CAN BUS原理与检修ppt课件.ppt

CAN-BUS原理与检修,悬架控制,ABS/ASR/VDC控制系统,发动机集中控制,自动变速器控制系统,巡航控制,SRS系统,自动空调控制,第一章 控制局域网络系统简介,认识CAN-BUS,如果有这么一个问题？,车速,车速信号是给哪一个控制单元？,仪表控制单元,ABS控制单元,发动机控制单元,认识CAN-BUS,这样分配有何缺点？,车速,方法一：车速信号同时分配给各个控制单元！,仪表控制单元,ABS控制单元,发动机控制单元,认识CAN-BUS,相对于上一种，这种方法有何特点？,车速,方法二：总控制ECU的解决方法！,仪表控制单元,ABS控制单元,发动机控制单元,认识CAN-BUS,相对于上一种，这种方法有何优点？,车速,方法三：CAN-BUS的解决方法！,仪表控制单元,ABS控制单元,发动机控制单元,什么叫做CAN-BUS：P4,随着汽车技术的发展，在汽车上采用的计算机微处理芯片数量越来越多，多个处理器之间相互连接、协调工作并共享信息构成了汽车车载电脑网络系统，CAN-BUS也就是这样诞生的。CAN(Controller Area Network)(控制局域网)是唯一被批准为国际标准的现场总线。,控制局域网总线,为什么需要CAN-BUS P5,模块,常规线路,多路传输,可以节省布线空间,可以改善可靠性,学习CAN-BUS需要掌握的一些知识,架构,网关,数据总线(BUS),数据总线就是指在一条数据线上传递的信号可以被多个系统共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。运输数据的通道。,模块(Modula),模块产生信号运输和接收的装置。小如传感器，大如计算机，简单的模块可以称之为节点。,架构,架构在高速公路上反映为进入准则，在CAN中规定什么信息可以输入，什么信息可以输出。架构通常包括1至2条线路，利用电压差来控制信号的输入和输出。,网关,网关使各信息不产生冲突的一种装置，实际上也是一种“模块”。例如：车门打开时发动机控制模块也许需要被唤醒，或者使旧的OBD诊断仪读取不到CAN-C的数据流等。,通信协议,通信协议即所谓的交通规则和交通标志的制定方法。在CAN中决定哪种信号具有优先读取权，哪种信号需要传递的速度快等。,了解CAN-BUS,LAN(Local Area Network)是微机网络中的一种类型，CAN只是LAN中的高速网络协议之一。,汽车控制局域网的分类,B类网络系统与C类网络系统,CAN-BUS 各级别(C)举例,CAN-BUS 各级别(B)举例,CAN-BUS 各级别(A)举例,如此多的信息，CAN-BUS是如何解决的？,CAN-BUS局域网工作过程,CAN-BUS局域网的基本系统,控制单元A,控制单元B,控制单元C,信息如何交换,控制单元A,控制单元B,控制单元C,发动机转速,00010101,发动机转速,00010101,发动机转速,00010101,并行信息,连续的比特流,CAN-BUS局域网元件的功能,微处理器,带有时间换算的CAN区,故障记录,CAN-BUS,收发器,接收区,接收邮箱,CAN构件,控制单元,K线/诊断线,发送区,发送邮箱,输入储存,输出储存,控制单元,控制单元接收来自传感器的信号，将其处理后再发送到执行元件上。控制单元接收到的传感器值会被定期查询并按顺序存入输入存储器。处理后的结果存入输出存储器，然后传递给各个执行元件。为了能够处理CAN信息，各控制单元内还有一个CAN存储区，用于容纳接收到和要发送的信息。,CAN构件,CAN构件用于数据交换，它分为两个区，一个接收区，一个发送区。该构件一般集成在控制单元的微控制器芯片内。,收发器,收发器就是一个发送-接收放大器，它把CAN构件连续的比特流(逻辑电平)转换成电压值(线路传输电平)，或反之。收发器通过TX-线(发送导线)或RX-线(接收导线)与CAN构件相连。RX-线通过一个放大器直接与CAN总线相连，总在监听总线信号。TX线与总线通过一个断路式集流器电路来进行耦合。(见下图),收发器工作情况,RX,TX,三个收发器接到一根总线导线上,+5V,+5V,+5V,总线导线(0V),收发器A,收发器B,收发器C,第三节 数据传递过程,信息传递格式：,标识:(标识符11位)用于识别信息,信息内容:数字区最大8位包含信息的内容,16位CRC校验 数据安全的校验和数,确认(2位数据收到信号),传递过程,发送开始,发送信息,查询总线是否空闲,检查信息是否正确,检查信息是否可用,CRC校验,需要该信息,接收信息,发动机控制单元,输入储存,输出储存,ABS控制单元,输入储存,输出储存,组合仪表控制单元,输入储存,RX,TX,RX,TX,RX,TX,发动机转速,发动机转速,如何避免数据冲突,如果多个控制单元同时发送信息，那么数据总线上就必然会发生数据冲突，为了避免这种状况，CAN-BUS采取仲裁方法来处理这类 冲突。,标识符仲裁过程,TX,位数：1 2 3 4 5 6 7 8,信息：1 0 1 0 1 0 1 0,RX,发动机控制单元,TX,RX,ABS控制单元,信息：1 0 1 0 1 0 1 1,TX,RX,组合仪表控制单元,信息：1 0 1 1 1 1 1 1,数据总线,信息：1 0 1 0 1 0 1 0,有分配功能并保持在发送模式,无分配功能并进入接收模式,无分配功能并进入接收模式,标识符中的号码越小，表示该信息越重要。这种方法称之为仲裁。,信息仲裁过程,数字最小的(前面的“0”最多)，优先级越高。,第四节 CAN-BUS局域网自我诊断,CAN传送数据的可靠性很高，加上CAN具有完善的故障管理机制，因此它可以准确识别出CAN系统中的所有故障。无法识别故障的几率大约为10-12，相当于每辆车在使用寿命内出现4次数据传递故障。,引起故障的原因 P142,一是汽车电源系统引起的故障；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。,CAN双线式总线系统的检测方法,电源系统故障故障机理 P142,ECM,10.515.0V,案例分析 P142,故障：行驶过程中有时转速表、里程表、燃油表、水温表指示为零。,节点故障故障机理 P143,节点即模块，该故障就是电控模块ECM中软件故障(传输协议或软件程序有缺陷或冲突)或硬件故障(通信芯片或集成电路故障)。,案例分析 P143,故障：行驶过程中机油压力报警灯与安全气囊故障指示灯报警，同时发动机转速表不能运行故障。,链路故障故障机理 P143-P144,通信线路的短路、断路以及线路物理性质引起的通信信号衰减或失真。判断是否为链路故障时，一般采用示波器或汽车专用光纤诊断仪来观察通信数据信号是否与标准通信数据信号相符(读数据流)。,检测方法小结 P144,1.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）。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。,数据帧 P9,开始,鉴别,通讯,信息,检查,Ack.,结束,CAN-BUS双绞线的特点,总线进行帧的传输。它由两根截面为0.6平方毫米的绝缘铜线组成。,它们传输反相位的电信号。,这两根线将铰接在一起。,