现代汽车canbus多路信息传输系统及其检修技术

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,汽车车载网络技术,适用班级:汽车检测与维修,第一讲 汽车局域网绪论 控制器局域网根本知识一,单独控制系统,集中控制系统,汽车微机局域网络控制系统LIN、CAN、MOST,DRIVE-BY-WIRE线控技术,STEER-BY-WIRE转向线控技术,BRAKE-BY-WIRE制动线控技术,目前存在的多种汽车网络标准，其侧重的功能有所不同。,为方便研究和设计应用，SAE车辆网络委员会将汽车数据传输网划分为A、B、C三类。,A类是面向传感器/执行器控制的低速网络，数据传输位速率通常小于1O kb/s，主要用于后视镜调整，电动窗、灯光照明等控制；,B类是面向独立模块间数据共享的中速网络，位速率在10-125 kb/s，主要应用于车身电子舒适性模块、仪表显示等系统；,C类是面向高速、实时闭环控制的多路传输网，位速率在125 kb/s-1 Mb/s之间，主要用于牵引控制、先进发动机控制、ABS等系统。,在今天的汽车中，作为一种典型应用，车体和舒适性控制模块都连接到CAN总线上，并借助于LIN总线进行外围设备控制。,而汽车高速控制系统，通常会使用高速CAN总线连接在一起。,远程信息处理和多媒体连接需要高速互连，视频传输又需要同步数据流格式，这些都可由D2B(Domestic Digital Bus)或MOST(Media Oriented Systems Transport) 协议来实现。,无线通信那么通过Blue tooth技术加以实现。,而在未来的5-10年里，TTP(Time Trigger Protocol)和Flex Ray将使汽车开展成百分之百的电控系统，完全不需要后备机械系统的支持。,CAN,是控制单元区域网络,Controller Area Network,的缩写,含义是控制单元通过网络进行数据交换,CAN数据总线,可比作,公共汽车,可以同时运输大量乘客,CAN数据总线,包含大量的数据信息,数据传递的形式,目前，在汽车上应用的数据传输形式有两种：,形式1,每项信息均通过各自独立的数据线进行交换,在该例中，共需要5条数据线进行数据传递,也就是说，每项信息都需要一个独立的数据线,随着,汽车控制系统越来越复杂，所需传输的信息量也越来越大,因此,数据线的数量和控制单元的针脚数也会相应增加,所以,这种数据传递形式只适用于有限信息两的数据交换和传输,车门控制单元,without CAN,完成其全部控制功能需要：,45,根线和,9,个插头,无CAN 总线：,形式2,各,控制单元之间的所有信息都通过两根数据线进行交换,CAN,数据总线,与数据传输形式1相比，CAN数据总线，所有信息都通过两根数据线进行传递,相同的数据只须通过CAN数据系统中的两根双向数据线进行传递,过该种数据传递形式，所有的信息，不管控制单元的多少和信息容量的大小，都可以通过这两条数据线进行传递，所以，如果控制单元间进行大量的信息交换，CAN数据点线也能完全胜任,车门控制单元,with CAN,完成其全部控制功能只需：最多,17,根线，,2,个插头即可,Data exchangewith CAN data bus (low speed CAN)(2 data wires),利用CAN 总线：,CAN,数据传输系统,一般说来，一个控制单元从整个系统中获得的信息越多，该控制单元协调自身的功能会越好,CAN数据总线,作为控制单元之间的一种数据传递形式，它将各个控制单元连接形成一个完整的系统,动力控制CAN数据传输系统,舒适系统CAN数据传输系统,CAN,数据传输系统的优点,如果需要增加额外信息，只需修改软件即可,通过控制单元和辅助平安措施对传递信息的持续检查，可以到达最低的故障率,利用最少的传感器信号线传输多用途的传感信号,控制单元间实现高速数据传递,控制单元 和控制单元插角最少化应用，从而节省更多有用空间,CAN数据总线符合国际标准，便于不同的控制单元进行数据交换,CAN数据总线中的数据传递就像一个 会议,一个 