CAN总线及其在公交车上的应用1

1、 前言前言 20世纪世纪90年代以来，汽车上由电子控制单元（年代以来，汽车上由电子控制单元（ecu）控）控制的部件数量越来越多，例如：电子燃油喷射装置、防抱死制的部件数量越来越多，例如：电子燃油喷射装置、防抱死制动装置、自动变速器、空气悬架等。随着集成电路和单片制动装置、自动变速器、空气悬架等。随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用，汽车上的机在汽车上的广泛应用，汽车上的ecu数量越来越多。因数量越来越多。因此，一种新的概念此，一种新的概念汽车控制局域网络汽车控制局域网络can（controller area network）的概念也就应运而生了。）的概念也就应运而生了。can最早是由德国最早

2、是由德国bosch公司为解决现代汽车机件中的控制模块与测试仪器之公司为解决现代汽车机件中的控制模块与测试仪器之间的数据交换而开发的一种数据通信方式，间的数据交换而开发的一种数据通信方式，can总线为汽车总线为汽车上各种电子设备、控制模块、测量仪器等提供了统一数据交上各种电子设备、控制模块、测量仪器等提供了统一数据交换渠道，将是汽车电子技术发展的一个里程碑。换渠道，将是汽车电子技术发展的一个里程碑。 根据根据iso（国际标准化组织）定义的通信协议，将世界（国际标准化组织）定义的通信协议，将世界各国不各国不 同的汽车生产厂商制定符合自身需要的各种专用总线同的汽车生产厂商制定符合自身需要的各种专用总

3、线统一到统一到 j1939通信协议上来，通信协议上来， j1939协议是目前在大型汽车协议是目前在大型汽车中应用最广泛的协议，它是美国中应用最广泛的协议，它是美国sae（society of automotive engineer）组织维护和推广的。目前北京公交）组织维护和推广的。目前北京公交使用车辆的欧使用车辆的欧、 欧欧排放的发动机和自动变速箱的电控模排放的发动机和自动变速箱的电控模块都遵循块都遵循j1939通讯协议。通讯协议。 can总线应用在汽车上有很多优点：（总线应用在汽车上有很多优点：（1）数据共享）数据共享（2）简化车身布线（）简化车身布线（3）取代以继电器为主体的常规逻辑电）取

4、代以继电器为主体的常规逻辑电路（路（4）数）数 据稳定可靠（据稳定可靠（5）有故障诊断和自动恢复能力）有故障诊断和自动恢复能力（6）硬件方案的软件化实现（）硬件方案的软件化实现（7）配置参数灵活。在现代汽）配置参数灵活。在现代汽车设计中，车设计中，can已经成已经成 为必采用的技术。为必采用的技术。 学习、掌握、应用汽车局域网将会是今后汽车电控的关学习、掌握、应用汽车局域网将会是今后汽车电控的关键技术。下面是对键技术。下面是对can总线知识的一点肤浅理解，由于水平总线知识的一点肤浅理解，由于水平有有 限，没能全面地介绍各位所需的内容，其中内容有不妥之限，没能全面地介绍各位所需的内容，其中内容有

5、不妥之处，敬请各位批评指正。处，敬请各位批评指正。 第一部分第一部分can总线基本知识介绍总线基本知识介绍 目录目录一一 can总线基本知识总线基本知识 1.can总线的概念和作用总线的概念和作用 6 2.can总线网络组成和传输线路总线网络组成和传输线路 16 3.can总线信号生成和信息数据的传输总线信号生成和信息数据的传输 30 4.viti-can总线技术的优点总线技术的优点 39二二 viti-can三级总线各模块功能三级总线各模块功能 1.can三级总线连接示意图三级总线连接示意图 50 2.vd- q/z/h/d km273 前、中、后、顶控模块前、中、后、顶控模块 52 3.v

6、d- q/h dkm273 前、后灯控模块前、后灯控模块 82 4.vd- qm273 桥模块桥模块 94 5.vd- cgm273 管理模块管理模块 96 6.can 总线胎压模块总线胎压模块 101 7.vd- kgm271 翘板开关模块翘板开关模块 104 8.vd- zb271-003 型仪表模块型仪表模块 111三三 can总线车辆使用注意事项和一般性故障的检测总线车辆使用注意事项和一般性故障的检测 1.can总线的检测方法总线的检测方法 129 2.电控模块使用注意事项电控模块使用注意事项 133 3. can车辆仪表一般性故障车辆仪表一般性故障 136 4.液晶显示屏一般性故障液

7、晶显示屏一般性故障 140 5.汽车微机系统使用时注意事项汽车微机系统使用时注意事项 1414一一 can总线基本知识总线基本知识 1.can总线的概念和作用总线的概念和作用 6 2.can总线网络组成和传输线路总线网络组成和传输线路 16 3.can总线信号生成和信息数据的传输总线信号生成和信息数据的传输 30 4.viti-can总线技术的优点总线技术的优点 395can总线的概念和作用总线的概念和作用 什么是什么是can总线总线 can全称为全称为“controller area network” ，即控制器局域网。是国，即控制器局域网。是国际际上广泛应用的现场总线之一。上广泛应用的现场

8、总线之一。 can总线是为解决现代汽车中众多电控模块总线是为解决现代汽车中众多电控模块 （ecu）之间的数据交）之间的数据交换而开发的一种串行数据总线。换而开发的一种串行数据总线。 名词解释：名词解释： 数据总线数据总线 数据总线是模块（数据总线是模块（ecu)之间运行数据的公共通道，它之间运行数据的公共通道，它将将各个功能部件的各个功能部件的ecu连在一起，大量的数据信息和控制信息在总线上流连在一起，大量的数据信息和控制信息在总线上流动，实现各功能部件的动，实现各功能部件的ecu之间的信息交换。之间的信息交换。 串行通信串行通信 串行通信就是将需要传送的二进制数一位一位依次传串行通信就是将需

