汽车CAN总线故障案例分析.ppt
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1、汽车维修案例分析汽车维修案例分析总线通讯错误致发动机无法起动的故障案例分析一、车型故障资料 一辆一辆20042004年款帕萨特年款帕萨特B5 1.8TB5 1.8T轿车,行驶轿车,行驶6 6万公万公里,使用期里,使用期2 2年。该车在高速公路行驶时发生交通事年。该车在高速公路行驶时发生交通事故,事故处理持续了故,事故处理持续了3 3个多月时间,处理完毕后将事个多月时间,处理完毕后将事故车拉到定点汽车修理厂进行碰撞修复工作。修复故车拉到定点汽车修理厂进行碰撞修复工作。修复后,发现发动机无法正常运行,在发动机起动后,发现发动机无法正常运行,在发动机起动2 2秒钟秒钟后就自动熄火。这种现象很象防盗报
2、警系统启动了,后就自动熄火。这种现象很象防盗报警系统启动了,但是防盗报警灯却始终没有点亮,也无法重新对防但是防盗报警灯却始终没有点亮,也无法重新对防盗系统进行匹配。车主反映事故发生后发动机是能盗系统进行匹配。车主反映事故发生后发动机是能够起动运行的,现在事故修好了,发动机倒不能起够起动运行的,现在事故修好了,发动机倒不能起动了,于是产生维修纠纷。动了,于是产生维修纠纷。故障车型情况故障车型情况一、车型故障资料 在发动机控制单元能读在发动机控制单元能读到到2个故障码,分别是个故障码,分别是18056表示动力系统数据总表示动力系统数据总线通讯失败,线通讯失败,17978表示发表示发动机控制单元被防
3、盗控制单动机控制单元被防盗控制单元闭锁。元闭锁。在中央仪表控制单元和在中央仪表控制单元和网关控制器内也存有网关控制器内也存有01312号故障码,表示动力系统数号故障码,表示动力系统数据总线有故障或有缺陷。用据总线有故障或有缺陷。用诊断仪读到的相关故障信息诊断仪读到的相关故障信息如下图所示:如下图所示:前期检查情况前期检查情况诊断接口位置一、车型故障资料发动机控制单元显示的故障信息发动机控制单元显示的故障信息一、车型故障资料仪表控制单元和网关控制器读到的同样的故障信息仪表控制单元和网关控制器读到的同样的故障信息一、车型故障资料 由于发动机不能起动运行,因此也无法对动由于发动机不能起动运行,因此也
4、无法对动态数据流进行分析并帮助查找其他故障端倪。这态数据流进行分析并帮助查找其他故障端倪。这家汽车修理厂是事故车定点维修企业,钣金、喷家汽车修理厂是事故车定点维修企业,钣金、喷涂的技术与装备实力较强,但是对于汽车涂的技术与装备实力较强,但是对于汽车“动力动力系统数据总线通讯失败系统数据总线通讯失败”以及以及“总线缺陷总线缺陷”等故等故障以前从来没有接触过,也闹不清是怎么回事,障以前从来没有接触过,也闹不清是怎么回事,不知道从何下手解决故障问题。加之车主拒绝支不知道从何下手解决故障问题。加之车主拒绝支付维修费用,于是寻求专家门诊。付维修费用,于是寻求专家门诊。前期处理情况:前期处理情况:一、车型
5、故障资料课堂讨论课堂讨论1、根据诊断仪读取的故障码,你认为应从何处、根据诊断仪读取的故障码,你认为应从何处着手进行诊断修复工作?着手进行诊断修复工作?2、多个控制器读到多个故障码,这些故障码相、多个控制器读到多个故障码,这些故障码相互之间有关联吗?互之间有关联吗?二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍CANCAN总线介绍:总线介绍:总线介绍:总线介绍:CANCAN总总线线(控控制制器器局局域域网网 Controller Controller Area Area Network)Network)是是由由德德国国BoschBosch公公司司首首先先
6、制制订订推推出出的的针针对对汽汽车车电电子子控控制制领领域域的的总线式串行数据通讯网络。总线式串行数据通讯网络。CANCAN总总线线应应用用不不仅仅限限于于汽汽车车工工业业,在在其其他他的的工工业业领领域域,如如过过程程控控制制、工工业业流流水水线线控控制制、机机器器人人等等早早已已被被广广泛泛使使用用。CANCAN总总线线目目前前已已经经成成为为欧欧洲洲轿轿车车的的标标准准配配置置,并并已已经经推推广广到到美国和日本。美国和日本。国国际际标标准准化化组组织织(ISO)ISO)已已经经认认可可CANCAN总总线线作作为为汽汽车车应应用用领领域域的的工工业业标标准准,如如ISO ISO 1189