用户控制单元将数据“讲入网络中，其他用户通过网络“接听这个数据,CAN,数据总线数据传输的原理,对这个数据感兴趣的用户就会利用数据，而其他用户那么选择忽略,CAN,数据总线的构成,CAN,数据总线由,1,个控制器、,1,个收发器、,2,个数据传输终端和,2,条数据传递线构成,CAN,数据总线各部件的功能,CAN控制器的功能,接收在控制单元中的微处理器中的数据,处理数据并传送给CAN收发器,接受CAN收发器的数据，处理并传送给微处理器,CAN收发器的功能,是一个发送器和接收器的组合,将CAN控制器提供的数据转化为电信号并通过数据线发送出去,接收数据，并将数据传送到,CAN,控制器,数据传输终端的功能,是一个电阻器,阻止数据在传输终了被反射回来并产生反射波,因为反射波会破坏数据,用以传输数据的双向数据线,分为CAN高位数据线CAN-HIGH和CAN低位数据线CAN-LOW,数据总线没有指定接收器，数据通过数据总线发送并由各控制单元接受和计算,数据传递线的功能,CAN数据总线的数据传递过程,提供数据控制单元向CAN控制器提供需要发送的数据,发送数据CAN收发器接收由CAN控制器传来的数据，转为电信号并发送,接收数据CAN系统中，所有控制单元转为接收器,检查数据控制单元检查判断所接收的数据是否所需要的数据,接受数据如接收的数据重要，它将被接受并进行处理。否那么忽略,小结：本次课我们学习了车上网络技术的开展和CAN的根本知识；现场总线的概念；：SAE汽车网络级别的划分；计算机网络与通信技术根底；线控技术等内容。,复习思考题：车上网络是如何进行分类的?不同等级有何特点？,CAN数据总线在极短的时间里，在各控制单元间传递数据，可将其分为7个局部,CAN数据总线传递的数据由多位构成。在数据中，位数的多少由数据域的大小决定,一位是信息的最小单位单位时间电路状态。在电子学中，一位只有0或1两个值。也就是只有是“和不是“两个状态,第二讲 控制器局域网根本知识二,数据的形成图表如下：,该形式在两条数据传输线上是一样的,开始域：标志数据开始。带有大约5V电压由系统决定的1位，被送入高位CAN线；带有大约0V电压的1位被送入低位CAN线。,状态域：,判定数据中的优先权。如果两个控制单元都要同时发送各自的数据，那么，具有较高优先权的控制单元，优先发送,检查域：显示在数据域中所包含的信息工程数。在本局部允许任何接收器检查是否已经接收到所传递过来的所有信息。,数据域：,在数据域中，信息被传递到其他控制单元。,确认域：在此，接收器信号通知发送器，接收器已经正确收到数据。假设检查到错误，接收器立即通知发送器，发送器然后再发送一次数据,结束域：标志数据报告结束。在此是显示错误并重复发送数据的最后一次时机,平安域：检测传递数据中的错误。,位值为1的状态：,CAN发送器翻开，在舒适系统中电压为5V，在动力传动系统中，电压大约为。,相同电压施加在传递线上。,从原理上讲，CAN数据总线的功能与此完全相同，CAN发送器也能产生2个不同位状态,位值为0的状态：,CAN发送器关闭，接地；传输线同样接地，大约为0V,通过,2,个位，可以产生,4,个变化,每,1,项信息均可以由每个变化状态表示，并与所有的控制单元相联系,信息通过2个连续位进行传递例释,随着位数的增加，信息量增加情况,1位的位值变化,产生信息,2位的位值变化,产生信息,3位的位值变化,产生信息,0V,10,0V；0V,10,0V；0V；0V,10,5V,20,0V；5V,20,0V；0V；5V,20,5V；0V,30,0V；5V；0V,30,5V；5V,40,0V；5V；5V,40,5V；0V；0V,50,5V；0V；5V,60,5V；5V；0V,70,5V；5V；5V,80,CAN数据总线的数据分配,如果多个控制单元要同时发送各自的数据，那么系统就必须决定哪个控制单元首先进行发送,具有最高优先权的数据，首先发送,基于平安考虑，由ABS/EDL控制单元提供的数据比自动变速器控制单元提供的数据驾驶舒适更重要，因此具有优先权,数据如何进行分配？,每个位都有1个值，该值定义为电位,这样就有2个可能：高电位或低电位,位电压,位值,电位,0V,0,高电位,5V,1,低电位,如何确认数据报告的优先权？,在状态域中，由11位组成的编码，其数据的组合形式决定了数据的优先权,。