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車(chē)載網(wǎng)絡(luò)—汽車(chē)電子控制單元全套可編輯PPT課件1-車(chē)載網(wǎng)絡(luò)-汽車(chē)電子控制單元2-車(chē)載網(wǎng)絡(luò)-綜述3-1-車(chē)載網(wǎng)絡(luò)-CAN-原理3-2-高速CAN特點(diǎn)與實(shí)例3-3-高速CAN-故障及波形4-1-低速CAN特點(diǎn)與實(shí)例4-2-低速CAN-故障及波形5-車(chē)載網(wǎng)絡(luò)-LIN6-車(chē)載網(wǎng)絡(luò)-MOST7-新型總線(xiàn)與電子電氣架構(gòu)側(cè)重于開(kāi)發(fā)單獨(dú)性的電子零部件,以改善單個(gè)機(jī)械部件的性能。第1階段:20世紀(jì)60年代至70年代側(cè)重于開(kāi)發(fā)獨(dú)立的控制系統(tǒng)第2階段:20世紀(jì)70年代至90年代汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展:廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)第3階段:20世紀(jì)90年代至今系統(tǒng)類(lèi)別電子裝置動(dòng)力控制系統(tǒng)電子點(diǎn)火系統(tǒng),電子控制燃油噴射系統(tǒng),廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng),電子控制強(qiáng)制怠速系統(tǒng),排放控制等安全與底盤(pán)電子系統(tǒng)自動(dòng)變速器,防滑差速器,動(dòng)力轉(zhuǎn)向,四輪轉(zhuǎn)向,制動(dòng)防抱死,驅(qū)動(dòng)防滑,巡航控制,懸架控制,自動(dòng)安全帶、安全氣囊,雷達(dá)防撞,倒車(chē)報(bào)警器,防盜系統(tǒng)等、自動(dòng)前照燈。車(chē)身電子系統(tǒng)電動(dòng)車(chē)窗、電動(dòng)門(mén)鎖、電動(dòng)后視鏡、電動(dòng)天線(xiàn)、自動(dòng)空調(diào)、座位調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。信息與通信系統(tǒng)電子聲音復(fù)制,聲控操作,音響,車(chē)內(nèi)計(jì)算機(jī),車(chē)載電話(huà),交通控制信息系統(tǒng),電子儀表顯示,局域網(wǎng)技術(shù)等。汽車(chē)電子控制系統(tǒng)汽車(chē)電控單元結(jié)構(gòu)
電源電路CAN-BUS系統(tǒng)
模擬量輸入通道組成
電平轉(zhuǎn)換及光電隔離電路數(shù)字量輸入
模擬量輸出
數(shù)字量輸出
電磁閥控制電路控制噴油器的輸出電路
三相步進(jìn)電機(jī)的控制示意圖瑪瑞利單點(diǎn)電腦內(nèi)部電路框圖MC68HC11F1結(jié)構(gòu)框圖
MC68HC11F168-PinPLCC封裝圖點(diǎn)火電路原理圖噴油控制電路原理圖怠速控制電路原理圖
電源部分工作原理圖繼電器部分工作原理圖O
nB
oardD
iagnosticsOBD的定義與作用OBD定義:
OBD指用于排放控制的車(chē)載診斷系統(tǒng),它具有識(shí)別可能的故障區(qū)域的能力,用儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的故障碼來(lái)顯示。-DefinedbyEuropeanUnion:70/220/EEC,aslastamendedby2001/100/ECOBDⅡ系統(tǒng)OBDI系統(tǒng)達(dá)不到日益嚴(yán)格的排放法規(guī)的要求,在美國(guó)加州大氣資源委員會(huì)(CARB)的倡導(dǎo)之下,美國(guó)汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)(SAE)制定了一個(gè)更加完善的OBD-Ⅱ系統(tǒng),并于1996年在美國(guó)強(qiáng)制實(shí)施。
(1)排放監(jiān)測(cè)功能加強(qiáng)。
(2)通用性好。OBD-Ⅱ系統(tǒng)采用了大量標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容
.①采用標(biāo)準(zhǔn)的OBD-Ⅱ16端子數(shù)據(jù)通信連接器(DLC)②標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議、診斷模式和通用的診斷儀,使診斷儀使用很方便。③統(tǒng)一的故障碼編制方法及含義,使得故障碼的識(shí)別和分析更快速。④統(tǒng)一的部件名稱(chēng)和縮寫(xiě),標(biāo)準(zhǔn)的診斷信息數(shù)據(jù)格式,使得各種信息不再混亂。(3)信息量大。故障指示燈(MIL)MIL,即MalfunctionIndicatorLamp
EOBD要求使用一個(gè)在ISO2575(1)定義的符號(hào)作為MIL。我國(guó)采用了EOBD的規(guī)定。故障指示燈(MIL)MIL,即MalfunctionIndicatorLamp1990年修訂的《清潔空氣法》要求自1996年開(kāi)始,在美國(guó)銷(xiāo)售的車(chē)輛上必須安裝OBD-II。
OBD-II法規(guī)的OBD系統(tǒng)的故障燈上多顯示為ServiceEngineSoon和CheckEngine,也常常使用一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)形狀的燈中間顯示Check字樣來(lái)表示CheckEngine
OBD-Ⅱ系統(tǒng)數(shù)據(jù)連接口每一臺(tái)具有OBD功能的車(chē)上都有一個(gè)數(shù)據(jù)連接口(DataLinkConnector),縮寫(xiě)為DLC①采用標(biāo)準(zhǔn)的OBD-Ⅱ16端子數(shù)據(jù)通信連接器(DLC)DLC的位置OBD-Ⅱ系統(tǒng)P0301故障系統(tǒng)P-----動(dòng)力系統(tǒng)B-----車(chē)身C-----底盤(pán)U------網(wǎng)絡(luò)通訊故障子系統(tǒng)0-----燃油和空氣計(jì)量1-----車(chē)身2-----底盤(pán)3------點(diǎn)火系統(tǒng)、缺火4-----輔助排放控制5-----車(chē)速控制、怠速控制6-----計(jì)算機(jī)輸出電路7------變速器8------變速器故障碼類(lèi)型0-----SAE通用故障碼1-----制造廠規(guī)定故障碼故障具體部位OBD-Ⅱ系統(tǒng)統(tǒng)一的故障碼編制方法及含義,使得故障碼的識(shí)別和分析更快速。掃描工具
OBD-Ⅱ系統(tǒng)OBD系統(tǒng)的診斷功能OBD系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)范疇決定于法規(guī)要求、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的功能以及車(chē)輛制造廠和電噴系統(tǒng)供應(yīng)商的要求。德?tīng)柛#―elphi)西門(mén)子(Simens)博世(Bosch)電裝(Denso)馬瑞利(MagnetiMarelli)OBD-Ⅱ系統(tǒng)汽車(chē)自診斷系統(tǒng)對(duì)故障的確認(rèn)方法①值域判定法
②時(shí)域判定法③功能判定法④邏輯判定法
OBD系統(tǒng)的主要診斷功能綜合部件監(jiān)測(cè)氧傳感器診斷催化轉(zhuǎn)化器診斷燃油蒸發(fā)脫附裝置流量診斷失火診斷廢氣再循環(huán)壓力診斷電子節(jié)氣門(mén)CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)數(shù)據(jù)診斷二次空氣流量診斷進(jìn)氣壓力限值診斷
OBD-Ⅱ系統(tǒng)OBD-Ⅱ隨車(chē)診斷系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)功能1.缺火監(jiān)測(cè)器缺火檢測(cè)器主要功能是判斷是否缺火、缺火的危害程度以及缺火的氣缸,并關(guān)閉噴油器。它通過(guò)測(cè)試每個(gè)氣缸做功時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化,判斷某個(gè)缸是否存在缺火。具體是當(dāng)缺火檢測(cè)器測(cè)試到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有下降,并根據(jù)曲軸位置信號(hào)和凸輪軸位置信號(hào)識(shí)別是否處于作功行程,判斷是否缺火以及缺火缸。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行人為斷火檢測(cè)的時(shí)間不要超過(guò)30s,否則會(huì)引起催化轉(zhuǎn)換器的損壞,催化轉(zhuǎn)換器過(guò)熱可能引起火災(zāi),導(dǎo)致更大的損壞。
OBDⅡ隨車(chē)診斷系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)功能2.燃油系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入燃油閉環(huán)控制時(shí),燃油系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器連續(xù)監(jiān)測(cè)短時(shí)燃油修正值(short-termfueltrim,縮寫(xiě)為STFT)和長(zhǎng)時(shí)燃油修正值(long-termfueltrim,縮寫(xiě)為L(zhǎng)TFT)的變化,如果STFT和LTFT達(dá)到修正極限,存儲(chǔ)故障碼和凍結(jié)幀數(shù)據(jù),點(diǎn)亮故障燈。如果STFT和LTFT達(dá)到修正極限,說(shuō)明混合氣空燃比偏離理論控制值14.7:1,混合氣過(guò)濃或過(guò)稀,將引起排放超標(biāo),發(fā)動(dòng)機(jī)性能下降。STFT和LTFT數(shù)值與很多因素有關(guān),它又是監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排放的重要參數(shù),所以PCM在任何一個(gè)故障碼存儲(chǔ)的凍結(jié)幀數(shù)據(jù)中都有STFT和LTFT數(shù)值,它成為維修人員分析判斷發(fā)動(dòng)機(jī)工況和診斷故障的重要信息。
OBDⅡ隨車(chē)診斷系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)功能3.綜合部件監(jiān)測(cè)器
綜合部件監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)為PCM提供輸入和PCM輸出控制的元件和電路,當(dāng)故障發(fā)生時(shí)存儲(chǔ)故障碼,點(diǎn)亮故障燈。一般在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)4s后綜合部件監(jiān)測(cè)器開(kāi)始運(yùn)行,一直到點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于OFF。綜合部件監(jiān)測(cè)器可以執(zhí)行正常狀態(tài)監(jiān)測(cè)、合理性監(jiān)測(cè)和功能監(jiān)測(cè),正常狀態(tài)監(jiān)測(cè)就是連續(xù)監(jiān)測(cè)輸入信號(hào)的變化是否在規(guī)定的范圍,判斷輸入信號(hào)電路是否有斷路、短路或搭鐵故障;合理性監(jiān)測(cè)就是通過(guò)比較相關(guān)信號(hào)之間的關(guān)系監(jiān)測(cè)輸入信號(hào)的合理性,判斷輸入信號(hào)電路是否有性能下降的故障;功能監(jiān)測(cè)就是監(jiān)測(cè)執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)電路的電壓變化,判斷輸出控制的執(zhí)行器或電路是否有故障。
