汽車(chē)CANBUS控制系統(tǒng)培訓(xùn)課件動(dòng)力總線主要特征速率500000BPSHIGHSPEEDCANBUS傳輸1比特持續(xù)時(shí)間0002MSEC無(wú)信息傳輸模式的基本電壓對(duì)地25V信息傳輸周期在720毫秒之間這取決于當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速因?yàn)橄鄬?duì)于曲軸轉(zhuǎn)角傳輸周期是固定的時(shí)間線色CANH桔黑CANL桔棕線徑035MM2節(jié)點(diǎn)CANHCANL無(wú)單線工作模式發(fā)動(dòng)機(jī)與ABS控制單元之間的兩條總線不能斷路但其它控制單元總線斷路后其余仍可工作A121A122舒適總線主要特征速率100000BPS傳輸1比特持續(xù)時(shí)間0010MSEC無(wú)信息傳輸模式的基本電壓CANH0VCANL5V12V信息傳輸周期每20毫秒線色高位CANH桔綠低位CANL桔棕線徑035MM2節(jié)點(diǎn)CANHCANL舒適總線可以單線工作A146A147信息總線主要特征速率100000BPS傳輸1比特持續(xù)時(shí)間0010MSEC無(wú)信息傳輸模式的基本電壓CANH0VCANL5V12V信息傳輸周期每20MSEC線色HIGHWIRECANHORANGELILACLOWWIRECANLORANGEBROWN線徑035MM2節(jié)點(diǎn)CANHCANL舒適總線可以單線工作A178A1798測(cè)量動(dòng)力系統(tǒng)終端電阻拆開(kāi)電瓶5分鐘后如圖示方法測(cè)量終端電阻約60拆開(kāi)帶終端電阻的控制單元顯示必須變化到120舒適信息總線系統(tǒng)不能測(cè)量ECUABSTERMINALRESISTORS終端電阻終端電阻在發(fā)動(dòng)機(jī)電腦內(nèi)部終端電阻在ABS電腦內(nèi)部傳送安全性和故障處理典型故障1CANLOW斷路示波儀判斷典型故障2CANHIGH斷路示波儀判斷汽車(chē)電氣控制系統(tǒng)制作馮健CAN總線控制技術(shù)CANBUS總線控制技術(shù)例如帕薩特B501VAG5發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元自動(dòng)變速器控制單元無(wú)CANBUS需要5條信號(hào)線例如帕薩特B501VAG5有CANBAS只需2條總線數(shù)據(jù)總線有何好處1控制單元之間的數(shù)據(jù)交換都在同一平臺(tái)上進(jìn)行這個(gè)平臺(tái)稱為協(xié)議2可以很方便地實(shí)現(xiàn)用控制單元對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制如控制ESP3可以很方便的加裝選擇裝置4CAN總線是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)可以與各種傳輸媒質(zhì)進(jìn)行適配如銅線和光纖導(dǎo)線5對(duì)控制單元的診斷可以通過(guò)K線來(lái)進(jìn)行有時(shí)也可以通過(guò)CAN線來(lái)進(jìn)行診斷虛擬K線控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN數(shù)據(jù)總線可以比作公共汽車(chē)公共汽車(chē)可以運(yùn)輸大量乘客CAN數(shù)據(jù)總線包含大量的數(shù)據(jù)信息CANBUS總線控制技術(shù)從中央控制單元到網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)一個(gè)中央控制單元三個(gè)中央控制單元三個(gè)控制單元和總線控制TDI柴油噴射電腦發(fā)動(dòng)機(jī)電腦自變箱電腦ABS電腦安全氣囊電腦方向盤(pán)轉(zhuǎn)角信號(hào)高速總線前左門(mén)電腦前右門(mén)電腦后右門(mén)電腦后左門(mén)電腦舒適電腦座椅記憶低速總線網(wǎng)關(guān)電腦執(zhí)行協(xié)議KWP2000K線2001以前大眾車(chē)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)由于不同區(qū)域CANBUS總線的速率和識(shí)別代號(hào)不同因此一個(gè)信號(hào)要從一個(gè)總線進(jìn)入到另一個(gè)總線區(qū)域必須把它的識(shí)別信號(hào)和速率進(jìn)行改變能夠讓另一個(gè)系統(tǒng)接受這個(gè)任務(wù)由網(wǎng)關(guān)GATEWAY來(lái)完成2002年以后帕薩特?cái)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)儀表電腦J285網(wǎng)關(guān)電腦J533發(fā)動(dòng)機(jī)電腦自動(dòng)變速箱電腦安全氣囊電腦ABSTCSESP電腦動(dòng)力系統(tǒng)舒適系統(tǒng)左前門(mén)電腦左后門(mén)電腦右后門(mén)電腦左右門(mén)電腦舒適中央電腦座椅記憶電腦K發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)氣囊轉(zhuǎn)向角傳感器電子轉(zhuǎn)向助力GATEWAY總線控制單元開(kāi)迪車(chē)動(dòng)力總線系統(tǒng)電網(wǎng)管理電腦轉(zhuǎn)向柱開(kāi)關(guān)拖車(chē)電腦儀表電腦空調(diào)電腦開(kāi)迪車(chē)舒適總線系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)電腦雨刷器控制器司機(jī)門(mén)控制單元副司機(jī)門(mén)控制單元舒適系統(tǒng)控制單元隔離柵監(jiān)控LIN總線收音機(jī)導(dǎo)航顯示界面停車(chē)加熱開(kāi)迪車(chē)信息總線系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)診斷總線網(wǎng)關(guān)儀表總線驅(qū)動(dòng)總線舒適總線信息總線為何CANBUS分為幾個(gè)系統(tǒng)和使用不同傳輸速率CANBUS動(dòng)力BOSCH500KBITSCANBUS舒適VW100KBITSCANBUS信息VW100KBITS系統(tǒng)容量所限最多32個(gè)控制單元故障的關(guān)聯(lián)性要求例如舒適總線和信息總線歷史發(fā)展不同的速率和電壓成本問(wèn)題低速率的控制器和收發(fā)器比較便宜目前CAN總線系統(tǒng)中的信號(hào)是采用數(shù)字方式經(jīng)銅導(dǎo)線傳輸?shù)淖畲蟮姆€(wěn)定傳輸速率可達(dá)1000KBITS1M大眾和奧迪公司將最大標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率規(guī)定為500KBITS高速500KBITS滿足實(shí)時(shí)要求低速100KBITS時(shí)間要求不高低速100KBITS時(shí)間要求不高信號(hào)傳輸技術(shù)數(shù)據(jù)CANBUS最高傳播速度1MBPSISO分類(lèi)低速型低于10KBPS用于后視鏡調(diào)整電動(dòng)窗燈光照明雨刷器等稱作LIN總線低速型10125KBPS用于舒適系統(tǒng)儀表顯示等高速型125KBPS1MBPS用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制ABS傳動(dòng)控制等最多接入控制單元數(shù)32個(gè)最長(zhǎng)一根CANBUS線長(zhǎng)度40M通用版本BOSCHCAN20單位換算1BPS1BITSPERSECOND位秒8BITS位1BYTE字節(jié)1MBPS兆BPS1000KBPS千BPS1000000BPS變速箱控制單元額定發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩額定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可執(zhí)行怠速轉(zhuǎn)速控制調(diào)節(jié)超速切斷支持離合器保護(hù)離合器狀態(tài)離合器扭矩檔位變換動(dòng)作不動(dòng)作壓縮機(jī)切斷換檔桿位置行駛位置汽車(chē)車(chē)速檔位指示當(dāng)前檔位或目標(biāo)檔位發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元編碼應(yīng)急運(yùn)行程序自診斷信息車(chē)載診斷狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速額定怠速轉(zhuǎn)速實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩冷卻液溫度強(qiáng)制減檔信息加速踏板位置制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)制動(dòng)踏板開(kāi)關(guān)