車身電器-CAN_BUS

1、F6F6車型培訓(xùn)之車身電器部分車型培訓(xùn)之車身電器部分技術(shù)服務(wù)部技術(shù)服務(wù)部- -培訓(xùn)科培訓(xùn)科CAN BUS CAN BUS 基本理論知識基本理論知識 隨著汽車燃油電噴、電動門窗、電動座椅等電控系統(tǒng)的增加。如果仍采用常規(guī)的布線方式，將導(dǎo)致汽車上電線數(shù)量急劇增加。在一些高級乘用車上，電線的重量占到整車重量的4%左右。電控系統(tǒng)的增加雖然提高了汽車的動力性、經(jīng)濟性和舒適性。但隨之增加的復(fù)雜電路也降低了汽車的可靠性，增加了維修的難度。 目前，汽車新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用與汽車線束數(shù)量及線徑急劇增加的矛盾相當(dāng)突出。為解決這些問題，數(shù)據(jù)總線已被廣泛地應(yīng)用到汽車電控系統(tǒng)。 所謂數(shù)據(jù)總線，就是指在一條數(shù)據(jù)線上傳遞的信號可

2、以被多個系所謂數(shù)據(jù)總線，就是指在一條數(shù)據(jù)線上傳遞的信號可以被多個系統(tǒng)共享，從而最大限度地提高系統(tǒng)整體效率，充分利用有限的資源。統(tǒng)共享，從而最大限度地提高系統(tǒng)整體效率，充分利用有限的資源。例如，常見的電腦鍵盤有104位鍵，可以發(fā)出百多個不同的指令，但鍵盤與主機之間的數(shù)據(jù)連接線卻只有7根，鍵盤正是依靠這7根數(shù)據(jù)連接線上不同的電平組合(編碼信號)來傳遞信號的。如果把這種方式應(yīng)用在汽車電氣系統(tǒng)上，就可以大大簡化目前的汽車電路。可以通過不同的編碼信號來表示不同的開關(guān)動作、信號解碼后，根據(jù)指令接通或斷開對應(yīng)的用電設(shè)備(前照燈、刮水器、電動座椅等)。這樣，就能將過去一線一用的專線制改為一線多用制，大大減少了

3、汽車上電線的數(shù)目，縮小了線束的直徑。當(dāng)然，數(shù)據(jù)總線還將使計算機技術(shù)融入整個汽車系統(tǒng)之中，加速汽車智能化的發(fā)展。什么是數(shù)據(jù)總線什么是數(shù)據(jù)總線:A1A2A3A4B2C1B1提供的信息接收的信息設(shè)備設(shè)備AB1B2B3A1C2A2提供的信息接收的信息C1C2B1B2A2提供的信息接收的信息設(shè)備設(shè)備C設(shè)備設(shè)備 BA1A2B1B2B1B2C2A2C1傳統(tǒng)的方案傳統(tǒng)的方案 n條信息條信息n條線。條線。多路傳輸?shù)脑矶嗦穫鬏數(shù)脑? :A1A2A3A4B2C1B1提供的信息接收的信息設(shè)備設(shè)備AB1B2B3A1C2A2提供的信息接收的信息C1C2B1B2A2提供的信息接收的信息設(shè)備設(shè)備C設(shè)備設(shè)備 B多路傳輸方案

4、；多路傳輸方案；所有的信息用一根總所有的信息用一根總線線多路傳輸?shù)脑矶嗦穫鬏數(shù)脑? :20世紀90年代以來，汽車上的電控裝置越來越多，例如電子燃油噴射裝置、防抱死制動裝置(ABS)、安全氣囊裝置、電動門窗裝置、主動懸架等。隨著集成電路和單片機在汽車上的廣泛應(yīng)用，汽車上的電子控制器的數(shù)量越來越多。 因此，一種新的概念汽車上電子控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN的概念也就應(yīng)運而生。為使不同廠家生產(chǎn)的零部件能在同一輛汽車上協(xié)調(diào)工作，必須制定標準。 按照ISO有關(guān)標準，CAN的拓樸結(jié)構(gòu)為總線式，因此為稱為CAN總線。在現(xiàn)代轎車的設(shè)計中，CAN已經(jīng)成為必須采用的裝置，奔馳、寶馬、大眾、沃爾沃及雷諾汽車都將CAN作

