《汽车车载网络系统检修》教案 第4课 CAN 总线系统检修（二）.docxVIP

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课题

CAN总线系统检修（二）

课时

4课时（180min）

教学目标

知识技能目标：

（1）掌握高速CAN总线系统的数据传输、故障类型和检修方法

（2）能使用汽车检测仪对CAN总线系统的常见故障进行诊断

素质目标：

（1）培养脚踏实地、认真负责的工作作风

（2）养成好学上进、拼搏创新的精神

教学重难点

教学重点：掌握高速CAN总线系统的数据传输、故障类型和检修方法

教学难点：使用汽车检测仪对CAN总线系统的常见故障进行诊断

教学方法

情景模拟法、问答法、讨论法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程

主要教学内容及步骤

课前任务

【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP或其他学习软件，提前预习本节课要讲的知识，并下载“任务工单——检修高速CAN总线系统”

【学生】完成课前任务

考勤

【教师】使用APP进行签到

【学生】按照老师要求签到

互动导入

【教师】讲述情景，并提出问题

某汽车维修厂收到一辆汽车，该汽车出现了换挡冲击、转速表不工作、仪表无挡位显示等故障现象，检修人员对汽车进行检查后判断可能是高速CAN总线系统出现了故障，于是用汽车检测仪对高速CAN总线系统的电压及其波形等进行检测，发现该系统的一电控单元内部出现了短路故障。检修人员对该电控单元进行修复后，清除故障码并试车，故障消失。

请大家思考：高速CAN总线系统是如何进行数据传输的？如何对高速CAN总线系统进行检修？

【学生】聆听、思考、讨论、回答

传授新知

【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解高速CAN总线系统的数据传输、故障类型和检修方法，能使用汽车检测仪对CAN总线系统的常见故障进行诊断

2.2.1高速CAN总线系统的数据传输

1．数据传输原理

【教师】通过多媒体展示“数据传输总线上的电平信号”图片，并进行讲解

高速CAN总线系统根据两根数据传输总线之间的电压差进行数据传输，称为差分传输。当数据传输总线上没有数据传输时，两根线的电压相同，电压差为0，这时的电平信号处于静止位置，称为隐性电平信号，用逻辑“1”表示，数据传输总线处于隐性状态。当数据传输总线上有数据传输时，两根线就会出现电压不同的情况，从而产生电压差，这时的电平信号处于传输位置，称为显性电平信号，用逻辑“0”表示，数据传输总线处于显性状态。

2．数据传输过程

高速CAN总线系统的数据传输过程主要分为数据发送和数据接收两部分。

1）数据发送

【教师】通过多媒体展示“高速CAN总线系统的电压变化”图片，并进行讲解

在高速CAN总线系统中，当所有电控单元都没有向数据传输总线发送数据时，电控单元的收发器处于截止状态，数据传输总线处于隐性状态，其上的电压大约为2.5V。当电控单元向数据传输总线发送数据时，数据传输总线处于显性状态，其上的电压会发生变化，即CAN-High线上的电压会升高一个预定值（至少为1V），CAN-Low线上的电压则会降低相同值（至少为1V）。此时，CAN-High线上的电压不低于3.5V，CAN-Low线上的电压不高于1.5V。

由此可以看出，当数据传输总线处于隐性状态时，CAN-High线与CAN-Low线上的电压差为0V；当数据传输总线处于显性状态时，CAN-High线与CAN-Low线上的电压差最低为2V。

2）数据接收

在高速CAN总线系统中，收发器内的接收器接收来自数据传输总线上的电平信号，它其实就是一个差分式信号放大器，用来处理数据传输总线上的电平信号，并将处理后的电平信号传输至接收区。处理后的电平信号即为差分式信号放大器的输出电压，其大小为CAN-High线上的电压与CAN-Low线上电压的差值。

2.2.2高速CAN总线系统的故障类型

高速CAN总线系统的故障类型一般有电源故障、链路故障和节点故障三种。

电源故障是指汽车电源提供的电压低于高速CAN总线系统的工作电压，导致部分电控单元无法正常工作，从而影响通信。

链路故障主要包括短路故障和断路故障。其中，短路故障主要包括数据传输总线自身短路、数据传输总线对正极短路和数据传输总线对地短路等；断路故障主要是指高速CAN总线系统内部线路断开。

节点故障主要是指高速CAN总线系统中的电控单元发生故障。

2.2.3高速CAN总线系统的检修方法

当高速CAN总线系统出现故障时，整个汽车车载网络系统将无法进行数据传输，因此需要对其进行检修，常用的检修方法包括用汽车检测仪检修、用万用表检修和用示波器检修三种。

1．用汽车检测仪检修

用汽车检测仪检修高速CAN总线系统的步骤大致如下。

（1）检修人员通过适配器，将汽车检测仪与汽车相连。

（2）启动汽车检测仪，选择发生故障的高速CAN总线系统。

（3）读取高速C