,下面是3组不同数据报告的优先权,：,优先权,数据报告,状态域形式,1,Brake1,(制动1）,001 1010 0000,2,Engine1,（发动机1）,010 1000 0000,3,Gearbox1,（变速器1）,100 0100 0000,3个控制单元同时发送数据，此时，在数据传输线上进行一位一位的比较,如果,1,个控制单元发送了,1,个低电位而检测到,1,个高电位，那么该控制单元就停止发送而转为接收器,例如：,ABS/EDL控制单元发送了1个高电位,MOTRONIC控制单元也发送了1个高电位,自动变速器控制单元发送了,1,个低电位而检测到,1,个高电位，那么它将失去优先权而转为接收器,位1,位,2,ABS/EDL控制单元发送了1个高电位,MOTRONIC控制单元发送了1个低电位并检测到1个高电位，那么，它也失去优先权，而转为接收器,位3,ABS/EDL,控制单元拥有最高优先权并接收分配的数据，该优先权保证其持续发送数据直至发送终了,ABS/EDL,控制单元结束发送数据后，其他控制单元再发送各自的数据,CAN,数据总线的抗干扰,车辆在工作过程中，电火花和电磁开关联合作用会产生电磁干扰；移动 和发送站以及任何产生电磁波的物体会产生电磁干扰,电磁干扰能够影响或破坏CAN的数据传送,为防止数据传输受到干扰，2根数据传输线缠绕在一起，这样可以防止数据线所产生的辐射噪音。,2根数据线上的电压是相反的,假设一根数据线上的电压约为0V；那么另一根数据线上的电压就是约为5V,Drivetrain CAN,High,：,橙/黑,Low,：,橙/棕,Convenience CAN,High,：,橙/绿,Low,：,橙/棕,Infotainment CAN,High,：,橙/紫,Low,：,橙/棕,CAN 数据传输总线,这样2根线的总电压值仍保持一个常值,从而所产生的电磁场效应由于极性相反而相互抵消,所以，数据传输线通过这中方法得到保护而免受外界辐射干扰,同时，向外辐射时，实际上保持中性即无辐射,小结：本次课我们学习了CAN的总线物理层和数据链路层的特点；汽车数据总线蓝牙技术 等内容。,复习思考题：CAN总线数据传送有何特点？,第三讲汽车MOST技术及局部连接网络汽车无缘光学星型网络一,一、MOST技术,什么是MOST技术,多媒体定向系统传输Media Oriented Systems Transport，简称为MOST。,MOST具有以下根本特征：,1保证低本钱的条件下，到达的数据传输速度。,2无论是否有主控计算机都可以工作。,3使用POFPlastic Optical Fiber优化信息传送质量。,4支持声音和压缩图像的实时处理。,5支持数据的同步和异步传输。,6发送/接收器嵌有虚拟网络管理系统。,7支持多种网络连接方式。,8提供MOST设备标准。,9方便简洁的应用系统界面。,通过采用MOST，不仅可以减轻连接各部件的线束的质量、降低噪声，而且可以减轻系统开发技术人员的负担，最终在用户处实现各种设备的集中控制。,MOST的网络拓扑结构：从拓扑方式来看，根本上为一个环状拓扑。,MOST网络传输受电磁干扰吗？,图9-36 车上媒体设备、信息设备的MOST网络,1-计算机及键盘 2-显示器 3、9-音响 4-电视 5-无线信号发送接收器 6-卫星信号接收机 7-CD-ROM(电子地图等数据) 8-车载 10-语音控制输入接口 11-CD(VCD)播放机,二、局部连接网络LIN,局部连接网络LIN(Local Interconnect Network)是由Audi、BMW、Daimler Chrysler、Motorola、Volcano Communications Technologies(VCT)、Volkswagen和Volvo等公司和部门(LIN联合体)提出的一个汽车底层网络协议。其目的是给出一个价格低廉、性能可靠的低速网，在汽车网络层次结构中作为低端网络的通用协议，并逐渐取代目前各种各样的低端总线系统。,图9-37 车门模块的示意图 图9-38 LIN在汽车上的应用例子,LIN系统具有以下一些特性：,1单主多从结构。,2基于UARTSCI接口的廉价硬件实现。,3从节点无振荡器的自同步功能。,4保证延时和信号传输的正确性。,5廉价的单总线结构。,6数据传输速度20Kbps。,7一帧信息中数据长度为2或4或8字节。,8系统配置灵活。,9带同步的播送式发送接收方式。,10数据累加和校验(DataChecksum)及错误检测功能。,11故障节点的检测功能。,12廉价的单片元器件实现。传送途径(按ISO 9141)为廉价的单线传送方式，最长可达40m。,图9-41 LIN总线的接口,LIN工作原理,三、汽车无源光学星形网络,光纤的类型,光纤总线可分,无源,和,有源,两类。无源光纤总线是由光纤和光纤耦合器构成的；有源光纤总线除了光纤和耦合器以外，还增加了光中继器或光放大器以增强光信号，这种情况在有些光路损耗较大的应用场合是必要的。,汽车使用的主要是无源光纤，它不能放大或产生能量。