進(jìn)氣溫度CCS狀態(tài)定速巡航CCS額定車(chē)速海拔高度信息空調(diào)壓縮機(jī)狀態(tài)應(yīng)急運(yùn)行程序自診斷信息ABSESP控制單元TCS要求EBC要求ABS應(yīng)用EDL介入ESP介入車(chē)輪轉(zhuǎn)速左前車(chē)輪轉(zhuǎn)速右前車(chē)輪轉(zhuǎn)速左后車(chē)輪轉(zhuǎn)速右后CAN高CAN低變速箱控制單元發(fā)送信息變速箱控制單元接受和計(jì)算信息CANBUS信息交換注TCS驅(qū)動(dòng)力控制EBC發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)力控制EDL電子差速器鎖止ESP電子穩(wěn)定程序網(wǎng)絡(luò)原理基本系統(tǒng)由多個(gè)的控制單元組成這些控制單元必須通過(guò)所謂收發(fā)器發(fā)射接受放大器并聯(lián)在總線導(dǎo)線上所有控制單元地位均相同稱為多主機(jī)結(jié)構(gòu)原則上CAN總線上用一條導(dǎo)線就足已滿足要求了但是在該總線系統(tǒng)上還是配備了第二條導(dǎo)線在這個(gè)第二條導(dǎo)線上信號(hào)是按相反的順序傳送的這樣可以抑制外邊干擾CAN數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳遞類(lèi)似于電話會(huì)議對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)感興趣的用戶就會(huì)利用該數(shù)據(jù)而其他用戶則選擇忽略信息交換想要交換的數(shù)據(jù)稱為信息每一個(gè)控制單元均可以接受和發(fā)送信息1800RPM在發(fā)送過(guò)程中二進(jìn)制值先被轉(zhuǎn)換成連續(xù)的比特流該比特流通過(guò)TX線發(fā)送線到達(dá)收發(fā)器放大器收發(fā)器將比特流轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電壓值最后這些電壓值按時(shí)間順序依次被傳送到CAN總線的導(dǎo)線上在接受過(guò)程中這些電壓值經(jīng)收發(fā)器又轉(zhuǎn)換成比特流再經(jīng)RX接受線傳至控制單元控制單元將這些二進(jìn)制連續(xù)值轉(zhuǎn)換成信息自動(dòng)箱控制單元ABS控制單元發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元123優(yōu)先權(quán)動(dòng)力系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線優(yōu)先權(quán)控制單元信息傳遞1234ABSEDL控制單元發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元自動(dòng)箱控制單元發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速節(jié)氣門(mén)位置爆振冷卻液溫度車(chē)速檔位信號(hào)齒輪轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)干預(yù)數(shù)據(jù)使用優(yōu)先權(quán)CANBUS硬件終端電阻傳輸線J217帶控制器和收發(fā)器的控制單元J220帶控制器和收發(fā)器的控制單元控制器收發(fā)器兩個(gè)終端電阻兩條傳輸線終端電阻部件功能控制器接收在控制單元微處理器中傳遞的數(shù)據(jù)信號(hào)然后傳遞它們到收發(fā)器并能反向傳遞收發(fā)器一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器的組合收發(fā)器將從控制器接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成能夠通過(guò)CANBUS傳遞的電信號(hào)并能反向傳遞傳輸線被用于雙向傳輸數(shù)據(jù)的導(dǎo)線CANHIGH高位CANLOW低位終端電阻是一個(gè)電阻器防止數(shù)據(jù)傳輸終了時(shí)被反射回來(lái)產(chǎn)生波形疊加破壞數(shù)據(jù)總線型連接具有安裝在控制單元內(nèi)部或外部星型連接不具有數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程提供數(shù)據(jù)相應(yīng)控制單元向CAN控制器提供須發(fā)送的數(shù)據(jù)檢查數(shù)據(jù)收到信號(hào)的控制單元評(píng)估該信號(hào)是否與其功能有關(guān)使用數(shù)據(jù)如果接收到數(shù)據(jù)是相關(guān)的控制單元接受并處理否則忽略發(fā)射數(shù)據(jù)CAN收發(fā)器接收CAN控制器傳來(lái)的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞接收數(shù)據(jù)CANBUS網(wǎng)絡(luò)中所有其它控制單元作為潛在的接收器CANBUS線控制單元1控制單元2控制單元3控制單元4數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù)檢查數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)檢查數(shù)據(jù)檢查數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)發(fā)射數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù)檢查K線用于在自診斷時(shí)連接VAS檢測(cè)儀的控制單元控制單元接受來(lái)之傳感器的信號(hào)并將其處理后再發(fā)送到執(zhí)行元件上CAN構(gòu)件用于數(shù)據(jù)交換分為兩個(gè)區(qū)一個(gè)是接受區(qū)一個(gè)是發(fā)送區(qū)CAN構(gòu)件一般集成在控制單元的微控制器芯片中通過(guò)接受油箱或發(fā)送油箱與控制單元相連CANBUS的收發(fā)器如圖所示使用一個(gè)電路進(jìn)行控制這樣也就是說(shuō)控制單元在某一時(shí)間段只能進(jìn)行發(fā)送或接受一項(xiàng)功能邏輯1所有控制器的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)總線電平為5VOR35VCANBUS未通訊邏輯0某一控制器閉合總線電平為0伏CANBUS進(jìn)行通訊2個(gè)以上控制器所組成的CANBUS系統(tǒng)當(dāng)用2個(gè)以上的控制器連接在CANBUS總線上如圖所示用邏輯1來(lái)表示斷開(kāi)和用邏輯0表示閉合不考慮其他總線規(guī)則情況下總線會(huì)出現(xiàn)下圖的情況1任何開(kāi)關(guān)閉合總線上的電壓為0伏2所有開(kāi)關(guān)斷開(kāi)總線上的電壓為5伏因此1只要任何一個(gè)控制器激活則總線激活2所有控制器關(guān)閉總線處于未激活狀態(tài)激活的總線稱為顯性電平未激活的總線電平稱為隱形電平功能CAN收發(fā)器安裝在控制器內(nèi)部同時(shí)兼具接受和發(fā)送的功能將控制器傳來(lái)的數(shù)據(jù)化為電信號(hào)并將其送入數(shù)據(jù)傳輸線數(shù)據(jù)傳輸終端是一個(gè)電阻防止數(shù)據(jù)在線端被反射以回聲的形式返回影響數(shù)據(jù)的傳輸數(shù)據(jù)傳輸線雙向數(shù)據(jù)線由高低雙絞線組成數(shù)據(jù)格式CAN當(dāng)前CAN20版每個(gè)信息由七個(gè)部分構(gòu)成這就是信息的基本框架稱為數(shù)據(jù)域開(kāi)始域1位控制域6位數(shù)據(jù)域64位安全域16位檢驗(yàn)域2位結(jié)束域7位狀態(tài)域12位開(kāi)始域1位信息格式的開(kāi)始將要發(fā)數(shù)據(jù)往CANBUS標(biāo)志大小為一位狀態(tài)為顯性1狀態(tài)域12位數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)大小為12位純數(shù)據(jù)控制域檢查域6位表示數(shù)據(jù)的大小即字節(jié)長(zhǎng)度顯示數(shù)據(jù)域中包含的信息項(xiàng)目數(shù)據(jù)域64位被傳遞到其他控制單元的信息所在位置此信息被傳到其他控制單元安全域16位發(fā)射數(shù)據(jù)和接收信息的控制單元檢查和比較傳遞數(shù)據(jù)所發(fā)生變化的錯(cuò)誤檢測(cè)傳遞數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤檢驗(yàn)域2位每個(gè)控制單元通過(guò)這兩位被確認(rèn)已經(jīng)正確接受信息否則將重發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)束域7位通過(guò)7位隱形0顯示