5、為電子控制器聯(lián)網(wǎng)的手段。 由于我國中高級轎車主要以歐洲車型為主，因此歐洲車型應(yīng)用最廣泛的CAN技術(shù)，也將是國產(chǎn)轎車引起的技術(shù)項目。 計算控制器計算控制器 A計算控制器計算控制器B計算控制器計算控制器C計算控制器計算控制器D計算控制器計算控制器E 總線總線多個計算機間的通訊利用多個計算機間的通訊利用“總線總線”進行進行。通訊總線通訊總線: : 并行方式；并行方式；在這種通訊方式下，每根線只傳輸一個二進制位。在這種通訊方式下，每根線只傳輸一個二進制位。因此如果需要傳輸多個二進制位的話，就需要多根因此如果需要傳輸多個二進制位的話，就需要多根線進行線進行。 串行方式；串行方式；在這種通訊方式下，每個在

6、這種通訊方式下，每個bit一個一個地被傳輸一個一個地被傳輸。我們選用的就是這種連接方式我們選用的就是這種連接方式。各種不同的通訊方式各種不同的通訊方式: : 數(shù)據(jù)傳輸快數(shù)據(jù)傳輸快：連成網(wǎng)絡(luò)的各元件之間的數(shù)據(jù)交換速率必須很快，這樣：連成網(wǎng)絡(luò)的各元件之間的數(shù)據(jù)交換速率必須很快，這樣才能滿足實時要求。才能滿足實時要求。 目前汽車上的網(wǎng)絡(luò)連接方式主要采用2根CAN總線，一根是用于驅(qū)動系統(tǒng)的高速CAN總線，速率達到500 kb/s，另一根是用于車身系統(tǒng)的低速CAN總線，速率是100 kb/s。驅(qū)動系統(tǒng)用CAN總線主要連接對象是發(fā)動機ECU、ASR及ABS ECU、SRS ECU、組合儀表等。 它們的基本

7、特征相同，都是控制與汽車行駛直接相關(guān)的系統(tǒng)。車身系統(tǒng)用CAN總線主要連接對象是4門以上的集控鎖、電動門窗、后視鏡和廂內(nèi)照明燈等。 有些先進的轎車除了上述2根CAN總線外，還有第3根CAN總線，它主要負責(zé)衛(wèi)星導(dǎo)航及智能通訊系統(tǒng)。 總線進行幀的傳輸總線進行幀的傳輸。它由兩根截面為它由兩根截面為0.6平方平方毫米的絕緣銅線組成毫米的絕緣銅線組成。 它們傳輸反相位的電它們傳輸反相位的電信號信號。 這兩根線將鉸接在一起。這兩根線將鉸接在一起。串聯(lián)類型的通訊總線串聯(lián)類型的通訊總線: : 它是多主類型。它是多主類型。1630780077151320BSI 2個線路終端，個線路終端， 遵守設(shè)備和總線之間的限制

8、條件，遵守設(shè)備和總線之間的限制條件， 每個總線最多有每個總線最多有8個站。個站。最大最大40米米最多最多30厘米厘米最少最少10厘米厘米結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu): : 兩根線構(gòu)成總線，兩根線構(gòu)成總線，CAN High與與CAN Low。這兩根線之間的電位差可以這兩根線之間的電位差可以對于兩個不同的邏輯狀態(tài)進行對于兩個不同的邏輯狀態(tài)進行編碼編碼。 如果如果CAN H CAN L 2那么比特為那么比特為 0 如果如果CAN H CAN L = 0那么比特為那么比特為 10.5V4.5VCan Htt4.5V0.5VCan L101100102.5V2.5VCAN協(xié)議協(xié)議: :限制傳輸輻射，限制傳輸輻射， 補償接