,无源光纤的优点,无源光纤在多路传输系统中主要有以下优点：,1频带宽度较大和多路、尺寸小、质量轻、能耗少；,2通过效率大、信号功率损失小、与频率的关系减弱；,3超高绝缘、不存在短路和接地问题；,4耐腐蚀、灵敏度高；,5能够双工传输信息、抗干扰性高特别是对汽车车上电路的脉冲干扰；,6光纤允许有较高的数据传输速率和较高的信噪比带宽积，可适用于发动机实时控制、车辆状态监测和通一断负载的开关控制等要求。,小结：本次课我们学习了MOST的根本结构及无源光学星形网络的结构组成；了解局部连接网络结构与协议；掌握MOST在汽车上的运用 。,复习思考题：MOST技术有何特点？,第四讲实验一：汽车车载网络结构认识汽车无缘光学星型网络二,实验内容：汽车车载网络结构认识,二、无源光学星形网络的故障与检测,1、故障种类,(1)网络故障。,(2)光纤故障,(3)成簇连接故障,(4)光学星形故障,2、故障检测设备,图9-48 光学网络诊断仪 图9-49 模式I(自测试),3、故障检测方法“三定点测试理论,小结：本次课我们学习了无源光学星形网络的故障与检测,复习思考题：如何检测无源光学星形网络的故障,第五讲汽车多路信息传输系统故障类型及检测诊断方法一,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，那么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。,在检查数据总线系统前:,须保证所有与数据总线相连的控制单元无功能故障。,功能故障指不会直接影响数据总线系统，但会影响某一系统的功能流程的故障。,例如：传感器损坏，其结果就是传感器信号不能通过数据总线传递。,这种功能故障对数据总线系统有间接影响。,这会影响需要该传感器信号的控制单元的通讯。,如存在功能故障，先排除该故障。,记下该故障并消除所有控制单元的故障代码。,排除所有功能故障后，如果控制单元间数据传递仍不正常，检查数据总线系统。,检查数据总线系统故障时，须区分两种可能的情况。,1,两个控制单元组成的双线式数据总线系统的检测,2.,三个或更多控制单元组成的双线式数据总线系统的检测,两个控制单元组成的双线式数据总线系统的检测,控制单元1,控制单元2,检测时，关闭点火开关，断开两个控制单元。,检查数据总线是否断路、短路或对正极/地短路。,如果数据总线无故障，更换较易拆下或较廉价的一个控制单元试一下。,如果数据总线系统仍不能正常工作，更换另一个控制单元。,三个或更多控制单元组成的双线式数据总线系统的检测,控制单元1,控制单元3,控制单元2,检测时，先读出控制单元内的故障代码,如果控制单元1与控制单元2和控制单元3之间无通讯,关闭点火开关，断开与总线相连的控制单元，检查数据总线是否断路。,如果总线无故障，更换控制单元1。,如果所有控制单元均不能发送和接收信号故障存储器存储“硬件故障，那么关闭点火开关，断开与数据总线相连的控制单元，检测数据总线是否短路，是否对正极/地短路。,如果数据总线上查不出引起硬件损坏的原因，检查是否某一控制单元引起该故障。,断开所有通过CAN数据总线传递数据的控制单元,关闭点火开关，接上其中一个控制单元,连接VAG 1551或VAG 1552，翻开点火开关，去除刚接上的控制单元的故障代码,用功能06来结束输出,关闭并再翻开点火开关，翻开点火开关10 s后用故障阅读仪读出刚接上的控制单元故障存储器内的内容。,如显示“硬件损坏，那么更换刚接上的控制单元；,如未显示“硬件损坏，接上下一个控制单元，重复上述过程。,特别提醒:,连接蓄电池接线柱后，输入收音机防盗密码，进行玻璃升降器单触功能的根本设定及时钟的调整，对于汽油发动机的汽车，还应进行节气门控制单元的自适应。,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。,一般说来，,引起汽车多路信息传输系统故障的原因有三种：,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。,一是:,汽车电源系统,引起的故障；,电源系统故障,汽车多路信息传输系统的核心局部是含有通讯IC芯片的电控模块ECM,电控模块ECM的正常工作电压在的范围内,故障机理,如果,汽车电源系统提供的工作电压低于该值,就会,造成一些对工作电压要求高的电控模块ECM出现短暂的停止工作,从而,使整个汽车多路信息传输系统出现短暂的无法通讯,这种现象,就如同用微机故障诊断仪在未起动发动机时就已经设定好要检测的传感器界面,当发动机起动时，往往微机故障诊断仪,又回到初始界面,。