汽車CAN總線故障案例分析

汽車CAN總線故障案例分析演示文稿第一頁，共63頁。1汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024優(yōu)選汽車CAN總線故障案例分析第二頁，共63頁。2汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024一、車型故障資料

一輛2004年款帕薩特B51.8T轎車，行駛6萬公里，使用期2年。該車在高速公路行駛時發(fā)生交通事故，事故處理持續(xù)了3個多月時間，處理完畢后將事故車?yán)蕉c汽車修理廠進行碰撞修復(fù)工作。修復(fù)后，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機無法正常運行，在發(fā)動機起動2秒鐘后就自動熄火。這種現(xiàn)象很象防盜報警系統(tǒng)啟動了，但是防盜報警燈卻始終沒有點亮，也無法重新對防盜系統(tǒng)進行匹配。車主反映事故發(fā)生后發(fā)動機是能夠起動運行的，現(xiàn)在事故修好了，發(fā)動機倒不能起動了，于是產(chǎn)生維修糾紛。故障車型情況第三頁，共63頁。3汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024一、車型故障資料

在發(fā)動機控制單元能讀到2個故障碼，分別是18056表示動力系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線通訊失敗，17978表示發(fā)動機控制單元被防盜控制單元閉鎖。在中央儀表控制單元和網(wǎng)關(guān)控制器內(nèi)也存有01312號故障碼，表示動力系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線有故障或有缺陷。用診斷儀讀到的相關(guān)故障信息如下圖所示：前期檢查情況診斷接口位置第四頁，共63頁。4汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024一、車型故障資料發(fā)動機控制單元顯示的故障信息第五頁，共63頁。5汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024一、車型故障資料儀表控制單元和網(wǎng)關(guān)控制器讀到的同樣的故障信息第六頁，共63頁。6汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024一、車型故障資料

由于發(fā)動機不能起動運行，因此也無法對動態(tài)數(shù)據(jù)流進行分析并幫助查找其他故障端倪。這家汽車修理廠是事故車定點維修企業(yè)，鈑金、噴涂的技術(shù)與裝備實力較強，但是對于汽車“動力系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線通訊失敗”以及“總線缺陷”等故障以前從來沒有接觸過，也鬧不清是怎么回事，不知道從何下手解決故障問題。加之車主拒絕支付維修費用，于是尋求專家門診。前期處理情況：第七頁，共63頁。7汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024一、車型故障資料[課堂討論]1、根據(jù)診斷儀讀取的故障碼，你認(rèn)為應(yīng)從何處著手進行診斷修復(fù)工作？2、多個控制器讀到多個故障碼，這些故障碼相互之間有關(guān)聯(lián)嗎？第八頁，共63頁。8汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹CAN總線介紹：

CAN總線(控制器局域網(wǎng)ControllerAreaNetwork)是由德國Bosch公司首先制訂推出的針對汽車電子控制領(lǐng)域的總線式串行數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)。

CAN總線應(yīng)用不僅限于汽車工業(yè)，在其他的工業(yè)領(lǐng)域，如過程控制、工業(yè)流水線控制、機器人等早已被廣泛使用。CAN總線目前已經(jīng)成為歐洲轎車的標(biāo)準(zhǔn)配置，并已經(jīng)推廣到美國和日本。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)已經(jīng)認(rèn)可CAN總線作為汽車應(yīng)用領(lǐng)域的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如ISO11898，即為道路交通運輸工具、數(shù)據(jù)信息交換、高速通信控制器局域網(wǎng)的國際標(biāo)準(zhǔn)。第九頁，共63頁。9汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹相關(guān)介紹：CAN總線尋址

