汽车车身底盘电控技术与检修课件：汽车CAN总线系统检修

汽车车身底盘电控技术与检测汽车CAN总线系统检修学习目标：任务一：丰田轿车总线系统检修；

掌握丰田轿车网络系统类型及总线结构。任务二：汽车CAN总线系统检修；

掌握汽车的网络系统及故障诊断流程。任务一：丰田轿车总线系统检修一、丰田汽车车载网络系统

丰田汽车车载网络系统称为MPX(MultiplexCommunicationSystem)。丰田汽车采用网络系统是从1992年的MARKⅡ车型开始的，该车使用了电动车窗主开关到车身ECU的速率为1kbps的低速单项网络。随着汽车上ECU数量的增加及技术的发展，丰田汽车采用的车载网络技术也不断发展。图8-1丰田锐志的MPX系统

丰田车系采用的网络系统包括有：CAN、BEAN、AVC-LAN、LIN、MOST等类型。

车身电子局域网络BEAN（BodyElectronicAreaNetwork）是具有丰田汽车专利的双向通信网络。它是一个通信速率为10kbps的单线网络系统，采用环形拓扑，如图所示的雷克萨斯LS430的仪表板系统总线。1.CAN系统

从2003年开始，丰田MPX开始采用CAN（控制器区域网络）来控制底盘控制系统。CAN是一个用于实时应用的串行数据通信系统。它是一个车辆多路通信系统，该系统通信速度高且可检测故障。通过将CANH和CANL总线配对，CAN可根据电压差进行通信。许多安装在车辆上的ECU（传感器）通过信息共享和相互通信进行工作。（1）CAN1号总线拓扑图

主总线是总线（通信线路）上介于两个终端电阻器之间的线束。它是CAN通信系统的主总线。支线是从主总线分离出来通往ECU或传感器的线束。相应的各ECU通过直线在总线连接器内与主总线相连，CAN1号总线网络（见图8-4）中有两个CAN总线连接器：CAN1号接线连接器（见图8-5）与CAN2号接线连接器（见图8-6）。（2）CAN2号总线拓扑图

带驻车辅助监视系统的车辆：CAN通信系统由通过网络网关ECU连接至各个系统的CAN1号总线和CAN2号总线（见图8-7）组成。（3）MS总线拓扑图

带智能上车和启动系统的车辆：CAN通信系统由通过主车身ECU连接至各个系统的CAN1号总线和MS总线组成。MS总线拓扑图如图8-8所示。（4）CAN总线终端电阻

终端电阻器在CAN系统中具有很重要的作用，它使得CAN总线之间的电压差能够得到精确的测定。测量CAN总线主线和CAN总线支线的电阻前，首先请将点火开关置于OFF位置。将点火开关置于OFF位置后，检查并确认钥匙提醒警告系统和车灯提醒警告系统未处于工作状态。开始测量电阻前，使车辆保持原来状态至少1min，不要操作点火开关和任何其他开关或车门。如果需要打开任何车门以检测连接器，则打开该车门并让它保持打开。测量DLC3的第6针与第14针如图8-9所示，实际测量结果如图8-10所示，查表标准值为54-69Ω。（5）CAN总线波形

使用通用示波器对CAN总线的波形进行检测，波形如图8-11所示。（6）CAN总线电压 CAN2.0B规范定义了两种互补的逻辑数值：“显性”和“隐性”，同时传送“显性”和“隐性”位时，总线结果值为“显性”。“显性”（“Daminant”）数值表示逻辑“0”，而“隐性”（“Recessive”）表示逻辑“1”。

在CAN规范中并未定义代表逻辑电平的物理状态（例如电压），iCAN网络使用符合ISO11898-2标准的电平信号，CAN信号则使用差分电压传送，两条信号线称为“CAN_H”和“CAM_L”，静态时均为2.5V左右，此时的状态表示为逻辑“1”，也可以叫做“隐性”，电位差为0V；用CAN_H比CAN_L高表示逻辑“0”，称为“显性”，通常电压值为：CAN_H=3.5V，CAN_L=1.5V，电位差为2.5V。用万用表测量CAN总线CAN_L（低线）和CAN_H（高线）的方法如图8-12所示。（7）使用智能诊断仪对网络系统进行诊断