9、地差，補償接地差， 能夠很好地抗干擾。能夠很好地抗干擾。CAN HCAN L+-SCAN Ht4.5V0.5V2.5VtCAN L4.5V0.5V2.5V這種辦法確保這種辦法確保: : 目前，驅(qū)動系統(tǒng)用CAN總線和車身系統(tǒng)用CAN總線這2根總線之間是獨立的，彼此之間沒有關(guān)系。今后工程技術(shù)人員將逐步克服技術(shù)障礙，設(shè)置“網(wǎng)關(guān)”，在各根CAN總線之間搭橋?qū)崿F(xiàn)資源共享，將各個數(shù)據(jù)總線上的信號反饋到儀表板總成上的顯示屏上。 駕駛員只要看看顯示屏，就可以知道各個電控裝置是否正常工作。 數(shù)據(jù)總線技術(shù)引入汽車，對汽車電子技術(shù)的發(fā)展必將起到積極的推進作用。 開始開始鑒別鑒別通訊通訊信息信息檢查檢查Ack.結(jié)束結(jié)

10、束CAN總線總線通訊信息的格式（幀）通訊信息的格式（幀） : :多主帶兩個線路終端電阻的結(jié)構(gòu)。多主帶兩個線路終端電阻的結(jié)構(gòu)。 數(shù)據(jù)傳輸速度：數(shù)據(jù)傳輸速度：最大為最大為1MBit/s (Mega Bit /秒秒) BYD 為為150 Kbit/s信息場可以達到信息場可以達到8 Octets。每根物理總線最多每根物理總線最多8站。站。網(wǎng)絡(luò)所有的計算控制器進行確認。網(wǎng)絡(luò)所有的計算控制器進行確認。CAN的特性的特性: : 早在1968年，艾塞庫斯就提出了利用單線多路傳輸信號的構(gòu)想。80年代末，博世公司和英特爾公司研制了專門用于汽車電氣系統(tǒng)的總線CAN規(guī)范，但因CAN總線要求每個端口都有單獨的通訊處理能

11、力，這在汽車電氣系統(tǒng)一直很難辦到。 進入90年代，由于集成電路技術(shù)和電子器件制造技術(shù)的迅速發(fā)展，用廉價的單片機作為總線的接口端，采用總線技術(shù)布線的價格也逐漸進入了實用化階段。多路總線傳輸系統(tǒng)發(fā)展多路總線傳輸系統(tǒng)發(fā)展:為什么要采用多路傳輸為什么要采用多路傳輸: 簡化線束簡化線束 減少重量；減少重量； 減少成本；減少成本； 減少尺寸；減少尺寸； 減少連接器的數(shù)量。減少連接器的數(shù)量。 可以進行設(shè)備之間的通訊可以進行設(shè)備之間的通訊 豐富了功能。豐富了功能。 通過信息共享減少傳感器的數(shù)量通過信息共享減少傳感器的數(shù)量。多路總線傳輸系統(tǒng)使用前景多路總線傳輸系統(tǒng)使用前景: :汽車多路總線傳輸系統(tǒng)較傳統(tǒng)的供電系

12、統(tǒng)有明顯的優(yōu)越性。 a.節(jié)省大量的有色金屬。原先要用多根動力線控制的用電器，改用多路總線傳輸系統(tǒng)以后，僅用一根動力線即可，動力線長度至少節(jié)省50以上。b.線束生產(chǎn)省時省工。傳統(tǒng)供電系統(tǒng)因為有多根動力線，且每種車型電線長度不一樣，其制造安裝相對復(fù)雜。改用多路總線傳輸系統(tǒng)以后，包括動力線和信號線只有3根線，極大地簡化了生產(chǎn)工藝，降低了成本，節(jié)省了工時。 c.擴展方便。傳統(tǒng)供電系統(tǒng)線束品種多，給組織生產(chǎn)和倉庫管理帶來了不便。改用多路總線傳輸系統(tǒng)以后，線束只有長度的區(qū)別和控制軟件的差別，對硬件的生產(chǎn)帶來了極大的方便。增加用電器不必增加動力線、重新設(shè)計線束，只要把線束延長即可，即方便，又經(jīng)濟。d.降低了

