车载网络系统

1、随着汽车技术日新月异的发展，以及电子技术和控制技术在汽车上的大量应用，汽车上采用的电子控制模块越来越多。由原来的几块发展到现在的几十块，显然传统的数 据传输方式已不能满足模块间数据传输的要求。新型汽车的控制系统中采用了一种新型的数据传输网络，英文缩写为CAN（ControllerAreaNetwork），其目的是使汽车控制系统 的数据传输实现高速化，并使汽车控制系统简单化。新型大众POL呼用车即采用了这种局城网络控制系统。一、CANB据传输系统的组成与工作原理CAN数据传输系统将传统的多线传输系统改变为双线（总线）传输系统（如图1所示）。这样一辆汽车不论有多少控制模块，也不管其信息容量有多大，

2、每个控制模块都 只需引出两条线接在两个节点上，这两条导线称为数据总线。数据总线好比一条信息高 速公路，信息通过在高速公路上行驶的BUS来传递，所以CANB据传输系统又称为CAN-BUS自动变速器控制单兀（脑多线数据传输系统发动机转速信号.燃油消耗率信号.节气门位置信号.变速器干毡信号.升岩.减挡信号发动机控制单元n*自动变速器控制单元（b）双线（总线）数据传输系统图1数据传输系统1 .CAN数据传输系统的组成CAN空制器和一个CAN攵发器CAN数据传输系统中的每个控制单元内部都含有一个每个控制单元之间都通过两条数据总线连接。 在数据总线两端都装有数据传输终端。由此不难看出，CAN®据

3、传输系统由以下四部分组成：CANE制器CAN控制器的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攵发器。同时，CAN空制器也接收CAN攵发器收到的数据，处理数据并传给微处理器。CAN攵发器CAN收发器是一个发送器和接收器的结合，它将CAN空制器提供的数据转化为电信号并通过数据总线发送出去；同时，它也接收CAN总线数据，并将数据传输给 CAN空制器。数据传输终端数据传输终端实际上是一个电阻器，其作用是保护数据，避免数据传输到终端被反 射回来而产生反射波。CANS据总线CAN 数据总线是传输数据的双向数据线，分为高位数据线和低位数据线。为了防止 外界电磁波干扰和向外幅射，CAN&#

4、174;据总线通常缠绕在一起。这两条线上的电位和是恒定的，如果一条线上的电压是5V,则另一条线上的电压为 0o2 .CAN 数据传输系统的工作原理控制单元向CAN空制器提供需要发送的数据，这种数据由二进制数构成，即“0”或“ 1”，“1”表示电路接通，“0”则表示断开。也就是说1 位数字可表示2种状态，2 位数则可表示4 种状态； 3 位数可表示8 种状态，依此类推，最大的数据是64 位，它可表示的信息量为 2 的 64次方，等于1.8 乘以 10 的 19 次方。用数字表达温度信息的实例见表 1。表1用数字表达温度值息1仙数通的变化产生佶息2位数值的变化产生信息3傅数值的变化产生伯息0(5

5、V)00I0C000200120期10010sor1140Von)100sorr lot 11 i070Eiu为了避免多个信息在传递时发生冲突，CANa据总线在同一时刻只允许传递一个数据。数据传递的先后顺序是按数据的优先级别来确定的，具有更高优先级别的数据首先发送，而数据的优先级别是由二进制的11位数值来表示。当多个控制单元同时发送数据时，在数据传输线上由左到右对表示优先级别的11位数字，进行逐一的比较。如果一个控制单元发送了一个低电位（用“ 1”表示）而检测到一个即将接收的高电位（用“0”表示），那么，该控制单元就停止发送而转变为接收状态；如果一个控制单元向外 发送高电位（用“0”表示），而