7、811898,即即为为道道路路交交通通运运输输工工具具、数数据信息交换、高速通信控制器局域网的国际标准。据信息交换、高速通信控制器局域网的国际标准。二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍相关介绍:相关介绍:相关介绍:相关介绍:CAN CAN 总线总线总线总线寻址寻址寻址寻址 CANCAN总线根据内容进行数据寻址。总线根据内容进行数据寻址。每一条信息被赋予一条恒定的标识符,每一条信息被赋予一条恒定的标识符,用于表明该信息的内容用于表明该信息的内容(比如发动机转比如发动机转速速)。挂接在系统上的每一个单元先判挂接在系统上的每一个单元先判别是否含有其
8、别是否含有其“接受列表接受列表”(认可检查认可检查表表)中所列特定标识符,并只对含有这中所列特定标识符,并只对含有这种标识符的信息进行处理。种标识符的信息进行处理。这意味着这意味着CANCAN总线在发送数据时不总线在发送数据时不需要附带相应的单元地址,而接口操需要附带相应的单元地址,而接口操作与系统结构型式无关作与系统结构型式无关。二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍相关介绍:相关介绍:相关介绍:相关介绍:CAN CAN 总线仲总线仲总线仲总线仲裁裁裁裁 每个单元都会在总线空闲时,每个单元都会在总线空闲时,尽快发送它的最高优先级信息。尽快发送
9、它的最高优先级信息。如果几个单元同时向总线启动如果几个单元同时向总线启动传输数据,传输数据,会会产生总线冲突产生总线冲突。解决的方法是利用总线结构上解决的方法是利用总线结构上的的“线与线与”的裁决功能。其结果是让的裁决功能。其结果是让最高优先级的信息最优先存取,而最高优先级的信息最优先存取,而且不会有时间或数据位的损失。且不会有时间或数据位的损失。在总线仲裁中失败的单元,会在总线仲裁中失败的单元,会自动返回到等待状态,一旦总线空自动返回到等待状态,一旦总线空闲时再次重复发送传输请求闲时再次重复发送传输请求。二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍
10、相关介绍:相关介绍:相关介绍:相关介绍:CAN CAN 总线总线总线总线数据格式数据格式数据格式数据格式 采用数据帧格式向总线可传送每一采用数据帧格式向总线可传送每一帧低于帧低于130130位的数据。位的数据。采用这种方式可以使下一次有可能采用这种方式可以使下一次有可能非常紧急的数据传输排队等待时间最短。非常紧急的数据传输排队等待时间最短。每段每段数据包含数据包含有不同内容的数据区有不同内容的数据区。二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍相关介绍:相关介绍:相关介绍:相关介绍:CAN CAN 总线总线总线总线相关标准相关标准相关标准相关标准 C
11、AN2.0ACAN2.0A:确定了:确定了CANCAN总线的标准格式总线的标准格式 CAN2.0BCAN2.0B:确定了:确定了CANCAN总线的标准和扩展总线的标准和扩展两种格式两种格式 ISO 11898ISO 11898:为道路交通运输工具:为道路交通运输工具-数据数据信息交换信息交换-高速通信控制器局域网的国际高速通信控制器局域网的国际标准。标准。二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍在汽车上,数据传输方式在汽车上,数据传输方式可以分可以分为两类:为两类:1 1、传统的数据通讯方式:传统的数据通讯方式:如右图所示,如右图所示,如果传递信
12、号如果传递信号项目多还需要更多的信号传项目多还需要更多的信号传输线,这样会导致电控单元输线,这样会导致电控单元针脚数增加、线路复杂、故针脚数增加、线路复杂、故障率增多及维修困难。障率增多及维修困难。2 2、总线总线数据传输数据传输方式:方式:如控制器局域网如控制器局域网(CAN CAN 总线总线Controller Area Controller Area Network)Network)。自动变速箱防抱死制动装置发动机管理系统电子防盗器传统的数据通讯方式:二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍 在传统的汽车数据传输系在传统的汽车数据传输系统中
13、,每一信号均分配统中,每一信号均分配有有一一根信号线。随着车内电子根信号线。随着车内电子控控制器件的增多,制器件的增多,线束组件线束组件已已经经复杂复杂到难以管理的地步,到难以管理的地步,同时,各系统对系统之间同时,各系统对系统之间数数据据传输要求也在不断增加,传输要求也在不断增加,这些都使得这些都使得传统的传统的数据数据通讯通讯方式方式已无法令人满意。已无法令人满意。因此在当前汽车中,是因此在当前汽车中,是通过类似右图所示的线性总通过类似右图所示的线性总线形式来实现车内各电子控线形式来实现车内各电子控制系统之间的通讯。制系统之间的通讯。线性总线结构:控制系统 1 通 讯 总 线 控制系统 2