OBDⅡ隨車(chē)診斷系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)功能4.油箱蒸汽排放控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器OBDⅡ系統(tǒng)對(duì)加強(qiáng)型油箱蒸汽排放控制系統(tǒng)要求是:三天的蒸發(fā)排放量最大2g,能夠監(jiān)測(cè)直徑0.5mm的泄漏,能夠檢測(cè)炭罐清污流量。油箱蒸汽排放控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器通過(guò)安裝在油箱上的壓力傳感器檢測(cè)泄漏,通過(guò)清污流量傳感器、怠速的變化、氧傳感器信號(hào)的變化等檢測(cè)清污流量。
OBDⅡ隨車(chē)診斷系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)功能5.催化轉(zhuǎn)換器效率監(jiān)測(cè)器
在催化轉(zhuǎn)換器前后安裝的氧傳感器稱(chēng)為上游(前)氧傳感器和下游(后)氧傳感器,催化轉(zhuǎn)換器效率監(jiān)測(cè)器通過(guò)比較兩氧傳感器的轉(zhuǎn)換次數(shù),判斷催化轉(zhuǎn)換器的效率,如果達(dá)到極限值,存儲(chǔ)故障碼,點(diǎn)亮故障指示燈。氧傳感器的轉(zhuǎn)換次數(shù)就是氧傳感器的信號(hào)電壓升至高于0.45V或降至低于0.45V的次數(shù),即混合氣從濃到稀或從稀到濃的變化次數(shù)。下游氧傳感器的轉(zhuǎn)換次數(shù)與上游氧傳感器的轉(zhuǎn)換次數(shù)之比稱(chēng)為轉(zhuǎn)化次數(shù)比,比值越小,催化轉(zhuǎn)換器效率越高。
OBDⅡ隨車(chē)診斷系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)功能6.加熱型氧傳感器監(jiān)測(cè)器加熱型氧傳感器監(jiān)測(cè)器通過(guò)測(cè)試氧傳感器信號(hào)和加熱器驅(qū)動(dòng)電路監(jiān)測(cè)氧傳感器及其加熱器的性能,如果有故障,存儲(chǔ)故障碼和凍結(jié)幀數(shù)據(jù),點(diǎn)亮故障指示燈。
7.廢氣再循環(huán)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器廢氣再循環(huán)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器通過(guò)進(jìn)氣壓力傳感器、安裝在廢氣循環(huán)管道上的溫度傳感器、氧傳感器監(jiān)測(cè)廢氣循環(huán)是否開(kāi)啟和循環(huán)量的大小,是否與PCM的命令一致,判斷廢氣再循環(huán)系統(tǒng)是否正常。實(shí)踐技能OBDⅡ故障診斷儀的診斷模式
OBDⅡ故障診斷儀的診斷模式模式1:讀取數(shù)據(jù)流模式2:讀取凍結(jié)幀數(shù)據(jù)模式3:讀取故障碼模式4:清除故障碼模式5:讀取氧傳感器監(jiān)測(cè)結(jié)果模式6:查看非連續(xù)監(jiān)測(cè)結(jié)果模式7:查看連續(xù)監(jiān)測(cè)結(jié)果模式8:主動(dòng)測(cè)試模式9:讀取車(chē)輛信息
車(chē)載網(wǎng)絡(luò)—綜述奧迪A8寶馬E65網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊饬x:由于現(xiàn)代汽車(chē)的技術(shù)水平大幅提高,要求能對(duì)更多的汽車(chē)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行控制,因而汽車(chē)控制器的數(shù)量在不斷的上升,從開(kāi)始的幾個(gè)發(fā)展到幾十個(gè)以至于上百個(gè)控制單元。控制單元數(shù)量的增加,使得它們互相之間的信息交換也越來(lái)越密集。CAN-BUS系統(tǒng)總線(xiàn)信號(hào)傳遞方式傳統(tǒng)信號(hào)傳遞方式傳統(tǒng)信息傳輸方式問(wèn)?1.當(dāng)信號(hào)不斷增加會(huì)有什么情況發(fā)生?2.當(dāng)設(shè)備不斷增加會(huì)有什么情況發(fā)生?
a)傳統(tǒng)線(xiàn)束
b)采用車(chē)載網(wǎng)絡(luò)后的線(xiàn)束一些主要的汽車(chē)車(chē)載電腦網(wǎng)絡(luò)交流協(xié)議
幾種網(wǎng)絡(luò)的成本比例及通信速度
串行與并行信息傳送方式由于控制器采用串行合用方式,因此不同控制器之間的信息傳送方式是廣播式傳輸。也就是說(shuō)每個(gè)控制單元不指定接收者,把所有的信息都往外發(fā)送;由接收控制器自主選擇是否需要接收這些信息。廣播原理:一家發(fā)送,大家接收網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn):?傳輸速度快
?相關(guān)控制單元可共用傳感器
?更少的線(xiàn)束、更小的控制單元,節(jié)省了空間增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和升級(jí)的靈活性就近原則局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)鏈路(傳輸媒體)塑料光纜
雙絞線(xiàn)
網(wǎng)關(guān)由于不同區(qū)域總線(xiàn)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(xiàn)進(jìn)入到另一個(gè)總線(xiàn)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。另外,網(wǎng)關(guān)還具有改變信息優(yōu)先級(jí)的功能。如車(chē)輛發(fā)生相撞事故,氣囊控制單元會(huì)發(fā)出負(fù)加速度傳感器的信號(hào),這個(gè)信號(hào)的優(yōu)先級(jí)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是非常高,但轉(zhuǎn)到舒適系統(tǒng)后,網(wǎng)關(guān)調(diào)低了它的優(yōu)先級(jí),因?yàn)樗谑孢m系統(tǒng)功能只是打開(kāi)門(mén)和燈。CAN-BUS系統(tǒng)作為診斷gateway...作為數(shù)據(jù)gateway...在不改變數(shù)據(jù)的情況下,將驅(qū)動(dòng)總線(xiàn)、舒適總線(xiàn)、信息娛樂(lè)總線(xiàn)的診斷信息傳遞到K線(xiàn)。使連接在不同的數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的控制單元能夠交換數(shù)據(jù)。寶馬ZGM內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)換C001-診斷插頭;BSI1-智能控制盒;1-CAN網(wǎng)(診斷插頭);2-CAN診斷網(wǎng);A-CANCONFORT網(wǎng)的計(jì)算機(jī);B-CANCAR網(wǎng)的計(jì)算機(jī);C-CAN網(wǎng)的計(jì)算機(jī);D-連接在遠(yuǎn)程喚醒控制線(xiàn)(RCD)上的CAN網(wǎng)的計(jì)算機(jī);E-連接到K診斷線(xiàn)上的CAN網(wǎng)的計(jì)算機(jī);雙向箭頭-K診斷線(xiàn);三線(xiàn)-多路傳輸網(wǎng);單線(xiàn)-遠(yuǎn)程喚醒控制線(xiàn)(RCD)雪鐵龍凱旋多路傳輸系統(tǒng)BSI1-智能控制盒;1320-發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī);1630-自動(dòng)變速箱計(jì)算機(jī);6606-轉(zhuǎn)向大燈計(jì)算機(jī);7600-虧氣探測(cè)計(jì)算機(jī);7800-電子穩(wěn)定程序計(jì)算機(jī)(ESP);7803-方向盤(pán)角度傳感器;三線(xiàn)-多路傳輸網(wǎng)CAN網(wǎng)雪鐵龍凱旋多路傳輸系統(tǒng)雪鐵龍凱旋多路傳輸系統(tǒng)BSI1-智能控制盒;BSM-發(fā)動(dòng)機(jī)伺服控制盒(BSM);CV00-方向盤(pán)下的轉(zhuǎn)換模塊;BSR1-牽引伺服盒;VMF-中央固定集控式方向盤(pán);1282-柴油添加劑計(jì)算機(jī)(FAP);5007-雨水/亮度傳感器;6570-安全氣囊計(jì)算機(jī);8600-防盜報(bào)警器計(jì)算機(jī);三線(xiàn)-多路傳輸網(wǎng)CANCAR網(wǎng)雪鐵龍凱旋多路傳輸系統(tǒng)BSI1-智能控制盒;0004-組合儀表;4012-轉(zhuǎn)速表控制盒;7215-多功能顯示屏;7500-駐車(chē)?yán)走_(dá)計(jì)算機(jī);7550-非主觀變道報(bào)警計(jì)算機(jī);8025-空調(diào)面板;8410-RD4收放機(jī);8415-CD換碟機(jī);8480-RT3通信計(jì)算機(jī);9030-左前門(mén)模塊;9050-右前門(mén)模塊;粗線(xiàn)-光纖連接;三線(xiàn)-多路傳輸網(wǎng)CANCONFORT網(wǎng)雪鐵龍凱旋多路傳輸系統(tǒng)a)診斷插頭的平面布置
b)診斷插頭的引腳號(hào)1-診斷插頭雪鐵龍凱旋多路傳輸系統(tǒng)診斷插頭的引腳含義序號(hào)信
號(hào)1+APC2未連接3CAN診斷(高)4檢測(cè)器接地5信號(hào)接地6CAN(高)7發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)(1320)及自動(dòng)變速箱(1630,1660)的K線(xiàn)8CAN診斷(低)99未連接10未連接11未連接12CAN網(wǎng)的計(jì)算機(jī)K線(xiàn)1313其他計(jì)算機(jī)K線(xiàn)14CAN(低)15未連接16檢測(cè)器常供電C001-診斷插頭;BSI1-智能控制盒;1-CAN網(wǎng)(診斷插頭);2-CAN網(wǎng)診斷;C-CAN網(wǎng)的計(jì)算機(jī);D-連接在遠(yuǎn)程喚醒控制線(xiàn)(RCD)上的CAN網(wǎng)的計(jì)算機(jī);E-連接到K診斷線(xiàn)上的CAN網(wǎng)的計(jì)算機(jī);雙向箭頭-K診斷線(xiàn);三線(xiàn)-多路傳輸網(wǎng)診斷插頭的功能電路雪鐵龍凱旋多路傳輸系統(tǒng)汽車(chē)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求典型參數(shù)允許響應(yīng)時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量10ms發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速300ms車(chē)輪轉(zhuǎn)速1~100s進(jìn)氣溫度20s冷卻液溫度1min燃油溫度10min發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)典型參數(shù)允許響應(yīng)時(shí)間