CAN總線根據(jù)內(nèi)容進行數(shù)據(jù)尋址。每一條信息被賦予一條恒定的標(biāo)識符，用于表明該信息的內(nèi)容(比如發(fā)動機轉(zhuǎn)速)。掛接在系統(tǒng)上的每一個單元先判別是否含有其“接受列表”(認(rèn)可檢查表)中所列特定標(biāo)識符，并只對含有這種標(biāo)識符的信息進行處理。這意味著CAN總線在發(fā)送數(shù)據(jù)時不需要附帶相應(yīng)的單元地址，而接口操作與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式無關(guān)。第十頁，共63頁。10汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹相關(guān)介紹：

CAN總線仲裁

每個單元都會在總線空閑時，盡快發(fā)送它的最高優(yōu)先級信息。如果幾個單元同時向總線啟動傳輸數(shù)據(jù)，會產(chǎn)生總線沖突。解決的方法是利用總線結(jié)構(gòu)上的“線與”的裁決功能。其結(jié)果是讓最高優(yōu)先級的信息最優(yōu)先存取，而且不會有時間或數(shù)據(jù)位的損失。 在總線仲裁中失敗的單元，會自動返回到等待狀態(tài)，一旦總線空閑時再次重復(fù)發(fā)送傳輸請求。第十一頁，共63頁。11汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹相關(guān)介紹：

CAN總線數(shù)據(jù)格式采用數(shù)據(jù)幀格式向總線可傳送每一幀低于130位的數(shù)據(jù)。采用這種方式可以使下一次有可能非常緊急的數(shù)據(jù)傳輸排隊等待時間最短。每段數(shù)據(jù)包含有不同內(nèi)容的數(shù)據(jù)區(qū)。第十二頁，共63頁。12汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹相關(guān)介紹：

CAN總線相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

CAN2.0A：確定了CAN總線的標(biāo)準(zhǔn)格式

CAN2.0B：確定了CAN總線的標(biāo)準(zhǔn)和擴展兩種格式

ISO11898：為道路交通運輸工具-數(shù)據(jù)信息交換-高速通信控制器局域網(wǎng)的國際標(biāo)準(zhǔn)。第十三頁，共63頁。13汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹在汽車上，數(shù)據(jù)傳輸方式可以分為兩類：1、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊方式：如右圖所示，如果傳遞信號項目多還需要更多的信號傳輸線，這樣會導(dǎo)致電控單元針腳數(shù)增加、線路復(fù)雜、故障率增多及維修困難。

2、總線數(shù)據(jù)傳輸方式：如控制器局域網(wǎng)(CAN總線ControllerAreaNetwork)。自動變速箱防抱死制動裝置發(fā)動機管理系統(tǒng)電子防盜器傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊方式：第十四頁，共63頁。14汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹在傳統(tǒng)的汽車數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，每一信號均分配有一根信號線。隨著車內(nèi)電子控制器件的增多，線束組件已經(jīng)復(fù)雜到難以管理的地步，同時，各系統(tǒng)對系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸要求也在不斷增加，這些都使得傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊方式已無法令人滿意。因此在當(dāng)前汽車中，是通過類似右圖所示的線性總線形式來實現(xiàn)車內(nèi)各電子控制系統(tǒng)之間的通訊。線性總線結(jié)構(gòu)：???

控制系統(tǒng)1

通訊總線

控制系統(tǒng)2控制系統(tǒng)3第十五頁，共63頁。15汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹CAN總線網(wǎng)絡(luò)在汽車上的布置低速CAN高速CANABS/穩(wěn)定性控制變速箱控制發(fā)動機控制動力轉(zhuǎn)向控制網(wǎng)關(guān)控制門鎖控制安全氣囊控制天氣感應(yīng)控制電動車窗控制車燈控制第十六頁，共63頁。16汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹CAN總線的主要特點：良好的容錯能力

