《汽车单片机与车载网络技术》课件第5章.ppt

1、第5章CAN总线传输系统 第5章CAN总线传输系统 5.1 CAN总线的传输原理总线的传输原理5.2 CAN总线的特点总线的特点5.3 宝来轿车车载网络系统的实例宝来轿车车载网络系统的实例5.4 车载网络的故障类型与诊断方法车载网络的故障类型与诊断方法5.5 车载网络的仪器检测车载网络的仪器检测5.6 CAN总线的相关故障实例总线的相关故障实例第5章CAN总线传输系统 5.1 CAN总线的传输原理总线的传输原理 数据传输总线中的数据传递就像一个电话会议：一个电话用户(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。对这个数据感兴趣的用户就会利用数据，而其他用户则选择忽略，如图

2、5-1所示。第5章CAN总线传输系统 图5-1 电话会议 第5章CAN总线传输系统 数据传输总线是车内电子装置中的一个独立系统，用于在连接的控制单元之间进行信息交换。由于自身的布置和结构特点，数据传输总线工作时的可靠性很高。如果数据传输总线系统出现故障，故障就会存入相应的控制单元的故障存储器内，然后可以用诊断仪读出这些故障。控制单元拥有自诊断功能，通过自诊断功能，人们可识别出与数据传输总线相关的故障。用诊断仪读出数据传输总线的故障记录后，可按这些信息准确地查寻故障。控制单元内的故障记录不仅可用于初步确定故障，还可用于读出排除故障后的无故障说明。第5章CAN总线传输系统 图5-2 基本车载网络系

3、统的总线连接示意图 第5章CAN总线传输系统 1信息交换信息交换用于交换的数据称为信息，每个控制单元均可发送和接收信息。用二进制值(一系列0和1)来表示信息，其中包含着要传递的物理量，例如：1800转/分的发动机转速可表示成00010101，如图5-3所示。二进制数据流也称为比特流。第5章CAN总线传输系统 图5-3 二进制数据流 第5章CAN总线传输系统 在发送过程中，二进制值先被转换成连续的比特流；该比特流通过TX线(发送线)到达收发器(放大器)；收发器将比特流转化成相应的电压值；最后这些电压值按时间顺序依次被传送到数据传输总线的导线上。在接收过程中，这些电压值经收发器又转换成比特流，再经

4、RX线(接收线)传至控制单元；控制单元将这些二进制连续值转换成信息，例如：00010101这个值又被转换成1800转/分，如图5-4所示。第5章CAN总线传输系统 图5-4 车载网络系统的数据传输 第5章CAN总线传输系统 2功能元件功能元件(1)控制单元。控制单元接收来自传感器的信号，将其处理后再控制执行元件，同时根据需要将传感器信息通过CAN发送给其他控制单元，如图5-5所示。控制单元中的重要构件有：CPU、CAN控制器和CAN收发器，另外还包括输入/输出存储器和程序存储器。第5章CAN总线传输系统 图5-5 CAN网络的构架示意图 第5章CAN总线传输系统 带有CAN收发功能的控制单元的

5、内部结构如图5-6所示。控制单元接收到的传感器值(如发动机温度或转速)会被定期查询并按顺序存入输入存储器。存储器内的传感器数据会被CPU运算处理，然后存入到输出存储器，以执行控制功能。现在，由于电控单元通过CAN控制器实现了网络传输，因此，CAN网络也成为了电控单元的输入信息来源。同时，CAN网络也成为了电控单元的信息输出对象。微控制器按事先规定好的程序来处理输入值，处理后的结果存入相应的输出存储器内，然后发送给各个执行元件。为了能够处理数据传输总线信息，各控制单元内还有一个数据传输总线存储区，用于容纳接收到的和要发送的信息。第5章CAN总线传输系统(2)数据传输总线构件。数据传输总线构件用于

6、数据交换，它分为两个区，一个是接收区，一个是发送区，如图5-6所示。数据传输总线构件通过接收邮箱(接收信息存储器)或发送邮箱(发送信息存储器)与控制单元相连。该构件一般集成在控制单元的微控制器芯片内。第5章CAN总线传输系统 图5-6 控制单元的内部结构 第5章CAN总线传输系统(3)收发器。收发器就是一个发送/接收放大器。其中，发送器把数据传输总线构件上连续的比特流(逻辑电平)转换成电压值(线路传输电平)，这个电压值适合铜导线上的数据传输；接收器则把电压信号转换成连接的比特流，这种比特流适合CPU处理。收发器通过TX线(发送导线)或RX线(接收导线)与数据传输总线构件相连，如5-7所示。RX