數(shù)據(jù)發(fā)送與接收必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成,才能達(dá)到的實(shí)時(shí)性要求。數(shù)據(jù)交換網(wǎng)是基于優(yōu)先權(quán)競(jìng)爭(zhēng)的模式,且本身具有極高的通信速率,CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)正是為滿(mǎn)足這些要求而設(shè)計(jì)的,不同參數(shù)具有不同的通信優(yōu)先權(quán)。
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)休眠模式整車(chē)自動(dòng)進(jìn)入一種耗電量非常小的狀態(tài),因而也稱(chēng)為“低能耗模式”。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)汽車(chē)鎖上車(chē)門(mén)35s以后,或者未鎖車(chē)門(mén)不進(jìn)行任何操作10min以后,系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)。休眠模式一般存在于車(chē)身舒適總線(xiàn)和信息娛樂(lè)總線(xiàn)。當(dāng)網(wǎng)關(guān)接收到打開(kāi)任一車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、后備廂蓋或者操作遙控器的信號(hào)時(shí),數(shù)據(jù)總線(xiàn)系統(tǒng)將結(jié)束休眠模式,系統(tǒng)內(nèi)所有的控制單元被喚醒。蓄電池容量50Ah60Ah70Ah80Ah計(jì)算公式開(kāi)關(guān)狀態(tài)暗電流規(guī)定值,mA移交客戶(hù)后最大16mA最大20mA最大23mA最大26mA蓄電池容量/3ON移交客戶(hù)前最大8mA最大10mA最大11mA最大13mA蓄電池容量/6OFF(1)進(jìn)入休眠模式當(dāng)關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān),再關(guān)閉駕駛側(cè)車(chē)門(mén),1min內(nèi)如果不再操作車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)、照明燈開(kāi)關(guān)、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋開(kāi)關(guān)、收音機(jī)開(kāi)關(guān)、尾燈開(kāi)關(guān)等,則整車(chē)電控系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)。電控系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式后,對(duì)于不需要工作的控制單元,多路數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將停止其信號(hào)傳輸,以節(jié)省蓄電池的電能,但是電子防盜系統(tǒng)仍然需要供電。(2)終止休眠模式在休眠模式下,一旦施加人為的操作(例如開(kāi)啟一側(cè)車(chē)門(mén)),休眠模式將被終止。(3)喚醒網(wǎng)絡(luò)當(dāng)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí),原來(lái)處于“休眠”狀態(tài)的CAN多路數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)及相關(guān)控制單元被“喚醒”,并立即開(kāi)始運(yùn)作。如果ECU因故接收不到喚醒電源,發(fā)動(dòng)機(jī)將無(wú)法啟動(dòng)。另外,若操作某一個(gè)與多路數(shù)據(jù)傳輸控制單元相關(guān)的開(kāi)關(guān),該控制單元被“喚醒”,其所有的功能被激活。能夠“喚醒”多路數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的信號(hào)裝置包括遙控器以及上述各開(kāi)關(guān)。接下來(lái),如果再次關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān),關(guān)閉駕駛側(cè)車(chē)門(mén)或前乘客側(cè)車(chē)門(mén),電控系統(tǒng)又將進(jìn)入休眠模式,如此周而復(fù)始。車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與傳統(tǒng)電控系統(tǒng)的不同1.統(tǒng)關(guān)聯(lián)性的不同在傳統(tǒng)的汽車(chē)電控系統(tǒng)中,各系統(tǒng)的控制和功能基本是相互獨(dú)立的,彼此之間沒(méi)有必然的聯(lián)系。但對(duì)于車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言,由于采用信息共享(圖)和分散式控制(圖),汽車(chē)上原本的電氣總成、元件等大都向電控模塊演變。如果還是按照傳統(tǒng)方法對(duì)這些電氣總成或元件進(jìn)行測(cè)試,不但會(huì)發(fā)生誤判,還有可能對(duì)它們?cè)斐蓳p壞。2.系統(tǒng)控制邏輯的不同從前面所述系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性的差異可以看出,在傳統(tǒng)的汽車(chē)電控系統(tǒng)中,無(wú)論是傳感器、執(zhí)行器還是電控單元之間,都是普遍遵照電路回路的原則進(jìn)行電路連接的,所以無(wú)論是查閱電路圖,還是分析電路故障,邏輯性直觀易懂;而車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),由于總線(xiàn)的引入,使得原本需要幾條線(xiàn)路或是十幾條線(xiàn)路才能完成的功能,現(xiàn)在僅需要三四條線(xiàn)路(其中包括數(shù)據(jù)總線(xiàn)、電源線(xiàn)、搭鐵線(xiàn)等)就可以實(shí)現(xiàn)。由此,傳統(tǒng)電路中直觀易懂的特性已不復(fù)存在,控制邏輯也不再是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,而往往是一對(duì)多的關(guān)系。從這一點(diǎn)可以看出,在進(jìn)行車(chē)載總線(xiàn)系統(tǒng)的故障檢修前,一定要先搞清楚系統(tǒng)的邏輯控制關(guān)系。車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的故障特點(diǎn)與分類(lèi)1.車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的故障特點(diǎn)由于車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所具有的“信息共享”的功能特點(diǎn),使得當(dāng)系統(tǒng)中的某一個(gè)模塊或某一處線(xiàn)路出現(xiàn)故障時(shí),影響的不僅僅是這一模塊或線(xiàn)路本身,而且會(huì)衍射到其他系統(tǒng),造成其他系統(tǒng)功能的異常,這是車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)車(chē)輛與傳統(tǒng)電控系統(tǒng)車(chē)輛在故障生成方面最本質(zhì)的區(qū)別。對(duì)于傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)車(chē)輛,故障信息是具體的、單一的、不衍射的(不會(huì)生成其他的故障信息)。對(duì)于車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)車(chē)輛中涉及到總線(xiàn)方面故障的,其信息含義比較模糊、單一性差,存在故障衍射效應(yīng)(在其他系統(tǒng)中也會(huì)造成故障信息的出現(xiàn))。2.車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的故障類(lèi)型車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的故障原因主要包括兩個(gè)方面:一是總線(xiàn)本身的線(xiàn)路故障(如斷路、短路等),稱(chēng)為總線(xiàn)系統(tǒng)的鏈路故障;二是總線(xiàn)上所連接的各個(gè)模塊故障(如模塊自身故障、模塊的供電電源或搭鐵線(xiàn)路故障等),稱(chēng)為總線(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)故障,在這其中,我們有時(shí)也將模塊的供電電源故障單獨(dú)劃分出來(lái),稱(chēng)為總線(xiàn)系統(tǒng)的電源故障。車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障檢修設(shè)備及診斷流程一種是利用專(zhuān)用診斷儀對(duì)各模塊的通訊狀況進(jìn)行測(cè)試;第二種是通過(guò)示波器對(duì)總線(xiàn)波形的測(cè)試來(lái)檢測(cè)總線(xiàn)線(xiàn)路是否正常。2.用診斷儀讀取故障信息(1)讀取故障碼通過(guò)診斷儀與各系統(tǒng)模塊間的通訊,可以搜集到諸如“哪些模塊無(wú)法通訊、哪些模塊中存在故障碼”等較為全面的信息,在此基礎(chǔ)之上,結(jié)合車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖,仔細(xì)分析搜集到的信息與總線(xiàn)及各系統(tǒng)模塊間的內(nèi)在聯(lián)系,并從中找到真正的故障原因。(2)讀取電控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流讀取電控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流,是判斷車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障的一個(gè)非常重要的途徑。不論有無(wú)故障代碼,閱讀控制單元(特別是網(wǎng)關(guān))的網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)數(shù)據(jù)流也是至關(guān)重要的。對(duì)于總線(xiàn)通訊狀態(tài)是否正常的判斷,可以利用診斷儀來(lái)讀取數(shù)據(jù)流中的CAN總線(xiàn)通訊狀態(tài),觀察哪些控制單元與之發(fā)生信息交流及工作狀態(tài)是否正常。如果某控制單元顯示“1”,表示有信息交流;如果顯示“0”,則表示無(wú)信息交流,原因可能是總線(xiàn)線(xiàn)路斷路或沒(méi)有安裝該控制單元。
車(chē)載網(wǎng)絡(luò)—CAN—原理故障現(xiàn)象:一輛奔馳S350,底盤(pán)220、發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)272,車(chē)主反映此車(chē)有漏電現(xiàn)象,停放一晚上就無(wú)法啟動(dòng)。要跨接電池,或重新充電后才能啟動(dòng)。
故障原因:由于后備箱按鈕開(kāi)關(guān)卡在關(guān)閉位置,長(zhǎng)時(shí)間都有鎖后備箱的信號(hào)到PSE控制模塊,從而PSE控制模塊不能進(jìn)入休眠,向CAN發(fā)送信號(hào)。更換后備箱開(kāi)關(guān),故障排除。
