代码。 故障检测用V.A.G.1552故障阅读仪读取空调控制单元的数据流，发动机的转速数据为零。由于发动机工作正常，因此发动机控制单元接收的发动机转速信号应该正常检查发动机控制单元和空调控制单元之间的通讯线路，发现两者之间的专速通讯线的接脚变形造成链路断路，修复接插件后故障排除。 2002款直列6缸大切活基越野车，无法起动。 故障现象故障检测打开点火开关，发现：仪表板上的仪表照明灯全亮（仪表板照明灯的开关并未打开）

38、仪表板上的ABS故障指示灯、发动机故障指示灯、安全气囊故障指示灯及点火钥匙防盗指示灯均长亮不熄；并且注意观察到顶置信心中心屏幕上面的温度显示为虚线（正常情况下应该显示车外实际温度），罗盘方向显示为N（北方）与车辆实际方向一致；转动点火钥匙，启动发动机，发动机启动约2s后熄火，关闭点火开关，重新启动发动机情况依旧。分析认为，虽然上述故障指示灯均点亮，但这些系统同时均有故障的可能性是非常小的。用DRB故障诊断仪对车载电控系统进行检测DRB故障诊断仪可以和动力控制模块（PCM）进行通讯联络，并显示两个故障代码：故障代码1766未收到SKIM总线信息；故障代码1767未收到机械仪表总线信息。但当用DR

39、B故障诊断仪测试其他电控系统时却发现DRB故障诊断仪与以下均无法进行数据交换和通讯联络：点火钥匙防盗（SKIM）电子机械仪表（EMIC）顶置信息中心（CVI）制动防抱死（ABS）安全气囊（SRS）红外自动空调模块（AZC）车身控制模块（BCM）等对于这种现代车辆电子系统大面积出现故障的现象，基本上可以确定是车载网络系统的故障。 2002款大切诺基车载网络系统的基本构成 1 4 5 6 7 8 3 2 DJP PCM 其他 其他 SKIM BCM EMIC SRS DLC ABS 其他 CVI 其他 AZC 其他 DRB SCI 接收 SCI 发送 动力控制子系信息控制子系故障点部位 有PCI和

40、SCI两套相互独立的网络通讯系统，PCI系统为单线制主工作系统，SCI系统为双线制辅助系统。 DLC经询问车主得知，该车该车故障发生前曾经拆过仪表板再结合发动机启动2s后就熄火的现象看，此车的故障应该是与SKIM有关用DRB故障诊断仪从动力控制模块（PCM）中读得的故障代码1766（未收到SKIM总线信息）也显示与SKIM有关动力系统控制模块（PCM）中的故障代码1767（未收到机械仪表总线信息）显示与仪表电子机械仪表（EMIC）通讯中断因此决定从检查仪表板、防盗SKIM和总线系统进行故障排查。按照上述思路，首先检查了SKIM的电源线和搭铁线，均没有发现问题，在检查SKIM的PCI通讯线到16

41、针数据诊断连接器（DLC）间的线路时出现问题。 拆卸SKIM模块的线束连接器，用万用表检查线束中的PCI通讯线路（黄紫色线），发现该线有搭铁现象。拆下仪表板左侧支架，发现该线束中的两条电线居然被支架压扁，其中SKIM模块的PCI通讯线（黄紫色线）的绝缘层已经被仪表板左侧支架压破，使该线路与铝制仪表板左侧支架搭铁，也正是由于该线的搭铁造成了PCI通讯网络系统整体失效。用绝缘胶布包扎好被仪表板左侧支架压扁的两条线路，重新装好SKIM模块线束及仪表板左侧支架后，用DRB故障诊断仪清除故障代码后重新起动车辆，一切正常，故障排除。 故障分析在本故障中：由于SKIM通讯线路的搭铁导致PCI通讯网络系统整体