7、线通过一个放大器直接与数据传输总线相连，总在监听总线信号。发送器的特点是TX线与总线的耦合，如图5-8所示。这个耦合过程是通过一个断路式集流器电路来实现的，因此，总线导线上就会出现如下两种状态。第5章CAN总线传输系统 图5-7 与TX线耦合的收发器第5章CAN总线传输系统 状态1：截止状态，晶体管截止(开关未接合)；无 源：总线电平1，电阻高。状态0：接通状态，晶体管导通(开关已接合)；有 源：总线电平0，电阻低。第5章CAN总线传输系统 如图5-9所示，假设有三个收发器耦合在一根总线导线上，若开关未接合表示1(无源)，开关已接合表示0(有源)，则收发器C有源，收发器A和B无源。工作过程如下

8、：(1)如果某一开关已接合，电阻上就有电流流过，于是总线导线上的电压为0 V。(2)如果所有开关均未接合，那么就没有电流流过，电阻上就没有压降，于是总线导线上的电压为5 V。按照图5-9所示连接方式，三个收发器连接在CAN总线上的工作状态表如表5-1所示。第5章CAN总线传输系统 图5-8 总线状态的开关示意 第5章CAN总线传输系统 图5-9 三个收发器耦合在一根总线导线上 第5章CAN总线传输系统 表 5-1 三个收发器和总线状态的对应关系表 控制器 A 控制器 B 控制器 C 总线状态(电压)1 1 1 1(5 V)1 1 0 0(0 V)1 0 1 0(0 V)1 0 0 0(0 V)

9、0 1 1 0(0 V)0 1 0 0(0 V)0 0 1 0(0 V)0 0 0 0(0 V)第5章CAN总线传输系统 3CAN总线的数据传输过程总线的数据传输过程1)发送过程下面以转速传感器信息的交换过程为例，阐述数据传递的时间顺序以及数据传输总线构件与控制单元之间的配合关系，具体发送过程如图5-10所示，其工作过程如下：(1)发动机控制单元的传感器接收到转速值。该值以固定的周期到达微控制器的输入存储器内。由于该转速值还用于其他控制单元，如组合仪表，所以该值应通过数据传输总线来传递。(2)该转速值被复制到发动机控制单元的发送存储器内。第5章CAN总线传输系统(3)该信息从发送存储器进入数据

10、传输总线构件的发送邮箱内。如果发送邮箱内有一个实时值，那么该值会由发送特征位(举起的小旗示意有传输任务)显示出来。将发送任务委托给数据传输总线构件后，发动机控制单元就完成了此过程中的任务。(4)发动机转速值按协议被转换成数据传输总线的特殊格式，如图5-11所示。第5章CAN总线传输系统 图5-10 发送过程 第5章CAN总线传输系统 图5-11 数据总线传输的信息格式 第5章CAN总线传输系统(5)数据传输总线构件通过RX线来检查总线是否有源(是否正在交换别的信息)，如图5-12所示，必要时会等待，直至总线空闲下来为止。如果总线空闲下来，发动机信息就会被发送出去。第5章CAN总线传输系统 图5

11、-12 总线空闲查询 第5章CAN总线传输系统 2)接收过程信息接收过程分为两步，如图5-13所示：第一步：检查信息是否正确(在监控层)；第二步：检查信息是否可用(在接收层)。第5章CAN总线传输系统 图5-13 信息接收过程 第5章CAN总线传输系统(1)信息接收。连接的所有装置都接收发动机控制单元发送的信息。该信息通过RX线到达数据传输总线构件各自的接收区。(2)信息校验。接收器接收发动机的所有信息，并且在相应的监控层检查这些信息是否正确。这样就可以识别出在某种情况下某一控制单元上出现的局部故障。所有连接的装置都接收发动机控制单元发送的信息，可以通过监控层内的CRC校验和数来确定是否有传递

12、错误。CRC是Cycling Redundancy Check的缩写，意思是“循环冗余码校验”。在发送每个信息时，所有数据位会产生并传递一个16位的校验和数。第5章CAN总线传输系统 接收器按同样的规则从所有已经接收到的数据位中计算出校验和数。随后接收到的校验和数与计算出的校验和数进行比较。如果确定无传递错误，那么连接的所有装置会给发射器一个确认回答，这个回答就是所谓的“信息收到符号”(Acknowledge，简写为ACK)，它位于校验和数后。第5章CAN总线传输系统(3)信息接收。已接收到的正确信息会到达相关数据传输总线构件的接收区。在那里来决定该信息是否用于完成各控制单元的功能。如果不是，

