(1)为什么要采用数据总线
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; f) e1 f$ Q! _# ^- b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。6 W" T6 Z9 ]; J. \% t) N% _
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(2)什么是数据总线. _: U: M6 T3 l$ u5 r( C
0 e# T+ w9 R- N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。: _1 V# P: {1 M' l, {
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(3)什么是CAN协议3 ~$ m6 E& V: O) V" z0 s, q0 A: h
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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" ]- }( r, a! i% z. ?/ N" Z6 C2 H
Area 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。2 K3 i" a4 k3 u( B+ z
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(4)CAN数据传输系统的优点1 s. R3 M$ g& |6 E$ A9 V3 \2 s
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:7 E! _4 D, ]0 x% \
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。
j1 x7 @1 C7 t J5 @②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。. F* W( M/ q" h5 A, L& ]& f3 ?
③如果系统需要增加新的功能,仅需软件升级即可。2 R+ ], N' n2 V f/ x
④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。
5 C) O) u1 h) c* J5 [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。. z& F' O" Y$ P1 y$ ~; U( w# n& L
) K5 R1 Y! X! t8 P5 S$ ]/ w2.CAN数据传输系统构成及工作原理
( J* P, H# }+ G, u0 L(1)CAN数据传输系统构成/ ^1 C: t9 l) X
8 Y2 J3 z$ z* D1 Q" fCAN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)。3 g; w, Q3 }8 {6 @
(2)各部件功能1 T% s% L7 N( u% m
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。
6 m6 |; {) b$ B0 [% ]②CAN收发器, W; l$ c7 X) i- ^ z% q6 u5 W- w
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。
: u. S" C' ]7 q# R2 p3 e7 p③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。$ Z" ~/ N# ], g/ m/ K
④CAN数据总线
& t& b% J/ B' J! z$ D- d6 P. d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。5 a2 o& Z! q' J( A ^9 ^0 E, G
(3)数据传递过程
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1 i' ^- t1 F; W& f; ^4 s! W9 y4 W4 r$ z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。
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, [6 y$ L( {1 Y8 _& r @" q3.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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; Z) d$ q* H6 ?: ~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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) j2 O. T% L- I. U- B' a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。* p$ Y* K) I9 n# T. s5 W
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Re: CAN数据传输系统的原理4 n$ B1 G, l8 E; x# n
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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。
2 @1 F8 f0 H- q4 R& @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。
" l5 o6 j, h' z% L& E再输入09地址码读取电脑版本为:
5 b H; h; i, F" G; a) J6Q 193 704 9C 00BN-SG
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Coding 09216 WSC 00000' r2 q' g' s! y% x; P1 B8 g2 a3 o* n
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。. H( h' o/ i# ?' h! N7 J5 q9 [) T2 K
) S' } \: g0 Y! n# ~! s1 l
退出输入46地址码读取电脑版本为:
9 a+ s, j. e/ Y3 j' l6Q 095 943 3G; s( E/ _0 d$ p( h9 {
3Bkomfortgert 00017 g" C& c9 |, }; h
Coding 01024 WSC 12345$ I: H2 R9 F! q6 i b9 M' J* Y
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。
8 ]" k4 s0 j2 w; Y! l退出系统,按压电动车窗开关,电动车窗工作正常。" w3 V& t s. { `& u! |
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。' f7 g6 Q. p. }! _+ _& f6 {
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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。! X; L+ \- N% o4 N! `) Z9 Q7 L- o
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罗斯威尔CAN分析仪汽车CAN数据采集演示视频! x+ q: t& J \9 ~) _! J a
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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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