42、失效，最终造成DRB故障诊断仪与除动力控制模块以外的其他各个控制模块的通讯联络均中断（因为这些控制模块均只用PCI系统进行通讯联络）。而当各个控制模块自诊断出各自系统出现故障后，都各自使各自系统仪表板上的故障指示灯长亮，并造成车辆多系统出现异常故障。由于PCM未收到SKIM的点火钥匙确认的反馈信息，所以在发动机启动时，车辆的点火防盗系统程序启动，这种情况下系统只允许发动机运转2s。由于SCI通讯系统并无故障，所以DRB故障诊断仪可以通过SCI通讯系统与动力控制模块（PCM）进行数据交换，因此，用DRB故障诊断仪可以从DLC读到动力控制模块内存储的故障代码信息。通过对以上三种汽车多路信息传输系统

43、故障的分析，可以总结出该系统一般诊断步骤为：1.了解该车型的汽车多路传输系统特点（包括：传输介质、几种子网及汽车多路信息传输系统的结构形式等）。故障总结2.汽车多路信息传输系统的功能，如：有无唤醒功能和休眠功能等。3.检查汽车电源系统是否存在故障，如交流发电机的输出波形是否正常（若不正常将导致信号干扰等故障）等。4.检查汽车多路信息传输系统的链路是否存在故障，采用替换法或采用跨线法进行检测。5.如果是节点故障，只能采用替换法进行检测舒适系统电路简图测舒适系统高低线的电阻为无穷大！CAN-BUS系统系统1CAN CAN 总线的总线的 DSO DSO 波形波形2CAN CAN 总线：对地短路总线：

44、对地短路3CAN CAN 总线：对正极短路总线：对正极短路4CAN CAN 总线：高位线总线：高位线/ /低位线之间短路低位线之间短路5CAN CAN 总线：睡眠模式总线：睡眠模式典型故障1：Can-Low 断路典型故障2：Can-high 断路CAN-BUS系统系统示波仪判断CAN-BUS系统系统典型故障3：Can-Low 与电瓶短接CAN-BUS系统系统示波仪判断CAN-BUS系统系统典型故障4：Can-Low 与地短接CAN-BUS系统系统示波仪判断CAN-BUS系统系统典型故障5：Can-Low与Can-high短接CAN-BUS系统系统示波仪判断CAN-BUS系统系统典型故障6：Ca

45、n-Low与Can-high交叉连接CAN-BUS系统系统示波仪判断CAN-BUS系统系统 上海大众途安轿车上海大众途安轿车 发动机发动机上海大众途安轿车上海大众途安轿车 技术培训技术培训 上海大众途安轿车上海大众途安轿车 CAN-BUS系统系统基本内容基本内容简介简介基本构造基本构造功能功能驱动系统驱动系统传送安全性和故障处理传送安全性和故障处理数据传输数据传输舒适系统舒适系统Canbus的由来由于现代汽车的技术水平大幅提高，要求能对更多的汽车运行参数进行控制，因而汽车控制器的数量在不断的上升，从开始的几个发展到几十个以至于上百个控制单元。控制单元数量的增加，使得它们互相之间的信息交换也越来

46、越密集。为此德国BOSCH公司开发了一种设计先进的解决方案CAN数据总线，提供一种特殊的局域网来为汽车的控制器之间进行数据交换。Canbus的发展历史大众公司首次在97年PASSAT的舒适系统上采用了传送速率为62.5Kbit/m的Canbus。98年在PASSAT和GOLF的驱动系统上增加了Canbus，传送速率为500Kbit/m。2000年，大众公司在PASSAT和GOLF采用了带有网关的第二代Canbus。2001年，大众公司提高了Canbus的设计标准，将舒适系统Canbus提高到100Kbit/m, 驱动系统提高到500Kbit/m。2002年，大众集团在新PQ24平台上使用带有车

47、载网络控制单元的第三代Canbus。2003年，大众集团在新PQ35平台上使用五重结构的Canbus系统，并且出现了单线的LIN-BUS。 CAN-Bus是Controller Area Network的缩写，称为控制单元的局域网，它是车用控制单元传输信息的一种传送形式。 车上的布线空间有限，CAN-Bus系统的控制单元连接方式采用铜缆串行方式。由于控制器采用串行合用方式，因此不同控制器之间的信息传送方式是广播式传输。也就是说每个控制单元不指定接收者，把所有的信息都往外发送；由接收控制器自主选择是否需要接收这些信息。广播原理：一家发送，大家接收CAN-BUS系统组成： CAN收发器: 安装在控