13、組合開關(guān)的成本，延長了壽命。傳統(tǒng)供電系統(tǒng)通過組合開關(guān)的電流為用電器本身的供電電流，可達幾安培至幾十安培，改用多路總線傳輸系統(tǒng)以后僅有幾毫安，是原有電流的千分之一，這樣，不僅延長了壽命，還降低了成本。 多路傳輸技術(shù)原理多路傳輸技術(shù)原理: : 多路傳輸系統(tǒng)是多個完成某一特定功能的電路或裝置。一般情況下，可以認為多路傳輸是有線或無線地同時傳輸許多東西，如數(shù)據(jù)信息等。 1術(shù)語釋義 多路傳輸在同一通道或線路上同時傳輸多條信息 模塊一種電子裝置 簡單一點的如溫度和壓力傳感器，復(fù)雜的如計算機(微處理器)我們都把它們叫成模塊。 在計算機多路傳輸系統(tǒng)中一些簡單的模塊被稱為節(jié)點。數(shù)據(jù)總線模塊間運行數(shù)據(jù)的通道，即所

14、謂的信息高速公路 如果模塊可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，則這樣的數(shù)據(jù)總線就稱之為雙向數(shù)據(jù)總線。 為了抗電子干擾，雙線制數(shù)據(jù)總線的兩條線是絞在一起的。 各汽車制造商一直在設(shè)計各自的數(shù)據(jù)總線，如果不兼容，就稱為專用數(shù)據(jù)總線。 網(wǎng)絡(luò)為了實現(xiàn)信息共享而把多條數(shù)據(jù)總線連在一起，或者把數(shù)據(jù)總線和模塊當(dāng)作一個系統(tǒng) （如:BYD-F6 數(shù)據(jù)總線間共有9塊相互交換的信息模塊）G P S 主 機 （ 旗 艦 款 ）多 功 能 信 息 顯 示 屏 （ 旗 艦 款 ）安 全 氣 囊 控 制 模 塊繼 電 器 控 制 模 塊多 路 集 成 控 制 裝 置 （）車 門 多 路 控 制 裝 置空 調(diào) 控 制 裝 置組 合 開 關(guān) 控

15、 制 裝 置組 合 儀 表 控 制 模 塊BCAN 125Kbps架構(gòu)信息高速公路的配置，其輸入和輸出端規(guī)定了什么信息能進和什么能出，如果指揮交通需要“警察(一種特殊功能的芯片)，那么就要有“警局”，也許就在模塊的輸入/輸出端 通信協(xié)議所謂有交通規(guī)則，包括“交通標志”的制定方法 。數(shù)據(jù)總線的通信協(xié)議并不是個簡單的問題，但可舉例簡單說明。當(dāng)模塊A檢測到發(fā)動機已接近過熱時，相對于其他不太重要的信息(如模塊B發(fā)送的最新的大氣壓力變化數(shù)據(jù))有優(yōu)先權(quán)。 通信協(xié)議的標準蘊含喚醒訪問和握手。喚醒訪問就是一個給模塊的信號，這個模塊為了節(jié)電而處于休眠狀態(tài)。握手就是模塊間的相互確認兼容并處在工作狀態(tài)。 大多數(shù)通信

16、協(xié)議(以及使用它們的數(shù)據(jù)總線和網(wǎng)絡(luò))都是專用的。因此，維修診斷時需要專門的軟件。對下列各項發(fā)出DTC：多路集成控制裝置MICU沒有收到門鎖開關(guān)信號；組合儀表控制模塊沒有收到門鎖開關(guān)信號；繼電器控制模塊沒有收到門鎖開關(guān)信號。多路集成控制裝置 （）繼電器控制模塊組合儀表控制模塊BCANBCANBCAN通信回路斷路處車門多路控制裝置（MICU）門鎖開關(guān)比亞迪故障診斷儀ED300BYD CAN BUSBYD CAN BUS系統(tǒng)說明系統(tǒng)說明車身控制器局域網(wǎng)（車身控制器局域網(wǎng)（BCAN） : : BCAN上的ECU采用結(jié)構(gòu)化信息的形式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)上的多個不同ECU均可同時接收到. 這些信息是通過雙