9、要传送的二进制数一位一位依次传送，每一位数据占据一个固定的时间段。串行传送速度慢、效率低，但传送，每一位数据占据一个固定的时间段。串行传送速度慢、效率低，但传输线路便宜。输线路便宜。6can总线的概念和作用总线的概念和作用 cancan总线采用的是那种数据通信协议总线采用的是那种数据通信协议 按照按照isoiso有关标准，有关标准，cancan总线采用的是总线采用的是sae j1939sae j1939数据通信协议。数据通信协议。sae sae j1939j1939数据通信协议是美国汽车工程师协会组织维护和推广的软、硬件通信数据通信协议是美国汽车工程师协会组织维护和推广的软、硬件通信协议。协议

10、。 sae j1939sae j1939数据通信协议是目前在大型汽车中应用最广泛的应用层数据通信协议是目前在大型汽车中应用最广泛的应用层协协议议。 网络协议即网络中传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互网络协议即网络中传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互交流是要遵循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定交流是要遵循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就称为网络协议。不同的计算机之间必须使用相同的网的规则，这些规则就称为网络协议。不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行相互通信。络协议才能进行相互通信。 网络协议是网络上所有设备间

11、通信规则的集合，它定义了通信时信息网络协议是网络上所有设备间通信规则的集合，它定义了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义。在网络的各层中存在着许多协议，接必须采用的格式和这些格式的意义。在网络的各层中存在着许多协议，接收方和发送方同层的协议必须一致，才能使网络上各种设备进行信息交收方和发送方同层的协议必须一致，才能使网络上各种设备进行信息交换，否则将无法进行信息通讯。换，否则将无法进行信息通讯。 注解：注解：sae(society of automotive engineer)sae(society of automotive engineer)美国汽车工程师协会。美国汽车工程师协会。7c

12、an总线的概念和作用总线的概念和作用 can总线网络数据传输分为：总线网络数据传输分为： 1. a 类类 lin：面向传感器或执行器管理的低速网络，传输数据的：面向传感器或执行器管理的低速网络，传输数据的位数率通常小于位数率通常小于10kbps ,是低速开放式串行通讯的一种，属于汽车低层网是低速开放式串行通讯的一种，属于汽车低层网络协议范畴，定位于低于络协议范畴，定位于低于can总线网络的通信层，一般使用单线连接。总线网络的通信层，一般使用单线连接。 lin全称为全称为“local interconnect network”，是局部连接网络的意，是局部连接网络的意思，思， 2. b 类类 ca

13、n：面向独立控制的模块间信息共享的中速网络，传：面向独立控制的模块间信息共享的中速网络，传输数据的位数率一般在输数据的位数率一般在10125kbps之间，用于仪表显示和车辆控制。之间，用于仪表显示和车辆控制。 3. c 类类 高速高速 can：面向闭环实施多路传输的高速网，传输数据：面向闭环实施多路传输的高速网，传输数据的位数率一般在的位数率一般在125kbps1mbps之间，通讯协议为高层的之间，通讯协议为高层的 j1939，用于，用于动力装置的通讯。动力装置的通讯。 4. d 类类 面向多媒体，面向多媒体，vcd、dvd、cd等，传输数据的位数率一等，传输数据的位数率一般在般在2mbps。

14、8viti-can总线的级别总线的级别 viti-can总线按车辆产品的需求可分为三级总线按车辆产品的需求可分为三级 1.一级总线一级总线 一级总线是一种简易的一级总线是一种简易的can总线。整个系统由总线处理器、总线仪总线。整个系统由总线处理器、总线仪表、总线管理器和桥模块组成。表、总线管理器和桥模块组成。 总线处理器可完成总线处理器可完成50多个数据量的采集，并能实现对缓速器、空气悬多个数据量的采集，并能实现对缓速器、空气悬架、三桥、乘客门及车速灯等的控制，还能为发动机提供架、三桥、乘客门及车速灯等的控制，还能为发动机提供 c3 信号以实现信号以实现巡航定速的功能；桥模块可接受发动机巡航定

15、速的功能；桥模块可接受发动机 ecu 发出的转速、油压、水温等发出的转速、油压、水温等数据；总线管理器除管理总线运行外，还有行车记录仪功能；总线仪表为数据；总线管理器除管理总线运行外，还有行车记录仪功能；总线仪表为纯数字化仪表，可显示近纯数字化仪表，可显示近120个数据量。个数据量。9viti-can总线（一级总线布置）总线（一级总线布置） 10viti-can总线的级别总线的级别 2.二级总线二级总线 二级总线是为客车开发的一套二级总线是为客车开发的一套can总线系统，整个系统由前控模总线系统，整个系统由前控模块、后控模块、前灯控模块、后灯控模块、总线仪表、总线管理和桥模块、后控模块、前灯控

16、模块、后灯控模块、总线仪表、总线管理和桥模块组成。块组成。 总线系统可完成近总线系统可完成近80个数据量的采集，并能实现对缓速器、空气悬个数据量的采集，并能实现对缓速器、空气悬架、三桥、乘客门、灯光、雨刷机、发动机点火、发动机熄火等的控架、三桥、乘客门、灯光、雨刷机、发动机点火、发动机熄火等的控制，还能为发动机提供制，还能为发动机提供 c3 信号以实现巡航定速的功能；桥模块可接受发信号以实现巡航定速的功能；桥模块可接受发动机动机 ecu 发出的转速、油压、水温等数据；总线管理器除管理总线运行发出的转速、油压、水温等数据；总线管理器除管理总线运行外，还有行车记录仪功能；总线仪表为纯数字化仪表，可