故障案例導(dǎo)入奧迪A8寶馬E65Canbus的由來(lái)由于現(xiàn)代汽車(chē)的技術(shù)水平大幅提高,要求能對(duì)更多的汽車(chē)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行控制,因而汽車(chē)控制器的數(shù)量在不斷的上升,從開(kāi)始的幾個(gè)發(fā)展到幾十個(gè)以至于上百個(gè)控制單元。控制單元數(shù)量的增加,使得它們互相之間的信息交換也越來(lái)越密集。為此德國(guó)BOSCH公司(和inter公司共同)開(kāi)發(fā)了一種設(shè)計(jì)先進(jìn)的解決方案-CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn),提供一種特殊的局域網(wǎng)來(lái)為汽車(chē)的控制器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。CAN-BUS系統(tǒng)Canbus在大眾車(chē)系上的應(yīng)用發(fā)展歷史大眾公司首次在97年P(guān)ASSAT的舒適系統(tǒng)上采用了傳送速率為62.5Kbit/s的Canbus。98年在PASSAT和GOLF的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上增加了Canbus,傳送速率為500Kbit/s。2000年,大眾公司在PASSAT和GOLF采用了帶有網(wǎng)關(guān)的第二代Canbus。2001年,大眾公司提高了Canbus的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),將舒適系統(tǒng)Canbus提高到100Kbit/s,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提高到500Kbit/s。2002年,大眾集團(tuán)在新PQ24平臺(tái)上使用帶有車(chē)載網(wǎng)絡(luò)控制單元的第三代Canbus。2003年,大眾集團(tuán)在新PQ35平臺(tái)上使用五重結(jié)構(gòu)的Canbus系統(tǒng),并且出現(xiàn)了單線(xiàn)的LIN-BUS。德國(guó)BOSCH公司(和inter公司共同)開(kāi)發(fā)了一種設(shè)計(jì)先進(jìn)的解決方案-CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn),提供一種特殊的局域網(wǎng)來(lái)為汽車(chē)的控制器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。CAN-BUS系統(tǒng)組成: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(xiàn)。
數(shù)據(jù)傳輸終端:是一個(gè)電阻,防止數(shù)據(jù)在線(xiàn)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(xiàn):雙向數(shù)據(jù)線(xiàn),由高低雙絞線(xiàn)組成。CAN-BUS系統(tǒng)大眾CAN的分類(lèi)PowertrainCAN500kBaudC+CCAN100kBaudInfotainmentCAN100kBaudCanbus雙絞線(xiàn)的顏色
Can總線(xiàn)的基本顏色:橙色;Can-Low總是棕色;
Can-High:驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(黑色);舒適系統(tǒng)(綠色);信息系統(tǒng)(紫色);CAN總線(xiàn)的連接Canbus上的信息Canbus上的信息是以二進(jìn)制形式出現(xiàn)的。也就是說(shuō)控制單元將信息轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制,Canbus用電平來(lái)模擬二進(jìn)制,接受控制單元將電平轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù),再將二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成正常數(shù)據(jù)。例如:控制單元A將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值信號(hào)先轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制信號(hào)(00010101),然后由發(fā)送器轉(zhuǎn)換成一串電平信號(hào)兵發(fā)送出去??刂茊卧狟的接收器先讀取電平信號(hào),轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制信號(hào)(00010101),然后再解碼成發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值。CAN-BUS系統(tǒng)Canbus的收發(fā)器
Canbus上的控制器中發(fā)送信息的線(xiàn)路通過(guò)一個(gè)開(kāi)路集電極和總線(xiàn)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(xiàn)電平為5Vor3.5V;Canbus未通訊。邏輯“0”:某一控制器閉合;總線(xiàn)電平為0伏;Canbus進(jìn)行通訊。CAN-BUS系統(tǒng)典型收發(fā)器線(xiàn)路圖(TJA1050):CAN-BUS系統(tǒng)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(xiàn)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(xiàn)規(guī)則情況下,總線(xiàn)會(huì)出現(xiàn)下圖的情況:1.任何開(kāi)關(guān)閉合,總線(xiàn)上的電壓為0伏2.所有開(kāi)關(guān)斷開(kāi),總線(xiàn)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(xiàn)激活2.所有控制器關(guān)閉,總線(xiàn)處于未激活狀態(tài)
激活的總線(xiàn)稱(chēng)為顯性電平;未激活的總線(xiàn)電平稱(chēng)為隱形電平CAN-BUS系統(tǒng)Canbus的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)當(dāng)控制器發(fā)送信息時(shí),并不僅僅是數(shù)據(jù)本身,它同時(shí)還帶有屬性數(shù)據(jù)打成數(shù)據(jù)包一起傳送。該數(shù)據(jù)包共有7個(gè)數(shù)據(jù)段,分別儲(chǔ)存有開(kāi)始區(qū)(1位),優(yōu)先級(jí)別區(qū)(11位),檢驗(yàn)區(qū)(6位)數(shù)據(jù)區(qū)(64位),安全區(qū)(16位),確認(rèn)區(qū)(2位)和結(jié)束區(qū)(7位)。開(kāi)始區(qū)優(yōu)先級(jí)別區(qū)未使用數(shù)據(jù)區(qū)確認(rèn)區(qū)檢驗(yàn)區(qū)-數(shù)據(jù)量16位冗余校驗(yàn)碼結(jié)束區(qū)CAN-BUS系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)確認(rèn)(仲裁)因?yàn)镃anbus采用串行數(shù)據(jù)傳遞(單根數(shù)據(jù)線(xiàn))方式,如果有多個(gè)控制器同時(shí)需要發(fā)出信號(hào),那么在總線(xiàn)上一定會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。所有每一個(gè)數(shù)據(jù)列都有它的優(yōu)先級(jí)。當(dāng)有多個(gè)控制器試圖發(fā)送信息時(shí),它們自己的接收器為信息優(yōu)先級(jí)進(jìn)行仲裁,當(dāng)其他控制器發(fā)送的信息優(yōu)先級(jí)高于自己控制器發(fā)送信息時(shí),通知自己發(fā)送器停止發(fā)送,整個(gè)控制器進(jìn)入接收狀態(tài)。在信息數(shù)據(jù)列中有11位的狀態(tài)區(qū),這11位二進(jìn)制中前7位既是發(fā)送信息的控制器標(biāo)識(shí)符,同時(shí)又表示了它的優(yōu)先級(jí),即從前往后數(shù),前面零越多,優(yōu)先級(jí)越高。而后4位則是這個(gè)控制器發(fā)送不同信息的編號(hào),如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元既要發(fā)送轉(zhuǎn)速信號(hào),又要發(fā)送水溫等信號(hào),則后4位就有所不同。CAN-BUS系統(tǒng)Canbus系統(tǒng)的難題-發(fā)送和接受的同步CAN-BUS系統(tǒng)同步解決方案一:邊沿對(duì)齊為了保證發(fā)送和接受能夠同步,Canbus規(guī)定了邊沿對(duì)齊規(guī)則。也就是說(shuō)接收器發(fā)現(xiàn)每一次電平反向的節(jié)拍不對(duì)時(shí),必須調(diào)整邊沿,以求得同步。這個(gè)規(guī)則在電平變化頻繁時(shí)能有效的保證了接收的正確性CAN-BUS系統(tǒng)數(shù)據(jù)的位填充為了保證發(fā)送和接受能夠同步,Canbus規(guī)定了位填充規(guī)則。也就是說(shuō)最多5位出現(xiàn)一樣的電平信號(hào),第六位必須有一個(gè)反向電平。這個(gè)規(guī)則能有效的保證了接收的正確性。CAN-BUS系統(tǒng)出錯(cuò)幀(ErrorFrame):當(dāng)控制器在接收其他控制器或自己發(fā)送器的信息時(shí),發(fā)現(xiàn)信息有錯(cuò)誤,可以發(fā)送出錯(cuò)幀,出錯(cuò)幀至少有6個(gè)顯性電平和8個(gè)隱性電平,至多12個(gè)顯性電平和8個(gè)隱性電平構(gòu)成。錯(cuò)誤發(fā)送控制單元接收控制單元接收控制單元Canbus系統(tǒng)CAN-BUS系統(tǒng)發(fā)送過(guò)程接收過(guò)程收受正確?可用?特別提示:
信息交換過(guò)程按設(shè)定好的循環(huán)時(shí)間(如每10ms)在持續(xù)的重復(fù)進(jìn)行。內(nèi)部故障管理控制單元內(nèi)部有錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器。一次發(fā)送失敗計(jì)數(shù)加8,一次接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)加1。當(dāng)累計(jì)超過(guò)127時(shí),控制器不再允許發(fā)送信息,當(dāng)累計(jì)超過(guò)255時(shí),控制器自動(dòng)與總線(xiàn)脫離.但是,控制器發(fā)送信息時(shí),沒(méi)有受到答復(fù)信號(hào),控制器將重復(fù)發(fā)送,而錯(cuò)誤計(jì)數(shù)不計(jì)數(shù)。CAN-BUS系統(tǒng)由于汽車(chē)不同控制器對(duì)CAN總線(xiàn)的性能要求不同,因此最新版本的CAN總線(xiàn)系統(tǒng)人為設(shè)定為5個(gè)不同的區(qū)域,分別為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、多功能儀表、診斷總線(xiàn)等5個(gè)局域網(wǎng)。其速率分別為(Kbit/m):
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(由15號(hào)線(xiàn)激活):500; 舒適系統(tǒng)(由30號(hào)線(xiàn)激活):100
信息系統(tǒng)(由30號(hào)線(xiàn)激活):100; 診斷系統(tǒng)(由30號(hào)線(xiàn)激活):500
儀表系統(tǒng)(由15號(hào)線(xiàn)激活):100; Lin:20
