模块二汽车CAN数据总线系统

1、模块二 汽车CAN数据总线系统课题一课题一 汽车汽车CANCAN总线系统概述总线系统概述了解汽车CAN总线的定义。熟悉数据传输系统的类型、组成及工作原理。掌握CAN系统数据的组成结构及其优先级的判定方法。模块二 汽车CAN数据总线系统随着汽车上控制单元的增加，信号传输线必然会随之增加。车门控制单元完成全部控制功能需要45根线和9个插头，如图所示2-1-1。这样会使电控单元针脚数增加、线路复杂、故障率增多、维修困难。而安装了CAN总线系统的信号传输线数量相对减少很多，如图2-1-2所示。图2-1-1 未安装CAN总线系统 图2-1-2 已安装CAN总线系统 模块二 汽车CAN数据总线系统一、一、

2、CAN总线的定义总线的定义图2-1-3 CAN 总线系统传输数据 CANController Area Network（控制单元区域网络）的缩写，意思是控制单元通过网络交换数据。这是因为电子计算机网络用电子语言来说话，各电控单元必须使用和解读相同的电子语言即 “协议”。 CAN协议是由福特、Internet、波许公司共同开发的高速汽车通信协议。模块二 汽车CAN数据总线系统二、数据传输系统的类型二、数据传输系统的类型图2-1-4 汽车通信网络通常汽车采用动力、舒适、通信三套通信网络。每套网络的传输速率不同，每套网络的总线分别与网关服务器相连，如图2-1-4所示。模块二 汽车CAN数据总线系统图

3、2-1-5 网关原理与铁路系统比较模块二 汽车CAN数据总线系统三、动力三、动力CANCAN数据传输系统的组成及工作原理数据传输系统的组成及工作原理1CAN数据传输系统构成数据传输系统构成2各部件功能各部件功能(1)CAN控制器（2)CAN收发器 (3)数据传递终端(4)CAN数据总线模块二 汽车CAN数据总线系统4数据内容数据内容3数据传递过程数据传递过程图2-1-8 108位数据组 例如：发动机电脑向某电脑CAN收发器发送数据；某电脑CAN收发器接收到由发动机电脑传来的数据，转换信号并发给本电脑的控制器。CAN数据传输系统的其他电脑收发器均接收到此数据，但是要检查判断此数据是否是所需要的数

4、据，如果不是，将它忽略掉。模块二 汽车CAN数据总线系统四、舒适四、舒适CANCAN数据总线数据总线1舒适系统舒适系统CAN数据总线的优点数据总线的优点（1）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（2）通过车门联接所确定的线路较少（3）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（4）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。 （5）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。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

5、传递大约需要1ms。模块二 汽车CAN数据总线系统2舒适系统舒适系统CAN数据总线传递数据的功能数据总线传递数据的功能 （1）中央门锁控制功能。（2）电动窗控制功能。（3）照明开关控制功能。（4）电动调节和加热后视镜控制功能。（5）防盗控制功能。（6）故障自诊断功能。模块二 汽车CAN数据总线系统3舒适舒适CAN数据传输系统的组成数据传输系统的组成 舒适CAN数据总线连接五块控制单元，包括中央控制单元及四个车门的控制单元。控制单元的各条传输线以星状形式汇聚一点，这样做的好处是如果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。图2-1-9 舒适系统的传送信号图2-1-10 控制单元的优先

6、权顺序模块二 汽车CAN数据总线系统4舒适系统舒适系统CAN数据总线控制单元电路图数据总线控制单元电路图图2-1-11舒适系统CAN数据总线控制单元电路图J386-驾驶员侧车门控制单元J387-前乘员侧车门控制单元J388-左后车门控制单元J388J389-右后车门控制单元J389J393-舒适系统中央控制单元J393S37-30号线保险丝-电动窗S38-30号线保险丝-中央门锁S6-15号线保险丝-中央控制单元S14-30号线保险丝-中央控制单元模块二 汽车CAN数据总线系统课题二课题二 汽车汽车CANCAN总线系统的工作过程与原理总线系统的工作过程与原理了解CAN数据总线终端的相关内容。掌

7、握汽车CAN总线系统的工作过程。掌握汽车CAN总线系统的工作原理（数据传输过程）。模块二 汽车CAN数据总线系统车载网络的信息是如何通过电信号进行传输的呢？图2-2-1 汽车CAN 总线系统模块二 汽车CAN数据总线系统一、一、CAN数据总线终端数据总线终端图2-2-2 驱动总线中的负载电阻模块二 汽车CAN数据总线系统1舒适系统中的舒适系统中的CAN数据总线数据总线（1）控制中央锁。（2）控制电动车窗。（3）控制开关照明。（4）控制后视镜的电子调整和加热。（5）自诊断功能。图2-2-3 舒适系统CAN数据总线模块二 汽车CAN数据总线系统2舒适系统的传输内容舒适系统的传输内容功能状态功能状态

