CAN-BUS原理與檢修資料

1、CAN-BUS原理與檢修資料懸架控制ABS/ASR/VDC控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)集中控制自動變速器控制系統(tǒng)巡航控制SRS系統(tǒng)自動空調(diào)控制第一章 控制局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)簡介認(rèn)識CAN-BUS假設(shè)有這么一個(gè)問題？車速車速信號是給哪一個(gè)控制單元？儀表控制單元ABS控制單元發(fā)動機(jī)控制單元認(rèn)識CAN-BUS這樣分配有何缺點(diǎn)？車速方法一：車速信號同時(shí)分配給各個(gè)控制單元！儀表控制單元ABS控制單元發(fā)動機(jī)控制單元認(rèn)識CAN-BUS相對于上一種，這種方法有何特點(diǎn)？車速方法二：總控制ECU的解決方法！總控制ECU儀表控制單元ABS控制單元發(fā)動機(jī)控制單元認(rèn)識CAN-BUS相對于上一種，這種方法有何優(yōu)點(diǎn)？車速方法三：CAN-BUS

2、的解決方法！CAN-BUS儀表控制單元ABS控制單元發(fā)動機(jī)控制單元什么叫做CAN-BUS：P4 隨著汽車技術(shù)的開展，在汽車上采用的計(jì)算機(jī)微處理芯片數(shù)量越來越多，多個(gè)處理器之間互相連接、協(xié)調(diào)工作并共享信息構(gòu)成了汽車車載電腦網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，CAN-BUS也就是這樣誕生的。 CAN (Controller Area Network)(控制局域網(wǎng)) 是唯一被批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線。 控制局域網(wǎng)總線為什么需要CAN-BUS P5模塊常規(guī)線路多路傳輸可以節(jié)省布線空間可以改善可靠性學(xué)習(xí)CAN-BUS需要掌握的一些知識小車道大車道小車道大車道PolicePolice發(fā)動機(jī)排量1.0升的禁止上高速架構(gòu)網(wǎng)關(guān)通信協(xié)議模

3、塊數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線(BUS) P6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(gè)系統(tǒng)共享，從而最大限度地進(jìn)步系統(tǒng)整體效率，充分利用有限的資源。運(yùn)輸數(shù)據(jù)的通道。模塊(Modula) P6模塊產(chǎn)生信號運(yùn)輸和接收的裝置。小如傳感器， 大如計(jì)算機(jī)，簡單的模塊可以稱之為節(jié)點(diǎn)。架構(gòu)架構(gòu)在高速公路上反映為進(jìn)入準(zhǔn)那么，在CAN中規(guī) 定什么信息可以輸入，什么信息可以輸出。 架構(gòu)通常包括1至2條線路，利用電壓差來控 制信號的輸入和輸出。網(wǎng)關(guān) P16網(wǎng)關(guān)使各信息不產(chǎn)生沖突的一種裝置，實(shí)際上也 是一種“模塊。例如：車門翻開時(shí)發(fā)動機(jī)控 制模塊也許需要被喚醒，或者使舊的OBD 診斷儀讀取不到CAN-C的數(shù)據(jù)流等。通信協(xié)

4、議 P9通信協(xié)議即所謂的交通規(guī)那么和交通標(biāo)志的制定方 法。在CAN中決定哪種信號具有優(yōu)先讀 取權(quán)，哪種信號需要傳遞的速度快等。 理解CAN-BUS LAN (Local Area Network)是微機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的一種類型，CAN只是LAN中的高速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之一 。P59-66 汽車控制局域網(wǎng)的分類 P10-14中中低成本40m40m（典型）40m總線最大長度1Mb/s（250kb/s）101250kb/s20kb/s位速率雙絞線雙絞線單根線介質(zhì)控制、診斷控制、診斷智能傳感器用途C類B類A類類別B類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與C類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)CAN-BUS 各級別(C)舉例CAN-BUS 各級別(B)舉例CAN-BUS

5、各級別(A)舉例如此多的信息，CAN-BUS是如何解決的？P23-27第二章 CAN-BUS局域網(wǎng)工作過程第一節(jié) CAN-BUS局域網(wǎng)的根本系統(tǒng) P19控制單元A控制單元B控制單元CCAN-BUS收發(fā)器信息如何交換P20控制單元A控制單元B控制單元C發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速00010101發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速00010101發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速00010101并行信息連續(xù)的比特流第二節(jié) CAN-BUS局域網(wǎng)元件的功能 P22微處理器帶有時(shí)間換算的CAN區(qū)故障記錄CAN-BUS收發(fā)器接收區(qū)接收郵箱CAN構(gòu)件控制單元K線/診斷線發(fā)送區(qū)發(fā)送郵箱輸入儲存輸出儲存控制單元 P20 控制單元接收來自傳感器的信號，將其處理后再發(fā)送到執(zhí)行元件