17、線構(gòu)成的通信回路（CANH與CANL）進行發(fā)送和接收的，這條雙線由回路上的所有ECU共享。 BCAN網(wǎng)絡(luò)上的前大燈和刮水器回路增設(shè)了一個備用回路，以防網(wǎng)絡(luò)線路或ECU故障影響系統(tǒng)的運行。 G P S 主 機 （ 旗 艦 款 ）多 功 能 信 息 顯 示 屏 （ 旗 艦 款 ）安 全 氣 囊 控 制 模 塊繼 電 器 控 制 模 塊多 路 集 成 控 制 裝 置 （）車 門 多 路 控 制 裝 置空 調(diào) 控 制 裝 置組 合 開 關(guān) 控 制 裝 置組 合 儀 表 控 制 模 塊BCAN 125Kbps 一個ECU(ECU監(jiān)視一個輸入)通過通信回路發(fā)送信息，使用該信息(與輸入有關(guān)的數(shù)據(jù))的ECU均

18、為接收者. 例如，組合開關(guān)控制裝置監(jiān)視著刮水器開關(guān)，當(dāng)刮水器開關(guān)被置于低速位置時，組合開關(guān)控制裝置會將此信息發(fā)送至通信回路，繼電器控制模塊接收該信息，為繼電器提供搭鐵，以接通刮水器電路。以連接以連接ECU : :若干個ECU與B_CAN網(wǎng)絡(luò)中的每一個均建立連接，以下所列為可能連接的ECU：儀表控制模塊組合開關(guān)控制裝置空調(diào)控制裝置車門多路控制裝置多路集成控制裝置(MICU)繼電器控制模塊安全氣囊控制模塊多功能信息顯示屏（旗艦款）GPS主機（旗艦款)比亞迪故障診斷儀ED300空調(diào)控制裝置多路集成控制裝置（）GPS主機（旗艦款）多功能信息顯示屏（旗艦款）安全氣囊控制模塊繼電器控制模塊車門多路控制裝置

19、組合開關(guān)控制裝置組合儀表控制模塊故障代碼 : :CAN網(wǎng)絡(luò)使用三種類型的DTC。網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)“失去通信失去通信”錯誤檢查錯誤檢查: : BCAN系統(tǒng)使用信息來檢查網(wǎng)絡(luò)通信回路的完整性，其方法是：在某一特定事件后發(fā)送一條特定信息，如，點火開關(guān)切換至ON位置后，當(dāng)事件發(fā)生時，通信回路上的所有ECU均等待在一規(guī)定的時間內(nèi)從某個特定裝置收到一條信息，如果未收到信息，則ECU會發(fā)送一個DTC，以報告它沒有收到該信息。正常回路：正?；芈罚?、將點火開關(guān)置于ON。2、車門多路控制裝置發(fā)送一條車門開關(guān)信息。3、MICU、繼電器模塊和儀表控制模塊收到車門鎖開關(guān)信號。4、通信回路測試通過。由于所有期待信息的ECU均收到了車門鎖開關(guān)信息，所以這些裝置間的通信回路被判定為功能正常，在此段時間內(nèi)會有多條信息被發(fā)送和接收，以確保整個回路完好。 通信電路測試實例 : :故障回路：故障回路：5將點火開關(guān)置于ON。6車門多路控制裝置發(fā)送一條車門開關(guān)信息。7MICU、繼電器模塊和儀表控制模塊均期待收到車門鎖開關(guān)信號，但由于通信回路中有一處斷開，所以沒有收到信息。8每一期待從車門多路控制裝置收到車門鎖開關(guān)信號的ECU將由于沒有收