48、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。数据传输线数据传输终端数据传输终端CAN收发器CAN收发器Canbus采用双绞线自身校验的结构，既可以防止电磁干扰对传输信息的影响，也可以防止本身对外界的干扰。系统中采用高低电平两根数据线，控制器输出的信号同时向两根通讯线发送，高低电平互为镜像。并且每一个控制器都增加了终端电阻，已减少数据传送时的过调效应。Canbus双绞线的基本颜色：Can总线的基本颜色：橙色；Can-Low总是棕

49、色；Can-High:驱动系统(黑色)；舒适系统（绿色)； 信息系统(紫色）；+1V-1V外界的干扰同时作用于两根导线外界的干扰同时作用于两根导线产生的电磁波辐射相互抵消产生的电磁波辐射相互抵消0 VCAN-BUS系统系统由于汽车不同控制器对CAN总线的性能要求不同，因此最新版本的CAN总线系统人为设定为5个不同的区域，分别为驱动系统、舒适系统、信息系统、多功能仪表、诊断总线等5个局域网。其速率分别为(Kbit/m)：驱动系统（由15号线激活）：500; 舒适系统（由30号线激活）：100信息系统（由30号线激活）：100； 诊断系统（由30号线激活）： 500仪表系统（由15号线激活）：10

50、0； Lin: 20最大承载：1000CAN 仪表CAN 驱动CAN 信息CAN 舒适 CAN 诊断CAN-BUS系统系统诊断接口CAN-区域图网关J519空调J255舒适系统J393左前门J386右前门J387左后门J388右后门J389转向柱J527电动转向J500G85安全气囊J234ABSJ104变速箱发动机ESP传感器收音机车载电话雨括器 L雨括器 R J533CAN-BUS系统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。另外，网

51、关还具有改变信息优先级的功能。如车辆发生相撞事故，气囊控制单元会发出负加速度传感器的信号，这个信号的优先级在驱动系统是非常高，但转到舒适系统后，网关调低了它的优先级，因为它在舒适系统功能只是打开门和灯。CAN-BUS系统系统 LinbusLinbus是内部网络的缩写。所谓汽车中的内部网络是指所有的控制单元都在一个总成内（如空调等），并且有主控制器和子控制器之分，整个总成内（主控制器和子控制器，子控制器和子控制器）信息都由Linbus相连，然后由主控制器通过Canbus与外界相连。Linbus是CANBUS的子网, 但它只有一根数据线，线截面积为0.35mm2,并且没有屏蔽措施。Linbus系统

52、规定一个主控制单元最多可以连接16个子控制单元。CAN-BUS系统系统诊断总线网关仪表总线驱动总线舒适总线信息总线诊断总线诊断总线是用于诊断仪器和相应控制单元之间的信息交换，它被用来代替原来的K线或者L线的功能（废气处理控制器除外）。诊断总线目前只能在VAS5051和VAS5052 下工作，而不能适用于原来的诊断工具，如1552等。诊断总线通过网关转接到相应的CANBUS上，然后再连接相应的控制器进行数据交换。随着诊断总线的使用，大众集团将逐步淘汰控制器上的K线存储器，而采用CAN线作为诊断仪器和控制器之间的信息连接线，我们称之为虚拟K线。CAN-BUS系统系统针脚号 对应的线束 1 15号线

53、 4 接地 5 接地 6 CANBUS(高） 7 k线 14 CANBUS(低） 15 L线 16 30号线注：未标明的针脚号暂未使用。当车辆使用诊断CANBUS总线结构后，VAS5051等诊断仪器必须使用相对应的新型诊断线（VAS5051/5A或VAS5051/6A）, 否则无法读出相应的诊断信息。另外，车上的诊断接口也作出了相应的改动，具体信息看如下图表：注：5051仪器的版本号必须大于3.0以上 才能使用诊断CANBUS总线。 新型诊断线能够适用于旧型诊断接口。CAN-BUS系统系统Canbus上的信息Canbus上的信息是以二进制形式出现的。也就是说控制单元将信息转换成二进制，Canb