,故障实例,一辆上海别克轿车，在车辆行驶过程中，时常出现转速表、里程表、燃油表和水温表指示为零的现象。,故障现象,故障检测过程,用TECH2扫描工具微机故障诊断仪读取故障代码,发现各个电控模块均没有当前故障代码，而在历史故障代码中出现多个故障代码,其中,SDM平安气囊控制模块中出现:,U1040失去与ABS控制模块的对话,U1000二级功能失效,U1064失去多重对话,U1016失去与PCM的对话,IPC仪表控制模块中出现:,U1016失去与PCM的对话,BCM车身控制模块中出现:,U1000二级功能失效。,故障分析和排除,经过故障代码的读取可以知道，该车的多路信息传输系统存在故障,因为OBD-规定U字头的故障代码为汽车多路信息传输系统的故障代码,上海别克轿车的电源系统的电路图,共用电源线路,共用电源线路,共用电源线路,共用电源线路,共用电源线路,共用电源线路,共用电源线路,通过查阅电路图可以知道：,上面的电控模块共用一根电源线，并且通过前围板。,由于故障代码为间歇性的，一次断定可能是这根电源线发生间歇性断路故障。,经检查发现：,此根电源先由于磨损导致接触不良，经过处理后故障排除。,节点,是汽车多路信息传输系统中的,电控模块,，,因此节点故障就是电控模块ECM的故障。,它包括：软件故障和硬件故障,节点故障,故障机理,软件故障,即传输协议或软件程序有缺陷或冲突，从而使汽车多路信息传输系统通讯出现混乱或无法工作，,这种故障一般成批出现，且无法维修,硬件故障,一般由于通讯芯片或集成电路故障，造成汽车多路信息传输系统无法正常工作。,对于采用,低版本信息传输协议,和,点到点信息传输协议,的汽车多路信息传输系统，,如果有,节点故障,，将出现整个汽车多路信息传输系统无法工作。,小结：本次课我们学习了CAN-BUS汽车故障状态的种类以及CAN-BUS汽车多路信息传输系统故障类型及检测方法；,复习思考题：节点故障如何进行排除。,舒适系统CAN数据纵线连接舒适系统中的各个控制单元：,一个中央控制单元,两个或四个车门控制单元,第六讲 国产车系CAN数据传输系统及其维修一,中央门锁控制功能,电动窗控制功能,照明开关控制功能,电动调节和加热后视镜控制功能,故障自诊断功能,舒适系统CAN数据总线传递数据的功能,舒适系统CAN数据总线的结构,控制单元的各条传输线以星状形式连接会聚一点,假设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,通过车门联接所确定的线路较少,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,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,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,舒适系统CAN数据总线的优点,系统传输数据的速率为。这意味着它以0125 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,每个控制单元每20ms发送一次数据,舒适系统CAN数据总线的特点,中央控制单元,驾驶员侧车门,前乘客侧车门,左后车门,右后车门,舒适系统控制单元的优先权顺序,舒适系统,CAN,数据总线控制单元电路图,驾驶员侧车门控制单元J386,前乘客侧车门控制单元J387,左后车门控制单元J388,右后车门控制单元J389,舒适系统中央控制单元J393,30号线保险丝-中央控制单元,15号线保险丝-中央控制单元,30号线保险丝-电动窗,30号线保险丝-中央门锁,高/低位CAN线,接地线,正极线,输入信号,输出信号,舒适系统CAN数据总线故障自诊断,诊断设备：,目前国内通用型故障诊断仪器能进行CAN数据总线故障检测的为,金德K81多功能诊断仪,，,今后将有很多诊断仪器能够进行CAN数据总线的检测诊断。,各种汽车的最新版本的专用故障诊断仪均能够进行该车种的CAN数据总线系统的故障检测诊断。例如群众汽车可以用VAS5051进行CAN数据总线的故障检测诊断。,VAS5051,故障诊断仪,下面以VAS5051为例说明群众车系舒适系统CAN数据总线的故障检测诊断方法步骤：,说明：,在故障诊断和故障检测过程中，通过,CAN,数据总线传递信息的所有控制单元均被认为是一个完整系统,舒适系统的地址码：,46-舒适系统,与CAN数据总线有关部门的功能：,02功能：故障查询,在故障记忆中，有2个CAN数据总线的特殊故障,01328 -舒适系统数据传递故障：,如果两个或多个控制单元间数据传递出现故障，便存储该故障记忆。