CAN總線采用“多元主控”的線性總線結(jié)構(gòu)下，掛接多個相同優(yōu)先級的ECU?？梢员苊庠诃h(huán)型結(jié)構(gòu)或星型結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的某一個單元的失效而導(dǎo)致整個系統(tǒng)功能的崩潰的現(xiàn)象。可靠的數(shù)據(jù)通訊質(zhì)量CAN總線的通訊速度可調(diào)，采用15位的循環(huán)冗余校驗碼確保數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，對數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)和總線裁決均有嚴(yán)格的定義。滿足不同的實時控制要求

CAN總線上的信息分成不同的優(yōu)先級，可滿足不同的實時要求，高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)最多可在134微秒內(nèi)實現(xiàn)快速傳輸。方便的線束安裝

CAN總線線束只有四根，兩根電源線，兩根數(shù)據(jù)線，因此線束連接很方便，并大量減少了導(dǎo)線數(shù)量。第十七頁，共63頁。17汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的優(yōu)點：

數(shù)據(jù)總線與其它部件組合在一起就成為數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的優(yōu)點是：

①將傳感器信號線減至最少，使更多的傳感器信號進行高速數(shù)據(jù)傳遞。

②電控單元和電控單元插腳最小化應(yīng)用，節(jié)省電控單元的有限空間。

③如果系統(tǒng)需要增加新的功能，僅需軟件升級即可。

④各電控單元的監(jiān)測對所連接的CAN總線進行實時監(jiān)測，如出現(xiàn)故障該電控單元會存儲故障碼。

⑤CAN數(shù)據(jù)總線符合國際標(biāo)準(zhǔn)，以便于一輛車上不同廠家的電控單元間進行數(shù)據(jù)交換。第十八頁，共63頁。18汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹兩根數(shù)據(jù)線纏繞可防止電磁干擾CAN總線的特點1、傳輸速度快2、相關(guān)控制單元可共用傳感器3、更少的線束、更小的控制單元，節(jié)省了空間4、可隨時掛接其它控制單元，實現(xiàn)功能擴展各網(wǎng)絡(luò)控制單元數(shù)據(jù)交換第十九頁，共63頁。19汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹

根據(jù)實時控制的需要，可以給CAN總線設(shè)置成不同的通訊速度，對應(yīng)地，汽車的CAN總線網(wǎng)絡(luò)便可以分成兩個通訊網(wǎng)絡(luò)：

-低速網(wǎng)通訊速度不大于125Kbps，目前常用的在100Kbps，主要用于中央門鎖，自動門窗，自動空調(diào)，汽車定位等舒適系統(tǒng)。

-高速網(wǎng)通訊速度可達1Mbps，目前常用的在500Kbps，主要用于汽車動力控制系統(tǒng)，如發(fā)動機管理系統(tǒng)，自動變速箱，制動防抱死裝置等。

在高速網(wǎng)和低速網(wǎng)之間有一個網(wǎng)關(guān)控制器（GatewayController）用于協(xié)調(diào)高低速網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通訊。CAN總線數(shù)據(jù)傳輸速率第二十頁，共63頁。20汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹CAN–驅(qū)動500kBaudCAN–舒適100kBaudCAN–信息娛樂100kBaud三條數(shù)據(jù)總線CAN總線在AudiA42001的布置第二十一頁，共63頁。21汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹CAN數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò)連接部件及參與工作的控制器發(fā)動機控制單元自動變速器控制單元ESP控制單元安全氣囊控制單元氧傳感器（美國）轉(zhuǎn)向角度傳感器轉(zhuǎn)向柱電氣控制單元多功能方向盤控制單元導(dǎo)航、電視等導(dǎo)航系統(tǒng)接口導(dǎo)航系統(tǒng)控制單元收音機車載電話控制單元遠程通訊、電話控制單元卡片閱讀器語音輸入控制單元汽車電氣控制單元座椅調(diào)節(jié)控制單元停車輔助控制單元掛車識別控制單元空調(diào)控制單元駐車加熱控制單元輪胎壓力監(jiān)控控制單元舒適系統(tǒng)中央控制單元顯示（信息娛樂）CANbus舒適