14、控制系统 3二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍CANCAN总线网络在汽车上的布置总线网络在汽车上的布置低速 CAN高速CANABS/稳定性控制变速箱控制发动机控制发动机控制动力转向控制网关控制门锁控制安全气囊控制天气感应控制电动车窗控制车灯控制二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍CANCAN总线的主要特点:总线的主要特点:p良好的容错能力 CAN总线采用“多元主控”的线性总线结构下,挂接多个相同优先级的ECU。可以避免在环型结构或星型结构中出现的某一个单元的失效而导致整个系统功能的崩溃的现
15、象。可靠的数据通讯质量 CAN总线的通讯速度可调,采用15位的循环冗余校验码确保数据传输质量,对数据帧结构和总线裁决均有严格的定义。满足不同的实时控制要求满足不同的实时控制要求 CAN总线上的信息分成不同的优先级,可满足不同的实时要求,高优先级的数据最多可在134微秒内实现快速传输。方便的线束安装 CAN总线线束只有四根,两根电源线,两根数据线,因此线束连接很方便,并大量减少了导线数量。二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍CANCAN数据传输系统的优点:数据传输系统的优点:数据总线与其它部件组合在一起就成为数据传输系统,数据总线与其它部件组合
16、在一起就成为数据传输系统,数据总线与其它部件组合在一起就成为数据传输系统,数据总线与其它部件组合在一起就成为数据传输系统,CANCAN数据传输系统的数据传输系统的数据传输系统的数据传输系统的优点是:优点是:优点是:优点是:将传感器信号线减至最少,使更多的传感器信号进行高速数据传递。将传感器信号线减至最少,使更多的传感器信号进行高速数据传递。将传感器信号线减至最少,使更多的传感器信号进行高速数据传递。将传感器信号线减至最少,使更多的传感器信号进行高速数据传递。电控单元和电控单元插脚最小化应用,节省电控单元的有限空间。电控单元和电控单元插脚最小化应用,节省电控单元的有限空间。电控单元和电控单元插脚
17、最小化应用,节省电控单元的有限空间。电控单元和电控单元插脚最小化应用,节省电控单元的有限空间。如果系统需要增加新的功能,仅需软件升级即可。如果系统需要增加新的功能,仅需软件升级即可。如果系统需要增加新的功能,仅需软件升级即可。如果系统需要增加新的功能,仅需软件升级即可。各电控单元的监测对所连接的各电控单元的监测对所连接的各电控单元的监测对所连接的各电控单元的监测对所连接的CANCAN总线进行实时监测,如出现故障该电控单元总线进行实时监测,如出现故障该电控单元总线进行实时监测,如出现故障该电控单元总线进行实时监测,如出现故障该电控单元会存储故障码(注意:是单独编码)。会存储故障码(注意:是单独编
18、码)。会存储故障码(注意:是单独编码)。会存储故障码(注意:是单独编码)。CANCAN数据总线符合国际标准,以便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据数据总线符合国际标准,以便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据数据总线符合国际标准,以便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据数据总线符合国际标准,以便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据交换。交换。交换。交换。二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍两根数据线缠绕可防止电磁干扰CAN总线的特点总线的特点1、传输速度快、传输速度快2、相关控制单元可共用传、相关控制单元可共用传感器感器3、更少的线
19、束、更小的控更少的线束、更小的控制单元,节省了空间制单元,节省了空间4、可随时挂接其它控制单、可随时挂接其它控制单元,实现功能扩展元,实现功能扩展各网络控制单元数据交换二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍 根据实时控制的需要,可以给CAN总线设置成不同的通讯速度,对应地,汽车的CAN总线网络便可以分成两个通讯网络:-低速网 通讯速度不大于125K bps,目前常用的在100K bps,主要用于中央门锁,自动门窗,自动空调,汽车定位等舒适系统。-高速网 通讯速度可达1M bps,目前常用的在500K bps,主要用于汽车动力控制系统,如发动机管