13、该信息就被拒收；如果是，该信息就会进入相应的接收邮箱。控制单元根据接收信号(升起的“接收小旗”)就会知道：现在有一个信息(如转速)在排队等待处理，如图5-14所示。第5章CAN总线传输系统 图5-14 信息接收判断 第5章CAN总线传输系统 组合仪表调出该信息并将相应的值复制到它的输入存储器内。至此，通过数据传输总线构件发送和接收信息的过程结束。在组合仪表内，转速经微控制器处理后控制转速表显示相应的转速。第5章CAN总线传输系统 3)CAN总线的传输仲裁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。为了避免发生这种情况，数据传输总线采用了如下的措施：(1)每个控制单元在发送

14、信息时通过发送标识符来识别。(2)所有的控制单元都是通过各自的RX线来跟踪总线上的一举一动并获知总线的状态的。第5章CAN总线传输系统(3)每个发射器将TX线和RX线的状态一位一位地进行比较。(4)数据传输总线的调整规则：用标识符中位于前部的“0”的个数代表信息的重要程度，从而就可保证按重要程度的顺序来发送信息。越早出现“1”的控制单元，越早退出发送状态，而转至接收状态，如图5-15所示，这种方法称为仲裁。仲裁规则是标识符中的号码越小，该信息越重要。第5章CAN总线传输系统 图5-15 避免数据冲突的仲裁过程 第5章CAN总线传输系统 5.2 CAN总线的特点总线的特点1CAN总线的应用状态总

15、线的应用状态现在轿车上大多使用两种CAN总线，一种是低速CAN总线，传输速率为100 Kb/s；另一种是高速CAN总线，传输速率是500 Kb/s。通过网关，低速CAN总线可以与高速CAN总线进行数据交换。两种CAN总线系统的应用状态的区别如下：(1)高速CAN数据总线通过点火开关切断，或经过短时无载运行后切断；而低速CAN数据总线由常火线供电且必须保持随时可用状态。第5章CAN总线传输系统(2)为了尽可能降低对供电网产生的负荷，在点火开关关闭后，若系统不再需要低速数据总线，那么低速数据总线就进入所谓的“休眠模式”。(3)低速CAN数据总线在某条数据线短路，或某条CAN线断路时，可以用另一条线

16、继续工作，这时会自动切换到“单线工作模式”。(4)高速CAN数据总线的电信号与低速CAN数据总线的电信号不同。第5章CAN总线传输系统 2CAN总线的链路总线的链路CAN总线是一种双线式数据总线，各个CAN系统的所有控制单元都并联在CAN数据总线上。CAN数据总线的两条导线分别叫CAN-High和CAN-Low线。两条扭绞在一起的导线称为双绞线，控制单元之间的数据交换就是通过这两条导线来完成的。(1)双绞线的铰接式连接。对于设备配置相对比较低端的车型，低速CAN数据总线和高速CAN数据总线连接的电控单元相对较少，CAN双绞线一般采用铰接式连接，即所有相同系统的CAN-H线集中铰接为一个中心接点

17、，所有相同系统的CAN-L线集中铰接为一个中心接点，如图5-16所示，其在线束中的实物连接如图5-17所示。第5章CAN总线传输系统 图5-16 CAN总线的连接 第5章CAN总线传输系统 图5-17 CAN总线的连接实物 第5章CAN总线传输系统(2)双绞线的插座式连接。对于设备配置相对比较高端的车型，低速CAN数据总线和高速CAN数据总线连接的电控单元比较多。CAN双绞线一般采用插座式连接，例如在Audi A8的03年型车中采用了两个CAN总线连接插头。连接插头分别构成了舒适系统CAN总线(低速)及驱动系统CAN总线(高速)的中央结点。各总线系统下的所有控制单元的CAN线均被连接到连接插座

18、上，如图5-18所示。连接插头的功能电路如图5-19所示。第5章CAN总线传输系统 图5-18 CAN插座连接的结构图 第5章CAN总线传输系统 图5-19 CAN插座连接的功能电路 第5章CAN总线传输系统 图5-19 CAN插座连接的功能电路 第5章CAN总线传输系统 驱动系统CAN总线和舒适系统CAN总线以星形方式接入连接插座中。一个总线系统下的部分控制单元接在右边的连接插座中，而其他部分则接在左边的连接插座中。左侧和右侧的连接插座又通过CAN电缆连接，如图5-20所示，最终将所有的舒适系统CAN总线的控制单元跟所有驱动系统CAN 总线的控制单元连接在一起。第5章CAN总线传输系统 图5

