电子课件-汽车车身电控技术(第二版)-B24-1432 模块二 汽车CAN数据总线系统

比特值
000 001 010 011 100 101 110 111
电动车窗
ห้องสมุดไป่ตู้
运动中
0伏，0伏
00
未运动
0伏，5伏
01
未超出范围
5伏，0伏
10
全关闭确认
5伏，5伏
11
模块二 汽车CAN数据总线系统
3．舒适/信息娱乐系统CAN数据总线的物理电平
图2-2-4 驾驶员侧车门控制单元数据电压值举例
图2-2-5 舒适/信息娱乐系统总线的物理电平
模块二 汽车CAN数据总线系统
2．舒适系统CAN数据总线传递数据的功能
（1）中央门锁控制功能。 （2）电动窗控制功能。 （3）照明开关控制功能。 （4）电动调节和加热后视镜控制功能。 （5）防盗控制功能。 （6）故障自诊断功能。
模块二 汽车CAN数据总线系统
3．舒适CAN数据传输系统的组成 舒适CAN数据总线连接五块控制单元，包括中央控制单元及四个车门
三、终端电阻的测量方法
图 2-3-2 终端电阻的测量方法
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四、CAN数据总线的波形检测方法 1．以CAN驱动总线为例，对CAN 系统的波形进行检测分析
（1）故障1：CAN数据总线的导线断路（CAN-Low线）。 故障显示：发动机控制单元CAN-Low线开路，如图2-3-3所示。
图2-2-1 汽车CAN 总线系统
模块二 汽车CAN数据总线系统
一、CAN数据总线终端
图2-2-2 驱动总线中的负载电阻
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1．舒适系统中的CAN数据总线 （1）控制中央锁。 （2）控制电动车窗。 （3）控制开关照明。 （4）控制后视镜的电子调整和加热。 （5）自诊断功能。
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3．总线传输系统自诊断 带有CAN数据总线的多路传输系统，支持自诊断功能，但是由于CAN数据总线 不同于普通K线的传递方式，对诊断仪的要求很高，也就是说普通的诊断仪不能 满足带有CAN数据传输系统的检测要求，但是支持带有CAN数据传输系统诊断仪 器都能兼容具有K线传递的系统。
图2-3-5 CAN高线和CAN低线装混了
模块二 汽车CAN数据总线系统
2．以CAN舒适总线为例，对舒适系统进行波形分析、讲解
（1）故障1：一条CAN导线对蓄电池正极短路诊断结果为舒适数据总线单线模式， 在测量数据块内显示所有控制单元都处于单线模，如图2-3-6所示。
模块二 汽车CAN数据总线系统
图2-2-7 CAN数据总线数据传输过程
模块二 汽车CAN数据总线系统
三、CAN总线系统数据总线的工作原理
图2-2-10 信息发送与接收
图2-2-8 CAN数据总线的工作原理示意图
图2-2-11 串行比特流
模块二 汽车CAN数据总线系统
课题三 汽车CAN数据总线系统常见故障与检修
◆了解CAN数据总线常见的故障类型。 ◆熟悉CAN数据总线故障诊断步骤。 ◆掌握终端电阻的测量方法。 ◆掌握CAN系统常见故障的波形检测方法。
（1）若一个控制单元发生故障，其他控制单元仍可发送各自的数据 （2）通过车门联接所确定的线路较少 （3）如果出现对地短路、对正极短路或线路间短路，CAN系统会转为应急模式 运行和转为单线模式运行 （4）由于故障自诊断完全由中央控制单元控制，所以只需要较少的自诊断线。 （5）由于舒适系统中的数据可以较低的速率传递，所以发送器只需较低的功率 。系统传输数据的速率为62.5kbit/s。这意味着它以0~125 kbit/s的速率范围（低速状 态）传输。一个数据报告传递大约需要1ms。
模块二 汽车CAN数据总线系统
2013年新款帕萨特，由于事故原因导致车身及车门整形维修。维修结束后， 用钥匙打开车门时，发动机无法发动，且对车辆上锁时，车辆小灯常亮不熄灭。
查看电路控制原理图（见图2-3-1），试问该故障是由什么原因引起的？应该如 何排除故障？
另外，车内小灯的开启、熄灭的控制方式是什么？有几种控制形式？
（2）故障2：某条CAN导线对地短路，诊断结果为数据总线 处于单线模式。
图2-3-7 当CAN高线信号对地路时的CAN低线信号
模块二 汽车CAN数据总线系统
（3）故障3：CAN-High对CAN-Low线短路（如图2-3-8所示）。 诊断结果为数据总线处于单线模式。
图2-3-8 从CAN高线到CAN低线短路
图2-1-11舒适系统CAN数据总线控制单元电路图
模块二 汽车CAN数据总线系统
课题二 汽车CAN总线系统的工作过程与原理
◆了解CAN数据总线终端的相关内容。 ◆掌握汽车CAN总线系统的工作过程。 ◆掌握汽车CAN总线系统的工作原理（数据传输过程）。
模块二 汽车CAN数据总线系统
车载网络的信息是如何通过电信号进行传输的呢？
的控制单元。控制单元的各条传输线以星状形式汇聚一点，这样做的好 处是如果一个控制单元发生故障，其他控制单元仍可发送各自的数据。
图2-1-9 舒适系统的传送信号
图2-1-10 控制单元的优先权顺序
模块二 汽车CAN数据总线系统
4．舒适系统CAN数据总线控制单元电路图