17、显示近外，还有行车记录仪功能；总线仪表为纯数字化仪表，可显示近120个数个数据量。据量。11viti-can总线（二级总线布置）总线（二级总线布置） 12viti-can总线的级别总线的级别 3.三级总线三级总线 三级总线是功能比较完备的三级总线是功能比较完备的 can-lin 混合总线系统。整个系统由混合总线系统。整个系统由开关、前控、中控、后控、顶控、前灯控、后灯控、总线仪表、胎压接开关、前控、中控、后控、顶控、前灯控、后灯控、总线仪表、胎压接收等模块，以及总线管理器和桥模块组成。收等模块，以及总线管理器和桥模块组成。 总线系统可完成近总线系统可完成近120个数据量的采集，并能实现对缓速器

18、、车身个数据量的采集，并能实现对缓速器、车身升降、随动桥、乘客门、灯光、雨刮机、空调器、车内照明、油路、点升降、随动桥、乘客门、灯光、雨刮机、空调器、车内照明、油路、点火器、铰接盘、发动机点火、发动机熄火等的控制，还能为发动机提供火器、铰接盘、发动机点火、发动机熄火等的控制，还能为发动机提供 c3 信号以实现巡航定速的功能；桥模块可接受发动机信号以实现巡航定速的功能；桥模块可接受发动机 ecu 发出的转发出的转速、油压、水温等数据；总线管理器除管理总线运行外，还有行车记录速、油压、水温等数据；总线管理器除管理总线运行外，还有行车记录仪功能；总线仪表为纯数字化仪表，可显示近仪功能；总线仪表为纯数

19、字化仪表，可显示近200个数据量。个数据量。 三级总线的特点是，根据车型设计需要，对于大多数开关型输入信三级总线的特点是，根据车型设计需要，对于大多数开关型输入信号和输出信号可通过软件而实现重新定义。号和输出信号可通过软件而实现重新定义。13viti-can总线（三级总线布置）总线（三级总线布置）14viti-can总线（三级总线客车布置）总线（三级总线客车布置）15can总线网络的组成和连接总线网络的组成和连接 can总线网络是由传输媒体和一系列电控模块（总线网络是由传输媒体和一系列电控模块（ecu）组成）组成 can总线网络的传输媒体是由两根信号线组成的屏蔽双绞线。这两根总线网络的传输媒体

20、是由两根信号线组成的屏蔽双绞线。这两根信号线称为：信号线称为：can-h（信号（信号高）、和高）、和can-l（信号（信号低）线。低）线。 系列电控模块（系列电控模块（ecu）根据车型需要组成，一般单机车型具有：开）根据车型需要组成，一般单机车型具有：开关、仪表、管理、前控、中控、后控、顶控、前灯控、后灯控模块，以及关、仪表、管理、前控、中控、后控、顶控、前灯控、后灯控模块，以及桥模块和胎压监测模块等组成。桥模块和胎压监测模块等组成。 vitican总线系统线路的连接总线系统线路的连接 1. 车辆车辆can总线网络（总线网络（b网络）网络） 由两根信号线由两根信号线can-h（信号（信号-高）

21、和高）和can-l（信号（信号低）的屏蔽双绞线将车辆系列电控模（低）的屏蔽双绞线将车辆系列电控模（ecu）并联相接。）并联相接。 2. 动力动力j1939网络（网络（a网络）网络）发动机与自动变速器之间的通信网络，发动机与自动变速器之间的通信网络，并通过桥模块与车辆并通过桥模块与车辆can总线网络（总线网络（b网络）连通。网络）连通。 3.lin 通信线通信线 开关模块开关模块 lin 接口与前控模块接口与前控模块j3-5相接，作用是相接，作用是can总线与开关模块的通信线。总线与开关模块的通信线。 4. wakeup（模块唤醒线）（模块唤醒线） can总线各模块都具有总线各模块都具有wake

22、up线引线引脚，前控模块为脚，前控模块为wakeup输输 出，其它模块为出，其它模块为wakeup的输入。的输入。16vitican总线系统连接方块图总线系统连接方块图 linlin can-hcan-h can-lcan-l wakeupwakeupj1939（低）（低）j1939（高）（高）120 wakeupwakeup120120120开关模块开关模块前控模块前控模块中控模块中控模块顶控模块顶控模块后控模块后控模块后灯模块后灯模块前灯模块前灯模块桥模块桥模块管理模块管理模块发动机发动机ecu变速器变速器ecu仪表模块仪表模块17can总线网络传输线总线网络传输线 can总线网络的传输线

23、总线网络的传输线由两根信号线由两根信号线 can-h（信号（信号高）和高）和 can-l（信号（信号低）的屏蔽双绞线组成，通过低）的屏蔽双绞线组成，通过网络传输线与网络传输线与车辆的系列电控模块车辆的系列电控模块ecu并联相接。在总线网络线路的两个终端各有一个并联相接。在总线网络线路的两个终端各有一个120电阻，作用是电阻，作用是避免数据通信网络中，数据传输终了反射回来，产生反射波使网络中的数避免数据通信网络中，数据传输终了反射回来，产生反射波使网络中的数据遭到破坏。据遭到破坏。 viti-can总线网络的两个终端电阻分别安装在仪表模块和后控模块总线网络的两个终端电阻分别安装在仪表模块和后控模

