汽车CAN总线系统的检修教程.docx

PAGE \* MERGEFORMAT7 汽车CAN总线系统的检修 【摘要】本文简要概述了CAN总线技术在汽车上的应用,然后以一汽大众奥迪A4-B6为例,介绍了CAN总线的优势、CAN总线系统的结构和CAN总线故障的排出步骤和方法,总结了CAN总线检修中应注意的一些问题,为汽车CAN总线的检修提供一些思路。 【关键词】:CAN总线 奥迪A4-B6 优势 检测 维修 随着汽车电子技术的不断发展,汽车上电子控制单元的数目越来越多,导致线束飞速增加,大量增加的线束又阻碍了汽车性能的进一步提高,因而为了合理地解决上述问题,提高各控制单元间通讯可靠性,降低导线的成本,就出现了的汽车网络通信技术,CAN总线就是其中的一种较为流行的汽车通讯网络。CAN(控制器区域网络)总线是一个车辆多路通信系统,它是为解决现代汽车中众多的控制单元与测试仪器之间的数据交换开发的实时控制的串行通讯网络。由于CAN总线技术的应用大大减少了线束的数量和控制器接口的引脚数,使汽车控制系统的数据传输高速化,使控制系统更简单可靠,可以实现在线编程和在线诊断,所以在汽车电子上的应用也越来越广泛。因此,掌握CAN总线系统基本技术也更加必要,本文以一汽大众奥迪A4-B6为例来探讨CAN总线系统的结构和检修过程。 一、CAN总线系统的优势介绍 ?CAN属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络[4]。较之许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言，基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性： 1、网络各节点之间的数据通信实时性强 首先，CAN控制器工作于多种方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文 HYPERLINK /doc/4227639-4429355.html \t _blank 标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差。 2、缩短了开发周期 CAN总线通过CAN收发器接口芯片82C250的两个输出端CAN-H和CAN-L与物理总线相连，而CAN-H端的状态只能是高电平或悬浮状态，CAN-L端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会在出现在RS-485网络中的现象，即当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。而且，CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期，这些是仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。 3、已形成国际标准的现场总线 另外，与其它现场总线比较而言，CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。这些也是CAN总线应用于众多领域，具有强劲的市场竞争力的重要原因。 4、最有前途的现场总线之一 CAN 即控制器局域网络，属于工业现场总线的范畴。与一般的通信总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。由于其良好的性能及独特的设计，CAN总线越来越受到人们的重视。它在汽车领域上的应用是最广泛的，世界上一些著名的汽车制造厂商，如BENZ(奔驰)、BMW(宝马)、PORSCHE(保时捷)、ROLLS-ROYCE(劳斯莱斯)和JAGUAR(美洲豹)等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。同时，由于CAN总线本身的特点，其应用范围已不再局限于汽车行业，而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。CAN已经形成国际标准，并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。其典型的应用协议有：SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。 二、CAN总线系统的结构 1、CAN 通信系统的物理结构[3] CAN总线系统通过CAN-H和CAN-L总线配对,根据两线的电压差进行通信,汽车上各电控单元的ECU和传感器通过CAN-H总线CAN-L总线来实现信息共享和相互通讯。CAN总线系统的物理结构主要包括4部分,分别是主总线、支线、CAN接线连接器和终端电阻。 （1）主总线 主