最大承載:1000CAN儀表CAN驅(qū)動(dòng)CAN信息CAN舒適
CAN診斷CAN-BUS系統(tǒng)診斷接口CAN-區(qū)域圖網(wǎng)關(guān)J519空調(diào)J255舒適系統(tǒng)J393左前門(mén)J386右前門(mén)J387左后門(mén)J388右后門(mén)J389轉(zhuǎn)向柱J527電動(dòng)轉(zhuǎn)向J500G85安全氣囊J234ABSJ104變速箱發(fā)動(dòng)機(jī)ESP傳感器收音機(jī)車(chē)載電話(huà)雨括器
L雨括器
R
J533CAN-BUS系統(tǒng)診斷總線(xiàn)網(wǎng)關(guān)儀表總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)總線(xiàn)舒適總線(xiàn)信息總線(xiàn)診斷總線(xiàn)診斷總線(xiàn)是用于診斷儀器和相應(yīng)控制單元之間的信息交換,它被用來(lái)代替原來(lái)的K線(xiàn)或者L線(xiàn)的功能(廢氣處理控制器除外)。診斷總線(xiàn)目前只能在VAS5051和VAS5052下工作,而不能適用于原來(lái)的診斷工具,如1552等。診斷總線(xiàn)通過(guò)網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)接到相應(yīng)的CANBUS上,然后再連接相應(yīng)的控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。隨著診斷總線(xiàn)的使用,大眾集團(tuán)將逐步淘汰控制器上的K線(xiàn)存儲(chǔ)器,而采用CAN線(xiàn)作為診斷儀器和控制器之間的信息連接線(xiàn),我們稱(chēng)之為虛擬K線(xiàn)。CAN-BUS系統(tǒng)針腳號(hào) 對(duì)應(yīng)的線(xiàn)束1 15號(hào)線(xiàn)4 接地5 接地6 CANBUS(高)7 k線(xiàn)14 CANBUS(低)15 L線(xiàn)16 30號(hào)線(xiàn)注:未標(biāo)明的針腳號(hào)暫未使用。當(dāng)車(chē)輛使用診斷CANBUS總線(xiàn)結(jié)構(gòu)后,VAS5051等診斷儀器必須使用相對(duì)應(yīng)的新型診斷線(xiàn)(VAS5051/5A或VAS5051/6A),
否則無(wú)法讀出相應(yīng)的診斷信息。另外,車(chē)上的診斷接口也作出了相應(yīng)的改動(dòng),具體信息看如下圖表:注:5051儀器的版本號(hào)必須大于3.0以上
才能使用診斷CANBUS總線(xiàn)。
新型診斷線(xiàn)能夠適用于舊型診斷接口。CAN-BUS系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸終端數(shù)據(jù)傳輸終端CAN收發(fā)器CAN收發(fā)器Canbus采用雙絞線(xiàn)自身校驗(yàn)的結(jié)構(gòu),既可以防止電磁干擾對(duì)傳輸信息的影響,也可以防止本身對(duì)外界的干擾。系統(tǒng)中采用高低電平兩根數(shù)據(jù)線(xiàn),控制器輸出的信號(hào)同時(shí)向兩根通訊線(xiàn)發(fā)送,高低電平互為鏡像。
+1V-1V外界的干擾同時(shí)作用于兩根導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的電磁波輻射相互抵消~0VCAN-BUS系統(tǒng)邏輯信號(hào)和差分放大器log.?0“l(fā)og:?1“差分放大器對(duì)應(yīng)于邏輯電平CAN-BUS系統(tǒng)抗干擾原理
高速CAN
高速CAN驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)Canbus驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由15號(hào)激活,速率是所有Canbus中最高達(dá)到500kBit/s,采用終端電阻結(jié)構(gòu),其中心電阻為66歐姆(發(fā)動(dòng)機(jī)電阻);并且高低Canbus線(xiàn)為環(huán)狀結(jié)構(gòu),即任一根Canbus線(xiàn)斷路,則Canbus無(wú)法工作。CAN-BUS系統(tǒng)動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)的主要聯(lián)網(wǎng)單元
動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)的速率為500Kbit/s,用于將動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)方面的控制單元聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)。動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)控制單元有:
⑴
發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元
⑵ABS-控制單元
⑶ESP-控制單元
⑷
變速器控制單元
⑸
安全氣囊控制單元
⑹
組合儀表
高速CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)的主要特點(diǎn)(1)傳輸速率500kbit/s,傳遞1bit所需時(shí)間是0.002ms,平均一個(gè)信息大約需要0.2ms。
(2)沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的基礎(chǔ)電壓值約為2.5V,即CAN-H=2.5V;CAN-L=2.5V。(3)線(xiàn)色:CAN-H是橙黑色,CAN-L是橙棕色。
(4)線(xiàn)徑是0.35mm2。(5)驅(qū)動(dòng)總線(xiàn)永遠(yuǎn)是雙絞線(xiàn)工作模式,沒(méi)有單線(xiàn)工作模式。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路簡(jiǎn)圖CAN-BUS系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的Canbus信號(hào)和邏輯信號(hào):Can-High的高電平為:3.5伏Can-High的低電平為:2.5伏Can-Low的高電平為:2.5伏Can-low的低電平為:1.5伏邏輯“1”:Can-high(3.5)
Can-low=(1.5)邏輯“0”:Can-high(2.5)
Can-low(2.5)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的信號(hào)圖CAN-BUS系統(tǒng)高速CAN收發(fā)器電路差動(dòng)信號(hào)放大器內(nèi)的信號(hào)處理高速CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的阻抗匹配
在高速CAN系統(tǒng)中,終端電阻接在CAN-High線(xiàn)和CAN-Low線(xiàn)之間。標(biāo)準(zhǔn)高速CAN總線(xiàn)的原始形式中,在總線(xiàn)的兩端接有兩個(gè)終端電阻。
現(xiàn)在一些車(chē)型將負(fù)載電阻分布在各個(gè)控制單元內(nèi),其中在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中裝有“中央終端電阻”,其他控制單元中安裝大電阻。例如大眾品牌部分車(chē)型中設(shè)置有兩種終端電阻,包括66Ω和2.6kΩ。一汽大眾寶來(lái)(Bora)轎車(chē)動(dòng)力CAN總線(xiàn)系統(tǒng)馬自達(dá)CAN總線(xiàn)系統(tǒng)高速CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)的電阻檢測(cè)系統(tǒng)斷電的情況下檢測(cè)(1)測(cè)量的值若在55~65Ω之間,則說(shuō)明高速CAN總線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)連接正常。(2)測(cè)量的電阻值大于70Ω小于120Ω,則說(shuō)明高速CAN導(dǎo)線(xiàn)存在斷路。(3)測(cè)量的電阻值小于55Ω,則數(shù)據(jù)導(dǎo)線(xiàn)之間存在短路;(4)若CAN-H(CAN-L)與負(fù)極之間的電阻值小于5,則說(shuō)明CAN-H(CAN-L)物理導(dǎo)線(xiàn)對(duì)負(fù)極短路??偩€(xiàn)終端電阻丟失總線(xiàn)終端電阻丟失,高速CAN總線(xiàn)在無(wú)終端電阻情況下運(yùn)行,導(dǎo)致高速CAN總線(xiàn)嚴(yán)重故障,總線(xiàn)信號(hào)無(wú)法正常傳輸,相關(guān)功能喪失。萬(wàn)用表檢測(cè)
CAN-H信號(hào)在總線(xiàn)空閑時(shí)的電壓約為2.5V,總線(xiàn)上有信號(hào)傳輸時(shí)總線(xiàn)上的電壓值在2.5V和3.5V之間高頻波動(dòng),因此CAN-H的主體電壓應(yīng)是2.5V,所以萬(wàn)用表的測(cè)量值為2.5V~3.5V之間,大于2.5V但靠近2.5V。CAN-L信號(hào)在總線(xiàn)空閑時(shí)的電壓約為2.5V,總線(xiàn)上有信號(hào)傳輸時(shí)總線(xiàn)上的電壓值在2.5V和1.5V之間高頻波動(dòng),因此CAN-H的主體電壓應(yīng)是2.5V,所以萬(wàn)用表的測(cè)量值為1.5V~2.5V之間,小于2.5V但靠近2.5V。CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)的波形檢測(cè)
theDSOconnectionsformonitoring
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雙通道DSO2DSO13.46CANHigh3.47CANLow1.04GroundTestmodule1598/301.043.463.47Engine-managementECUPowertrainCANtheDSOconnectionsformonitoring
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單通道3.46CANHigh3.47CANLow1.04GroundTestmodule1598/301.043.463.47Engine-managementECUDSO1驅(qū)動(dòng)CAN
高速CAN—故障波形總線(xiàn)故障類(lèi)型交叉接錯(cuò)典型故障-1:Can-Low斷路CAN-BUS系統(tǒng)典型故障-2:Can-high斷路CAN-BUS系統(tǒng)典型故障-3:Can-Low與電瓶正極短接CAN-BUS系統(tǒng)典型故障-4:Can-Low與搭鐵短接CAN-BUS系統(tǒng)典型故障-5:Can-Low與Can-high短接CAN-BUS系統(tǒng)典型故障-6:Can-Low與Can-high交叉連接CAN-BUS系統(tǒng)CAN-High與CAN-Low短路高速CAN故障
CAN-High對(duì)正極短路故障的波形高速CAN故障CAN-High對(duì)地短路故障的波形高速CAN故障CAN-Low對(duì)地短路故障的波形高速CAN故障CAN-Low對(duì)正極短路故障的波形高速CAN故障CAN-High斷路故障的波形高速CAN故障CAN-Low斷路故障的波形高速CAN故障
低速CAN特點(diǎn)與實(shí)例舒適系統(tǒng)Canbus舒適系統(tǒng)由30號(hào)激活,速率達(dá)到100kBit/s,沒(méi)有終端電阻,且高低Canbus線(xiàn)分離,即任一根Canbus線(xiàn)斷路,Canbus工作不受影響。CAN-BUS系統(tǒng)舒適/信息CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)的聯(lián)網(wǎng)單元