24、块中，在确保总线安装良好的情况下，当车辆断电后，可用万用表在两根信中，在确保总线安装良好的情况下，当车辆断电后，可用万用表在两根信号线号线 can-h（信号（信号高）和高）和 can-l（信号（信号低）之间，测量出约低）之间，测量出约60的的电阻值。电阻值。18 linlin can-hcan-h can-lcan-l120120开关模块开关模块前控模块前控模块中控模块中控模块顶控模块顶控模块后控模块后控模块后灯模块后灯模块前灯模块前灯模块桥模块桥模块管理模块管理模块仪表模块仪表模块60万用表万用表注意！必须当车辆断电后，才允许测量。注意！必须当车辆断电后，才允许测量。19cancan总线网络

25、传输线总线网络传输线 can总线网络信号传输有显性位和隐性位两个状态。总线网络信号传输有显性位和隐性位两个状态。 显性位：用逻辑显性位：用逻辑0表示，此时两根网络信号线的电压是：表示，此时两根网络信号线的电压是： canh3.5v、can-l1.5v 隐性位：用逻辑隐性位：用逻辑1表示，此时两根网络信号线的电压是：表示，此时两根网络信号线的电压是： can-hcan-l2.5v显性位显性位隐性位隐性位隐性位隐性位0 01.51.55.05.02.52.5can-lcan-lcan-hcan-h电压电压时间时间3.53.5t tv20can总线网络传输线总线网络传输线 当当 can 总线网络工作

26、后，用万用表测量不出信号高（总线网络工作后，用万用表测量不出信号高（can-h) 和和信号低信号低 (can-l) 两根信号线的当前电压变化值。因为，当两根信号线的当前电压变化值。因为，当 can 总线网总线网络工作后，络工作后，can 总线网络信号线上的电压在不断的变化，而万用表的响总线网络信号线上的电压在不断的变化，而万用表的响应速度很慢，所以，所测量的电压不是当前的电压变化值，而是电压的应速度很慢，所以，所测量的电压不是当前的电压变化值，而是电压的有效值。有效值。 当当 can 总线网络工作后，用万用表测量总线网络工作后，用万用表测量 can-h 信号线对地电压信号线对地电压值为：值为：

27、2.32.4 v 左右。左右。 当当 can 总线网络工作后，用万用表测量总线网络工作后，用万用表测量 can-l 信号线对地电压信号线对地电压值为：值为：2.32.4 v 左右。左右。 当当 can 总线网络工作后，用万用表测量总线网络工作后，用万用表测量 can-h 和和 can-l 两根两根信号线之间的电压值为：信号线之间的电压值为：0 v 左右。左右。21用万用表测量用万用表测量can总线网络信号线电压总线网络信号线电压 linlin can-hcan-h can-lcan-l120120开关模块开关模块前控模块前控模块中控模块中控模块顶控模块顶控模块后控模块后控模块后灯模块后灯模块前

28、灯模块前灯模块桥模块桥模块管理模块管理模块仪表模块仪表模块0v万用表万用表2.4v2.4v2.4v2.4v22 can总线网络传输线为什么要采用屏蔽双绞线总线网络传输线为什么要采用屏蔽双绞线 can总线网络传输线采用屏蔽双绞线可提高信号线的抗高频辐射和总线网络传输线采用屏蔽双绞线可提高信号线的抗高频辐射和地电平漂移能力，当受到干扰后两线产生的影响相同，相互抵消，使差地电平漂移能力，当受到干扰后两线产生的影响相同，相互抵消，使差值保持不变。同时，在两根信号线的外层包裹金属屏蔽，可将各种辐射值保持不变。同时，在两根信号线的外层包裹金属屏蔽，可将各种辐射信号屏蔽搭铁。信号屏蔽搭铁。 对对can总线网

29、络传输线的使用要求：总线网络传输线的使用要求： 1.用适当的阻抗匹配用适当的阻抗匹配 2 .最长桩线长度为最长桩线长度为1m 3.最小节点间距离为最小节点间距离为0.1m 4.最大节点间距离为最大节点间距离为40m 5.不能随意分开双绞线，破节长度不能不能随意分开双绞线，破节长度不能0.5m 6.屏蔽线要接地良好屏蔽线要接地良好can总线网络传输线总线网络传输线23can总线网络传输线：总线网络传输线：时间时间电压电压can-hcan-hcan-lcan-l电磁干扰（电磁干扰（emiemi）有电磁干扰时的情况有电磁干扰时的情况r:120r:120对总线故障，发送对总线故障，发送/ /接收器具有

30、容错能力。接收器具有容错能力。具有很高的抗高频辐射干扰和地电平漂移能力。具有很高的抗高频辐射干扰和地电平漂移能力。受干扰后两条线产生的影响相同，互相抵消，使差值保持不变。受干扰后两条线产生的影响相同，互相抵消，使差值保持不变。vdiffvdiff电压差电压差vdiff=常量常量vdiffr:120r:12024can总线网络传输线总线网络传输线 viti- can总线系统总线系统lin通信线通信线 在在 viti-can 总线网络中，总线网络中，lin 局部网络线是开关模块与局部网络线是开关模块与 can 总总线网络的通讯线，它通过前控模块与线网络的通讯线，它通过前控模块与 can 总线网络相