19、-20 奥迪A8上的CAN插座连接 第5章CAN总线传输系统 图5-21 连接插头的位置 第5章CAN总线传输系统 3高速高速CAN总线总线(1)高速CAN数据总线的主要联网控制单元。高速CAN数据总线的主要联网控制单元包括发动机控制单元、ABS控制单元、ESP控制单元、变速器控制单元、安全气囊控制单元、组合仪表等。各控制单元通过高速CAN数据总线的CAN-High线和CAN-Low线来进行数据交换。(2)高速CAN数据总线上的信号电压。在静止状态时，CAN-High和CAN-Low这两条导线上作用有相同的预先设定值，该值称为静电平。对于动力CAN数据总线来说，这个值大约为2.5 V。静电平也

20、称为隐性状态，CAN数据总线上连接的所有控制单元均可修改它。第5章CAN总线传输系统 在显性状态时，CAN-High线上的电压值会升高一个预定值，这个值至少为1 V；而CAN-Low线上的电压值会降低一个同样大小的值。于是在动力CAN数据总线上，CAN-High线处于激活状态，其电压不低于3.5 V(2.5 V+1 V=3.5 V)，而CAN-Low线上的电压值最多可降至1.5 V(2.5 V-1 V=1.5 V)。因此在隐性状态时，CAN-High线与CAN-Low线上的电压差为0 V，在显性状态时该差值最低为2 V，如图5-22所示。第5章CAN总线传输系统 图5-22 CAN数据总线上的

21、信号电压变化 第5章CAN总线传输系统(3)高速CAN的收发器。收发器内的CAN-High线和CAN-Low线上的信号转换控制单元是通过收发器连接到高速CAN总线上的。在这个收发器内有一个接收器，该接收器是安装在接收一侧的差动信号放大器，如图5-23所示。第5章CAN总线传输系统 图5-23 高速CAN数据总线的差动信号放大器 第5章CAN总线传输系统 图5-24 差动信号放大器内的信号处理 第5章CAN总线传输系统 差动信号放大器用CAN-High线上的电压(UCAN-High)减去CAN-Low线上的电压(UCAN-Low)，就得出了输出电压。用这种方法可以消除静电平或其他任何重叠的电压(

22、例如干扰)。(4)高速CAN数据总线差动信号放大器内的干扰过滤。由于数据总线也要布置在发动机舱内，所以数据总线会遭受各种干扰。这些干扰包括对地短路和蓄电池电压、点火装置的火花放电和静态放电。第5章CAN总线传输系统 CAN-High信号和CAN-Low信号经过差动信号放大器处理后，可最大限度地消除干扰的影响，如图5-25所示。这种差动放大技术的另一个优点是：即使车上的供电电压有波动(例如在起动发动机时)，各个控制单元的数据传递的可靠性也不会受影响。在该图上可清楚地看到这种传递的效果。由于CAN-High线和CAN-Low线是扭绞在一起的，所以干扰脉冲就总是有规律地作用在两条线上。由于差动信号放

23、大器总是用CAN-High线上的电压(3.5 V-X)减去CAN-Low线上的电压(1.5 V-X)，因此在经过差动处理后，(3.5 V-X)-(1.5 V-X)=2 V，从而差动信号中就不再有干扰脉冲了。第5章CAN总线传输系统 图5-25 差动信号放大器内的干扰过滤 第5章CAN总线传输系统 4低速低速CAN数据总线数据总线(1)低速CAN数据总线的主要联网控制单元。低速CAN数据总线的主要联网控制单元包括空调控制单元、车门控制单元、舒适控制单元、收音机和导航显示控制单元等。各控制单元通过低速CAN数据总线的CAN-High线和CAN-Low线来进行数据交换，如车窗升降、车内灯开/关、门锁

24、控制、车辆定位(GPS)等。第5章CAN总线传输系统(2)低速CAN数据总线上的信号电压。为了使低速CAN数据总线的抗干扰性强且电流消耗低，与高速CAN数据总线相比，将其做了如下一些改动。首先，使用了单独的驱动器(功率放大器)，使得这两个CAN信号不再彼此依赖。与高速CAN数据总线不同，低速CAN数据总线的CAN-High线和CAN-Low线不通过电阻相连。也就是说，CAN-High线和CAN-Low线不再相互影响，而是彼此独立工作。另外，还放弃了共同的电压。在隐性状态(静电平)时，CAN-High信号为0 V；在显性状态时，CAN-High信号大于等于3.6 V。对于CAN-Low信号来说，