舒適/信息CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)的速率為100Kbit/s,用于將舒適CAN總線(xiàn)和信息CAN總線(xiàn)方面的控制單元聯(lián)成網(wǎng)。舒適/信息CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)控制單元有:
⑴
全自動(dòng)空調(diào)/空調(diào)控制單元
⑵
車(chē)門(mén)控制單元
⑶
舒適控制單元
⑷
收音機(jī)和導(dǎo)航顯示單元控制單元低速CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)的主要特點(diǎn)(1)傳輸速率是100kbit/s,傳遞1bit所需時(shí)間為0.010ms,平均一個(gè)信息大約需要1.1ms。(2)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的基礎(chǔ)電壓值為:CAN-H=0V;CAN-L=5V(或12V)。
(3)線(xiàn)色:CAN-H是橙綠色;CAN-L是橙棕色。
(4)線(xiàn)徑:0.35mm2。(5)CAN舒適/Infotainment數(shù)據(jù)總線(xiàn)允許有單線(xiàn)工作模式。在一條數(shù)據(jù)線(xiàn)短路,或一條數(shù)據(jù)線(xiàn)斷路時(shí),可以用另一條線(xiàn)繼續(xù)工作,這時(shí)會(huì)自動(dòng)切換到“單線(xiàn)工況”。舒適系統(tǒng)電路簡(jiǎn)圖測(cè)舒適系統(tǒng)高低線(xiàn)的電阻為無(wú)窮大!CAN-BUS系統(tǒng)2us舒適系統(tǒng)的Canbus信號(hào)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有很大區(qū)別:Can-High的高電平為:3.6伏Can-High的低電平為:0伏Can-Low的高電平為:5伏Can-low的低電平為:1.4伏邏輯“1”:Can-high(3.6)
Can-low=(1.4)邏輯“0”:Can-high(0)
Can-low(5)舒適系統(tǒng)的信號(hào)圖CAN-BUS系統(tǒng)低速CAN收發(fā)器電路低速CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)的休眠模式
以大眾速騰轎車(chē)的休眠模式為例,當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉以后,動(dòng)力總線(xiàn)系統(tǒng)有些控制單元仍然需要交換數(shù)據(jù),因此在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部,用?;穑?0)正電激活15正電,保證在斷電以后,數(shù)據(jù)信息能夠正常地傳遞。再激活功能的時(shí)間為10s到15min。當(dāng)網(wǎng)關(guān)監(jiān)控到舒適和信息娛樂(lè)總線(xiàn)處于空閑狀態(tài)時(shí),網(wǎng)關(guān)發(fā)出休眠指令,進(jìn)入休眠模式。此時(shí)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的電壓低位線(xiàn)為12V,高位線(xiàn)為0V。不能休眠的原因①多路數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)線(xiàn)束折斷;②車(chē)載電源控制單元(J519)的插接器接觸不良;③舒適系統(tǒng)控制單元(J393)發(fā)生故障;④車(chē)門(mén)控制單元有問(wèn)題;⑤風(fēng)扇控制單元失常;⑥發(fā)動(dòng)機(jī)ECU主繼電器等繼電器工作異常(如觸點(diǎn)粘連、非正常吸合);⑦行李廂燈、雜物箱燈等隱蔽處的照明燈損壞或者常亮;⑧導(dǎo)線(xiàn)的絕緣損壞,引起短路。寶來(lái)舒適CAN的電路東風(fēng)雪鐵龍轎車(chē)的低速CAN總線(xiàn)系統(tǒng)CAN總線(xiàn)的萬(wàn)用表檢測(cè)
CAN-H信號(hào)在總線(xiàn)空閑時(shí)的電壓約為0V,總線(xiàn)上有信號(hào)傳輸時(shí)總線(xiàn)上的電壓值在0V和5V之間高頻波動(dòng),因此CAN-H的主體電壓應(yīng)是0V,所以萬(wàn)用表的測(cè)量值為0.35V左右。CAN-L信號(hào)在總線(xiàn)空閑時(shí)的電壓約為5V,總線(xiàn)上有信號(hào)傳輸時(shí)總線(xiàn)上的電壓值在5V和0V之間高頻波動(dòng),因此CAN-H的主體電壓應(yīng)是5V,所以萬(wàn)用表的測(cè)量值為4.65V左右。
CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)的波形檢測(cè)
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雙通道DSO2DSO13.46CANHigh3.47CANLow1.04GroundTestmodule1598/301.043.463.47Engine-managementECUComfort&ConvenienceCANandInfotainmentCAN1234theDSOconnectionsformonitoring
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單通道3.46CANHigh3.47CANLow1.04GroundTestmodule1598/301.043.463.47Engine-managementECUDSO1舒適/信息CAN
低速CAN—故障波形總線(xiàn)故障類(lèi)型交叉接錯(cuò)典型故障-1:Can-Low斷路CAN-BUS系統(tǒng)典型故障-2:Can-high斷路CAN-BUS系統(tǒng)典型故障-3:Can-Low與電瓶正極短接CAN-BUS系統(tǒng)典型故障-4:Can-Low與搭鐵短接CAN-BUS系統(tǒng)典型故障-5:Can-Low與Can-high短接CAN-BUS系統(tǒng)典型故障-6:Can-Low與Can-high交叉連接CAN-BUS系統(tǒng)CAN-High與CAN-Low之間短路故障波形低速CAN故障CAN-High對(duì)地短路故障的波形低速CAN故障CAN-High對(duì)正極短路故障的波形低速CAN故障CAN-Low對(duì)地短路故障的波形低速CAN故障CAN-Low對(duì)正極短路故障的波形低速CAN故障多個(gè)控制單元系統(tǒng)的CAN-Low線(xiàn)斷路故障和檢測(cè)CAN-Low線(xiàn)斷路故障的波形在較大的時(shí)間/單位值顯示同一個(gè)故障低速CAN故障CAN-High斷路故障的波形低速CAN故障CAN-High對(duì)正極通過(guò)連接電阻短路故障的波形低速CAN故障CAN-High通過(guò)連接電阻對(duì)地短路故障的波形低速CAN故障
CAN-Low對(duì)正極通過(guò)連接電阻短路故障的波形低速CAN故障CAN-Low通過(guò)連接電阻對(duì)地短路故障的波形低速CAN故障CAN-High與CAN-Low之間通過(guò)連接電阻短路故障的波形低速CAN故障低速CAN系統(tǒng)自診斷故障碼01328可能的故障原因故障排除舒適系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)故障導(dǎo)線(xiàn)或插頭故障;-按電路圖檢查導(dǎo)線(xiàn)和插頭。導(dǎo)線(xiàn)完好,然后:-拔下所有車(chē)門(mén)主插頭,再依次插好,同時(shí)觀察測(cè)量數(shù)據(jù)塊。-更換數(shù)據(jù)總線(xiàn)阻斷的控制單元說(shuō)明:新的故障被存儲(chǔ),這些必須被清除。控制單元損壞-讀取數(shù)據(jù)流:顯示號(hào)012,顯示區(qū)1-更換合適的控制模塊。低速CAN的數(shù)據(jù)流顯示區(qū)名稱(chēng)顯示內(nèi)容故障排除1單線(xiàn)/雙線(xiàn)Two-wire=正常
兩條數(shù)據(jù)總線(xiàn)均正常one-wire=不正常
其中一條數(shù)據(jù)總線(xiàn)不正常
按電路圖檢查控制單元數(shù)據(jù)總線(xiàn)。2中央控制單元Central1=正常中央控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收正常Central0=不正常中央控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收不正常如果數(shù)據(jù)接收不正常,按電路圖檢查控制單元的數(shù)據(jù)總線(xiàn)。3駕駛員車(chē)門(mén)控制單元dr.door1=正常駕駛員車(chē)門(mén)控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收正常dr.door0=不正常駕駛員車(chē)門(mén)控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收不正常4乘員車(chē)門(mén)控制單元Ps.door1=正常乘員車(chē)門(mén)控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收正常Ps.door0=不正常乘員車(chē)門(mén)控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收不正常顯示區(qū)名稱(chēng)顯示內(nèi)容故障排除1左后車(chē)門(mén)控制單元RLdoor1=正常左后車(chē)門(mén)控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收正常RLdoor0=不正常左后車(chē)門(mén)控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收不正常如果數(shù)據(jù)接收不正常,按電路圖檢查控制單元的數(shù)據(jù)總線(xiàn)。2右后車(chē)門(mén)控制單元RRdoor1=正常右后車(chē)門(mén)控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收正常RRdoor0=不正常右后車(chē)門(mén)控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收不正常3座椅/后視鏡位置控制單元Memory1=正常座椅/后視鏡位置控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收正常Memory0=不正常座椅/后視鏡位置控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收不正常顯示區(qū)名稱(chēng)顯示內(nèi)容故障排除3自動(dòng)空調(diào)Clima1=正常自動(dòng)空調(diào)控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收正常Clima0=不正常自動(dòng)空調(diào)控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收不正常
如果數(shù)據(jù)接收不正常,按電路圖檢查控制單元的數(shù)據(jù)總線(xiàn)。顯示區(qū)名稱(chēng)顯示內(nèi)容故障排除3自動(dòng)空調(diào)Clima1=正常自動(dòng)空調(diào)控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收正常Clima0=不正常自動(dòng)空調(diào)控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收不正常
