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姓 名:尚京伟身份证号:技能等级:高级技师日 期:二

CAN总线构成与常见故障分析

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0一三年十月二十七日

内容摘要:

车辆

CAN总线系统的出现,标志着多用途、广泛的电控系统在车

辆上的应用和兼容得以实现,使用CAN总线系统连接车辆上的各电控单元,多种用途的电控单元间不再独立存在,稳定、准确、快速实现各电控单元的即时通讯和信息共享,车辆智能化控制向前迈出长足的一步。

关键词:

构成 工作原理 公交车上应用 故障分析

目录:

一、CAN总线构成 (一)、硬件 (二)、工作特点 (三)、工作原理 二、常见故障分析 (一)、模块兼容性 (二)、布局要求 (三)、设计理念 三.结束语 参考文献

CAN总线全称为--控制器局域网(Controller Area Network,简称CAN)。是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线是为解决现代汽车中众多电控模块(ECU)之间的数据交换而开发的一种串行数据总线,能有效的支持具有很高安全等级的分布实时控制。在汽车电子行业中,使用CAN总线连接发动机控制单元,变速器控制单元,铰接控制单元,ABS控制单元,高度悬挂控制单元等。稳定、准确、快速实现各电控单元的即时通讯和信息共享,其传输速度通常标准为波特率256Kbps。 一、CAN总线构成 (一)、硬件

CAN总线是由传输媒体与一系列电控模块(ECU)构成。传输媒体为屏蔽双绞线, 其中两条绞线被称为CAN-H(高)和CAN-L(低)负责连接各模块通讯,外部屏蔽线抵抗信号干扰,必须单点搭铁,屏蔽线接车身地,其它各个电控单元屏蔽地接口悬空。SAE J1939协议规定,为减小信号干扰,主CAN线长度不超过40米,支CAN线长度不超过1.5米。 (二)、工作特点

1.数据共享--通过CAN总线的数据交换,使各电控单元间产生了联系,配合更精密流畅,数据稳定可靠。

2.采用CAN总线技术,模块间的信号传递仅需要屏蔽双绞线,车上除掉总线外,其它所有纵行于车身的线路都可以不用,节省布线成本。

3.模块在线故障诊断--CAN总线能对整个系统的模块进行管理,监测其运行状态;能采集车身上一些传感器信号并监测其运行状态;能对CAN总线模块进行数据修改,改变传感器工作状态;能实时监测车辆上所布置,与CAN总线模块有通讯的各电控单元通信是否正常,并且能够显示故障代码。

4.可作为行使信息数据记录仪,以年/月/日的方式记录实时日期;以时/分/秒或的方式记录实时时钟,连续记录24小时数据,记录时间允许误差在±5秒以内,能持续记录并存储停车前20秒实时时间车辆在行驶过程中,行驶里程、车速、发动机转速、机油压力、水温、压缩空气压力、制动时间、门控开关、有数据交换的各电控单元故障记录等,国标规定记录次数至少为每秒10次。 (三)、工作原理

CAN总线模块就是特定的数据采集、显示、控制单元。数据交换--信号电平和位表示:静态时是2.5V,用CAN_H高(3.5V)比CAN_L低(1.5V)表示的逻辑0被称为显形位,而用CAN_L(3.5V)比CAN_H(1.5V)表示的逻辑1叫做隐性位。CAN总线数据分为模拟量和数字量,模拟量是由相应的传感器测量得到,并将得到的信号经过处理,再通过A/D设备转换成数字信号,最后由处理器MCU将数据处理成CAN报文并发送到总线上。模拟量最终的值显示在指针表阵列中。如车速、转速、水温、气压等。 二、常见故障分析

目前北京公交集团运营的车辆,70%以上采用CAN总线系统,其中以威帝、欧科佳、中科正方CAN总线系统应用最为广泛。下面仅以应用最多的,哈尔滨威帝CAN总线系统在公交车上的应用为例,做常见故障分析。

公交车辆特点是车辆超长,大多在10米以上,20米以内;多拉快跑,铰接车辆居多;为保证舒适便捷性,多采用低底盘结构;主要控制系统包括发动机、变速器、铰接系统、高度控制、ABS制动等。公交铰接车辆CAN总线系统由仪表模块、开关控制模块、前顶控模块、前灯模块、前控模块、管理模块、胎压检测模块、中控模块、后顶控模块、后灯模块、后控模块、桥模块构成 。 通电状态:CAN-H、CAN-L均有2.5V左右供电电压,CAN-H略高于CAN-L;断电状态:CAN-H、CAN-L之间有60Ω电阻值,两个终端120Ω电阻各内置集成在仪表模块和后控模块中。 (一)、模块兼容性

故障现象:京华BK6150K车型某车报修内容--开箱灯不受控,开关车门不受控。 故障检查:检查仪表模块故障显示,仪表模块有现行故障码,故障显示--模块数据冲突。由于不知道是哪一块模块数据问题,所以连接笔记本与管理模块,使用CANBUS系统检查各模块数据,发现后顶控模块数据与前顶控模块数据相同,怀疑模块错装导致数据冲突。工作原理分析:

故障排除:拆检后顶控模块错装,更换后故障现象消失故障排除。威帝前顶控模块与后顶控模块在外包装上没有区别,名称都是:顶控模块。取前顶、后顶各一块对比,模块上名称也是顶控模块,注释相同,但在标签右上角有一处不明显的不同,其中一块有5号印刷字AD,另一块为BD,经检测AD是前顶控模块,BD