25、隐性电平为5 V，显性电平小于等于1.4 V，如图5-26所示。第5章CAN总线传输系统 图5-26 低速CAN总线的信号变化 第5章CAN总线传输系统(3)低速CAN数据总线的CAN收发器。低速CAN数据总线的收发器如图5-27所示，其工作原理与高速CAN数据总线收发器的基本是一样的，只是输出的电压电平和出现故障时切换到CAN-High线或CAN-Low线(单线工作模式)的方法不同。另外，CAN-High线和CAN-Low线之间的短路会被识别出来，并且在出现故障时会关闭CAN-Low驱动器，在这种情况下，CAN-High和CAN-Low信号是相同的。第5章CAN总线传输系统 图5-27 低速

26、CAN数据总线收发器的结构 第5章CAN总线传输系统 CAN-High线和CAN-Low线上的数据传递由安装在收发器内的故障逻辑电路监控。故障逻辑电路检验两条CAN导线上的信号，如果出现故障，如某条CAN导线断路，那么故障逻辑电路会识别出该故障，从而使用另一条完好的导线(单线工作模式)。在正常的工作模式下，使用的是CAN-High减去CAN-Low所得的信号(差动数据传递)。于是，在差动信号放大器内相减后，隐性电平为-5 V，显性电平为2.2 V，因此隐性电平和显性电平之间的电压变化(电压提升)就提高到7.2 V或7.2 V以上。这样就可将干扰对低速CAN数据总线的两条导线的影响降至最低(与高

27、速CAN数据总线一样)。第5章CAN总线传输系统(4)单线工作模式下的低速CAN数据总线。如果因断路、短路或与蓄电池电压相连而导致两条CAN导线中的一条不工作了，那么就会切换到单线工作模式。在单线工作模式下，只使用完好的CAN导线中的信号，这使得低速CAN数据总线仍可工作。同时，控制单元会记录一个故障信息：系统工作在单线工作模式。第5章CAN总线传输系统 5CAN数据总线上的阻抗匹配数据总线上的阻抗匹配数据传输终端是一个终端电阻，可防止数据在导线终端被反射而产生反射波，因为反射波会破坏数据。在高速CAN系统中，终端电阻接在CAN-High线和CAN-Low线之间。标准CAN-BUS的原始形式中

28、，在总线的两端各接有一个终端电阻，如图5-28所示。第5章CAN总线传输系统 图5-28 终端电阻布置图 第5章CAN总线传输系统 图5-29 分布式终端电阻的布置图 第5章CAN总线传输系统 高速CAN系统中，CAN-High线和CAN-Low线之间的总电阻为50 70。在15号线(点火开关)断开时，可以用电阻表测量CAN-High线和CAN-Low线之间的电阻。低速系统CAN总线的特点是控制单元的负载电阻不在CAN高线和CAN低线之间，而在导线与地之间。电源电压断开时，CAN-Low线上的电阻也断开，因此不能用电阻表进行测量。第5章CAN总线传输系统 6CAN总线的电磁兼容原理总线的电磁兼

29、容原理CAN 总线采用了双绞线自身校验的结构，既可以防止电磁干扰对传输信息的影响，也可以防止本身对外界的干扰。系统中采用高低电平两根数据线，从而控制器输出的信号可同时向两根通信线发送，高低电平互为镜像。(1)抗干扰。如图5-30所示，双绞线保证外界干扰对CAN总线的两根数据线的影响基本相同。由于CAN收发器利用差动放大器对两路信号进行差运算，而差动运算能够使得外界对CAN总线的两根数据线的干扰影响自行运算抵消，因此消除了外界的干扰影响，如图5-31所示。第5章CAN总线传输系统 图5-30 外界干扰同时作用于CAN总线 第5章CAN总线传输系统 图5-31 差动放大滤除外界干扰 第5章CAN总

30、线传输系统(2)不干扰外界。如图5-32所示，双绞线保证CAN总线的两根数据线与外界任意一点之间的距离基本相同。由于CAN收发器发送到两根数据线上的信号成镜像关系，因此，CAN总线的H线的对外辐射和L线的对外辐射具有幅值相同、方向相反的特点。以上两点加起来使得CAN总线的两根数据线对外界任意一点的干扰影响可自行运算抵消。第5章CAN总线传输系统 图5-32 镜像信号抵消本身对外界的干扰 第5章CAN总线传输系统 5.3 宝来轿车车载网络系统的实例宝来轿车车载网络系统的实例一汽大众汽车有限公司生产的宝来(Bora)轿车于2001年上市。该车的驱动系统、舒适与信息系统中装用了两套CAN总线系统，如