CANbus驅(qū)動

CANbus第二十二頁，共63頁。22汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹驅(qū)動

CANHighor/bk（桔黑）Lowor/br（桔棕）舒適

CANHighor/gn（桔綠）Lowor/br（桔棕）信息娛樂CANHighor/vio（桔紫）Lowor/br（桔棕）CAN數(shù)據(jù)總線連接鏈路外形第二十三頁，共63頁。23汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹

舒適系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線

(orange-green)信息娛樂系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線

(orange-violet)CAN數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連接及安裝位置中央線束連接（星形接法）驅(qū)動數(shù)據(jù)總線(orange-black)左側(cè)A柱右側(cè)A柱第二十四頁，共63頁。24汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹總線接點CAN數(shù)據(jù)總線接點及檢查[注意]：嚴(yán)禁使用刺線器穿刺雙絞線測試波形，而應(yīng)當(dāng)使用感應(yīng)鉗測試。打開線束應(yīng)離接點10cm以上。在此處打開100mm總線接點第二十五頁，共63頁。25汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹本地連接網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線(LIN)特征：◆傳輸速率最大19,2kBd◆一條線，主色為紫色+識別色◆主-從控制管理

◆借助于CAN舒適總線通過主控制單元進行LIN總線系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換◆自診斷通過主控制單元的地址碼第二十六頁，共63頁。26汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹LIN-Bus數(shù)據(jù)總線：主、從控制器原理從控制器最多16個從控制器接收或傳送與主控制器的查詢或指定有關(guān)的數(shù)據(jù)主控制器控制總線和協(xié)議控制，哪些信息在哪個時間通過總線被發(fā)送把LIN-BUS和CAN-BUS連接起來 承擔(dān)完整的故障處理及診斷LIN–Bus里的通訊只能借助主控制器!第二十七頁，共63頁。27汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹LIN-Bus數(shù)據(jù)總線：診斷主控制器是診斷用的主控制器：從控制器診斷的內(nèi)容(測量數(shù)據(jù)塊、執(zhí)行元件測試、設(shè)定、故障存儲器查詢) 在主控制器地址的幫助下被讀出或激活。在幾次通訊無效的嘗試后，主控制器的故障存儲器里會產(chǎn)生一個故障記憶“控制單元XY–無信號/通訊“LIN–通訊在醒來的舒適系統(tǒng)CAN有效。在通訊斷開時(拔下插頭,通訊參與者的供電斷路)主控制單元里產(chǎn)生一個故障存儲！第二十八頁，共63頁。28汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹LIN總線：驅(qū)動器物理結(jié)構(gòu)入口vomμCLIN-出口LIN-Ger?t1LIN-Ger?t2LIN-Ger?t31k30k30k30kLIN驅(qū)動器對地接通-0V，LIN顯性電平(0位優(yōu)勢)每個LIN控制單元在總線上可以設(shè)置顯性電平對正極或負(fù)極短路，LIN總線不再工作.第二十九頁，共63頁。29汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹執(zhí)行器和控制器間數(shù)據(jù)傳輸LIN控制器（Master）空調(diào)操作顯示單元LIN執(zhí)行器1（Slave）前風(fēng)窗加熱LIN執(zhí)行器2（Slave）新鮮空氣鼓風(fēng)機實際轉(zhuǎn)速值轉(zhuǎn)速值=150l/m鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)速詢問如果信息從執(zhí)行器（Slave）-控制器（Master）傳遞，肯定是Master要求第三十頁，共63頁。30汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹執(zhí)行器和控制器間數(shù)據(jù)傳輸LIN控制器（Master）空調(diào)操作顯示單元LIN執(zhí)行器1（Slave）前風(fēng)窗加熱LIN執(zhí)行器2（Slave）新鮮空氣鼓風(fēng)機將轉(zhuǎn)速提升至200l/m轉(zhuǎn)速值=200l/m設(shè)置鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)速第三十一頁，共63頁。31汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹媒體系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換總線-MOST通訊盒(收音機，語音操作系統(tǒng)數(shù)字音響廣播(DAB)電視調(diào)諧器帶DVD的導(dǎo)航數(shù)字音響處理電話/緊急呼叫網(wǎng)關(guān)主單元帶CD的導(dǎo)航CD-轉(zhuǎn)換器特征 傳輸率21.2MB

