(1)为什么要采用数据总线3 b0 d. [2 G' M+ I5 K- g; X
7 g6 w: L9 [. R2 {4 Z我们知道,汽车两块电脑之间的信息传递,有几个信号就要有几条信号传输线(信号传输线的接地端可以采用公共回路),例如,宝来轿车发动机电控单元J220与自动变速器电控单元J217之间就需要有5条信号传输线。如果传递信号项目多还需要更多的信号传输线,这样会导致电控单元针脚数增加、线路复杂、故障率增多及维修困难。2 {2 \# J+ P& ]( w b8 ~! M9 E
6 h: c* e/ d; K' w* e8 u O(2)什么是数据总线
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/ j* r' g j6 s9 E4 ?一辆汽车不管有多少块电控单元,不管信息容量有多大,每块电控单元都只需引出两条线共同接在两个节点上,这两条导线就称作数据总线。以前各电控单元之间好比有许多人骑着自行车来来往往,现在是这些人乘坐公共汽车,公共汽车可以运输大量乘客,故数据总线亦称BUS线。0 B! c( B' p1 q& E4 R
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(3)什么是CAN协议, _( K5 y+ x7 J. b
/ `6 }& P5 g# ~( |电子计算机网络用电子语言来说话,各电控单元必须使用和解读相同的电子语言,这种语言称“协议”,汽车电脑网络常见的传输协议有数种。宝来车装用博世公司产品,数据总线采用CAN协议,这个协议是由福特、Internet与博世公司共同开发的高速汽车通信协议。CAN是Controller
& o7 u6 c$ L3 K* X4 aArea Network(控制单元区域网络)的缩写,意思是控制单元通过网络交换数据。
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(4)CAN数据传输系统的优点5 N/ `: i( L! | `
数据总线与其他部件组合在一起就成为数据传输系统,CAN数据传输系统的优点是:* o8 K' W3 @) f; A7 ~: \
①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。
8 k( a0 z0 m9 p5 A$ P; E! k②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。6 c1 e& g( ~- |1 h9 }
③如果系统需要增加新的功能,仅需软件升级即可。
, c/ X1 L4 W$ m④各电控单元的监测对所连接的CAN总线进行实时监测,如出现故障该电控单元会存储故障码。. S: ?5 I! z* a
⑤CAN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。
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2.CAN数据传输系统构成及工作原理
) a6 u$ B9 Q4 J, p(1)CAN数据传输系统构成7 y2 _8 a6 r3 W8 v6 p5 F
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CAN数据传输系统中每块电脑的内部增加了一个CAN控制器,一个CAN收发器;每块电脑外部连接了两条CAN数据总线。在系统中作为终端的两块电脑,其内部还装有一个数据传递终端(有时数据传递终端安装在电脑外部)。
2 L; J. t# x* a(2)各部件功能& A' d! Z. B1 i
①CAN控制器作用是接收控制单元中微处理器发出的数据,处理数据并传给CAN收发器。同时CAN控制器也接收收发器收到的数据,处理数据并传给微处理器。
5 [" J1 P8 }( U$ t②CAN收发器* q! ^# ^: m' `: f& ]) J. g% n
是一个发送器和接收器的组合,它将CAN控制器提供的数据转化成电信号并通过数据总线发送出去,同时,它也接收总线数据,并将数据传到CAN控制器。
" M/ W. N' c# l5 [& \③数据传递终端 实际是一个电阻器,作用是避免数据传输终了反射回来,产生反射波而使数据遭到破坏。
! [4 P* m7 I8 `0 s7 Y④CAN数据总线, c4 ^& R. U6 _! n( n/ N7 ?" E: m
用以传输数据的双向数据线,分为CAN高位(CAN-high)和低位(CAN—low)数据线。数据没有指定接收器,数据通过数据总线发送给各控制单元,各控制单元接收后进行计算。为了防止外界电磁波干扰和向外辐射,CAN总线采用两条线缠绕在一起(图2),两条线上的电位是相反的,如果一条线的电压是5V,另一条线就是0V,两条线的电压和总等于常值。通过该种办法,CAN总线得到保护而免受外界电磁场干扰,同时CAN总线向外辐射也保持中性,即无辐射。
+ a, X, b Y, l1 q1 l3 e* J8 f(3)数据传递过程1 Z* X# a2 A( h6 h8 U6 B$ y
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例如:发动机电脑向某电脑CAN收发器发送数据,该电脑CAN收发器接收到由发动机电脑传来的数据,转换信号并发给本电脑的控制器。CAN数据传输系统的其他电脑收发器均接收到此数据,但是要检查判断此数据是否是所需要的数据,如果不是将忽略掉。+ m, G3 z* o. G+ D" r
$ z6 M y+ Y4 f* x: ]$ |3.动力CAN数据传输系统
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(1)动力CAN数据传输系统的组成