6、同时，另一个控制单元向外发送低电位（用“1”表示），则数据传输线将体现高电位（用“0”表示）。例如，发动机控制单元要发送的数据为“00101000000'而自动变速器控制单元要发送的数据为“ 01000100000' ;ABS控制单元要发送的数据为“ 00011010000'。那么，数据传输线将如何传递这些数据呢？首先，第一位均为“0”，数据传输线上也体现为“ 0” ；三个数据的第二位数字，自动变速器控制单元准备向外发送“1”，？?0"，因此，自动变速器控制单元，发送了一个低电位（用“1”表示），而接收一个高电位（用“0”表示），那么，自动变速器控制单元将失去

7、优先权，而转为接收 状态，数据传输线传送“ 0” ；再比较第三位数字，发动机控制单元准备向外发送“ 1”， 而ABS控制单元准备向外发送“ 0”，同理，发动机控制单元将失去优先权而转为接收 状态，数据传输线传输“ 0”。通过比较三个数据的状态域，可以确定ABS控制单元具有最高优先权， 从而可以接管数据总线的控制权，该优先权保证其持续发送数据直至发送终了。ABS空制单元结束发送数据后，因发动机控制单元的优先权高于自动变速器控制单元，所以数据总线的发 送次序是：首先发送 ABS控制单元数据，然后发送发动机控制单元数据，最后发送自动 变速器控制单元数据。二、大众POL呼用车CAN数据传输系统的检修1

8、 .大众POL乘用车的CAN数据传输系统的组成大众POL呼用车的CAN®据传输系统由舒适性控制 CAN总线、动力控制CAN总线、 车载网络控制和网关等部分组成。舒适性控制CAN总线舒适性控制CAN总线系统由车载网络控制单元J559、数据总线的诊断接口 J553、电控系统控制单元J255、空调控制单元J301、舒适性系统的中央控制单元 J393、驾驶 侧车门控制单元J386、 前乘客侧车门控制单元J387 、 左后右后车门控制单元J388、 J389、无线电及导航控制单元组成。 其数据传递速率较动力控制系统低，以 100kB/s 速率传递 数据。动力CAN®据总线CAN 数据

9、传输系统由车载网络控制单元J559 、 数据总线的诊断接口J533、 仪表板控制单元J285以及发动机控制单元、自动变速器控制单元、ABS控制单元、安全气囊控制 单元、转向辅助控制单元等组成。车载网络控制系统车载网络系统通过控制单元对车辆各种信号进行监测， 根椐设定的程序对燃油泵继 电器、车内灯光等执行元件进行控制。网关网关就是同时连接多种不同数据传递速率的 CAN®据总线的电脑，在传递数据时起 翻译的作用。也就是说网关将不同速率的数据进行格式转换，变成满足CAN网络要求的数据，放在CAN网络上。大众POLO用车的网关电脑与仪表电脑安装在一起。2 .大众POL乘用车的CAN总线系统的

10、检修大众POL呼用车的CAN系统的故障都可以采用最新版本的VAG1551 VAG1552®佥测仪进行检测诊断，现以动力CANS据总线系统为例予以说明。大众POL呼用车白勺动力CANB据总线系统逐一连接各控制单元。总线系统需传递 的数据有 10 组，包括发动机控制单元的数据5 组、自动变速器控制单元的数据2 组、ABS控制单元的数据3组。故障查询：利用VAG1551 VAG155郊检测仪，分别进入01、02、03地址对发动机、 ABS和自动变速器控制单元进行自诊断，再进入功能码02查询三个电控单元是否存储CANS据传输系统的故障码，动力数据总线故障码见表2。表2大众POLO 14T型乘用车动力触据总理故障码裳SAE码VAG码含义P16261HO34敢据整线跳少来nn曲变速器捽制单兀的信息1 PI 63ft1数据总线皖少来闩安全气囊粒胡单山的信息P1M818056数据总襄损坏P1M918057数据总线缺少来自AE5控制聿元的信息P16501805s故据忌区醺少来自机会仪表控制第元的信息Pl ()8218090数据总线中来臼ABS/ DEL控制单元的信息不可齐PlbSJ18091数据总城“打来自安全气囊性制单元的信息不可拳P16S418261数据总线