31、图5-33所示。第5章CAN总线传输系统 图5-33 1.8 L宝来的数据总线系统 第5章CAN总线传输系统 宝来轿车的系统网关内置于仪表内，负责驱动系统CAN总线(高速)、舒适系统CAN总线(低速)和K诊断线的数据交换，如图5-34所示。CAN导线的基色为橙色；驱动系统CAN-High线上的标志色为黑色；舒适系统CAN-High线上的标志色为绿色；信息系统CAN-High线上的标志色为紫色；CAN-Low线的标志色都是棕色。第5章CAN总线传输系统 图5-34 1.8 L宝来的CAN总线系统网关结构 第5章CAN总线传输系统 1舒适CAN网络1)舒适CAN网络的组成宝来的舒适系统主要包括车外

32、后视镜调节、电动玻璃升降、中央门锁、车内灯、行李箱盖开启装置等控制功能，原车电路图见附录。2)舒适CAN网络的电路分析舒适CAN网络的简化电路如图5-35所示。驾驶员侧车门控制单元、副司机侧车门控制单元、左后车门控制单元和右后车门控制单元分别配有两路常电源。需注意的是，这两路电源的供电对象是有差别的，如S37主要负责给玻璃升降供电，而S238主要负责给门锁电机和后视镜电机供电，掌握这一点对于故障诊断很有帮助。第5章CAN总线传输系统 图5-35 宝来舒适CAN的电路简图 第5章CAN总线传输系统(1)中控门锁电路如图5-36、图5-37所示。第5章CAN总线传输系统 图5-37 中控门锁电路(

33、二)第5章CAN总线传输系统(2)电动车窗电路如图5-38所示。图5-38 电动车窗电路 第5章CAN总线传输系统(3)电动后视镜电路如图5-39所示。图5-39 电动后视镜电路 图5-39 电动后视镜电路 第5章CAN总线传输系统(4)行李箱盖开启电路如图5-40所示。图5-40 行李箱盖开启电路 图5-40 行李箱盖开启电路 第5章CAN总线传输系统(5)门控灯电路如图5-41所示。图5-41 门控灯电路 第5章CAN总线传输系统(6)背光照明电路如图5-42所示。图5-42 背光照明电路 第5章CAN总线传输系统 3)舒适CAN的自诊断检测仪解码器VAG1552可以查询故障存储器和对控制

34、模块进行编码，其功能同VAS 5051的自诊断功能相同。在诊断系统中VAS5051的“故障查询向导”功能可用于进行故障查找。由于临时性的导线开路或插头松动引起的故障也将被存储，这类故障作为偶发故障用“SP”显示。第5章CAN总线传输系统 舒适系统的典型故障码有如下几种。(1)故障码01328。表示含义：舒适系统数据总线故障。可能原因：导线或插头故障；控制模块损坏。故障排除：按照电路图检查导线和插头，若导线完好，则拔下所有的车门主插头，再依次插好，同时观察数据流；更换数据总线阻断的控制模块，因为新的故障被存储，所以这些故障码必须清除；读取数据流：显示组号012，显示区1；更换合适的控制模块。第5

35、章CAN总线传输系统(2)故障码01329。表示含义：舒适系统数据总线处于紧急模式。可能原因：导线或插头故障。故障排除：按照电路图检查导线和插头，确定导线完好后，拔下所有的车门主插头，再依次插好，同时观察数据流；更换总线阻断的控制模块，因为新的故障被存储，所以这些故障码必须清除；更换合适的控制模块；读取数据流：显示组号012，显示区1。第5章CAN总线传输系统(3)故障码01330。表示含义：舒适系统的中央控制模块(J393)损坏、供电电压过高/过低。可能原因：舒适系统的中央控制模块损坏；蓄电池损坏或没电；电压调节器损坏；发电机损坏。故障排除：更换舒适系统的中央控制模块；按照电路图检查导线和插

36、头；读取数据流：显示组号014，显示区1。第5章CAN总线传输系统(4)故障码01331。表示含义：驾驶员侧车门控制模块(J386)损坏、无通信、供电电压过高/过低。可能原因：驾驶员侧车门控制模块(J386)损坏；导线或插头故障；蓄电池损坏或没电；电压调节器损坏；发电机损坏。故障排除：更换驾驶员侧车门控制模块(J386)；按照电路图检查导线和插头；若系统正常(虽然有故障记忆)，则清除故障存储器，并执行功能检查；读取数据流：显示组号012，显示区20；可以检查是否安装了车门控制模块，并读取数据流：显示组号014，显示区1。第5章CAN总线传输系统(5)故障码01332。表示含义：前乘客车门控制模

37、块损坏、无通信、供电电压过高/过低。可能原因：前乘客车门控制模块(J387)损坏；导线或插头故障；蓄电池损坏或没电；电压调节器损坏；发电机损坏。故障排除：更换前乘客侧车门控制模块(J387)；按照电路图检查导线和插头；若系统正常(虽然有故障记忆)，则清除故障记忆，并进行功能检查；读取数据流：显示组号012，显示区20；可以检查是否安装了车门控制模块，并读取数据流：显示组号014，显示区1。第5章CAN总线传输系统(6)故障码01333。表示含义：左后车门控制模块(J388)损坏、无通信、供电电压过高/过低。可能原因：左后车门控制模块J388)损坏；导线或插头故障；蓄电池损坏或没电；电压调节器损