可能的故障原因有：控制单元故障；两条数据线断路；插头和插座连接故障。,01329 -应急运转模式：,该故障记忆说明CAN数据总线系统已经进入应急运转模式。,可能故障原因：,某一根数据总线断路,插头和插座连接故障,08功能-阅读测量数据块,012通道：中央控制单元显示与CAN数据总线相关的4组数据区域。,数据区域1：检测传递数据,该区域显示数据传递正确与否比方单根数据线故障。,数据区域2：前排装备情况,该区域显示前排车门控制单元在传递数据过程中是否匹配,数据区域3：后排装备情况,该区域显示后排车门控制单元在传递数据过程中是否匹配,数据区域4：其他附件情况,该区域显示座椅与后视镜调整记忆系统是否适宜；舒适系统与记忆系统是否交换数据,小结：本次课我们学习了CAN-BUS汽车故障状态的种类及BORA轿车和奥迪A6轿车CAN数据总线结构；CAN双绞线式总线系统的检测方法。,动力传动系统CAN数据总线连接部件：,Motronic控制单元,ABS/EDL控制单元,自动变速器控制单元,第七讲 国产车系CAN数据传输系统及其维修二,同时传递的数据10组：,5组数据来自Motronic控制单元,3组数据来自ABS/EDL控制单元,2组数据来自自动变速器控制单元,优先权顺序：,ABS/EDL控制单元,Motronic控制单元,自动变速器控制单元,CAN数据总线其他特点：,数据总线以500kbit/s的速率传递数据高速率，每一数据传递大约需要。在动力传动系统中，数据传递尽可能快速以便充分利用数据，因此需要一个高性能的发送器。,每一控制单元根据控制单元类型每720ms发送1次数据,动力传动系统控制单元网络连接,Motronic控制单元,自动变速器控制单元,ABS/EDL控制单元,CAN数据总线的连接节点通常在控制单元的外部在线束中,与舒适系统相反，在动力传动系统中只显示局部，这样只显示控制单元的网络连接,在特殊情况下，CAN数据总线的连接节点可能会在发动机控制单元里,线束的节点汇集在发动机控制单元中,动力传动系统CAN数据总线的故障自诊断功能,对于群众车系，用VAS5051可以对以下控制单元进行故障自诊断：,01-发动机控制单元,02-自动变速器控制单元,03-ABS控制单元,如果控制单元间传递的数据被打乱控制单元内将存储一个故障记忆：,1条或2条数据线断路,2条数据线短路,数据线对地或正极短路,1个或多个控制单元有故障,一辆上海帕萨特B5轿车在使用中出现机油压力报警灯与平安气囊故障指示灯报警，同时发动机转速表不能运行故障。,故障实例1,故障现象,用故障阅读仪读取发动机控制系统的故障代码，发现有两个偶发性故障代码：,18044/P165035平安气囊控制单元无信号输出,18048/P165035仪表数据输出错误。,故障检测,用故障阅读仪读取仪表系统的故障代码为：,01314049发动机控制单元无通讯；,1321049到平安气囊控制单元无通讯。,通过读取故障代码可以初步判断故障在于汽车多路信息传输系统。,通过对汽车电气线路进行分析，电源系统引起故障的概率很小，故障很可能是节点或链路故障。,用替换法尝试平安气囊控制单元，故障得以排除。,故障分析与排除,组合仪表:,发动机转速表、燃油表和温度表同时不工作，指示在最低位置；,燃油报警灯亮；,无档位显示；,SERVICE VEHICLE SOON(车辆立即维修)灯亮,同时感觉加速不良，原来轻松通过的坡道，现在需加大油门冲坡才能通过。,故障实例2,故障现象,连接TECH2，进入车身系统，选择仪表模块，检查DTC(故障代码)，结果没有故障记忆。,上海别克轿车组合仪表中的各仪表均可使用TECH2进行驱动，以验证其工作是否正常。,用TECH2的特殊功能，分别驱动发动机转速表、车速表、里程表和温度表，发现都能正常动作。,动力系统控制模块PCM和车身控制模块BCM都控制仪表的工作，其他电控模块也与仪表有数据交换，所以对组合仪表的正常工作都有影响。,用,TECH2,检测动力系统时，发现,PCM,不能被访问，不能读取任何数据。,用,TECH2,进入车身控制模块BCM,，读取故障代码，显示：,U1255二级通信功能失效,。,上海别克二级数据总线上共有6个电控模块，在开始串行通信后约5 s内，如果至少有一个关键操作参数未与识别代码关联，那么说明有通信功能失效的模块，对于遗失的参数，其他模块将使用默认值并记忆故障代码U1255。