如果數(shù)據(jù)接收不正常,按電路圖檢查控制單元的數(shù)據(jù)總線(xiàn)。
車(chē)載網(wǎng)絡(luò)--LIN故障案例導(dǎo)入故障現(xiàn)象:一輛2010款?yuàn)W迪Q5車(chē),搭載2.0TSI發(fā)動(dòng)機(jī)(CDN),行駛里程為5006km,前刮水器失靈,天窗打不開(kāi),車(chē)頂卷簾也不能開(kāi)啟。故障原因:由于G355進(jìn)水導(dǎo)致內(nèi)部電路短路,使其無(wú)法與J393通訊,J393將無(wú)法聯(lián)絡(luò)Lin數(shù)據(jù)總線(xiàn)上所有的從控單元,J245和J394等從控單元被關(guān)閉,所以天窗和卷簾無(wú)法工作。
E284-車(chē)庫(kù)門(mén)操作開(kāi)關(guān);E415-進(jìn)入及啟動(dòng)開(kāi)關(guān);G355-濕度傳感器;G578-防盜裝置傳感器;H12-報(bào)警喇叭;J126-新鮮空氣鼓風(fēng)機(jī)控制單元;J245-天窗控制單元;J255-自動(dòng)空調(diào)控制單元;J393-舒適系統(tǒng)控制單元;J394-車(chē)頂卷簾控制單元;J502-輪胎壓力監(jiān)控控制單元;J605-行李箱蓋控制單元;J764-電子轉(zhuǎn)向控制器
LinbusLinbus是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的縮寫(xiě)。所謂汽車(chē)中的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是指所有的控制單元都在一個(gè)總成內(nèi)(如空調(diào)等),并且有主控制器和子控制器之分,整個(gè)總成內(nèi)(主控制器和子控制器,子控制器和子控制器)信息都由Linbus相連,然后由主控制器通過(guò)Canbus與外界相連。Linbus是CANBUS的子網(wǎng),但它只有一根數(shù)據(jù)線(xiàn),線(xiàn)截面積為0.35mm2,并且沒(méi)有屏蔽措施。Linbus系統(tǒng)規(guī)定一個(gè)主控制單元最多可以連接16個(gè)子控制單元。⑴監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳遞和數(shù)據(jù)傳遞的速率,發(fā)送信息標(biāo)題。⑵該控制單元的軟件內(nèi)已經(jīng)設(shè)定了一個(gè)周期,這個(gè)周期用于決定何時(shí)將哪些信息發(fā)送到LIN數(shù)據(jù)總線(xiàn)上多少次。⑶該控制單元在LIN數(shù)據(jù)總線(xiàn)與CAN總線(xiàn)之間起“翻譯”作用,它是LIN總線(xiàn)系統(tǒng)中唯一與CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)相連的控制單元。⑷通過(guò)LIN主控制單元進(jìn)行LIN系統(tǒng)自診斷。
LIN主控制單元
(1)接收、傳遞或忽略與從主系統(tǒng)接收到的信息標(biāo)題相關(guān)的數(shù)據(jù);(2)可以通過(guò)一個(gè)“叫醒”信號(hào)叫醒主系統(tǒng);(3)檢查對(duì)所接收數(shù)據(jù)的檢查總量;(4)對(duì)所發(fā)送數(shù)據(jù)的檢查總量進(jìn)行計(jì)算;(5)同主系統(tǒng)的同步字節(jié)保持一致;(6)只能按照主系統(tǒng)的要求同其它子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。LIN從控制單元
LIN總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳遞流程例:奧迪A605空調(diào)系統(tǒng)的LIN子系統(tǒng)①空調(diào)裝置在LIN總線(xiàn)系統(tǒng)上發(fā)送標(biāo)題——查詢(xún)制冷劑溫度;②傳感器G395讀取標(biāo)題,轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái),然后將當(dāng)時(shí)的制冷劑溫度值放到LIN總線(xiàn)系統(tǒng)上;③制冷劑溫度被空調(diào)裝置識(shí)別。帶有子反饋的空調(diào)裝置LIN信息傳遞流程帶有主反饋的空調(diào)裝置LIN信息傳遞流程①空調(diào)裝置在LIN總線(xiàn)系統(tǒng)上發(fā)送標(biāo)題——調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的等級(jí);②所發(fā)送的標(biāo)題用于新鮮空氣鼓風(fēng)機(jī)等級(jí)的調(diào)節(jié);③空調(diào)裝置發(fā)送所希望的鼓風(fēng)機(jī)等級(jí);④新鮮空氣鼓風(fēng)機(jī)讀取信息,相應(yīng)地控制鼓風(fēng)機(jī)。信息標(biāo)題格式信息內(nèi)容格式
LIN總線(xiàn)系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)LIN總線(xiàn)上的信號(hào)電平LIN總線(xiàn)信號(hào)傳遞的電壓范圍要求LIN總線(xiàn)短路無(wú)論是LIN總線(xiàn)對(duì)電源正極短路還是對(duì)電源負(fù)極短路,LIN總線(xiàn)都會(huì)關(guān)閉,無(wú)法正常工作。LIN總線(xiàn)斷路LIN總線(xiàn)發(fā)生斷路故障時(shí),其功能喪失情況視發(fā)生斷路故障的具體位置而定。故障分析LIN總線(xiàn)應(yīng)用實(shí)例
速騰轎車(chē)雨刮控制
雨刮器操控電路單細(xì)線(xiàn)-普通導(dǎo)線(xiàn);單粗線(xiàn)-LIN總線(xiàn);斜紋線(xiàn)-CAN總線(xiàn)凱旋轎車(chē)轉(zhuǎn)向前照燈
LIN網(wǎng)絡(luò)原理
車(chē)載網(wǎng)絡(luò)--MOST故障現(xiàn)象:一輛奧迪A6L2.0T,行駛里程1萬(wàn)km,MMI無(wú)法打開(kāi)。
MOST-Bus環(huán)形系統(tǒng)示意圖注:帶箭頭的線(xiàn)為光纖,直線(xiàn)為診斷線(xiàn)。故障診斷:用VAS6186代替J525接在光環(huán)中,MMI可以打開(kāi)。拆解J525發(fā)現(xiàn)有水跡造成控制單元內(nèi)部損壞,因而造成MMI無(wú)法打開(kāi)。
故障案例導(dǎo)入奧迪A8說(shuō)明書(shū)頒布于傳輸數(shù)率至20KBit/s至1MBit/s至22,5MBit/s數(shù)據(jù)量低中等高傳輸媒介單線(xiàn)雙線(xiàn)光纖通常情況下費(fèi)用/節(jié)總線(xiàn)存取主系統(tǒng)/子系統(tǒng)多-主系統(tǒng)主系統(tǒng)/子系統(tǒng)198319991999低中等高每位bit的傳輸時(shí)間LIN20KBit/s舒適性-CAN100KBit/s傳動(dòng)裝置-CAN500KBit/sMOST-總線(xiàn)21,2MBit/s0,05ms=50
s=50000ns0,01ms=10
s=10000ns0,002ms=2
s=2000ns0,000047ms=0,047
s=47ns在LIN總線(xiàn)上每傳輸1個(gè)位而同時(shí)在MOST總線(xiàn)上傳輸1060個(gè)位1Bit5Bit25Bit1060Bit1Bit5Bit212Bit1Bit42BitMedia媒體Oriented傾向Systems系統(tǒng)Transport傳輸光纖網(wǎng)絡(luò)CD-換碟機(jī)電話(huà)裝置TV-調(diào)音器收音機(jī)-調(diào)音器語(yǔ)言操縱放大器衛(wèi)星定位系統(tǒng)讀卡器操縱單元顯示屏控制單元前面信息數(shù)據(jù)總線(xiàn)的診斷界面(門(mén)口)診斷系統(tǒng)-接口系統(tǒng)管理診斷系統(tǒng)管理光學(xué)總線(xiàn)系統(tǒng)在汽車(chē)影音娛樂(lè)和信息顯示系統(tǒng)中,為保證音質(zhì)清晰、畫(huà)面流暢,需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很大,對(duì)傳輸速率要求也很高。CAN總線(xiàn)的信息傳輸能力在這方面顯得捉襟見(jiàn)肘,無(wú)能為力。為滿(mǎn)足上述要求,特別開(kāi)發(fā)了光學(xué)總線(xiàn)系統(tǒng)。目前,應(yīng)用較多的汽車(chē)光學(xué)總線(xiàn)系統(tǒng)主要有DDB、MOST和byteflight三類(lèi)。光學(xué)傳輸簡(jiǎn)介A—光傳輸B—電傳輸1—信號(hào)源2—發(fā)光二極管3—光纜4—光電二極管5—接收裝置6—解調(diào)器7—導(dǎo)線(xiàn)8—調(diào)制器特點(diǎn):數(shù)字信號(hào)借助發(fā)光二極管被轉(zhuǎn)換成光信號(hào);通過(guò)光波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸有導(dǎo)線(xiàn)少且重量輕的優(yōu)點(diǎn),另外傳輸速度也快得多。與無(wú)線(xiàn)電波相比,光波的波長(zhǎng)更短,因此它不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾,同時(shí)對(duì)電磁干擾也不敏感。這些特點(diǎn)就決定了其傳輸速率很高且抗干擾能力也很強(qiáng)光纖光學(xué)插座控制單元內(nèi)部的電壓提供者電子插座連接微型控制器MOST-無(wú)線(xiàn)電收發(fā)兩用機(jī)照相二極管(接收二極管)照明二極管(發(fā)送二極管)發(fā)送和接收單元-光學(xué)光纖傳輸器(FOT)特殊儀器元件回路斷開(kāi)診斷電線(xiàn)光學(xué)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)光導(dǎo)發(fā)射器MOST網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)光電二極管結(jié)構(gòu)光電效應(yīng)光電二極管
光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維的種類(lèi)
常用的光纜有塑料光纜和玻璃纖維光纜兩種,在汽車(chē)應(yīng)用了塑料光纜。塑料光纖的特點(diǎn)①光纖橫斷面較大。②制造過(guò)程簡(jiǎn)單。③更易于使用,因?yàn)樗芰喜粫?huì)像玻璃一樣脆弱。④更容易加工處理,在導(dǎo)線(xiàn)束制造時(shí)以及在進(jìn)行售后服務(wù)維修時(shí)具有較大的優(yōu)勢(shì)。為確保光波的正常傳輸,光導(dǎo)纖維具有如下特點(diǎn):①在光導(dǎo)纖維中傳輸時(shí),光波的衰減應(yīng)盡可能小,以防止信號(hào)失真;②光波應(yīng)能通過(guò)彎曲的光導(dǎo)纖維來(lái)傳輸,以適應(yīng)在車(chē)內(nèi)安裝的需要;③光導(dǎo)纖維應(yīng)是柔性的,以適應(yīng)車(chē)輛的顛簸和振動(dòng);④在-40~85℃的溫度范圍內(nèi),光導(dǎo)纖維應(yīng)能保證可靠傳輸光波,以適應(yīng)汽車(chē)內(nèi)部的劇烈的溫度變化。車(chē)載光導(dǎo)纖維的特點(diǎn)光纖的構(gòu)造反射的涂層芯黑色護(hù)套有色護(hù)套反射和折射光纖中的全反射及其應(yīng)用.從光纖中光的折射和外泄->損失可能的原因:光(插座)的錯(cuò)誤射入角,也就是說(shuō)為超出彎曲半徑R25全反射如果從內(nèi)觸及到界面的光束角度過(guò)陡,就不可發(fā)生全反射插頭的連接光學(xué)接觸面信號(hào)方向箭頭插座罩插座連接上鎖裝置套的末端光纖在光學(xué)傳輸系統(tǒng)中使用了一種專(zhuān)用插頭。插座本體上有一個(gè)信號(hào)方向箭頭,表示光波傳輸方向(通向接收器)。插頭殼體就是光導(dǎo)纖維與控制單元的連接處。插座的光學(xué)正表面最小衰弱的前提條件:
平滑垂直干凈光纖在套管的前定位夾口衰弱的原因1—光導(dǎo)纖維的曲率半徑過(guò)小。如果光導(dǎo)纖維彎曲(折疊)的半徑小于25mm,那么在纖芯的拐點(diǎn)處就會(huì)產(chǎn)生模糊(不透明,與折疊的有機(jī)玻璃相似),這時(shí)必須更換光導(dǎo)纖維2—光導(dǎo)纖維的包層損壞3—光導(dǎo)纖維端面刮傷4—光導(dǎo)纖維端面臟污5—光導(dǎo)纖維端面錯(cuò)位(插頭殼體碎裂)6—光導(dǎo)纖維端面未對(duì)正(角度不對(duì))7—光導(dǎo)纖維的端面與控制單元的接觸面之間有空隙(插頭殼體碎裂或未能鎖止定位)8—光導(dǎo)纖維端套變形光導(dǎo)纖維的使用
1.操作光導(dǎo)纖維時(shí)的注意事項(xiàng)1)彎曲半徑不宜過(guò)小。2)不許彎折。3)不準(zhǔn)擠壓。4)嚴(yán)禁摩擦、磨損。5)嚴(yán)禁拉伸6)嚴(yán)禁過(guò)熱7)嚴(yán)禁浸水8)光導(dǎo)纖維端面不得有污染和損傷。光導(dǎo)纖維的正確鋪裝在車(chē)上鋪裝光導(dǎo)纖維時(shí),應(yīng)該采取特別的防護(hù)措施。采用硬度適宜的波紋管包扎光導(dǎo)纖維,既可以為光導(dǎo)纖維提供外力作用的保護(hù),還可以有效防止光導(dǎo)纖維被過(guò)度彎折,以保證最小25mm的彎曲半徑。信號(hào)衰減增大的環(huán)形中斷診斷光學(xué)備用控制單元VAS6186光學(xué)備用控制單元VAS6186RXTXMOST-控制單元診斷界面MOST-控制單元RXTXMOST控制單元RXTXRXTXTXRXMOST-控制單元TXRX如果一個(gè)MOST-總線(xiàn)-控制單元被認(rèn)為出現(xiàn)了故障,就可以在這個(gè)位置將MOST-復(fù)述器連接上。如果MOST-回路這時(shí)再次正常工作,那么故障就出在拔出來(lái)的控制單元上。RXTXMOST-控制單元帶長(zhǎng)度夾口的剪切導(dǎo)槽電線(xiàn)剪刀絕緣導(dǎo)槽可活動(dòng)的下底模絕緣刀剪斷裝置的搖桿固定螺絲應(yīng)急桿帶有圓形刀片的剪斷裝置和進(jìn)給傳動(dòng)裝置可交替使用固定的上底模應(yīng)急桿l調(diào)節(jié)盤(pán)用壓力彎曲的工具彎曲接觸的鎖定桿定位夾口觸點(diǎn)和導(dǎo)線(xiàn)的嵌入彎曲后觸點(diǎn)取出剪短,絕緣,完成彎曲光纖的維修-維修設(shè)備VAS6223將光纖粗略地剪開(kāi)(側(cè)剪功能),同時(shí)為了截面的修整工作要考慮到備用品(精剪切)!將光纖嵌入絕緣槽中絕緣(橙色外套!),這時(shí)光纖絕對(duì)不可以彎曲或夾緊!維修設(shè)備VAS6223將光纖放到鉗子中(注意外面皮套的槽,箭頭)并將鉗子閉合。用剪刀輪剪切光纖(精剪切)。不要剪得太快,避免光纖的折斷!維修設(shè)備VAS6223用第一個(gè)鉗子后加工的結(jié)果:光纖干凈、剪短了,截面平滑將銅制彎桿嵌入第2個(gè)鉗子中小心!彎曲不要傾斜!維修設(shè)備VAS6223搭起彎曲上鎖裝置!將絕緣了的光纖彎曲直到可以感覺(jué)到輕微的彈力維修設(shè)備VAS6223在彎曲前檢查鉗子是否位于?C‘(彎曲度)!進(jìn)行彎曲.接下來(lái)檢查銅皮套是否在光纖前一點(diǎn)點(diǎn)
(額定尺寸x=0,01...0,1mm)x最小拔下來(lái)的力60N,減弱0,3dB維修設(shè)備VAS6223MOST網(wǎng)絡(luò)接口插頭信息幀和傳輸速率
固定的振蕩頻率為44,1KHz,也就是說(shuō),每秒鐘發(fā)送44.100個(gè)信息幀也就是說(shuō),每秒鐘發(fā)送480Bit*44.100=21.168.000Bits/s=21,2MBit/s一個(gè)MOST-信息的信息幀啟始領(lǐng)域(4Bits)限制領(lǐng)域(4個(gè)位Bits)數(shù)據(jù)領(lǐng)域(480個(gè)位Bits)1.控制字節(jié)(8個(gè)位Bits)2.控制字節(jié)(8個(gè)位Bits)平等領(lǐng)域(1Bit)媒體的傳輸速率衛(wèi)星定位系統(tǒng)電話(huà)(GSM)收音機(jī)(MPEG)錄象弱化(MPEG)
聲源1(立體聲)
聲源2(立體聲)
聲源3(環(huán)繞聲)
閑置
整個(gè)傳輸速率也可以分解為以下各個(gè)信息源:以電視為例MOST-總線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)電視調(diào)音器操縱單元顯示屏聲音系統(tǒng)MOSTInfotainment聲音信號(hào)錄象信號(hào)電視調(diào)音器顯示單元CAN-電視節(jié)目習(xí)慣解決辦法:用MOST-總線(xiàn)的解決辦法:休眠模式備用(待機(jī))模式工作模式MOST-總線(xiàn)系統(tǒng)的三種可能性運(yùn)行方式打開(kāi)模式:在MOST-總線(xiàn)上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的全部功能前提:
MOST-總線(xiàn)處在備用模式由其他數(shù)據(jù)總線(xiàn)得以激活激活的實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)使用者的功能選擇,通過(guò)多媒體E380的操縱單元備用模式:系統(tǒng)給使用者的感覺(jué)是關(guān)閉,不對(duì)外服務(wù)
MOST-總線(xiàn)系統(tǒng)在背景下是激活的備用模式在啟動(dòng)和系統(tǒng)空轉(zhuǎn)時(shí)是激活的前提:由其它數(shù)據(jù)總線(xiàn)經(jīng)由門(mén)口得以激活,比如,駕駛座位旁車(chē)門(mén)打開(kāi)/關(guān)閉時(shí)可以由總線(xiàn)上的一個(gè)控制單元得以激活,比如一個(gè)要接聽(tīng)的電話(huà)睡眠模式:
在MOST-總線(xiàn)上沒(méi)有數(shù)據(jù)交換所有的儀器都處于準(zhǔn)備狀態(tài)啟動(dòng)數(shù)據(jù)交流需要有系統(tǒng)管理器的光學(xué)起始脈沖休息電流減少到最低限度前提:總線(xiàn)上的所有控制單元顯示為準(zhǔn)備進(jìn)入睡眠模式其它總線(xiàn)系統(tǒng)不經(jīng)過(guò)門(mén)口向MOST提出要求診斷不被激活光波波長(zhǎng)為650nm,可見(jiàn)紅光空氣=可見(jiàn)的稀薄的媒介物玻璃=可見(jiàn)的較厚的媒介物如果一束光斜著觸到了空氣和玻璃的界面,該光束就會(huì)發(fā)生彎曲,改變方向。我們說(shuō):光在兩物質(zhì)的界面被折斷。反射和折射光線(xiàn)總是以垂直方向射入可見(jiàn)較厚物質(zhì)后發(fā)生彎曲光纖防折裂保護(hù)要防止光纖受到:
過(guò)高溫度
(比如焊接)
擠壓,折裂弄臟抓破光纖保護(hù)帽只有在安裝時(shí)才能直接被卸下開(kāi)口的光纖插頭不允許觸摸,不能被灰塵,油膩或其他液體弄臟。3. 每種損壞形式和/或線(xiàn)束的完整性立即申報(bào)給FGL。4. 光纖或空氣管路的修理只允許受過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的人員進(jìn)行。5. 所有損壞的插頭要申報(bào)并作好記錄 =>只能采取存放措施6. 線(xiàn)束只能按說(shuō)明/PDM圖安裝和連接!7. 未裝的長(zhǎng)線(xiàn)束打上活結(jié)線(xiàn)束不能從外部的破口處硬拉硬拽 =>只能從內(nèi)向外推出9. 插頭和纜線(xiàn)不允許在地上拖10. 不能踩在插頭或?qū)Ь€(xiàn)上11. 線(xiàn)束任一位置不允許折疊, =>損壞光纖或空氣管路光纖和線(xiàn)束有關(guān)的規(guī)定回路斷開(kāi)診斷電線(xiàn)(電子的)門(mén)口回路斷開(kāi)診斷回路斷開(kāi)回路斷開(kāi)診斷回路斷開(kāi)的診斷要經(jīng)過(guò)門(mén)口進(jìn)行?;芈窋嚅_(kāi)診斷要由診斷測(cè)試儀發(fā)起。因?yàn)楣鈱W(xué)回路斷開(kāi),回路斷開(kāi)診斷就必須經(jīng)由一個(gè)星形的“針形”電線(xiàn)Stichleitung
(電子的)進(jìn)行。在回路斷開(kāi)診斷時(shí)要分析,每個(gè)在總線(xiàn)上的儀器在電子方面(儀器的接觸和功能是否正常,但不要檢查指示燈電筆/照相二極管是否工作)和光學(xué)方面(接收可調(diào)整的光,有穩(wěn)定的“鎖”,與主系統(tǒng)一致)是否正常?;芈窋嚅_(kāi)診斷系統(tǒng)出故障的原因:回路斷開(kāi)(光纖被壓碎,剪斷或者插頭沒(méi)插好)儀器沒(méi)有被供電光纖老化發(fā)送二極管、接收二極管有損為了分析回路斷開(kāi)出現(xiàn)在哪個(gè)位置,下列數(shù)據(jù)是必須的:Verbauliste受損名單回路斷開(kāi)診斷回答將回路斷開(kāi)診斷回答表分配到受損名單中,因?yàn)榛芈窋嚅_(kāi)后的參與單元總是可以報(bào)告故障的診斷管理器是數(shù)據(jù)總線(xiàn)的診斷界面
回路斷開(kāi)診斷的流程:診斷管理器通過(guò)診斷線(xiàn)向所有的控制單元發(fā)送一個(gè)電子脈沖
2.控制單元X發(fā)送一個(gè)光脈沖給其在回路上的臨近控制單元X+1 3.控制單元代號(hào)為X檢查其供電情況以及控制單元X-1的光學(xué)信號(hào)接收情況
4.控制單元X在一段精確的時(shí)間間隔后以電子信號(hào)的形式向診斷管理器發(fā)送其回答5.診斷管理器根據(jù)時(shí)間間隔識(shí)別控制單元X的回答,計(jì)算控制單元X的狀態(tài): -電子方面ok/有錯(cuò)誤的和-
光學(xué)傳輸ok/
中斷
6.診斷管理器向診斷檢測(cè)儀報(bào)告整個(gè)診斷數(shù)據(jù)診斷管理器控制單元X+1
控制單元X
控制單元X-1
電子信號(hào)光纖/光學(xué)信號(hào)從ELSA出來(lái)的回路斷開(kāi)導(dǎo)線(xiàn)A6中從ELSA出來(lái)的帶有MMI(數(shù)字收音機(jī))高的控制單元順序信息操縱單元數(shù)據(jù)總線(xiàn)的診斷界面實(shí)踐工作一個(gè)顧客指責(zé)其MMI系統(tǒng)的全部癱瘓。請(qǐng)您借助回路斷開(kāi)診斷尋找原因。實(shí)踐工作一個(gè)顧客的A6在一次事故后被送到車(chē)體車(chē)間進(jìn)行維修。顧客左后方車(chē)體出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p傷。在將車(chē)交給顧客前卻發(fā)現(xiàn),MOST-回路以及整個(gè)MOST-回路的控制單元都沒(méi)有工作狀況的顯示了。請(qǐng)您尋找問(wèn)題。
新型總線(xiàn)與電子電氣架構(gòu)新型車(chē)載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)CANFD總線(xiàn)技術(shù)應(yīng)用1.CANFD的發(fā)展歷程2000年,Bosch公司最早提出CANFD。2012年,第十三屆國(guó)際交流大會(huì)(ICC)上,Bosch公司正式發(fā)布CANFD,通過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)11898制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),CANFD總線(xiàn)正式誕生。2013年,非ISO的CANFD在FPGA上運(yùn)行。201
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