31、接，将开关模块的总线网络相接，将开关模块的开开/关信号传送到关信号传送到 can 总线网络上。总线网络上。 当前控模块接收当前控模块接收 can 总线网络上小光灯打开的信息后，通过总线网络上小光灯打开的信息后，通过 lin 局局部网络线向开关模块发出开关模块照明灯点亮的命令。开关模块的照明部网络线向开关模块发出开关模块照明灯点亮的命令。开关模块的照明灯电源来自唤醒线灯电源来自唤醒线 (wakeup)。 前控模块前控模块j3-5为为lin接口，与开关模块的接口，与开关模块的lin接口对接，工作电压为接口对接，工作电压为+12v左右。左右。25can总线网络传输线总线网络传输线 viti- can

32、总线系统总线系统wakeup唤醒线唤醒线 viti- can总线系统部分模块具有两个总线系统部分模块具有两个wakeup引脚，模块内部是引脚，模块内部是连接在一起的，前控模块为连接在一起的，前控模块为wakeup输输 出，其它模块为出，其它模块为wakeup的输的输入。入。 viti- can总线系统连接时，总线各模块的总线系统连接时，总线各模块的wakeup引脚都必须与引脚都必须与前控模块的前控模块的 j3-2引脚连引脚连 接在一起。接在一起。 当前控模块电源正常，点火开关闭合（当前控模块电源正常，点火开关闭合（acc挡、挡、on档、起动档）档、起动档）时，或危闪报警开关闭合时，前控模块正常

33、工作，时，或危闪报警开关闭合时，前控模块正常工作，wakeup输出（输出输出（输出电压等于当电压等于当 前电源电压），总线其它模块收到前电源电压），总线其它模块收到wakeup信号，模信号，模 块被块被唤醒，在电源正常的情况下，各模块开始工作。唤醒，在电源正常的情况下，各模块开始工作。26can总线网络传输线总线网络传输线 wakeup具有唤醒和休眠的功能具有唤醒和休眠的功能 viti- can总线系统具备总线系统具备“唤醒唤醒”和和“休眠休眠”功能，以减少在关闭点火功能，以减少在关闭点火开开关（关（acc档、档、on档、起动档）时，电瓶电量档、起动档）时，电瓶电量 的额外消耗。的额外消耗。

34、当当 关闭点火开关，控制装置从唤醒模式转人休眠模式。关闭点火开关，控制装置从唤醒模式转人休眠模式。 在在“休眠休眠”模模式中，当不需要系统工作时，多路控制装置停止各项功能操作（信息传输式中，当不需要系统工作时，多路控制装置停止各项功能操作（信息传输和和cpu控制）。控制）。 一旦一种操作完成（例如：危报开关的接通），处于休眠状态的一旦一种操作完成（例如：危报开关的接通），处于休眠状态的 有关有关控制装置就被唤醒，并立即开始运作。控制装置就被唤醒，并立即开始运作。 确认休眠模式确认休眠模式 1、检查各信号传输线路与车体之间的电压应为零值。、检查各信号传输线路与车体之间的电压应为零值。 2、在休眠

35、模式时，检查电瓶处的额外电量消耗，电流应在、在休眠模式时，检查电瓶处的额外电量消耗，电流应在70- 80ma 范围变化，变动量小于范围变化，变动量小于10ma。 27当前控模块工作，当前控模块工作，wakeup 输出信号电压时输出信号电压时用万用表测量用万用表测量can总线网络信号线电压总线网络信号线电压linlin can-hcan-h can-lcan-l wakeupwakeup120 wakeupwakeup120开关模块开关模块前控模块前控模块中控模块中控模块顶控模块顶控模块后控模块后控模块后灯模块后灯模块前灯模块前灯模块桥模块桥模块管理模块管理模块仪表模块仪表模块12v12v24v

36、24v2.4v2.4v2.4v2.4v万用表万用表28当当can总线系统转入总线系统转入“休眠休眠”模式时模式时用万用表测量用万用表测量can总线网络信号线电压总线网络信号线电压linlin can-hcan-h can-lcan-l wakeupwakeup120 wakeupwakeup120开关模块开关模块前控模块前控模块中控模块中控模块顶控模块顶控模块后控模块后控模块后灯模块后灯模块前灯模块前灯模块桥模块桥模块管理模块管理模块仪表模块仪表模块0 v0 v0 v0 v0 v0 v0 v0 v万用表万用表29can总线网络中电控模块的作用总线网络中电控模块的作用 can总线网络中各电控模块

37、是采集数据、提供发送数据、接收检查总线网络中各电控模块是采集数据、提供发送数据、接收检查数据、输出执行数据的控制单元。数据、输出执行数据的控制单元。 控制单元（电控模块）首先将采集到的信号输入到控制单元（电控模块）首先将采集到的信号输入到mcu（微控制（微控制器），由器），由mcu生成生成can报文输入到报文输入到can收发器，收发器，can收发器接受收发器接受mcu传来的报文数据，并转化为电信号发送到传来的报文数据，并转化为电信号发送到can数据总线上。数据总线上。 在在can总线系统中，各控制单元都接收数据总线上的所有数据，经总线系统中，各控制单元都接收数据总线上的所有数据，经mcu判断接

38、收的报文数据是否是本单元所需要的数据，如需要，它将接判断接收的报文数据是否是本单元所需要的数据，如需要，它将接受并进行处理（将编码数据分解成可以使用的数据），输出执行信号，受并进行处理（将编码数据分解成可以使用的数据），输出执行信号，否则给予忽略。否则给予忽略。30can总线网络信号的种类总线网络信号的种类 1. can总线网络信号的种类总线网络信号的种类 ( 1 ) 输入信号：输入信号： a. 开关信号（数字量信号）：开关信号（数字量信号）：只有通只有通 / 断两种状态，例如断两种状态，例如灯光控制灯光控制开关、报警开关、故障报警灯等信号。开关、报警开关、故障报警灯等信号。 b. 模拟信号（

