一汽寶來(BORA)轎車CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的原理與故障診斷

1、.CAN-BUS汽車多路信息傳輸系統(tǒng)及其檢修技術(shù)李東江：.；一汽寶來BORA轎車CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的原理與缺點(diǎn)診斷一汽群眾汽車消費(fèi)的寶來(Bora)轎車，已于2001年12月9日上市，該車交融了許多高新技術(shù)，在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和溫馨系統(tǒng)中裝用了兩套CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(圖1)，本文將對(duì)此系統(tǒng)加以引見。圖1 兩套CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)1發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元；2ABS控制單元；3、5、7、8車門控制單元；4自動(dòng)變速器控制單元；6中央控制單元1CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)概述(1)為什么要采用數(shù)據(jù)總線我們知道，汽車兩塊電腦之間的信息傳送，有幾個(gè)信號(hào)就要有幾條信號(hào)傳輸線(信號(hào)傳輸線的接地端可以采用公共回路)，例如，寶來轎車發(fā)動(dòng)

2、機(jī)電控單元J220與自動(dòng)變速器電控單元J217之間就需求有5條信號(hào)傳輸線。假設(shè)傳送信號(hào)工程多還需求更多的信號(hào)傳輸線，這樣會(huì)導(dǎo)致電控單元針腳數(shù)添加、線路復(fù)雜、缺點(diǎn)率增多及維修困難。(2)什么是數(shù)據(jù)總線一輛汽車不論有多少塊電控單元，不論信息容量有多大，每塊電控單元都只需引出兩條線共同接在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上，這兩條導(dǎo)線就稱作數(shù)據(jù)總線。以前各電控單元之間好比有許多人騎著自行車來來往往，如今是這些人乘坐公共汽車，公共汽車可以運(yùn)輸大量乘客，故數(shù)據(jù)總線亦稱BUS線。(3)什么是CAN協(xié)議電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用電子言語來說話，各電控單元必需運(yùn)用和解讀一樣的電子言語，這種言語稱“協(xié)議，汽車電腦網(wǎng)絡(luò)常見的傳輸協(xié)議有數(shù)種。寶來車

3、裝用博世公司產(chǎn)品，數(shù)據(jù)總線采用CAN協(xié)議，這個(gè)協(xié)議是由福持、Internet與博世公司共同開發(fā)的高速汽車通訊協(xié)議。CAN是Controller Area Network(控制單元區(qū)域網(wǎng)絡(luò))的縮寫，意思是控制單元經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)。(4)CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)數(shù)據(jù)總線與其他部件組合在一同就成為數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：將傳感器信號(hào)線減至最少，使更多的傳感器信號(hào)進(jìn)展高速數(shù)據(jù)傳送。電控單元和電控單元插腳最小化運(yùn)用，節(jié)省電控單元的有限空間。假設(shè)系統(tǒng)需求添加新的功能，僅需軟件晉級(jí)即可。各電控單元的監(jiān)測對(duì)所銜接的CAN總線進(jìn)展實(shí)時(shí)監(jiān)測，如出現(xiàn)缺點(diǎn)該電控單元會(huì)存儲(chǔ)缺點(diǎn)碼。CAN數(shù)據(jù)總線符合國

4、際規(guī)范，以便于一輛上不同廠家的電控單元間進(jìn)展數(shù)據(jù)交換。2CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)構(gòu)成及任務(wù)原理(1)CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)構(gòu)成CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中每塊電腦的內(nèi)部添加了一個(gè)CAN控制器，一個(gè)CAN收發(fā)器；每塊電腦外部銜接了兩條CAN數(shù)據(jù)總線。在系統(tǒng)中作為終端的兩塊電腦，其內(nèi)部還裝有一個(gè)數(shù)據(jù)傳送終端(有時(shí)數(shù)據(jù)傳送終端安裝在電腦外部)。(2)各部件功能CAN控制器作用是接納控制單元中微處置器發(fā)出的數(shù)據(jù)，處置數(shù)據(jù)并傳給CAN收發(fā)器。同時(shí)CAN控制器也接納收發(fā)器收到的數(shù)據(jù)，處置數(shù)據(jù)并傳給微處置器。CAN收發(fā)器是一個(gè)發(fā)送器和接納器的組合，它將CAN控制器提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)并經(jīng)過數(shù)據(jù)總線發(fā)送出去，同時(shí)，它也接納總