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动力CAN数据总线连接3块电脑(图4),它们是发动机、ABS/EDL及自动变速器电脑(动力CAN数据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑)。总线可以同时传递10组数据,发动机电脑5组、ABS/EDL电脑3组和自动变速器电脑2组。数据总线以500kbit/s速率传递数据,每一数据组传递大约需要0.25ms,每一电控单元7~20ms发送一次数据。优先权顺序为ABS/EDL电控单元→发动机电控单元→自动变速器电控单元。
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/ o# r: a% ? U6 A, a$ V在动力传动系统中,数据传递应尽可能快速,以便及时利用数据,所以需要一个高性能的发送器,高速发送器会加快点火系统间的数据传递,这样使接收到的数据立即应用到下一个点火脉冲中去。CAN数据总线连接点通常置于控制单元外部的线束中,在特殊情况下,连接点也可能设在发动机电控单元内部。% Q# f/ Q% b, w, a; p
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Re: CAN数据传输系统的原理$ C6 @- x/ e0 n. U S# l6 I
5 | M# C) Y- ?( O故障现象:一辆上海大众波罗(POLO)轿车(车身编码为LSVFA49J822044665,配备手动变速器和两前门电动窗,无中控门锁),在某装饰部加装一套防盗器和中控门锁后,出现电动车窗无法工作现象。4 i) Y) p# t W4 a* k
故障检测与排除:首先连接VAG 1552故障阅读仪,输入09地址码(车载网络管理系统控制单元),利用02功能(查询故障存储器)读取故障代码,得到两个偶发性故障代码:一个是电源电压太低;一个是CAN网络线断路。利用05功能(清楚故障存储器)清除故障代码后,再利用02功能(查询故障存储器)读取故障代码,没有故障代码存在。利用06功能(结束输出),再输入19(数据总线控制单元),利用02功能(查询故障存储器)读取故障代码,没有故障代码。再输入46(舒适系统),利用02功能(查询故障存储器)读取故障代码,读得的故障代码是01330,含义是:Convenience Syscontral Unit-T393 Power Supply Too Samall(舒适系统中央控制单元-T393电源供给太小)。利用05功能(清楚故障存储器)清除故障代码后,再利用02功能(查询故障存储器)读取故障代码,没有故障代码存在。按压车窗开关,没有反应。" k' u M: [- ^9 i% D; p) I
再输入09地址码读取电脑版本为:$ u( A( J' s. U- V' F; f, r
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1S320 j- ^! h5 O( B$ I/ V- a8 S2 v/ K3 \! J, c
Coding 09216 WSC 00000+ y# S3 n5 c. \
发现电脑编码不对,该车的电脑编码应该是17566,而读得的结果为09216。利用VAG1552故障阅读仪进入07(编码),输入17566。退出再进入19读版本,发现数据总线编码为00014,是正确的。
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2 k7 v# | l' m* Y9 l退出输入46地址码读取电脑版本为:' k! R6 I. P" {, ~( ?; i
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) Q S$ Z Z8 E3 n/ F# r8 N3Bkomfortgert 0001
) E4 S/ s7 F! n7 C o# MCoding 01024 WSC 12345
# {5 F- V# U: z4 P9 s* q& C" N发现该编码也不对,该电脑编码应该是00067,而读得的结果为01024。利用VAG1552故障阅读仪进入07(编码),输入00067。" w. K. ?! w' _7 C+ j, L
退出系统,按压电动车窗开关,电动车窗工作正常。1 ]- H3 Q2 k0 ]" _# |: e$ g
故障分析:该车故障的真正原因是电脑编码错误,为什么会导致电脑编码错误呢?分析造成电脑编码错误的原因时,发现在是在装饰部安装防盗器和中控门锁时,他们用试灯测量电脑管脚,可能是装防盗器时查找某个信号或电源时,误把试灯接头插入诊断导线K线或L线。错误地给电脑一个编码信号,从而导致次故障。
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现在汽车已经进入高科技时代,因此出现故障不要盲目用试灯测量。因为很多汽车现在都是网络传输,如POLO轿车在德国装备了15块电脑,上海大众(POLO)轿车装备14块电脑,全部电脑都是网络传输,数据共享,因此在故障检修时一定要倍加小心。9 D7 [- b! H3 ` G
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罗斯威尔CAN分析仪汽车CAN数据采集演示视频% s# c5 {5 l3 a9 Y) s
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罗斯威尔CAN分析仪汽车CAN数据采集演示1_超清.mp4
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