39、模拟量信号）：用数值表示的量，例如模拟信号（模拟量信号）：用数值表示的量，例如气压表、油量气压表、油量表、显示发动机工作的仪表等信号。表、显示发动机工作的仪表等信号。 ( 2 )输出信号：输出信号： 电控模块输出执行一定功能的信号，例如电控模块输出执行一定功能的信号，例如启动起动机、闭合电磁总启动起动机、闭合电磁总开关、灯光控制、车厢门控制等信号。开关、灯光控制、车厢门控制等信号。 31can总线开关信号的工作状态总线开关信号的工作状态 can总线模块输入的开关信号的工作状态有：正控信号、负控信号、总线模块输入的开关信号的工作状态有：正控信号、负控信号、悬空信号。悬空信号。 正控信号：输入总线

40、模块的开关信号为正控电压信号。例如：点火正控信号：输入总线模块的开关信号为正控电压信号。例如：点火钥匙开关钥匙开关acc挡、挡、on挡、挡、st挡等为正控电压信号。挡等为正控电压信号。 负控信号：输入总线模块的开关信号为负控搭铁信号。例如：灯光负控信号：输入总线模块的开关信号为负控搭铁信号。例如：灯光开关、雨刷机控制开关等为负控搭铁信号。开关、雨刷机控制开关等为负控搭铁信号。 悬空信号：输入总线模块的开关信号为电路断路信号。例如：刹车悬空信号：输入总线模块的开关信号为电路断路信号。例如：刹车蹄片磨损传感器信号为电路断路信号。蹄片磨损传感器信号为电路断路信号。32can总线信号的生成总线信号的生

41、成 can总线网络信号的生成总线网络信号的生成 数字量信号数字量信号 只有开只有开 / 关两种状态，由相应的传感器或开关测得，关两种状态，由相应的传感器或开关测得，输入到电控模块，信号经过处理，可直接由微控制器（输入到电控模块，信号经过处理，可直接由微控制器（mcu ) 将数据处将数据处理生成理生成can 报文，再由报文，再由can 收发器发送到收发器发送到can总线网络上。在司机仪总线网络上。在司机仪表的仪表指示灯和液晶显示屏显示数字量信号有：各种报警显示、发动表的仪表指示灯和液晶显示屏显示数字量信号有：各种报警显示、发动机故障诊断等。机故障诊断等。 模拟量信号模拟量信号 由相应的传感器测得

42、，输入到电控模块，经过处理，由相应的传感器测得，输入到电控模块，经过处理，通过通过a/d（模拟（模拟 / 数字）设备转换成数字信号，由数字）设备转换成数字信号，由mcu将数据处理生成将数据处理生成can报文，再由报文，再由can 收发器发送到收发器发送到can总线网络上。在司机仪表的指针总线网络上。在司机仪表的指针表上显示模拟量信号有：车速表、气压表、发动机转速表表上显示模拟量信号有：车速表、气压表、发动机转速表 、水温表等、水温表等 名词解释：名词解释： a/d设备转换设备转换analog（模拟）、（模拟）、digital（数字），模（数字），模/数转换设备。数转换设备。 mcu（micro

43、 controller unit）单片机，也称微控制器。它实际是）单片机，也称微控制器。它实际是 把中央处理器把中央处理器cpu，只读存储器，只读存储器rom，随机存储器，随机存储器ram，定时器，定时器/计数计数器，以及器，以及i/o接口电路等主要计算机部件，集成在一块集成电路接口电路等主要计算机部件，集成在一块集成电路 芯片上的芯片上的微型计算机。微型计算机。 33cancan报文的组成和传输报文的组成和传输 can can总线传输的报文主要由总线传输的报文主要由idid场和数据场组成。场和数据场组成。 cancan总线上传输的总线上传输的报文报文是以是以cancan报文的格式在网络上进行

44、广播式传送报文的格式在网络上进行广播式传送的。的。 数据总线是模块间运行数据的通道，如果模块可以发送和接收数据，数据总线是模块间运行数据的通道，如果模块可以发送和接收数据，称为双向数据总线。称为双向数据总线。 can总线网络上的报文可以多条同时在网络上传输，但是，是按时总线网络上的报文可以多条同时在网络上传输，但是，是按时序分时、分段地从各模块发出，由于信息传输速度很快，所以感觉是同序分时、分段地从各模块发出，由于信息传输速度很快，所以感觉是同时发出的。时发出的。 总线管理模块担负着信息数据发送和接收的顺序（并且存储车辆的总线管理模块担负着信息数据发送和接收的顺序（并且存储车辆的主要信息），一

45、般把动力单元的当前主要信息放在最前面。主要信息），一般把动力单元的当前主要信息放在最前面。 名词解释：名词解释： id (identifier) id (identifier) 标识符、识别号。用于区分每个报文，并包含标识符、识别号。用于区分每个报文，并包含了该报文的相关信息。例如：报文的序列号，报文的优先等级，以及发了该报文的相关信息。例如：报文的序列号，报文的优先等级，以及发送该报文模块的地址等。送该报文模块的地址等。 数据场数据场数据场用于存放数据，最多可以容纳数据场用于存放数据，最多可以容纳 8 8字字节长的数据。所节长的数据。所有的模拟量与数字量都固定存放在其相应报文的数据场中。有的