智能诊断仪GTS（见图8-13）能够对通信总线进行检测，以下为通信总线检查并进行诊断的具体过程。2.LIN总线 LIN总线采用单线进行数据传输，网络拓扑为星形。如图8-16所示为丰田锐志轿车上的LIN总线。以天窗系统为例，如图8-17所示为天窗系统组成，如图8-18所示为实测天窗系统LIN线在关闭及打开点火开关时的电压。图8-17天窗系统组成图8-18万用表测量LIN总线电压3.AVC-LAN AVC-LAN(AudioVisualCommunication-LocalAreaNetwork，音响视听局域网络），主要用于音频和视频设备中的通信网络。该网络采用双绞线作为传输介质传递数据，网络拓扑为星形，如图8-19所示。图8-19星形结构拓扑图4.MOST总线 MOST是指MediaOrientedSystemsTransport即多媒体定向系统传输网，ECU采用环形连接如图8-21所示。图8-21MOST总线环形拓扑图二、汽车网络故障检测及维修工具

当车载网络系统出现故障时，需要用相应的检查设备发现并找到故障点并采用适当的工具进行维修。较为常用的检查设备包括：万用表、示波器、诊断仪等，当然在使用示波器测量波形的时候还需要相应的适配器。1.汽车万用表

汽车万用表（见图8-26）也是一种数字多用仪表，其外形和工作原理与普通万用表几乎没有区别，只增加了几个汽车专用功能挡（如DWELL即凸轮闭合角挡）。汽车万用表除具有普通万用表功能外，还具有汽车专用项目测试功能：可测量交流电压、交流电流、直流电压、直流电流、电阻、频率、电容、占空比、温度、二极管、闭合角、转速；也有一些新颖功能，如自动断电，自动变换量程，模拟条图显示，峰值保持，读数保持（数据锁定）以及电池测试（低电压提示）等。为实现某些功能（例如测量温度、转速），汽车万用表还配有一套配套件，如热电偶适配器、热电偶探头、电感式拾取器以及AC/DC感应式电流夹钳（5-2000A等）。图8-26汽车万用表2.汽车专用示波器

汽车专用示波器（见图8-33）在发现车载网络系统故障的时候，较万用表更加实时与直观。并且很多原厂的诊断设备已经具有了示波器的功能，但是调整示波器并进行设置，通过观察波形发现故障并进行分析的确需要一定的基础知识及相应的经验，因此使用示波器是中级以上的维修技师包括技术总监应当具备的技能。图8-33汽车专业示波器任务二

汽车CAN总线系统检修一、故障查找流程1.对于单一故障信息的诊断流程 1）从众多的电控系统故障信息中，通过比较分析，确认故障信息存储在哪一个电控系统中。 2）针对这单一的相同的故障信息，明确其准确的故障含义，并仔细分析这个信息在出现的各个电控系统中的作用，明确其引起的结果，从众多的电控系统中故障信息中比较分析。

首先出现在哪一个电控系统中，即该故障信息首先是哪一个电控单元监测到的，明确故障信息的源性电控系统。同时明确哪些电控单元的故障信息是由CAN数据总线传递的，即明确哪些电控系统是该故障信息的非源性电控系统。 3）根据找到的源控制单元的故障信息，分析故障产生的具体原因。

具体故障点的分析，主要是三类故障点：源性故障信息电控系统的电源；源性故障信息电控系统的链路，即CAN传输双绞线；源性故障信息电控系统的节点，即电控单元。 4）排除故障点后，将储存在故障存储器中的信息清除掉，即清除故障码，并做好相关系统的设置或匹配。 5）运行车辆，看车检验故障信息是否存在，故障现象是否出现，确认故障排除。 2.对于一组故障信息的诊断流程 1）从众多的电控系统故障信息中寻找出相同的一组故障信息，明确该组故障信息的含义。 2）对该组故障信息的每一条详细分析，找出该组故障信息间的因果关系或相互影响的关系。 3）对储存该组故障信息的各个电控系统进行比较分析，分析该组故障信息首先出现在哪一个电控系统中，即该故障信息首先是哪一个电控单元监测到的，明确故障信息的源性电控系统。同时明确哪些电控单元的故障信息是由CAN数据总线传递的，即明确哪些电控系统是该故障信息的非源性电控系统。 4）根据找到的源控制单元的故障信息，分析出故障产生的具体原因。具体故障点的分析，主要是三类故障点：源性故障信息电控系统的电源；源性故障信息电控系统的链路，即CAN传输双绞线；源性故障信息电控系统的节点，即电控单元。 5）排除故障点后，将储存在故障存储器中的信息清除掉，即清除故障码，并做好相关系统的设置或匹配。 6）运行车辆，看车检验故障信息是否存在，故障现象是否出现，确认故障排除。

二、现场技术诊断 1.对所有电控系统故障信息进行全面检测； 2.检测数据分析； 3.导致故障原因

为此，对储存该组故障信息的各个电控系统进行比较分析，找出该组故障信息间的因果关系或相互影响的关系，分析该组