光纖傳輸 實現(xiàn)聲音和圖象數(shù)據(jù)的傳輸 環(huán)形結(jié)構(gòu) 點火開關(guān)關(guān)斷后要求-環(huán)路斷路影響所有功能-在環(huán)斷路診斷和衰減儀的幫助下進行故障查找第三十二頁，共63頁。32汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹MOST–光纖的結(jié)構(gòu)(LWL)1連接外殼2插式連接頭3光纖套管1SignalIN2SignalOUT一般的連接：生產(chǎn)采用塑料連接套管

在售后服務(wù)和返修工作中采用銅連接套管光纖：

工作波長650nm

傳送距離50米

使用壽命至少15年

適應(yīng)溫度從-40到 +85°C第三十三頁，共63頁。33汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹MOST–光纖的功能原理全反射原理應(yīng)用于光纖折射和光線從光纖管中溢出>出現(xiàn)光線損失可能原因：光線錯誤的入射角（插頭故障），或者光纖彎曲角度超過R25第三十四頁，共63頁。34汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹MOST–衰減增大的原因超過限定的光纖彎曲角度光纖外層損壞端面被劃傷端面臟污端面配合錯位角度故障兩光纖之間有空隙

末端套管安裝有誤差第三十五頁，共63頁。35汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹MOST–光纖的彎曲保護為防止光纖超過允許最小彎曲角度采用波紋管套裝到光纖上。R>25 允許最小限彎曲角度R20..10 功能受到影響R<5 被損壞彎曲角度第三十六頁，共63頁。36汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹

帕薩特B51.8T轎車是采用CAN-Bus總線與多路信息傳輸系統(tǒng)控制的車輛，整車有兩套總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，一套動力系統(tǒng)總線，一套舒適系統(tǒng)總線。動力系統(tǒng)總線連接發(fā)動機控制單元、儀表控制單元、ABS控制單元、安全氣囊控制單元和自動變速器控制單元，采用星形接法（如右圖所示），經(jīng)常在200-300KBps速率下工作，為高速網(wǎng)。舒適系統(tǒng)總線連接中央控制器、電控坐椅控制、自動空調(diào)控制器以及音響控制器等，常在70-80KBps速率下工作，為低速網(wǎng)。車型特點：第三十七頁，共63頁。37汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024三、CAN總線在行業(yè)應(yīng)用與職業(yè)教育培訓(xùn)的要點CAN總線是廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)制造、制造業(yè)流水線控制、工業(yè)過程控制和機器人等領(lǐng)域的先進控制技術(shù)。相關(guān)知識涉及很廣也很深，甚至連一些詞匯，如：標(biāo)識符、循環(huán)冗余、數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)、總線仲裁、總線尋址等，對于汽車服務(wù)業(yè)來說都是比較陌生的。在汽車維修服務(wù)和汽車職業(yè)教育中，不一定需要全面掌握CAN總線的所有知識，了解CAN總線的結(jié)構(gòu)組成，了解CAN總線系統(tǒng)的工作原理就可以了。我們重點要掌握的是針對車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)的故障分析、故障診斷、系統(tǒng)維護與維修操作要領(lǐng)等。行業(yè)應(yīng)用與職業(yè)教育培訓(xùn)重點：第三十八頁，共63頁。38汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹（1）電控單元內(nèi)增加了CAN接收器、轉(zhuǎn)發(fā)器和處理器，在原電控系統(tǒng)各控制器間增加了兩條雙絞線，減少了大把的線束。（2）分動力、舒適和信息娛樂3套網(wǎng)絡(luò)，有星形結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié)構(gòu)兩種。（3）采用網(wǎng)關(guān)控制器協(xié)調(diào)高低速網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通訊。1、了解CAN總線的結(jié)構(gòu)、組成三、CAN總線在行業(yè)應(yīng)用與職業(yè)教育培訓(xùn)的要點第三十九頁，共63頁。39汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024二、車載CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)簡要介紹（1）連接多塊電腦并相互傳遞數(shù)據(jù)。（2）可以同時傳遞多組數(shù)據(jù)，每一電控單元7~20ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)。（3）具有優(yōu)先權(quán)順序。2、了解CAN總線的工作原理三、CAN總線在行業(yè)應(yīng)用與職業(yè)教育培訓(xùn)的要點第四十頁，共63頁。40汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024三、CAN總線在行業(yè)應(yīng)用與職業(yè)教育培訓(xùn)的要點（1）故障代碼診斷分析：與普通的汽車電控系統(tǒng)傳感器、執(zhí)行器故障碼有所不同，如：驅(qū)動總線缺乏來自ABS的信息（ABS控制單元未做匹配造成的）；集團數(shù)據(jù)總線通訊錯誤（網(wǎng)關(guān)控制器不能通訊造成的）。（2）數(shù)據(jù)流分析：與一般電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析一樣，只是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障也會造成相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)生變化。（3）波形分析：這是判斷CAN總線系統(tǒng)鏈路故障的主要手段，是通過示波器，以波形圖的形式檢查高速CAN與低速CAN的工作情況。（4）控制器匹配、自適應(yīng)調(diào)整：這是汽車維修服務(wù)過程中經(jīng)常要做的事情。在沒有采用CAN控制的汽車上，電腦（電控單元）壞了，我們買一塊新的換上就可以了。而現(xiàn)在許多車型更換電腦后不能馬上工作，還要對電腦進行編碼、還要對控制器或執(zhí)行器做自適應(yīng)匹配等操作才能正常工作。隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，CAN總線技術(shù)在汽車上運用越來越多，也有向中、低檔轎車覆蓋的趨勢。了解汽車CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，特別是掌握CAN總線的故障類型與分析、檢修、操作方法，是十分重要的，也是汽車維修技師必須具備的素質(zhì)。3、掌握CAN總線的檢測維護方法第四十一頁，共63頁。41汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024四、CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)的故障類型與分析

汽車CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)的故障有三類。一類是電源故障，由于電源系統(tǒng)電壓低，引起控制器無法正常工作。二類是節(jié)點故障，多路信息傳輸系統(tǒng)的節(jié)點為網(wǎng)絡(luò)連接的各個電控單元，因此節(jié)點故障即電控單元本身有故障。三類是鏈路故障，因多路信息傳輸系統(tǒng)的鏈路不暢通或物理性質(zhì)被改變，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法正常通訊。CAN總線的故障分類環(huán)網(wǎng)自診斷線環(huán)網(wǎng)斷路自診斷接口第四十二頁，共63頁。42汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024四、CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)的故障類型與分析1、電源故障

汽車多路傳輸系統(tǒng)的核心部分是含有通訊IC芯片的電控單元，電控單元的正常工作電壓一般在10.5~15V的范圍內(nèi)，如果汽車電源系統(tǒng)提供的工作電壓低于該值，就會使一些對工作電壓要求較高的電控單元出現(xiàn)短暫的停止工作，進而使整個汽車多路信息傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)無法通訊故障。蓄電池–充電狀態(tài)蓄電池電壓10.5~15伏第四十三頁，共63頁。43汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024四、CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)的故障類型與分析