38、坏；发电机损坏。故障排除：更换左后车门控制模块(J388)；按照电路图检查导线和插头；若系统正常(虽然有故障记忆)，则清除故障存储器并执行功有检查；读取数据流：显示组号012，显示区3；可以检查是否安装了车门控制模块并读取数据流：显示组号014，显示区1。第5章CAN总线传输系统(7)故障码01334。表示含义：右后车门控制模块(J389)损坏、无通信、供电电压过高/过低。可能原因：右后车门控制模块(J389)损坏；导线或插头故障；蓄电池损坏或没电；电压调节器损坏；发电机损坏。故障排除：更换右后车门控制模块(J389)；按照电路图检查导线和插头；若系统正常(虽然有故障记忆)，则清除故障存储器并

39、执行功能检查；读取数据流：显示组号012，显示区3；可以检查是否安装了车门控制模块并读取数据流：显示组号014，显示区1。第5章CAN总线传输系统(8)故障码01335。表示含义：驾驶员座椅/后视位置控制模块不确定信号、无通信。特别提示：控制模块存储了座椅和后视镜的位置而且能够重新设置这些位置。可能原因：导线或插头故障；座椅记忆控制模块诊断与车门控制模块诊断无通信。故障排除：按照电路图检查导线插头；读取数据流：显示组号012，显示区4；座椅存储器有自己的K线，可以通过地址码“36”读出。第5章CAN总线传输系统 2动力动力CAN网络网络1)动力CAN网络的组成如图5-43所示，动力CAN网络主

40、要包括：发动机Motronic控制单元、自动变速箱控制单元、ABS/EDL控制单元、转向角传感器、四轮驱动控制单元、安全气囊控制单元、仪表控制单元(内置网关)。第5章CAN总线传输系统 图5-43 动力CAN网络 第5章CAN总线传输系统 2)动力动力CAN网络的电路网络的电路宝来轿车的动力CAN网络的电路图如图5-44和5-45图所示。图5-44 宝来轿车动力CAN网络的电路图(一)第5章CAN总线传输系统 图5-45 宝来轿车动力CAN网络的电路图(二)第5章CAN总线传输系统 3)动力CAN的自诊断通过组合仪表内的数据总线自诊断接口(J533)，数据总线与自诊断K线可实现数据交换。更换了

41、组合仪表后，必须对新换上的组合仪表的数据总线自诊断接口(J533)进行编码，即使已存有正确的编码也是如此。数据总线自诊断接口(J533)有一个自诊断地址。进入系统自诊断的流程如下：第5章CAN总线传输系统(1)连接故障解码器，接通点火开关，按动“PRINT”键接通打印机(键内指示灯亮)，按动“1”键选择“快速数据传递”。显示屏显示：英文显示 Rapid data transfer HELP Enter address word 中文含义 快速数据传递 帮助 输入地址码 第5章CAN总线传输系统(2)按动“1”和“9”键选择“入口”。显示屏显示：英文显示 Rapid data transfer

42、Q 19Gateway 中文含义 快速数据传递 确认 19网关 第5章CAN总线传输系统(3)按动“Q”键确认输入。显示屏显示：英文显示 Rapid data transfer Q Tester sends the address word 19 中文含义 快速数据传递 确认 检测仪发送地址码 19 第5章CAN总线传输系统(4)按动“0”键确认输入。显示屏显示：英文显示 6N0909901 Gateway K Coding WSC 中文含义 6N0909901 网关 K 编码 服务商代码 第5章CAN总线传输系统(5)按动“”键，显示屏显示：英文显示 Rapid data transfer

43、HELP Select function 中文含义 快速数据传递 帮助 选择功能 第5章CAN总线传输系统 总线系统的典型故障代码如下。(1)故障码00778。表示含义：转向角传感器(G85)无法通信。可能故障：转向角传感器通过数据总线的数据接收不正常。可能影响：与数据总线相连的系统的功能不正常。故障排除：检查数据总线自诊断接口的编码；查询ABS控制模块故障存储器并排除故障；按照电路图检查接转向角传感器的数据总线。第5章CAN总线传输系统(2)故障码01044。表示含义：控制模块编码错误。可能故障：与数据总线相连的某控制模块编码错误；与数据总线相连的某控制模块损坏。可能影响：行驶性能不良(换档