,根据动力系统控制模块PCM不能被访问及故障代码Ul225的含义，可以判断有以下两种情况:,PCM故障，局部(通信)功能失效；,PCM正常，但它与二级数据总线通信中断。,常供电,连接配电线路,橙色,E2,15A,E1,S202,连接配电线路,保险丝盒,串行数据(2级),前HUAC控制总成(仅对GLX),串行数据(2级),PCM,串行数据(2级),EBTCM,58,C1,B,B7,F,D12,L,串行数据(2级),SDM,A5,F,串行数据(2级),IPC,B2,G,串行数据(2级),B5,M,C2,深绿色,浅蓝色,深蓝色,灰色,浅绿色,紫色,A,串行数据(2级),收音机E&C,16,2,14,G203,G203,接地分布,E1,4,5,深绿色,黑色,黑色,数据连接插头DLC,S230,S211,接头组件SP205,检查通信线路，动力系统控制模块,PCM,插头,C1,的,58,脚是数据输出端，它通过接头组,SP205,的,B,脚接至二级数据线上；同时，诊断插头,DLC,的,2,脚也接至接头组,SP205,的,A,脚,(,数据线,),。,检查时，应测量,PCM,的,58,脚与,DLC,的,2,脚是否断路。,断开,PCM,接线插头，测量插座,C1,的,58,脚与诊断插头,DLC,的,2,脚间电阻值为,O,，,说明与,PCM,相连的数据线正常，本故障有可能是,PCM,损坏。,更换,PCM,后，不但各仪表及指示灯工作恢复正常，而且加速不良的故障也同时排除。,上海别克轿车多路传输系统电路,当汽车多路信息传输系统的链路或通讯线路出现故障时，如：通讯线路的短路、断路以及线路物理性质引起的通讯信号衰减或失真，都会引起多个电控单元无法工作或电控系统错误动作。,链路,故障,故障机理,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讯数据信号,是否与标准通讯数据信号相符。,一辆,奥迪100轿车,的电控自动空调系统在开关接通的情况下，鼓风机能工作，但是空调系统却不制冷。,故障实例1,故障现象,通过观察，发现空调压缩机的电磁离合器不吸合，但发动机工作正常,。,检查电磁离合器线路的电阻值，电阻值符合规定值，检查空调控制单元的输出端没有输出信号。,此时用故障阅读仪读取发动机控制系统和空调控制系统的故障代码，均无故障代码。,故障检测,用故障阅读仪读取空调控制单元的数据流，发动机的转速数据为零。,由于发动机工作正常，因此发动机控制单元接收的发动机转速信号应该正常,检查发动机控制单元和空调控制单元之间的通讯线路，发现两者之间的专速通讯线的接脚变形造成链路断路，修复接插件后故障排除。,2002款直列6缸大切活基越野车，无法起动。,故障实例2,故障现象,故障检测,翻开点火开关，发现：,仪表板上的仪表照明灯全亮仪表板照明灯的开关并未翻开,仪表板上的ABS故障指示灯、发动机故障指示灯、平安气囊故障指示灯及点火钥匙防盗指示灯均长亮不熄；,并且注意观察到顶置信心中心屏幕上面的温度显示为虚线正常情况下应该显示车外实际温度，罗盘方向显示为N北方与车辆实际方向一致；,转动点火钥匙，启动发动机，发动机启动约2s后熄火，关闭点火开关，重新启动发动机情况依旧。,分析认为，虽然上述故障指示灯均点亮，但这些系统同时均有故障的可能性是非常小的。,用DRB故障诊断仪对车载电控系统进行检测,DRB故障诊断仪可以和动力控制模块PCM进行通讯联络，并显示两个故障代码：,故障代码,1766,未收到,SKIM,总线信息；,故障代码,1767,未收到机械仪表总线信息。,但当用DRB故障诊断仪测试其他电控系统时却发现DRB故障诊断仪与以下均无法进行数据交换和通讯联络：,点火钥匙防盗SKIM,电子机械仪表EMIC,顶置信息中心CVI,制动防抱死ABS,平安气囊SRS,红外自动空调模块AZC,车身控制模块BCM等,对于这种现代车辆电子系统大面积出现故障的现象，根本上可以确定是车载网络系统的故障。,2002款大切诺基车载网络系统的根本构成,有PCI和SCI两套相互独立的网络通讯系统，PCI系统为单线制主工作系统，SCI系统为双线制辅助系统。,DLC,经询问车主得知，该车该车故障发生前曾经拆过仪表板,再结合发动机启动2s后就熄火的现象看，此车的故障应该是与SKIM有关,用DRB故障诊断仪从动力控制模块PCM中读得的故障代码1766未收到SKIM总线信息也显示与SKIM有关,动力系统控制模块PCM中的故障代码1767未收到机械仪表总线信息显示与仪表电子机械仪表EMIC通讯中断,因此决定从检查仪表板、防盗SKIM和总线系统进行故障排查。