節(jié)點是汽車多路信息傳輸系統(tǒng)中連接的各個電控單元，它包括電控單元的軟件故障和硬件故障兩種。軟件故障，即傳輸協(xié)議或軟件程序有缺陷或沖突，進而使汽車多路信息傳輸系統(tǒng)通訊出現(xiàn)混亂或無法工作，這種故障一般成批出現(xiàn)，且無法維修。還有一類是新更換的節(jié)點（電控單元），沒有激活或匹配軟件，致使新更換的節(jié)點軟件不能正常工作而出現(xiàn)節(jié)點故障。硬件故障，一般是由于電控單元內(nèi)通訊芯片或集成電路損壞，使電控單元無法工作而造成汽車多路信息傳輸系統(tǒng)無法正常工作。這種故障一般單獨出現(xiàn)，采用更換電控單元并重新自適應(yīng)匹配的方式修復(fù)。2、節(jié)點故障第四十四頁，共63頁。44汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024四、CAN總線與多路信息傳輸系統(tǒng)的故障類型與分析

鏈路是指各節(jié)點間的通訊連接線路。鏈路故障即數(shù)據(jù)通訊線路出現(xiàn)故障，如短路、斷路以及線路因物理性質(zhì)改變而引起的通訊信號衰減或失真，這些因素常常會引起多個電控單元無法正常工作或控制系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤動作。判斷是否為鏈路故障一般采用示波器或汽車專用的光纖診斷儀，觀察當(dāng)前數(shù)據(jù)通訊信號是否與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通訊信號相符。維修方法一般是修復(fù)短路、斷路的雙絞線線路，或消除改變雙絞線物理性質(zhì)的根源等。3、鏈路故障衰耗增加導(dǎo)致環(huán)型網(wǎng)絡(luò)通訊中斷第四十五頁，共63頁。45汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024五、故障代碼分析

根據(jù)CAN總線在行業(yè)應(yīng)用中的要點和故障類型分析，首先分析故障代碼。目前在3個控制器內(nèi)存有與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的3個故障碼，分別在發(fā)動機控制單元有18056和17978號故障碼，表明動力系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線通訊失敗和發(fā)動機控制單元被防盜控制單元閉鎖。在儀表與網(wǎng)關(guān)控制器內(nèi)存有同樣的01312號故障碼，表示動力系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線有故障或缺陷（即數(shù)據(jù)通訊質(zhì)量不好）。根據(jù)所有電控單元存儲的故障碼分析，該故障應(yīng)屬于CAN總線系統(tǒng)鏈路故障。而帕薩特B51.8T轎車的防盜控制器便安裝在儀表總成內(nèi)，若儀表控制單元與發(fā)動機電控單元因鏈路中斷而不能通訊，就會發(fā)生“發(fā)動機控制單元被防盜控制單元閉鎖”的故障，發(fā)動機也不能起動運行。因此應(yīng)當(dāng)重點檢查儀表控制單元到發(fā)動機控制單元的網(wǎng)絡(luò)通訊鏈路。故障代碼分析第四十六頁，共63頁。46汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024六、進一步診斷分析與波形分析電路分析：儀表控制單元電路圖如圖所示

第四十七頁，共63頁。47汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024六、進一步診斷分析與波形分析電路分析：動力CAN總線連接方式

發(fā)動機控制單元相連的雙絞線，這是一組橙黑和橙棕的雙絞線，分別連接到儀表控制單元的T32b/19和T32b/20，與發(fā)動機控制單元的T121/60和T121/58相連。