5、線數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳到CAN控制器。數(shù)據(jù)傳送終端實(shí)踐是一個(gè)電阻器，作用是防止數(shù)據(jù)傳輸終了反射回來，產(chǎn)生反射波而使數(shù)據(jù)遭到破壞。CAN數(shù)據(jù)總線用以傳輸數(shù)據(jù)的雙向數(shù)據(jù)線，分為CAN高位(CANhigh)和低位(CANlow)數(shù)據(jù)線。數(shù)據(jù)設(shè)有指定接納器，數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給各控制單元，各控制單元接納后進(jìn)展計(jì)算。為了防止外界電磁波干擾和向外輻射，CAN總線采用兩條線纏繞在一同(圖2)，兩線條上的電位是相反的，假設(shè)一條線的電壓是5 V，另一條線就是0 V，兩條線的電壓和總等于常值。經(jīng)過這種方法，CAN總線得到維護(hù)而免受外界電磁場干擾，同時(shí)CAN總線向外輻射了堅(jiān)持中性，即無輻射。圖2 CAN總線采用兩條線

6、纏繞在一同(3)數(shù)據(jù)傳送過程例如：發(fā)動(dòng)機(jī)電腦向某電腦CAN收發(fā)器發(fā)送數(shù)據(jù)，該電腦CAN收發(fā)器接納到由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦傳來的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換信號(hào)并發(fā)給本電腦的控制器。CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的其他電腦收發(fā)器均接納到此數(shù)據(jù)，但是要判別此數(shù)據(jù)能否是所需求的數(shù)據(jù)，假設(shè)不是將忽略掉(圖3)。圖3 數(shù)據(jù)傳送過程3動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(1)動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的組成動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線銜接3塊電腦(圖4)，它們是發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS/EDL及自動(dòng)變速器電腦(動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線實(shí)踐可以銜接平安氣囊、四輪驅(qū)動(dòng)與組合儀表等電腦)。總線可以同時(shí)傳送10組數(shù)據(jù)，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦5組、ABS/EDL電腦3組和自動(dòng)變速器電腦2組。數(shù)據(jù)總線以500

7、kbit/s速率傳送數(shù)據(jù)，每一數(shù)據(jù)組傳送大約需求0.25 ms，每一電控單元720 ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)。優(yōu)先權(quán)順序?yàn)锳BS/EDL電控單元發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元自動(dòng)變速器電控單元。圖3 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳送應(yīng)盡能夠快速，以便及時(shí)利用數(shù)據(jù)，所以需求一個(gè)高性能的發(fā)送器，高速發(fā)送器會(huì)加快點(diǎn)火系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳送，這樣使接納到的數(shù)據(jù)立刻運(yùn)用到下一個(gè)點(diǎn)火脈沖中去。CAN數(shù)據(jù)總線銜接點(diǎn)通常置于控制單元外部的線束中，在特殊情況下，銜接點(diǎn)也能夠設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元內(nèi)部。(2)CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)缺點(diǎn)碼查詢可以運(yùn)用VAG1551、VAG1552或VAS5051電腦診斷儀，分別進(jìn)入01、02、03地