20、理系统,自动变速箱,制动防抱死装置等。在高速网和低速网之间有一个网关控制器(Gateway Controller)用于协调高低速网络之间的数据通讯。CAN CAN CAN CAN 总线总线总线总线数据传输速率数据传输速率数据传输速率数据传输速率二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍CAN 驱动 500 kBaudCAN 舒适 100 kBaudCAN 信息娱乐 100 kBaud三条数据总线CAN总线总线在在AudiA42001的布置的布置二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍CAN数据总线网络
21、连接部件及参与工作的控制器数据总线网络连接部件及参与工作的控制器发动机控制单元自动变速器控制单元ESP控制单元安全气囊控制单元氧传感器(美国)转向角度传感器转向柱电气控制单元多功能方向盘控制单元导航、电视等导航系统接口导航系统控制单元收音机车载电话控制单元远程通讯、电话控制单元卡片阅读器语音输入控制单元汽车电气控制单元座椅调节控制单元停车辅助控制单元挂车识别控制单元空调控制单元驻车加热控制单元轮胎压力监控控制单元舒适系统中央控制单元显示(信息娱乐)CAN bus舒适 CAN bus驱动 CAN bus二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍驱动驱
22、动驱动驱动 CANCAN High or/bk(桔黑)Low or/br(桔棕)舒适舒适舒适舒适 CANCAN High or/gn(桔绿)Low or/br(桔棕)信息娱乐信息娱乐信息娱乐信息娱乐 CANCAN High or/vio(桔紫)Low or/br (桔棕)CAN数据总线连接链路外形数据总线连接链路外形二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍 舒适系统数据总线 (orange-green)信息娱乐系统数据总线 (orange-violet)CAN数据总线网络节点连接及安装位置数据总线网络节点连接及安装位置中央线束连接(星形接法)驱动
23、数据总线(orange-black)左侧A柱右侧A柱二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍总线接点CAN数据总线接点及检查数据总线接点及检查注意:严禁使用刺线器穿刺双绞线测试波形,而应当使用感应钳测试。打开线束应离接点10cm以上。在此处打开100 mm总线接点二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍本地连接网络数据总线本地连接网络数据总线(LIN)特征:传输速率最大19,2 kBd一条线,主色为紫色+识别色主-从控制管理借助于CAN舒适总线通过主控制单元进行LIN总线系统之间的数据交换自诊断通过
24、主控制单元的地址码二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍LIN-Bus数据总线:主、从控制器原理数据总线:主、从控制器原理从控制器从控制器最多16个从控制器接收或传送与主控制器的查询或指定有关的数据主控制器主控制器控制总线和协议控制总线和协议控制,哪些信息控制,哪些信息在哪个时间通过在哪个时间通过总线被发送总线被发送把把LIN-BUS和和CAN-BUS连接连接起来起来承担完整的故障承担完整的故障处理及诊断处理及诊断LINBus里的通讯只能借助主控制器里的通讯只能借助主控制器!二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信
25、息传输系统简要介绍LIN-Bus数据总线:诊断数据总线:诊断主控制器是诊断用的主控制器:主控制器是诊断用的主控制器:从控制器诊断的内容(测量数据块、执行元件测试、设定、故障存储器查询)在主控制器地址的帮助下被读出或激活。在几次通讯无效的尝试后,主控制器的故障存储器里会产生一个故障记忆“控制单元 XY 无信号/通讯“LIN 通讯在醒来的舒适系统CAN有效。在通讯断开时(拔下插头,通讯参与者的供电断路)主控制单元里产生一个故障存储!二、车载二、车载CANCAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线与多路信息传输系统简要介绍LIN总线:驱动器物理结构总线:驱动器物理结构入口入口vomCLIN-出口出口L
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