第四十八頁，共63頁。48汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024六、進一步診斷分析與波形分析波形分析：測試這段CAN高位鏈路的波形第四十九頁，共63頁。49汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024六、進一步診斷分析與波形分析波形分析：正確的波形圖第五十頁，共63頁。50汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024六、進一步診斷分析與波形分析波形分析：實際測到的波形圖從左側(cè)波形圖可以看出，高位網(wǎng)線正在發(fā)生對地短路的故障，表明儀表控制單元到發(fā)動機控制單元的高位網(wǎng)線間有實際對地短路現(xiàn)象。CAN低位在0V左右CAN高位不到0.5V第五十一頁，共63頁。51汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024七、故障排除與綜合分析發(fā)動機控制單元安裝在擋風(fēng)玻璃下面，與儀表總成很近。拆下儀表臺外殼，沿儀表總成連接線束向下查找，發(fā)現(xiàn)高位網(wǎng)線在發(fā)動機倉與駕駛倉的連接防火墻線孔處，表皮有磨損并與車身搭鐵。用膠帶纏繞修復(fù)磨損的高速網(wǎng)線表皮，重新在線孔處安裝一個橡膠圈，清除所有控制器內(nèi)存儲的故障代碼，所有故障碼都不再出現(xiàn)，故障排除，發(fā)動機也能夠正常起動了。故障排除CAN高位在此處搭鐵第五十二頁，共63頁。52汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024七、故障排除與綜合分析原車在線孔處有一個橡膠圈用于防水、防塵、隔音并防止線束直接與車身發(fā)生磨蹭。大眾車系的橡膠圈是與線束做在一起的。車輛發(fā)生交通事故時，左前輪向后位移，橡膠圈受到擠壓而破損，但線束并未損傷，因此如開頭車主反映的發(fā)動機還能夠起動運行。事故修復(fù)需要拆除儀表臺和全部線束，修復(fù)以后重新裝回線束，由于安裝不便橡膠圈就被去除了。仔細(xì)分析一下，發(fā)生交通事故時，高位網(wǎng)線表皮并未破損，是在重新裝回線束的過程中，反復(fù)拉扯造成表皮破損搭鐵，因此影響總線數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，而導(dǎo)致發(fā)動機控制單元被防盜控制單元閉鎖不能起動運行。綜合分析第五十三頁，共63頁。53汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024八、故障再現(xiàn)使用帕薩特B5發(fā)動機故障實驗系統(tǒng)或汽車CAN-Bus總線與多路傳輸故障實驗系統(tǒng)，按下動力系統(tǒng)高位數(shù)據(jù)總線故障按鈕（故障按鈕有兩檔，一檔為斷路，一檔為對地短路），兩檔故障現(xiàn)象及產(chǎn)生的故障碼均與本案例一致。指導(dǎo)學(xué)生按本案例方法與分析思路實習(xí)并填制《實驗報告》、記錄診斷過程、填寫相關(guān)數(shù)據(jù)并文字描述修復(fù)過程。第五十四頁，共63頁。54汽車CAN總線故障案例分析5/9/2024九、小結(jié)1.由于CAN總線是一套獨立的控制系統(tǒng)，因此具有獨立的故障碼編碼，這些故障碼與我們常見的電控系統(tǒng)故障碼不一樣。2.故障碼編碼位數(shù)較高，如18056表示動力CAN通訊失敗。而電控系統(tǒng)傳感器、執(zhí)行器的故障碼位數(shù)較低，如01249表示1缸噴油器故障（大眾桑塔納）。3.在大眾（奧迪）車系，由于動力CAN鏈路采用的是星型接法，因此任何參與工作的控制器其CAN高位斷路或接地，發(fā)動機都不能起動。這是因為安裝在儀表電腦內(nèi)的防盜認(rèn)證數(shù)據(jù)不能通過CAN總線發(fā)送到發(fā)動機電腦，因此會出現(xiàn)17978故障碼，表明發(fā)動機電腦被防盜電腦閉鎖，而防盜報警燈卻不點亮閃爍。4.無論是CAN高位還是CAN低位或節(jié)點，只要發(fā)生故障或其物理性質(zhì)被改變，都會出現(xiàn)故障碼。5.故障診斷流程與電控系統(tǒng)基本一致：讀取并分析故障碼——數(shù)據(jù)流分析——波形分析——萬用表測試分析——綜合分析——