8、址，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS/EDL和自動(dòng)變速器電控單元進(jìn)展自診斷，再進(jìn)入功能碼02查詢?nèi)龎K電控單元能否儲(chǔ)存CAN數(shù)據(jù)傳輸缺點(diǎn)碼。舉例：寶來1.8T車AUM發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元CAN數(shù)據(jù)傳輸缺點(diǎn)碼SAE碼P1626、VAG碼18034數(shù)據(jù)總線短少自動(dòng)變速器控制單元的信息。SAE碼P1636、VAG碼18004數(shù)據(jù)總線短少平安氣囊控制單元的信息。SAE碼P1648、VAG碼18056數(shù)據(jù)總線損壞。SAE碼P1649、VAG碼18057數(shù)據(jù)總線短少ABS/EDL控制單元的信息。SAE碼P1650、VAG碼18058數(shù)據(jù)總線短少組合儀表控制單元的信息。SAE碼P1682、VAG碼18090數(shù)據(jù)總線中ABS/EDL

9、控制單元的信號(hào)不可靠。SAE碼P1683、VAG碼18091數(shù)據(jù)總線中平安氣囊控制單元的信號(hào)不可靠。SAE碼P1683、VAG碼18261數(shù)據(jù)總線中ABS/EDL控制單元的信號(hào)不可靠。(3)CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷診斷條件已查詢出CAN數(shù)據(jù)總線的一個(gè)缺點(diǎn)碼。必備工具儀表檢測盒VAG1598/31、萬用表VAG1526、成套輔助接線VAG1594和電路圖。診斷步驟封鎖點(diǎn)火開關(guān)，拔開發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元插頭，將VAG1598/31插到控制單元，此時(shí)不要銜接線束插頭。運(yùn)用萬用表丈量58針與60針之間的電阻，這是數(shù)據(jù)傳送終端的電阻值，規(guī)定值為6072 ，如不符合規(guī)定應(yīng)改換發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，如符合規(guī)定應(yīng)按照電

10、路圖丈量數(shù)據(jù)總線的缺點(diǎn)點(diǎn)。4.溫馨CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(1)溫馨CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的組成溫馨CAN數(shù)據(jù)總線銜接五塊控制單元，包括中央控制單元及四個(gè)車門的控制單元。溫馨CAN數(shù)據(jù)傳送有五個(gè)功能：中央門鎖、電動(dòng)窗、照明開關(guān)、后視鏡加熱及自診斷功能?？刂茊卧母鳁l傳輸線以星狀構(gòu)成會(huì)聚一點(diǎn)，這樣做的益處是，假設(shè)一個(gè)控制單元發(fā)生缺點(diǎn)，其他控制單元仍可發(fā)送各自的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)使經(jīng)過車門的導(dǎo)線數(shù)據(jù)減少，線路變得簡單。假設(shè)線路中某處出現(xiàn)對(duì)地短路，對(duì)正極短路或線路間短路，CAN系統(tǒng)會(huì)立刻轉(zhuǎn)為應(yīng)急方式運(yùn)轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)為單線方式運(yùn)轉(zhuǎn)。四個(gè)車門控制單元都是由中央控制單元控制，只需較少的自診斷線。數(shù)據(jù)總線以62.5 kbit/s速率傳送數(shù)據(jù)，每一組數(shù)據(jù)傳送大約需求1 ms，每個(gè)電控單元20 ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)(圖5)。優(yōu)先權(quán)順序?yàn)椋褐醒肟刂茊卧{駛員側(cè)車門控制單元前排乘客側(cè)車門控制單元左后車門控制單元右后車門控制單元。由于溫馨系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可以用較低的速率傳送，所以發(fā)送器性能比動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送器的性能低。圖5 數(shù)據(jù)總線發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔(2)CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)缺點(diǎn)碼查詢可以運(yùn)用VAG1551、VAG1552或VAS5051，進(jìn)入地址碼46，對(duì)溫馨系統(tǒng)控制單元進(jìn)展自診斷，進(jìn)入功能碼02查詢溫馨系統(tǒng)中央控制單元能否儲(chǔ)存缺點(diǎn)碼。舉例：寶來溫馨系統(tǒng)中央控制單元CAN數(shù)據(jù)傳輸缺點(diǎn)碼VAG碼01328溫馨系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線或控制單元