46、模拟量与数字量都固定存放在其相应报文的数据场中。（cancan协议中协议中每一帧的数据量都不超过每一帧的数据量都不超过8 8个字节）。个字节）。3435 执行信号输出过程执行信号输出过程 模块模块3 输出的执行输出的执行信号信号f ，是模块，是模块1、2输入信号输入信号 abcd 的的逻辑操作。逻辑操作。 在实际电路中，例在实际电路中，例如起动机控制信号电如起动机控制信号电压输出的条件有：起压输出的条件有：起动开关闭合、空档信动开关闭合、空档信号的输入、后舱门关号的输入、后舱门关闭信号的输入、发动闭信号的输入、发动机转速为零信号的输机转速为零信号的输入。入。 36can总线网络桥模块的作用总线

47、网络桥模块的作用 can总线网络桥模块的作用是：将协议相同的两个网络连接在一总线网络桥模块的作用是：将协议相同的两个网络连接在一起，通过桥模块（非对称网桥），将动力网络与起，通过桥模块（非对称网桥），将动力网络与can总线网络之间的信总线网络之间的信息连通。息连通。 非对称网桥非对称网桥可实现高速网（动力系统）和低速网（仪表信息和电可实现高速网（动力系统）和低速网（仪表信息和电器控制系统）的流量不对称桥接，从而保证总线负载率的安全和电器的器控制系统）的流量不对称桥接，从而保证总线负载率的安全和电器的安全。安全。 viti-can总线网络桥模块有两组信号线，作用分别是：总线网络桥模块有两组信号线

48、，作用分别是： a网络线（动力网络线（动力j1939网络）网络） 连接电控发动机连接电控发动机ecu和自动变速器和自动变速器ecu的通信网络。的通信网络。 b网络线（网络线（viti-can网络）网络） 与与can总线网络相接。总线网络相接。 通过桥模块可将动力系统的水温、油压、转速、挡位等信息连通到通过桥模块可将动力系统的水温、油压、转速、挡位等信息连通到can总线，同时通过桥模块可将总线，同时通过桥模块可将can总线上控制动力系统的信息连通到总线上控制动力系统的信息连通到动力网络。动力网络。37vitican总线系统连接方块图总线系统连接方块图 linlin can-hcan-h can-

49、lcan-l wakeupwakeupj1939（低）（低）j1939（高）（高）120120120120a网络线网络线b网络线网络线开关模块开关模块前控模块前控模块中控模块中控模块顶控模块顶控模块后控模块后控模块后灯模块后灯模块前灯模块前灯模块桥模块桥模块管理模块管理模块仪表模块仪表模块变速器变速器ecu发动机发动机ecu38viti- can总线技术的优点总线技术的优点 1.数据共享，减少了数据的重复处理。数据共享，减少了数据的重复处理。 电控发动机的转速、水温、机油压力、机油温度、油门位置传感器等电控发动机的转速、水温、机油压力、机油温度、油门位置传感器等信号；自动变速箱的档位、车速、空

50、档、倒档、缓速器等信号；经桥模块信号；自动变速箱的档位、车速、空档、倒档、缓速器等信号；经桥模块发送到发送到can总线上，由仪表模块显示出这些数据信息，便于司机的监控，总线上，由仪表模块显示出这些数据信息，便于司机的监控，可省去常规车辆对这部分信号的另外获取。可省去常规车辆对这部分信号的另外获取。 同时，这些数据信息在网络上发送，需要部分信息的车辆部件都可获同时，这些数据信息在网络上发送，需要部分信息的车辆部件都可获取，比如：取，比如： 电控绞接盘、电涡流缓速器、空气悬架、客门控制及巡航控电控绞接盘、电涡流缓速器、空气悬架、客门控制及巡航控制等，可从制等，可从can总线获取车速数据，而不需要另

51、外增加获取电路。总线获取车速数据，而不需要另外增加获取电路。 2.减少车身布线，节省成本。减少车身布线，节省成本。 由于采用总线技术，模块之间的信息传输仅需两条信号线（由于采用总线技术，模块之间的信息传输仅需两条信号线（can-h、can-l)；车辆电器设备的供电、控制等，基本都由；车辆电器设备的供电、控制等，基本都由can总线系统提供，总线系统提供，使车辆布线局部化，与常规车辆相比，减少了横贯车身的布线，节省了使车辆布线局部化，与常规车辆相比，减少了横贯车身的布线，节省了布线成本。布线成本。 同时，数据共享也节省了部分信号电路的布线。节省了布线成本。同时，数据共享也节省了部分信号电路的布线。

52、节省了布线成本。 39viti- can总线技术的优点总线技术的优点 3.硬件方案的软件化实现，减少硬件，简化了设计，减少生产成本。硬件方案的软件化实现，减少硬件，简化了设计，减少生产成本。 例如例如 a：起动机启动控制的条件，前起动开关闭合、空档信号的输入、：起动机启动控制的条件，前起动开关闭合、空档信号的输入、后舱门关闭信号的输入、发动机转速为零信号的输入。后舱门关闭信号的输入、发动机转速为零信号的输入。 例如例如b：电控铰接盘的保护控制有，刹车管路气压大于：电控铰接盘的保护控制有，刹车管路气压大于2bar，车速大于，车速大于40公里公里 ，倒车超角度三轴气制动控制等。，倒车超角度三轴气制

53、动控制等。 常规车辆靠部分继电器来实现这些功能，常规车辆靠部分继电器来实现这些功能，can总线车辆靠系统中软件总线车辆靠系统中软件实现这些功能，减少硬件电路的设计和使用，即可靠又无资金投入。实现这些功能，减少硬件电路的设计和使用，即可靠又无资金投入。 4.强大的故障诊断能力和自动恢复能力、减少维护。强大的故障诊断能力和自动恢复能力、减少维护。 （1）模块在线故障诊断；）模块在线故障诊断； （2）传感器的故障诊断；）传感器的故障诊断； （3）燃油传感器的故障诊断；）燃油传感器的故障诊断； （4）发动机在线故障诊断；）发动机在线故障诊断； （5）变速箱在线故障诊断；）变速箱在线故障诊断； （6）a

