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汽车CAN 总线原理与常见诊断方法论文

汽车 CAN 总线原理与常见诊断方法 摘要:本文介绍了汽车总线系统的构成,原理及优缺点。研究 了以 can 总线为基础的汽车系统诊断方法,并指出了注意事项,对 汽车的故障诊断分析具有重要意义。 关键词:can 总线 优缺点 诊断方法 引言 上世纪 90 年代以来,随着对汽车功能要求的不断提高和汽车控 制技术的发展,在汽车设计领域,can 总线几乎成为一种必需采用 的技术手段。不仅在一些高级轿车,而且在经济型轿车中进入了实 用化阶段。 引入汽车总线技术,能及时地,正确地对各种异常状态或故障 状态做出诊断,并解除故障,提高设备运行的可靠性,安全性,并 把故障损失降到最低。可见,引入汽车总线对汽车诊断具有重要意 义。 can 总线系统的原理及优缺点 can 总线又称作汽车总线,其全称为“控制器局域网(can— controller area network)”。can 总线是一种现场总线(区别于办 公室总线), 是德国 bosch 公司为解决现代汽车中众多的控制与测 试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。它是一种 多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维,通信速 率可达 1mbps,距离可达 10km。 总线包括控制单元(cpu)、控制器(controller)、收发器 (tranceiver)、数据传输终端。控制单元是 can—bus 数据总线主 要计算器,将控制器传递来的信息进行运算,并将运算数据传递给 控制器。控制器接收来自控制单元的信号,形成指令通过发送器传 递总线。收发器接收总线数据,并将数据传送到 can 控制器。控制 器通过接收器传递信号进行转换传递给控制单元。can—bus 数据总 线中的数据传递就像一个电话会议。一个电话用户通过网络将数据 “降入”网络中,其他用户通过网络“接听”这个数据,对这个数 据感兴趣的用户就会利用数据,而其他用户则选择忽略。 优点; 1. 减轻整车重量 减少线束,部分线束变细,节省其他空间,单个线束所承载的 功能增加。 2. 节约成本 线束减少,传感器共享,可以实现控制器和执行器的就近连接 原则。 3. 质量可靠 插头减少,故障率减少,质量更可靠。 4. 减少装配时间 减少了装配步骤(比如:装配奥迪 a6 轿车时,方向盘模块减少 5 个,安装步骤减少 2 个)。 5. 增大开发余地 各控制器可以把整车功能相对随意地分担,新的功能和新技术 可以通过软件进行更新。 缺点:不能实现视频、音频的实时同步通信。成本高于 lin 总 线。 以 can 总线为基础的汽车诊断方法 1、大众车系车载网络的检测步骤 通过对大众车载网络传输系统故障的分析,可以总结出该系统 一般诊断步骤为: 1.了解该车型的车载网络系统传输特点(包括传输介质、几种 子网及车载网络传输系统的结构形式等) 2.车载网络系统传输的功能,如有无唤醒功能和睡眠功能等。 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.检查车载网络传输的链路是否存在故障,采用替换法或跨线 法进行检测。 5.如果节点故障,只能用替换法进行检测。 2、 双线式车载网络传输系统的检测方法 在检查 can 总线系统传输系统前,须保证所有与车载网络传输 系统相连的控制单元五功能故障。功能故障指不会直接影响车载网 络传输系统,但会影响某一功能流程的故障。例如传感器损坏,其 结果就是传感器信号不能通过车载网络传输系统传递。这种功能故 障对车载网络传输系统有见解影响。 3、 can 数据总线的万用表测量 can 数据总线可以采用数字万用表进行电压信号测试,判断数据 总线的信号传输是否存在故障。 用万用表电阻挡测量 can—high 线和 can—low 线之间的电阻, 正常情况下应该有一个规定电阻,不应直接导通; 用万用表电阻 挡测量 can—high 线或 can—low 线分别与搭铁或蓄电池正极之间 的导通性,正常情况不导通。 4、vas5051 总线的波形检测 双通道模式 can 数据总线波形必需采用带有双通道示波器或检 测仪,例如 vas5051 进行检测,可根据故障波形判断总线系统故障 类型。 5、 下面通过两个案例来研究以 can 总线为基础的汽车诊断方 法 1. 宝来车仪表 abs 故障灯常亮 故障车型:宝来 1.6l,自动挡。 故障现象:仪表上 abs 故障灯常亮。 故障诊断与排除:连接 vas5051 查询 abs 控制单元 j104 的故障 码,发现进不去;发动机控制单元有 1 个故障码 18057,动力系统 数据总线丢失 查询自动变速器、安全气囊和网关都有一个故障码 01316,abs 控制单元没有通信。根据故障码分析,可能是 abs 控制单元的两根 can 总线断路,由于宝来动力系统包括发动机、abs,自动变速器的 can 总线电路采用公共节点式连接,有一个控制单元断开,其他控 制单元可以正常通信,并且不支持单线工作模式,于是检查 abs 控 制单元 j104 的 can—low 和 can—high 是否断路。拆下空调滤清器 盖板,拔下自动变速器控制单元插头,再拔下 abs 控制单元,用万 用表测量两根数据总线,发现两根线导通正常。查看电路图分析, abs 控制单元是通过 k 线进行自诊断通信的,可能是 abs 控制单元 j104 到诊断接口的 k 线断路,导致控制单元无法正常工作。于是 先检查 k 线,正常;再检查控制单元熔断器,正常;检查左纵梁前 部的搭铁点 65 时发现固定螺栓松动,而 abs 控制单元只有两根搭 铁线,正好都是在这个搭铁点上固定的,拧紧后故障排除。 2. 宝来轿车 abs 和 asr 的故障灯亮 故障车型:宝来 1.8t 轿车 故障现象:宝来轿车 abs 和 asr 的故障灯亮,同时制动警告 灯也不停地闪亮。 故障诊断与排除:用 vas5052 对系统进行诊断,发现该系统内 有一个故障码 18057:数据总线