8、信息信息比特组合比特组合比特比特5比特比特4比特比特3比特比特2比特比特1比特值比特值中央锁中央锁基本-状态安全锁定门未锁门已锁未锁信号错误，输入传感器状态错误 0伏，0伏，0伏0伏，0伏，5伏0伏，5伏，0伏0伏，5伏，5伏5伏，0伏，0伏5伏，0伏，5伏5伏，5伏，0伏5伏，5伏，5伏000001010011100101110111电动车窗电动车窗运动中运动中未运动未运动未超出范围未超出范围全关闭确认全关闭确认0伏，伏，0伏伏0伏，伏，5伏伏5伏，伏，0伏伏5伏，伏，5伏伏 00011011模块二 汽车CAN数据总线系统3舒适舒适/信息娱乐系统信息娱乐系统CAN数据总线的物理电平数据总线的

9、物理电平图2-2-4 驾驶员侧车门控制单元数据电压值举例图2-2-5 舒适/信息娱乐系统总线的物理电平模块二 汽车CAN数据总线系统4舒适舒适/信息娱乐系统信息娱乐系统CAN数据总线的逻辑电平数据总线的逻辑电平图2-2-6 舒适/信息娱乐系统总线的逻辑电平模块二 汽车CAN数据总线系统二、二、CAN总线系统的工作过程总线系统的工作过程图2-2-7 CAN数据总线数据传输过程1提供数据控制单元2向CAN控制器提供用于传输的数据。2发出数据CAN收发器从CAN控制器处接收数据，并将其转换为电信号发出。3接收数据所有与CAN数据总线一起构成网络的控制单元成为接收器。4检验数据各控制单元对接收到的数据

10、进行检测，判断是否是其功能所需。5认可数据控制单元如果所接受的数据是重要的、有用的，数据将被认可并处理，反之则将其忽略。模块二 汽车CAN数据总线系统三、三、CAN总线系统数据总线的工作原理总线系统数据总线的工作原理图2-2-8 CAN数据总线的工作原理示意图图2-2-10 信息发送与接收图2-2-11 串行比特流模块二 汽车CAN数据总线系统了解CAN数据总线常见的故障类型。熟悉CAN数据总线故障诊断步骤。掌握终端电阻的测量方法。掌握CAN系统常见故障的波形检测方法。课题三课题三 汽车汽车CANCAN数据总线系统常见故障与检修数据总线系统常见故障与检修模块二 汽车CAN数据总线系统2013年

11、新款帕萨特，由于事故原因导致车身及车门整形维修。维修结束后，用钥匙打开车门时，发动机无法发动，且对车辆上锁时，车辆小灯常亮不熄灭。查看电路控制原理图（见图2-3-1），试问该故障是由什么原因引起的？应该如何排除故障？另外，车内小灯的开启、熄灭的控制方式是什么？有几种控制形式？ 图2-3-1 电路控制原理图模块二 汽车CAN数据总线系统一、一、CAN数据总线故障的类型数据总线故障的类型装有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。因为如果多路信息传输系统有故障，则整个汽车多路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

12、作，从而为故障诊断带来困难。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，引起汽车多路信息传输系统故障的原因有三种：一是无法通讯，该类型故障一般是汽车电源系统引起达到；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。模块二 汽车CAN数据总线系统二、二、CAN总线故障诊断步骤总线故障诊断步骤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。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

13、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。模块二 汽车CAN数据总线系统三、终端电阻的测量方法三、终端电阻的测量方法图 2-3-2 终端电阻的测量方法模块二 汽车CAN数据总线系统四、四、CAN数据总线的波形检测方法数据总线的波形检测方法1以以CAN驱动总线为例，对驱动总线为例，对CAN 系统的波形进行检测系统的波形进行检测分析分析图2-3-3 CAN低线导线中的开路（1）故障1：CAN数据总线的导线断路（CAN-Low线）。故障显示：发动机控制单元CAN-Low线开路，如图2-3-3所示。模块二

14、 汽车CAN数据总线系统（2）故障2：CAN-Low线对蓄电池短路。故障描述：CAN-Low线故障在于蓄电池电压，如图2-3-4所示。图2-3-4 连接到蓄电池电压的CAN低线模块二 汽车CAN数据总线系统（3）故障3：一个或多个控制单上的CAN-High线和CAN-Low线装混了（见图2-3-5）。诊断内容为发动机控制单元无信号/通信。 图2-3-5 CAN高线和CAN低线装混了模块二 汽车CAN数据总线系统2以以CAN舒适总线为例，对舒适系统进行波形分析、舒适总线为例，对舒适系统进行波形分析、讲解讲解 （1）故障1：一条CAN导线对蓄电池正极短路诊断结果为舒适数据总线单线模式，在测量数据块内显示所有控制单元都处于单线模，如图2-3-6所示。 模块二 汽车CAN数据总线系统（2）故障2：某条CAN导线对地短路，诊断结果为数据总线处于单线模式。图2-3-7 当CAN高线信号对地路时的CAN低线信号 模块二 汽车CAN数据总线系统 （3）故障3：