6、上。控制單元接收到的傳感器值會被定期查詢并按順序存入輸入存儲器。處理后的結(jié)果存入輸出存儲器，然后傳遞給各個(gè)執(zhí)行元件。為了可以處理CAN信息，各控制單元內(nèi)還有一個(gè)CAN存儲區(qū)，用于包容接收到和要發(fā)送的信息。CAN構(gòu)件 P21 CAN構(gòu)件用于數(shù)據(jù)交換，它分為兩個(gè)區(qū)，一個(gè)接收區(qū)，一個(gè)發(fā)送區(qū)。 該構(gòu)件一般集成在控制單元的微控制器芯片內(nèi)。收發(fā)器 P21 收發(fā)器就是一個(gè)發(fā)送-接收放大器，它把CAN構(gòu)件連續(xù)的比特流(邏輯電平)轉(zhuǎn)換成電壓值(線路傳輸電平)，或反之。 收發(fā)器通過TX-線(發(fā)送導(dǎo)線)或RX-線(接收導(dǎo)線)與CAN構(gòu)件相連。 RX-線通過一個(gè)放大器直接與CAN總線相連，總在監(jiān)聽總線信號。 TX線與

7、總線通過一個(gè)斷路式集流器電路來進(jìn)展耦合。(見以以下圖)收發(fā)器工作情況 P23RXTX+5V總線導(dǎo)線三個(gè)收發(fā)器接到一根總線導(dǎo)線上 P23+5V+5V+5V總線導(dǎo)線(0V)收發(fā)器A收發(fā)器B收發(fā)器C第三節(jié) 數(shù)據(jù)傳遞過程 P24信息傳遞格式：標(biāo)識:(標(biāo)識符11位)用于識別信息信息內(nèi)容:數(shù)字區(qū)最大8位包含信息的內(nèi)容16位CRC校驗(yàn) 數(shù)據(jù)平安的校驗(yàn)和數(shù)確認(rèn)(2位數(shù)據(jù)收到信號)傳遞過程發(fā)送開始發(fā)送信息查詢總線是否空閑檢查信息是否正確檢查信息是否可用CRC校驗(yàn)需要該信息接收信息發(fā)動機(jī)控制單元輸入儲存輸出儲存ABS控制單元輸入儲存輸出儲存組合儀表控制單元輸入儲存RXTXRXTXRXTX發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速如何防

8、止數(shù)據(jù)沖突 假設(shè)多個(gè)控制單元同時(shí)發(fā)送信息，那么數(shù)據(jù)總線上就必然會發(fā)生數(shù)據(jù)沖突，為了防止這種狀況，CAN-BUS采取仲裁方法來處理這類 沖突。標(biāo)識符仲裁過程TX位數(shù)：1 2 3 4 5 6 7 8信息：1 0 1 0 1 0 1 0RX發(fā)動機(jī)控制單元TXRXABS控制單元信息：1 0 1 0 1 0 1 1TXRX組合儀表控制單元信息：1 0 1 1 1 1 1 1數(shù)據(jù)總線信息：1 0 1 0 1 0 1 0有分配功能并保持在發(fā)送形式無分配功能并進(jìn)入接收形式無分配功能并進(jìn)入接收形式標(biāo)識符中的號碼越小，表示該信息越重要。這種方法稱之為仲裁。信息仲裁過程數(shù)字最小的(前面的“0最多)，優(yōu)先級越高。第四

9、節(jié) CAN-BUS局域網(wǎng)自我診斷 CAN傳送數(shù)據(jù)的可靠性很高，加上CAN具有完善的故障管理機(jī)制，因此它可以準(zhǔn)確識別出CAN系統(tǒng)中的所有故障。 無法識別故障的幾率大約為10-12，相當(dāng)于每輛車在使用壽命內(nèi)出現(xiàn)4次數(shù)據(jù)傳遞故障。引起故障的原因 P142 一是汽車電源系統(tǒng)引起的故障； 二是汽車多路信息傳輸系統(tǒng)的鏈路故障； 三是汽車多路信息傳輸系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)故障。CAN雙線式總線系統(tǒng)的檢測方法電源系統(tǒng)故障故障機(jī)理 P142ECM案例分析 P142故障：行駛過程中有時(shí)轉(zhuǎn)速表、里程表、燃油表、水溫表指示為零。節(jié)點(diǎn)故障故障機(jī)理 P143 節(jié)點(diǎn)即模塊，該故障就是電控模塊ECM中軟件故障(傳輸協(xié)議或軟件程序有缺陷或

10、沖突)或硬件故障(通信芯片或集成電路故障) 。案例分析 P143故障：行駛過程中機(jī)油壓力報(bào)警燈與平安氣囊故障指示燈報(bào)警，同時(shí)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表不能運(yùn)行故障。鏈路故障故障機(jī)理 P143-P144 通信線路的短路、斷路以及線路物理性質(zhì)引起的通信信號衰減或失真。判斷是否為鏈路故障時(shí)，一般采用示波器或汽車專用光纖診斷儀來觀察通信數(shù)據(jù)信號是否與標(biāo)準(zhǔn)通信數(shù)據(jù)信號相符(讀數(shù)據(jù)流)。檢測方法小結(jié) P1441. 理解該車型的汽車多路傳輸系統(tǒng)特點(diǎn)包括：傳輸介質(zhì)、幾種子網(wǎng)及汽車多路信息傳輸系統(tǒng)的構(gòu)造形式等。2. 汽車多路信息傳輸系統(tǒng)的功能，如：有無喚醒功能和休眠功能等。3. 檢查汽車電源系統(tǒng)是否存在故障，如：交流發(fā)電機(jī)的輸出