汽车总线技术教学课件作者周旭第2章can总线故障检修.ppt

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1、第2章CAN总线故障检修2.1CAN总线的工作原理2.2CAN总线系统元件功能和数据传输过程2.3CAN总线的应用2.4CAN总线系统检修返回2.1CAN总线的工作原理2.1.1CAN总线简介CAN是ControllerAreaNetwork（控制器局域网）的缩写，是国际标准化的串行通信协议。目前，CAN总线是汽车网络系统中应用最多，也最为普遍的一种总线技术。1.CAN总线的优点对于汽车上的整个系统来说，CAN总线有如下优点。（1）控制单元间的数据交换都在同一平台上进行。这个平台称为协议，CAN总线起到

2、数据交换“高速公路”的作用。（2）可以很方便地实现用控制单元来对系统进行控制，如发动机控制、变速器控制、ESP控制等。（3）可以很方便地加装选装装置，为技术进步创造了条件，为新装备的使用埋下了伏笔。下一页返回2.1CAN总线的工作原理（4）CAN总线是一个开放系统，可以与各种传输介质进行适配，如铜线和光导纤维（光纤）。（5）对控制单元的诊断可通过K线来进行，车内的诊断有时通过CAN总线来完成（如安全气囊和车门控制单元），称为“虚拟K线”。但随着技术的进步，今后有逐步取消K线的趋势。（6）可同时通过多个控

3、制单元进行系统诊断。2.CAN总线的结构特点（1）可靠性高：系统能将数据传输故障（不论是由内部还是外部引起的）准确地识别出来。（2）使用方便：如果某一控制单元出现故障，其他控制单元还可以保持原有功能，以便进行信息交换。上一页下一页返回2.1CAN总线的工作原理（3）数据密度大：所有控制单元在任一瞬时的信息状态均相同，这样就使得两控制单元之间不会有数据偏差。如果系统某一处有故障，那么总线上所有连接的元件都会得到通知。（4）数据传输快：连成网络的各控制单元之间的数据交换速率必须很快，这样才能满足实时要求。（

4、5）采用双线传输，抗干扰能力强，数据传输的可靠性高。3.CAN总线的传输速率目前，CAN总线系统中的信号是采用数字方式经铜导线传输的，其最大稳定传输速率可达1000kbit/s（1Mbit/s）。大众和奥迪公司将最大标准传输速率规定为500kbit/s，并将CAN总线系统分为三个专门的系统。（1）驱动CAN总线（高速）：亦称动力CAN总线，其标准传输速率为500kbit/s，可基本满足实时要求，主要用于发动机、变速器、ABS、转向助力等汽车动力系统的数据传输。上一页下一页返回2.1CAN总线的工作原理（

5、2）舒适CAN总线（低速）：其标准传输速率为100kbit/s，主要用于空调系统、中央门锁（车门）系统、座椅调节系统的数据传输。（3）信息CAN总线（低速）：其标准传输速率为100kbit/s，主要用于对时间要求不高的领域，如导航系统、组合音响系统、CD转换控制等。4.CAN总线的自诊断功能（1）控制单元具有自诊断功能，通过自诊断功能还可识别出与CAN总线相关的故障。（2）用诊断仪（如VAS5051、VAS5052、GT1等）读出CAN总线故障记录之后，即可按这些提示信息按图索骥、顺藤摸瓜，快速、准确地

6、查寻并排除故障。上一页下一页返回2.1CAN总线的工作原理（3）控制单元内的故障记录用于初步确定故障，还可用于读出排除故障后的无故障说明，即确认故障已经被排除。如果想要更新故障显示内容，必须重新启动发动机。（4）CAN总线正常工作的前提条件是车辆在任何工况均不应有CAN总线故障记录。2.1.2CAN总线系统的组成CAN数据总线系统由电控单元（ECU）、双绞传输线和终端电阻组成，如图2-1所示。1.电控单元（ECU）CAN总线连接的电控单元（ECU）又称为CAN总线上的节点。理论上CAN总线可以连接无穷多

7、个节点，实际上受线路越长、传输速率越低的限制，车载CAN总线的节点数可达上百个。上一页下一页返回2.1CAN总线的工作原理CAN总线上的每个电控单元（ECU）独立完成网络数据交换和测控任务，如发动机电控单元、自动变速器电控单元、ABS电控单元等。CAN总线上的电控单元（ECU）与非网络电控单元（ECU）不同，非网络电控单元（ECU）不需要数据交换；而网络上的电控单元（ECU）之间需要数据交换，如发动机电控单元中的发动机转速数据除了控制发动机的工况外，还需要经CAN总线传输给自动变速器电控单元，供自动变速

8、器自动换挡控制使用；反过来，自动变速器自动换挡信号也要经CAN总线传输给发动机电控单元，使发动机的工况适合自动变速器的换挡需要。图2-2所示为CAN总线电控单元的原理图，CAN总线电控单元由输入电路、输出电路、单片机、CAN控制器、光电隔离电路、CAN收发器组成。上一页下一页返回2.1CAN总线的工作原理（1）输入电路：输入电路用来接收来自传感器和控制开关的输入信号，并将输入信号转换为单片机可接收的数字信号。（2）输出电路：输出电路将单片机