54、bs在线故障诊断；在线故障诊断； （7）灯光的故障检测；）灯光的故障检测； （8）各模块工作温度，车内外和发动机仓温度的监测。）各模块工作温度，车内外和发动机仓温度的监测。40viti- can总线技术的优点总线技术的优点（1）模块在线故障的诊断）模块在线故障的诊断 viti-can总线能对挂在总线上的模块自动登记从而监测其运行状总线能对挂在总线上的模块自动登记从而监测其运行状态。比如，如果车上接了总线管理模块（态。比如，如果车上接了总线管理模块（vd-cgm273)，一旦管理模块，一旦管理模块出现故障或通信中断，则在总线仪表上显示提示信息，如图所示：出现故障或通信中断，则在总线仪表上显示提示

55、信息，如图所示： 图图1.管理模块在线管理模块在线 图图2.管理模块不在线管理模块不在线在线模块在线模块qkmzkmdkmqdmhdmhkmq m hdkcgmty1 ty2 ty3在线模块在线模块qkmzkmdkmqdmhdmhkmq m hdk cgmty1 ty2 ty341viti- can总线技术的优点总线技术的优点( 2 ) 传感器故障的诊断传感器故障的诊断 viti-can总线能够采集车身上一些传感器信号（油压、气压总线能够采集车身上一些传感器信号（油压、气压1、气、气压压2、水温、车内温度、车外温度、仓温）并监测其运行状态；比如，如、水温、车内温度、车外温度、仓温）并监测其运行

56、状态；比如，如果车上接了油压传感器并且通过总线获取油压信号，一旦油压传感器损果车上接了油压传感器并且通过总线获取油压信号，一旦油压传感器损坏或通信中断，则在总线仪表上显示提示信息，坏或通信中断，则在总线仪表上显示提示信息，“油压传感器掉线油压传感器掉线”如如图图所示：所示：水温传感器掉线水温传感器掉线油压传感器掉线油压传感器掉线仓温传感器掉线仓温传感器掉线气压气压1 传感器掉线传感器掉线气压气压2 传感器掉线传感器掉线车内温度传感器掉线车内温度传感器掉线车外温度传感器掉线车外温度传感器掉线42viti- can总线技术的优点总线技术的优点ecm故障码故障码ecm故障码故障码spn:数据种类数据

57、种类fmi:故障类型故障类型oc:故障次数故障次数cm:转换格式转换格式tcm故障码故障码tcm故障码故障码abs故障码故障码abs故障码故障码spn:数据种类数据种类fmi:故障类型故障类型oc:故障次数故障次数cm:转换格式转换格式spn:数据种类数据种类fmi:故障类型故障类型oc:故障次数故障次数cm:转换格式转换格式spn:数据种类数据种类fmi:故障类型故障类型oc:故障次数故障次数cm:转换格式转换格式spn:数据种类数据种类fmi:故障类型故障类型oc:故障次数故障次数cm:转换格式转换格式spn:数据种类数据种类fmi:故障类型故障类型oc:故障次数故障次数cm:转换格式转换

58、格式 ( 3）发动机、变速器、）发动机、变速器、abs在线故障的诊断在线故障的诊断 viti-can总线（有总线桥模块时）能够实时监测发动机、变速器、总线（有总线桥模块时）能够实时监测发动机、变速器、abs之间的通信网络与之间的通信网络与can 总线通信是否正常，并且能够显示发动机、总线通信是否正常，并且能够显示发动机、变速器、变速器、abs的故障码，如图显示：的故障码，如图显示： 图图1.发动机在发动机在can总线上总线上 图图3. 变速器在变速器在can总线上总线上 图图5. abs在在can总线上总线上 图图2.发动机不在发动机不在can总线上总线上 图图4.变速器不在变速器不在can总

59、线上总线上 图图6. abs不在不在can总线上总线上43viti- can总线技术的优点总线技术的优点 ( 4 )灯光故障的检测灯光故障的检测 viti-can总线能监测灯光（包括左右转向灯、刹车灯、倒车灯）总线能监测灯光（包括左右转向灯、刹车灯、倒车灯）的运行状态；比如，如果刹车灯通过总线模块控制，一旦刹车灯（左、的运行状态；比如，如果刹车灯通过总线模块控制，一旦刹车灯（左、右刹车灯）出现故障或通信中断，则在总线仪表上显示提示信息右刹车灯）出现故障或通信中断，则在总线仪表上显示提示信息“刹车刹车灯灯故障故障”，如图所示：，如图所示：左刹车灯故障左刹车灯故障右刹车灯故障右刹车灯故障左转向灯故

60、障左转向灯故障右转向灯故障右转向灯故障右倒车灯故障右倒车灯故障左倒车灯故障左倒车灯故障44viti- can总线技术的优点总线技术的优点（5）温度提示）温度提示 viti-can总线能监测总线上各模块的工作温度；从而获得模块在正总线能监测总线上各模块的工作温度；从而获得模块在正常的工作环境下正常的温度，并且还可以显示车内温度、车外温度、仓常的工作环境下正常的温度，并且还可以显示车内温度、车外温度、仓温，如图所示：温，如图所示：（6）燃油传感器故障的诊断）燃油传感器故障的诊断 当配置电阻式燃油传感器时，油量不足或通信线路中断油量图标常当配置电阻式燃油传感器时，油量不足或通信线路中断油量图标常亮；