《新能源汽车整车控制技术》课件-项目8 车载网络控制系统故障检修

车载网络控制系统故障检修CAN总线的基本组成和数据传输原理项目八汽车技术与服务学院1。CAN总线定义CAN总线即控制器局域网总线(CAN，

ControllerArea

Network)是一种用于实时应用的串行通讯协议总线

，被公认为最有发展前景的现场总线之一。1。2

CAN总线功能它用于汽车各种传感器数据的传递

，实现数据共享。CAN总线技术的应用可以大量减少车体内线束的数量，

降低了故障发生的可能性。汽车技术与服务学院

2)

CAN总线概述优点：

CAN总线网络采用线性拓扑结构

，具有信息的双向传输功能

，安装、扩充或删除一个

节点比较方便

，不需要停止网络的正常工作

，

节点的故障不会殃及系统。汽车技术与服务学院

3缺点：

由于信道共享

，连接的节点不宜过多

，并且总线自身的故障可以导致系统的崩溃。)

CAN总线概述

CAN总线优缺点CAN数据传输系统基本结构一个CAN控制器|一个CAN收发器|两个数据传输终端|两条数据总线CAN收发器安装在控制器内部

，数据传输终端增加了电阻，

防止数据信号在线端被反射

，以回声的形式返回

，影响数据的传输。汽车技术与服务学院

4)

CAN数据传输系统的构成CAN总线采用了高、低电平两根数据线（双绞线）

，高、低电平互为镜像

，所产生的电磁场效应也会由于极性相反而互相抵消。一根是用于动力系统的高速CAN总线

，速率达到500Kbit/s

，

动力系统CAN主要连接对象是发动机控制器（ECU）

、驱动电机控制器、

整车控制器、

组合仪表等；汽车技术与服务学院

5另一根是用于车身系统的低速CAN总线

，速率是100Kbit/s

，

车身系统CAN主要连接和控制的汽车内外部照明、

灯光信号、

雨刮电机等电器。CAN数据传输系统的构成CAN网络连接方式：两根CAN总线（双向数据传输线）•

汽车CAN-BUS系统组成中

，设有专门的网关，

它连接着所有

网络

，在信息传输中起到协调作用。一般位于驾驶员侧仪表板饰件后，

它监测车辆各种信

号

，并根据设定的程序对燃油泵继电器、座椅、车内灯等执行元件进行控制、编码。汽车技术与服务学院

6)

CAN数据传输系统的构成CAN数据总线中的信息传递就像一个电话会议。一个电话用户（控制单元）将信息

（数据）“讲入”

网络中

，其他用户通过

网络“接听”这个信息（数据）。汽车技术与服务学院

7)

CAN总线的数据传输原理控制器通过CAN总线向接收信号的控制器内部的CAN收发器发射类似于“广播”的信号

，这些收发器接收到信号并转换后

，会将信号传递给自身的控制器

，控制器电脑会根据信号信息来判断是否为所需要的信息

，如果不是

，将忽略收发

器的信号请求。汽车技术与服务学院

8)

CAN总线的数据传输原理0102030405汽车技术与服务学院

9控制器电脑会根据信号信息来判断是否为所需要的

信息

，如果不是

，将忽略

收发器的信号请求发动机控制器通过CAN总线向接收信号的控制器内容的CAN收发器发

射类似于

“广播”的信号包括发送请求帧、

发送清除帧、结束应答帧、

连接失败帧以及

用来全局接收的广播帧这些收发器接收到信号并转换后

，会将信号传递给自身的控

制器CAN总线的数据传输原理以发动机控制电脑为例•

CAN数据总线在极短的时间里

，在各控制单元之间传递数据。•

CAN数据总线的数据由开始域、状态域、检查域、数据域、安全域、确认域、结束域7部分组成。汽车技术与服务学院10)