J386-驾驶员侧车门控制单元 J387-前乘员侧车门控制单元 J388-左后车门控制单元J388 J389-右后车门控制单元J389 J393-舒适系统中央控制单元J393 S37-30号线保险丝-电动窗 S38-30号线保险丝-中央门锁 S6-15号线保险丝-中央控制单 元 S14-30号线保险丝-中央控制单 元
图2-3-3 CAN低线导线中的开路
模块二 汽车CAN数据总线系统
（2）故障2：CAN-Low线对蓄电池短路。 故障描述：CAN-Low线故障在于蓄电池电压，如图2-3-4所示。
图2-3-4 连接到蓄电池电压的CAN低线
模块二 汽车CAN数据总线系统
（3）故障3：一个或多个控制单上的CAN-High线和CAN-Low线装混了（见图2-3-5）。 诊断内容为发动机控制单元无信号/通信。
2．汽车多路信息传输系统的功能，如有无唤醒功能和休眠功能等。 3．检查汽车电源系统是否存在故障，如交流发电机的输出波形是否正常（若 不正常将导致信号干扰等故障）等。 4．检查汽车多路信息传输系统的链路是否存在故障，采用替换法或采用跨线 法进行检测。 5．如果是节点故障，只能采用替换法进行检测。
模块二 汽车CAN数据总线系统
模块二 汽车CAN数据总线系统 课题一 汽车CAN总线系统概述
◆了解汽车CAN总线的定义。 ◆熟悉数据传输系统的类型、组成及工作原理。 ◆掌握CAN系统数据的组成结构及其优先级的判定方法。
模块二 汽车CAN数据总线系统
随着汽车上控制单元的增加，信号传输线必然会随之增加。车门控制单元完 成全部控制功能需要45根线和9个插头，如图所示2-1-1。这样会使电控单元针脚数增 加、线路复杂、故障率增多、维修困难。而安装了CAN总线系统的信号传输线数量相 对减少很多，如图2-1-2所示。
图2-1-3 CAN 总线系统传输数据
模块二 汽车CAN数据总线系统 二、数据传输系统的类型
通常汽车采用动力、舒适、通信三套通信网络。每套网络的传输速率不同， 每套网络的总线分别与网关服务器相连，如图2-1-4所示。
图2-1-4 汽车通信网络
模块二 汽车CAN数据总线系统
图2-1-5 网关原理与铁路系统比较
图2-3-1 电路控制原理图
模块二 汽车CAN数据总线系统
一、CAN数据总线故障的类型
装有CAN-BUS多路信息传输系统的车辆出现故障，维修人员应首先检测汽车 多路信息传输系统是否正常。因为如果多路信息传输系统有故障，则整个汽车多 路信息传输系统中的有些信息将无法传输，接收这些信息的电控模块将无法正常 工作，从而为故障诊断带来困难。对于汽车多路信息传输系统故障的维修，应根 据多路信息传输系统的具体结构和控制回路具体分析。
模块二 汽车CAN数据总线系统
4．舒适/信息娱乐系统CAN数据总线的逻辑电平
图2-2-6 舒适/信息娱乐系统总线的逻辑电平
模块二 汽车CAN数据总线系统
二、CAN总线系统的工作过程
1．提供数据——控制单元2向CAN控制器提供用于传输的数据。 2．发出数据——CAN收发器从CAN控制器处接收数据，并将其转换为电信号发出。 3．接收数据——所有与CAN数据总线一起构成网络的控制单元成为接收器。 4．检验数据——各控制单元对接收到的数据进行检测，判断是否是其功能所需。 5．认可数据——控制单元如果所接受的数据是重要的、有用的，数据将被认可并处 理，反之则将其忽略。
模块二 汽车CAN数据总线系统
三、动力CAN数据传输系统的组成及工作原理
1．CAN数据传输系统构成
2．各部件功能 (1)CAN控制器 （2)CAN收发器 (3)数据传递终端 (4)CAN数据总线
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3．数据传递过程 例如：发动机电脑向某电脑CAN收发器发送数据；某电脑CAN收
图2-2-3 舒适系统CAN数据总线
模块二 汽车CAN数据总线系统
2．舒适系统的传输内容
功能状态
信息
中央锁
基本-状态 安全 锁定 门未锁 门已锁 未锁 信号错误，输入传感器 状态错误
比特组合 比特5比特4比特3比特2比特1
0伏，0伏，0伏 0伏，0伏，5伏 0伏，5伏，0伏 0伏，5伏，5伏 5伏，0伏，0伏 5伏，0伏，5伏 5伏，5伏，0伏 5伏，5伏，5伏
图2-1-1 未安装CAN总线系统
图2-1-2 已安装CAN总线系统
模块二 汽车CAN数据总线系统
一、CAN总线的定义
CAN－Controller Area Network（控制单元区域网络）的缩写，意 思是控制单元通过网络交换数据。这是因为电子计算机网络用电子 语言来说话，各电控单元必须使用和解读相同的电子语言即 “协议 ”。 CAN协议是由福特、Internet、波许公司共同开发的高速汽车通 信协议。
一般说来，引起汽车多路信息传输系统故障的原因有三种：一是无法通讯，该 类型故障一般是汽车电源系统引起达到；二是汽车多路信息传输系统的链路故障 ；三是汽车多路信息传输系统的节点故障。
模块二 汽车CAN数据总线系统
二、CAN总线故障诊断步骤
1．了解该车型的汽车多路传输系统特点，包括：传输介质、几种子网及汽车 多路信息传输系统的结构形式等。
发器接收到由发动机电脑传来的数据，转换信号并发给本电脑的控制 器。CAN数据传输系统的其他电脑收发器均接收到此数据，但是要检 查判断此数据是否是所需要的数据，如果不是，将它忽略掉。 4．数据内容
图2-1-8 108位数据组
模块二 汽车CAN数据总线系统
四、舒适CAN数据总线
1．舒适系统CAN数据总线的优点