,按照上述思路，首先检查了SKIM的电源线和搭铁线，均没有发现问题，在检查SKIM的PCI通讯线到16针数据诊断连接器DLC间的线路时出现问题。,拆卸SKIM模块的线束连接器，用万用表检查线束中的PCI通讯线路黄紫色线，发现该线有搭铁现象。,拆下仪表板左侧支架，发现该线束中的两条电线居然被支架压扁，其中SKIM模块的PCI通讯线黄紫色线的绝缘层已经被仪表板左侧支架压破，使该线路与铝制仪表板左侧支架搭铁，也正是由于该线的搭铁造成了PCI通讯网络系统整体失效。,用绝缘胶布包扎好被仪表板左侧支架压扁的两条线路，重新装好SKIM模块线束及仪表板左侧支架后，用DRB故障诊断仪去除故障代码后重新起动车辆，一切正常，故障排除。,故障分析,在本故障中：,由于SKIM通讯线路的搭铁导致PCI通讯网络系统整体失效，最终造成DRB故障诊断仪与除动力控制模块以外的其他各个控制模块的通讯联络均中断因为这些控制模块均只用PCI系统进行通讯联络。,而当各个控制模块自诊断出各自系统出现故障后，都各自使各自系统仪表板上的故障指示灯长亮，并造成车辆多系统出现异常故障。,由于PCM未收到SKIM的点火钥匙确认的反响信息，所以在发动机启动时，车辆的点火防盗系统程序启动，这种情况下系统只允许发动机运转2s。,由于SCI通讯系统并无故障，所以DRB故障诊断仪可以通过SCI通讯系统与动力控制模块PCM进行数据交换，因此，用DRB故障诊断仪可以从DLC读到动力控制模块内存储的故障代码信息。,通过对以上三种汽车多路信息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。,小结,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假设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,1,CAN 总线的 DSO 波形,第八讲,实验二：BORA轿车车载网络结构和故障检测,进口车系CAN数据传输系统及其维修一,2,CAN 总线：对地短路,3,CAN 总线：对正极短路,4,CAN 总线：高位线/低位线之间短路,5,CAN 总线：睡眠模式,Gate-way,系统,CPU-Dash panel,DATA-Gateway,DIAGNOSE-Gateway,CAN-,动力总线,K-Wire to,自诊断接口,控制单元,地址码:,19,CAN-,舒适总线,I-Pump,( V6 TDI ),Engine,Automatic Transm.,ABS,Airbag,Steering,Sensor,CAN-,Drive train,Door CU,LF,Door CU,RF,Door CU,RR,Door CU,LR,ZM,Centr.Lock,Memory,Low -,Speed,Gateway,Mod. 2000,Mod. 200,1,I-Pump,( V6 TDI ),Engine,Gear box,ABS,Airbag,Steering,Sensor,CAN-,Drive train,Radio,RNS,DSP,MFS,SU fuel tank W8,Climatronic,Door CU,LF,Door CU,RF,Door CU,RR,Door CU,LR,ZM / ZV,Memory,seats,CAN-,Comfort,CAN-,Comfort,CAN-Infotainment,Gateway,19 20,27 28,8 9,Connector T 32b,(,green,),Diagnosis connector,K-wire,25,Connector T 32a,(,blue,),CAN,CAN - Drive train,CAN-Comfort,7,8 9,Gate-way,系统,系统有登陆保护程序,Gate-way,系统,Converter,只有通过自诊断接口，借助自诊断仪器内的登陆程序，才可激活,CAN,总线的自诊断程序，来完成自诊断功能,.,Gate-way,系统,Converter,Login CD,Gate-way,系统,DDM接收点火开关信息；发出开窗信息,右前窗电动机,右后窗电动机,PDM,接收开窗信息,左前窗开关,右前窗开关,左后窗开关,右后窗开关,左前窗电动机,左后窗电动机,BCM,发出点火开关信息,PCI总线,PCI总线,