CAN总线的数据传输原理车载网络控制系统故障检修汽车CAN总线网络架构及特点项目八汽车技术与服务学院汽车技术与服务学院

21CAN总线网络架构》

CAN总线网络架构电控单元（ECU）CAN数据传输线CAN终端电阻23

电控单元（ECU）CAN总线连接的电控单元又称CAN总线上的节点。右图为CAN总线电控单元的原理图，

CAN总线电控单元由输

入电路、

输出电路、

单片机、

CAN控制器、光电隔离电

路、CAN收发器组成。@②

输入电路输入电路用来接收来自传感器和控制开关的输入信号

，并将输入信号转换为单片机可接收的数字信号。如冷却液温度传感器的信号是模拟信号

，需经A/D转换电路转换为数

字信号。汽车技术与服务学院

3》

CAN总线网络架构

输出电路输出电路将单片机输出的控制信号转换成能驱动执行器的功率信号，

因此输出电路包括放大驱动电路。@4单片机单片机在工业控制技术中也常称为微控制器。有的汽车单片机芯片内已包含A/D转换、

D/A转换和其他专用电路

，有的甚至将CAN控制器也合成在一起。

CAN控制器独立的CAN控制器是

基于单片机控制的、专用于执行CAN总线通信协议的独立数字集成电路芯片。也有将单片机与CAN控制器合成的芯片

，也称为CAN控制器。

光电隔离电路以光为媒介传送信号

，对输入和输出电路进行电气隔离，

因而能有效地抑制系统噪声

，消除接地回路的干扰

，有响应速度较快、寿命长、体积小、耐冲击等优点。汽车技术与服务学院

4》

CAN总线网络架构

CAN收发器CAN收发器由CAN接收器、

CAN发送器和差分转换处理电路组成。

收发器就是一个发送-接收放大器。在接收数据时

，收发器把CAN构件连续的比特流（亦称逻辑电平）转换成电压值（线路传输电平）；

当发送数据时

，收发器把电压值（线路传输电平）转换成连续的比特流。汽车技术与服务学院

5》

CAN总线网络架构@7

CAN数据传输线CAN数据总线大都采用具有较强抗干扰能力的双绞线。分为CAN高位（CAN-H）线和CAN低位（CAN-L）线

，可以双向传递数。数据使用差分电压传送

，差分的电压使CAN数据总线系

统即使在一条数据线断开或者在噪声极大的环境中也能够工作。为了防止数据在传送时受到干

扰

，两条数据传输线缠绕在一起

，如图所示

，这样也可以防止数据线所产生的辐射噪声。汽车技术与服务学院

6》

CAN总线网络架构CAN两端都接一个120Ω的电阻器，

即“连接在双绞线的两端”

。终端电阻的作用是防止信号在传输线终端产生反射波

，而使正常传输的数据受到干扰。汽车技术与服务学院

7》

CAN总线网络架构

CAN终端电阻01

使用双绞线、

同轴电缆以及光纤作为网线，适用于大数据量短距离通信或者长距离小

数据量。02

高速串行数据接口功能：

CAN总线支持从几百到1Mbit/s的数据传输速率

，反应速度快

，发送时不需等待令

，对请求反应迅速。03

数据帧短

，短数据帧有利于减小延时

，提高实时性

，但降低了有效数据传输速率。04

具有独立性

，每个子系统都可以独立工作，某个子系统出现故障时并不影响其他系统

的正常工作。05

车辆状态信息共享

，数据通信没有主从之分

，任意一个节点可以向任何其他（一个或多个）

节点发起数据通信

，

靠各个节点信息优先级先后顺序来决定通

信次序

，具备优先权的仲裁。06

具有远程数据请求功能。07

具有全系统数据兼容性。08

基于事件触发的发送方式

，信息传送延时离散度高

，有出现长延时的可能。汽车技术与服务学院

8CAN总线的特点车载网络控制系统故障检修比亚迪秦PLUS-DMI网络架构项目八汽车技术与服务学院汽车技术与服务学院

2》

比亚迪秦PLUS-DMI网络架构汽车技术与服务学院

3

比亚迪秦PLUS-DMI网络架构子网ECM汽车技术与服务学院

4

比亚迪秦PLUS-DMI网络架构动力网汽车技术与服务学院

5

比亚迪秦PLUS-DMI网络架构ESC网汽车技术与服务学院

6

比亚迪秦PLUS-DMI网络架构启动网汽车技术与服务学院

7

比亚迪秦PLUS-DMI网络架构舒适网车载网络控制系统故障检修网络故障检修（底盘网）项目八汽车技术与服务学院1.按下一键启动键

，仪表正常点亮，

ESP故障指示灯点亮

，仪表文字提示“请检查电子驻车系统”；2.踩下加速踏板，

同时按点火开关，“OK”灯点亮；3.仪表文字提示“请检查电子驻车系统”切换至HEV模式

，油门踏板踩到底

，仪表显示原地发电功能不可用。汽车技术与服务学院

2》

一、故障现象描述根据仪表现象和故障码

，初步判定为底盘网络故障。•

连接VDS2100诊断仪至OBD-

Ⅱ诊断口

，打开点火开关

，操作诊断仪

，进入左车身控制器模块，读取故障码汽车技术与服务学院

3》》二、故障诊断汽车技术与服务学院

4》

三、线路测试•1）万用校表汽车技术与服务学院

5测量VCU

K49(

B)_

19——

PE之间的电压3.08V

，异常；测量VCU

K49(

B)_20——

PE之间的

电压，

1.33V异常。》

三、线路测试•

2）点火开关置于ON档汽车技术与服务学院

6测量VCU

K49(B)19——VCU