54、us用电平来模拟二进制，接受控制单元将电平转换成二进制数据，再将二进制数据转换成正常数据。例如：控制单元B将发动机转速值信号先转换成二进制信号(00010101),然后由发送器转换成一串电平信号兵发送出去。控制单元A的接收器先读取电平信号，转换成二进制信号(00010101)，然后再解码成发动机转速值。CAN-BUS系统系统逻辑信号和差分放大器log. 0“log: 1“ 差分放大器对应于逻辑电平差分放大器对应于逻辑电平CAN-BUS系统系统Canbus的收发器Canbus上的控制器中发送信息的线路通过一个开路集电极和总线相连。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

55、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5Vor3.5V；Canbus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。CAN-BUS系统系统典型收发器线路图（TJA 1050）：CAN-BUS系统系统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

56、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CAN-BUS系统系统Canbus 的数据结构当控制器发送信息时，并不仅仅是数据本身，它同时还带有属性数据打成数据包一起传送。该数据包共有7个数据段，分别储存有开始区（1位），有限级别区（11位），检验区（6位）数据区（64位），安全区（16位），确认区（2位）和结束区（7位）。开始区优先级别区未使用数据区确认区检验区数据量16位冗余校验码结束区CAN-BUS系统系统优先级确认因为Canbus采用串行数据传递（单根数据线)方式，如果有多个控制器同时需要发出信号，那么在总线上一定会发生数据冲突。所有每一个数据列都有它的优先级。当有

57、多个控制器试图发送信息时，它们自己的接收器为信息优先级进行仲裁，当其他控制器发送的信息优先级高于自己控制器发送信息时，通知自己发送器停止发送，整个控制器进入接收状态。在信息数据列中有11位的状态区，这11位二进制中前7位既是发送信息的控制器标识符，同时又表示了它的优先级，即从前往后数，前面零越多，优先级越高。而后4位则是这个控制器发送不同信息的编号，如发动机控制单元既要发送转速信号，又要发送水温等信号，则后4位就有所不同。CAN-BUS系统系统Canbus系统的难题-发送和接受的同步CAN-BUS系统系统同步解决方案一：边沿对齐为了保证发送和接受能够同步，为了保证发送和接受能够同步，Canbu

58、sCanbus规定了边沿对齐规则。也就是说接收器发现规定了边沿对齐规则。也就是说接收器发现每一次电平反向的节拍不对时，必须调整边沿，以求得同步。这个规则在电平变化频每一次电平反向的节拍不对时，必须调整边沿，以求得同步。这个规则在电平变化频繁时能有效的保证了接收的正确性繁时能有效的保证了接收的正确性CAN-BUS系统系统数据的位填充为了保证发送和接受能够同步，为了保证发送和接受能够同步，CanbusCanbus规定了位填充规则。也就是说最多规定了位填充规则。也就是说最多5 5位出现位出现一样的电平信号，第六位必须有一个反向电平。这个规则能有效的保证了接收的正确一样的电平信号，第六位必须有一个反向

59、电平。这个规则能有效的保证了接收的正确性。性。CAN-BUS系统系统出错帧（Error Frame):当控制器在接收其他控制器或自己发送器的信息时，发现信息有错误，可以发送出错帧，出错帧至少有6个显性电平和8个隐性电平，至多12个显性电平和8个隐性电平构成。错误发送控制单元接收控制单元接收控制单元Canbus系统CAN-BUS系统系统驱动系统驱动系统Canbus驱动系统由15号激活, 速率是所有Canbus中最高达到500 kBit/s，采用终端电阻结构，其中心电阻为66欧姆（发动机电阻）；并且高低Canbus线为环状结构，即任一根Canbus线断路，则Canbus无法工作。CAN-BUS系统系统驱动系统电路简图CAN-BUS系统系统驱