44、冲击，负荷变化冲击)；无行驶动力控制。故障排除：读取数据流；查询与数据总线相连的所有控制模块的故障存储器，并排除故障；检查并改正控制模块编码，如果需要，更换控制模块。第5章CAN总线传输系统(3)故障码01312。表示含义：数据总线损坏。可能故障：数据线有故障；数据总线在“Bus-off”状态。可能影响：行驶性能不良(换档冲击，负荷变化冲击)；无行驶动力控制。故障排除：读取数据流；检查控制模块编码；按照电路图检查数据总线；更换损坏的控制模块。第5章CAN总线传输系统(4)故障码01314。表示含义：发动机控制模块无法通信。可能故障：发动机控制模块通过数据总线的数据接收不正常。可能影响：行驶性能

45、不良(换档冲击，负荷变化冲击)；无行驶动力控制。故障排除：读取数据流；查询发动机的故障存储器并排除故障；按照电路图检查发动机控制模块数据总线。第5章CAN总线传输系统(5)故障码01315。表示含义：变速器控制模块无法通信。可能故障：变速器控制模块通过数据总线的数据接收不正常。可能影响：行驶性能不良(换档冲击，负荷变化冲击)；无行驶动力控制。故障排除：读取数据流；查询发动机控制模块的故障存储器并排除故障；按照电路图检查发动机控制模块的数据总线。第5章CAN总线传输系统(6)故障码01316。表示含义：制动控制模块无法通信。可能故障：ABS控制模块通过数据总线的数据接收不正常。可能影响：行驶性能

46、不良(换档冲击，负荷变化冲击)；无行驶动力控制。故障排除：读取数据流；查询ABS控制模块的故障存储器并排除故障；按照电路图检查ABS控制模块的数据总线。第5章CAN总线传输系统(7)故障码01317。表示含义：组合仪表内的控制模块(J285)无法通信。可能故障：控制模块数据线有故障；控制模块损坏。可能影响：行驶性能不良(换档冲击，负荷变化冲击)；无行驶动力控制。故障排除：读取数据流；查询与数据总线相连的所有控制模块的故障存储器并排除故障；按照电路图检查数据总线。第5章CAN总线传输系统(8)故障码01321。表示含义：安全气囊控制模块(J234)无法通信。可能故障：安全气囊控制模块通过数据总线

47、的数据接收不正常。可能影响：安全气囊警告灯亮。故障排除：读取数据流；查询安全气囊控制模块的故障存储器并排除故障；按照电路图检查安全气囊控制模块的数据总线。第5章CAN总线传输系统(9)故障码01324。表示含义：四轮驱动控制模块(J492)无法通信。可能故障：四轮驱动控制模块通过数据总线的数据接收不正常。可能影响：行驶性能不良(换档冲击，负荷变化冲击)；无行驶动力控制。故障排除：读取数据流；查询四轮驱动控制模块的故障存储器并排除故障；按照电路图检查四轮驱动控制模块的数据总线。第5章CAN总线传输系统 5.4 车载网络的故障类型与诊断方法车载网络的故障类型与诊断方法5.4.1 CAN-Bus总线

48、系统的故障类型总线系统的故障类型1汽车电源系统故障引起的车载网络传输系统故障汽车电源系统故障引起的车载网络传输系统故障1)故障机理车载网络传输系统的核心部分是含有通信芯片的电控模块ECM。电控模块ECM的正常工作电压在10.5 V15.0 V的范围内。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出现短暂的停滞工作，从而使整个车载网络传输系统出现短暂的无法通信。这种现象就如同在未起动发动机时，用故障诊断仪设定好要检测的传感器界面，当发动机启动时，由于电压下降导致通信中断，致使故障诊断仪又回到初始界面。第5章CAN总线传输系统 2)故障实例故障实例(1)故障

49、现象。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。(2)故障检测过程。用TECH2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(安全气囊控制模块)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。第5章CAN总线传输系统(3)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U

50、字头的故障代码为车载网络传输系统的故障代码，其车载网络联结关系如图5-46所示。通过查阅上海别克轿车的电源系统的电路图发现，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，初步断定可能是这根电源线发生间歇性断路故障。经检查发现，该电源线由于磨损导致接触不良，经过维修处理后故障排除。第5章CAN总线传输系统 图5-46 上汽通用别克轿车的多路传输电路 第5章CAN总线传输系统 2节点故障节点故障1)故障机理节点是车载网络传输系统中的电控模块，因此节点故障就是电控模块故障，包括软件故障和硬件故障。软件故障即传输协议或软件程序存在缺陷或冲突，从而使车载网络传输系统通信出现混乱或