一汽宝来(BORA)轿车CAN数据传输系统的原理与故障诊断

CAN-BUS汽车多路信息传输系统及其检修技术李东江Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.一汽宝来（BORA）轿车CAN数据传输系统的原理与故障诊断一汽大众众汽车有有限公司司生产的的宝来(Borra)轿轿车，已已于20001年年12月月9日上上市，该该车融合合了许多多高新技技术，在在动力传传动系统统和舒适适系统中中装用了了两套CCAN数数据传输输系统(图1)，本文文将对此此系统加加以介绍绍。图1 两两套CAAN数据据传输系系统1发动机机控制单单元；22ABSS控制单单元；33、5、77、8车门控控制单元元；4自动变变速器控控制单元元；6中央控控制单元元1CANN数据传传输系统统概述(1)为什么么要采用用数据总总线我们知知道，汽汽车两块块电脑之之间的信信息传递递，有几几个信号号就要有有几条信信号传输输线(信信号传输输线的接接地端可可以采用用公共回回路)，例例如，宝宝来轿车车发动机机电控单单元J2220与与自动变变速器电电控单元元J2117之间间就需要要有5条条信号传传输线。如如果传递递信号项项目多还还需要更更多的信信号传输输线，这这样会导导致电控控单元针针脚数增增加、线线路复杂杂、故障障率增多多及维修修困难。(2)什么是是数据总总线一辆汽汽车不管管有多少少块电控控单元，不不管信息息容量有有多大，每每块电控控单元都都只需引引出两条条线共同同接在两两个节点点上，这这两条导导线就称称作数据据总线。以以前各电电控单元元之间好好比有许许多人骑骑着自行行车来来来往往，现现在是这这些人乘乘坐公共共汽车，公公共汽车车可以运运输大量量乘客，故故数据总总线亦称称BUSS线。(3)什么是是CANN协议电子计计算机网网络用电电子语言言来说话话，各电电控单元元必须使使用和解解读相同同的电子子语言，这这种语言言称“协议”，汽车车电脑网网络常见见的传输输协议有有数种。宝宝来车装装用博世世公司产产品，数数据总线线采用CCAN协协议，这这个协议议是由福福持、IInteerneet与博博世公司司共同开开发的高高速汽车车通信协协议。CCAN是是Conntroolleer AAreaa Neetwoork(控制单单元区域域网络)的缩写写，意思思是控制制单元通通过网络络交换数数据。(4)CANN数据传传输系统统的优点点数据总总线与其其他部件件组合在在一起就就成为数数据传输输系统，CCAN数数据传输输系统的的优点是是：将传传感器信信号线减减至最少少，使更更多的传传感器信信号进行行高速数数据传递递。电控控单元和和电控单单元插脚脚最小化化应用，节节省电控控单元的的有限空空间。如果果系统需需要增加加新的功功能，仅仅需软件件升级即即可。各电电控单元元的监测测对所连连接的CCAN总总线进行行实时监监测，如如出现故故障该电电控单元元会存储储故障码码。CAAN数据据总线符符合国际际标准，以以便于一一辆上不不同厂家家的电控控单元间间进行数数据交换换。2CANN数据传传输系统统构成及及工作原原理(1)CANN数据传传输系统统构成CANN数据传传输系统统中每块块电脑的的内部增增加了一一个CAAN控制制器，一一个CAAN收发发器；每每块电脑脑外部连连接了两两条CAAN数据据总线。在在系统中中作为终终端的两两块电脑脑，其内内部还装装有一个个数据传传递终端端(有时时数据传传递终端端安装在在电脑外外部)。(2)各部件件功能CAAN控制制器作用用是接收收控制单单元中微微处理器器发出的的数据，处处理数据据并传给给CANN收发器器。同时时CANN控制器器也接收收收发器器收到的的数据，处处理数据据并传给给微处理理器。CAAN收发发器是一一个发送送器和接接收器的的组合，它它将CAAN控制制器提供供的数据据转化成成电信号号并通过过数据总总线发送送出去，同同时，它它也接收收总线数数据，并并将数据据传到CCAN控控制器。数据据传递终终端实际际是一个个电阻器器，作用用是避免免数据传传输终了了反射回回来，产产生反射射波而使使数据遭遭到破坏坏。CAAN数据据总线用用以传输输数据的的双向数数据线，分分为CAAN高位位(CAANhhighh)和低低位(CCANloww)数据据线。数数据设有有指定接接收器，数数据通过过数据总总线发送送给各控控制单元元，各控控制单元元接收后后进行计计算。为为了防止止外界电电磁波干干扰和向向外辐射射，CAAN总线线采用两两条线缠缠绕在一一起(图图2)，两两线条上上的电位位是相反反的，如如果一条条线的电电压是55 V，另另一条线线就是00 V，两两条线的的电压和和总等于于常值。通通过这种种办法，CCAN总总线得到到保护而而免受外外界电磁磁场干扰扰，同时时CANN总线向向外辐射射了保持持中性，即即无辐射射。图2 CCAN总总线采用用两条线线缠绕在在一起(3)数据传传递过程程例如：发动机机电脑向向某电脑脑CANN收发器器发送数数据，该该电脑CCAN收收发器接接收到由由发动机机电脑传传来的数数据，转转换信号号并发给给本电脑脑的控制制器。CCAN数数据传输输系统的的其他电电脑收发发器均接接收到此此数据，但但是要判判断此数数据是否否是所需需要的数数据，如如果不是是将忽略略掉(图图3)。图3 数数据传递递过程3动力CCAN数数据传输输系统(1)动力CCAN数数据传输输系统的的组成动力CCAN数数据总线线连接33块电脑脑(图44)，它它们是发发动机、AABS/EDLL及自动动变速器器电脑(动力CCAN数数据总线线实际可可以连接接安全气气囊、四四轮驱动动与组合合仪表等等电脑)。总线线可以同同时传递递10组组数据，发发动机电电脑5组组、ABBS/EEDL电电脑3组组和自动动变速器器电脑22组。数数据总线线以5000 kkbitt/s速速率传递递数据，每每一数据据组传递递大约需需要0.25 ms，每每一电控控单元77200 mss发送一一次数据据。优先先权顺序序为ABBS/EEDL电电控单元元发动动机电控控单元自动变变速器电电控单元元。图3 动动力传动动系统CCAN数数据总线线在动力力传动系系统中，数数据传递递应尽可可能快速速，以便便及时利利用数据据，所以以需要一一个高性性能的发发送器，高高速发送送器会加加快点火火系统间间的数据据传递，这这样使接接收到的的数据立立即应用用到下一一个点火火脉冲中中去。CCAN数数据总线线连接点点通常置置于控制制单元外外部的线线束中，在在特殊情情况下，连连接点也也可能设设在发动动机电控控单元内内部。(2)CANN数据传传输系统统故障码码查询可以使使用VAAG15551、VVAG115522或VAAS50051电电脑诊断断仪，分分别进入入01、002、003地址址，对发发动机、AABS/EDLL和自动动变速器器电控单单元进行行自诊断断，再进进入功能能码022查询三三块电控控单元是是否储存存CANN数据传传输故障障码。举例：宝来11.8TT车AUUM发动动机控制制单元CCAN数数据传输输故障码码SAAE码PP16226、VVAG码码180034数据据总线缺缺少来自自自动变变速器控控制单元元的信息息。SAAE码PP16336、VVAG码码180004数据据总线缺缺少来自自安全气气囊控制制单元的的信息。SAAE码PP16448、VVAG码码180056数据据总线损损坏。SAAE码PP16449、VVAG码码180057数据据总线缺缺少来自自ABSS/EDDL控制制单元的的信息。SAAE码PP16550、VVAG码码180058数据据总线缺缺少来自自组合仪仪表控制制单元的的信息。SAAE码PP16882、VVAG码码180090数据据总线中中来自AABS/EDLL控制单单元的信信号不可可靠。SAAE码PP16883、VVAG码码180091数据据总线中中来自安安全气囊囊控制单单元的信信号不可可靠。SAAE码PP16883、VVAG码码182261数据据总线中中来自AABS/EDLL控制单单元的信信号不可可靠。(3)CANN数据传传输系统统故障诊诊断诊断断条件已查询询出CAAN数据据总线的的一个故故障码。必备备工具仪仪表检检测盒VVAG115988/311、万用用表VAAG15526、成成套辅助助接线VVAG115944和电路路图。诊断断步骤关闭点点火开关关，拔开开发动机机控制单单元插头头，将VVAG115988/311插到控控制单元元，此时时不要连连接线束束插头。使使用万用用表测量量58针针与600针之间间的电阻阻，这是是数据传传递终端端的电阻阻值，规规定值为为6072 ，如不不符合规规定应更更换发动动机控制制单元，如如符合规规定应按按照电路路图测量量数据总总线的故故障点。4.舒舒适CAAN数据据传输系系统(1)舒适CCAN数数据传输输系统的的组成舒适CCAN数数据总线线连接五五块控制制单元，包包括中央央控制单单元及四四个车门门的控制制单元。舒舒适CAAN数据据传递有有五个功功能：中中央门锁锁、电动动窗、照照明开关关、后视视镜加热热及自诊诊断功能能。控制制单元的的各条传传输线以以星状形形成汇聚聚一点，这这样做的的好处是是，如果果一个控控制单元元发生故故障，其其他控制制单元仍仍可发送送各自的的数据。该系统统使经过过车门的的导线数数据减少少，线路路变得简简单。如如果线路路中某处处出现对对地短路路，对正正极短路路或线路路间短路路，CAAN系统统会立即即转为应应急模式式运行或或转为单单线模式式运行。四四个车门门控制单单元都是是由中央央控制单单元控制制，只需需较少的的自诊断断线。数据总总线以662.55 kbbit/s速率率传递数数据，每每一组数数据传递递大约需需要1 ms，每每个电控控单元220 mms发送送一次数数据(图图5)。优优先权顺顺序为：中央控控制单元元驾驶驶员侧车车门控制制单元前排乘乘客侧车车门控制制单元左后车车门控制制单元右后车车门控制制单元。由由于舒适适系统中中的数据据可以用用较低的的速率传传递，所所以发送送器性能能比动力力传动系系统发送送器的性性能低。图5 数数据总线线发送数数据的时时间间隔隔(2)CANN数据传传输系统统故障码码查询可以使使用VAAG15551、VVAG115522或VAAS50051，进进入地址址码466，对舒舒适系统统控制单单元进行行自诊断断，进入入功能码码02查查询舒适适系统中中央控制制单元是是否储存存故障码码。举例：宝来舒舒适系统统中央控控制单元元CANN数据传传输故障障码VAAG码0013228舒适系系统数据据总线或或控制单单元存在在故障。VAAG码0013229舒适系系统数据据总线处处于紧急急模式。(3)CANN数据传传输系统统故障诊诊断诊断断条件已查询询出CAAN数据据总线的的一个故故障码。必备备工具仪仪表万万用表VVAG115266和电路路图。诊断步骤骤按照照电路图图使用万万用表测测量数据据总线的的故障点点。如未未查出故故障，先先清除故故障码，再再拔下所所有车门门插头并并依次插插好，同同时读取取数据块块0122组的显显区1，视视显示情情况更换换某一个个控制单单元。