《汽车车载网络系统检修》教案第5课 CAN 总线系统检修（三）.docxVIP

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2024-03-13 发布于江苏
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《汽车车载网络系统检修》教案第5课 CAN 总线系统检修（三）.docx

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课题

CAN总线系统检修（三）

课时

4课时（180min）

教学目标

知识技能目标：

（1）掌握低速CAN总线系统的数据传输、故障类型和检修方法

（2）能使用示波器检测CAN总线系统的波形，并对其进行分析

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：低速CAN总线系统的数据传输、故障类型和检修方法

教学难点：使用示波器检测CAN总线系统的波形，并对其进行分析

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——检修低速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

某汽车维修厂接收了一辆汽车，该汽车发动机启动困难。检修人员用汽车检测仪读取故障码，发现故障信息为低速CAN数据传输总线损坏。随后，检修人员对低速CAN总线系统的电压、波形等进行检测，发现两根数据传输总线对搭铁短路。检修人员找到故障线束并进行维修后试车，故障排除。

请大家思考：低速CAN总线系统是如何进行数据传输的？如何对低速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，讲解低速CAN总线系统的数据传输、故障类型和检修方法等知识

2.3.1低速CAN总线系统的数据传输

低速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“低速CAN总线系统的电压变化”图片，并进行讲解

低速CAN总线系统与高速CAN总线系统有一些区别。例如，低速CAN总线系统的数据传输速率低，波长较长，反射波较弱，终端电阻不需要安装在两根数据传输总线之间，其每个电控单元都有自己的终端电阻。另外，低速CAN总线系统使用单独的驱动器驱动CAN-High线和CAN-Low线，它们之间互不影响，各自独立工作，当其中一根线出现故障时，另一根线仍可以继续工作。

因此，低速CAN总线系统发送的电平信号不同于高速CAN总线系统。在低速CAN总线系统中，当电控单元没有往数据传输总线上发送数据时，数据传输总线处于隐性状态，此时CAN-High线上的电压为0.3V，CAN-Low线上的电压为4.7V；当电控单元往数据传输总线上发送数据时，数据传输总线处于显性状态，此时CAN-High线上的电压不小于3.6V，CAN-Low线上的电压不大于1.4V。

2．数据接收

【教师】通过多媒体展示“低速CAN总线系统在单线工作模式下的波形”图片，并进行讲解

低速CAN总线系统通过接收器来接收数据，其工作原理与高速CAN总线系统基本相同，但是低速CAN总线系统的输出电压、工作模式等与高速CAN总线系统不同。

在低速CAN总线系统接收数据的过程中，接收器会通过内部的故障逻辑电路对数据传输总线上的信号进行监视。一旦出现故障（如某数据传输总线断开），故障逻辑电路就会立即识别出来并选择无故障的数据传输总线进行数据传输，这时低速CAN总线系统将采用单线工作模式，其波形如图所示。

2.3.2低速CAN总线系统的故障类型

低速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低速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；断路故障主要是指低速CAN总线系统内部线路断开。节点故障主要是指低速CAN总线系统中的电控单元发生故障。

2.3.3低速CAN总线系统的检修方法

利用汽车检测仪对低速CAN总线系统检修的步骤与高速CAN总线系统一致，下面主要介绍用万用表检修和用示波器检修两种检修方法。

1．用万用表检修

在低速CAN总线系统中，万用表主要用来检测电压。当低速CAN总线系统无数据传输时，CANHigh线上的电压约为0V；有数据传输时，电压在0～5V之间高频波动。因此，CAN-High线的主体电压为0V，万用表的测量值应在0.35V左右，若万用表上显示的电压值与此不符，则说明低速CAN总线系统存在故障，应进行维修。

当低速CAN总线系统无数据传输时，CAN-Low线上的电压约为5V；有数据传输时，电压在0～5V之间高频波动。因此，CAN-High线的主体电压为5V，万用表的测量值应在4.65