欧科佳混合动力CAN总线培训

1、混合动力CAN系统培训教材,2,前言,近几年来年，CAN总线技术在客车电器系统上应用越来越广泛，随着的发展CAN总线技术的发展，为混合动力、纯电动车辆开发提供了有力的技术支持，到目前为止，混合动力是最复杂的车型，有两套动力系统，增加了许多控制器，电器控制系统都采用CAN总线系统。 与普通CAN总线系统相比： 混合动力CAN总线系统功能更强，集成了混合动力控制系统，增加了动力电机、动力电池，SCR后处理等的监控与诊断，而且有低压电，高压电，CAN总线传递的数据大量增加，干绕源更多，CAN总线故障诊断的难度有所增加，但是只要我们了解了混合动力CAN总线原理，以及整车控制系统各元件的功能及其在车上的

2、位置，还是能通过故障现象，迅速准确地排除故障。 我公司这次采用的欧科佳混合动CAN总线系统，这里重在介绍混合动力CAN总线的基本知识，以期对我们已后检修CAN总线车辆时有所帮助，并根据实际情况，具体问题，具体分析，融会贯通，举一反三。,3,目录,第一部分：CAN总线介绍 第二部分：CAN总线分系统 第三部分：CAN总线诊断,4,目录,第一部分：CAN总线介绍 第二部分：CAN总线分系统,第三部分：CAN总线诊断,CAN 总线简介,1983年，德国博世公司首先提出了用于汽车的控制器局域网(CAN-Controller Area Network)协议的构想。到今天CAN总线已经成为国际上应用最广泛

3、的现场总线并已被采用为国际标准(ISO11898)。 CAN总线是一种多主机方式的串行通讯总线，由于采用了许多新技术和独特的设计思想，与同类产品相比， CAN 总线在数据通信方面具有高速、实时、可靠和灵活的优点。通过CAN总线可以实现电子设备之间的数据通讯和数据共享，达到对整车电气控制系统智能化管理的目标。作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的网络通讯控制方式，CAN总线标准已被广泛应用于车载局域网。 目前CAN总线已成为一种新型的汽车电器系统,传统电气控制,电源,熔断器,开关1,开关2,开关3,继电器,灯1,灯3,喇叭,CAN总线控制系统电气结构基本原理,电池+,负载,负载,负载,

4、电子 控制 单元1,X 米,接插件,通讯网络,电池+,电池+,电池+,电子 控制 单元2,前转向灯,CAN总线控制系统控制原理,转向灯开关,电喇叭开关,喇叭,后转向灯,仪表控制单元,电 源,按照程序：转向灯开关闭合，我应该告诉前后模块让前后转向灯亮啦!,仪表单元，转向灯已经打开，且正常工作,仪表上显示，转向灯已经打开指示！,好,转向灯亮了，我得报告给使用者！,大灯,刹车灯,后模块控制单元,前模块控制单元,后舱门开关,刹车灯,CAN总线网络,喇叭开关关闭，告诉前模块，让喇叭工作,收到喇叭工作指示，给喇叭工作电压,喇叭工作正常！,喇叭工作正常，把情况反馈给使用者,大灯,仪表显示后舱门开启动画，并且

5、禁止前启动车辆保护司机！,CAN总线系统的典型布置图,发动机 ECU,ABS/ASR,ECAS,缓速器,CAN总线,CAMU 底盘,IOU C1,IOU C2,IOU C3,IOU C4,CAMU 车身,IOU B1,IOU B2,IOU B3,IOU B4,CAN总线,CAN 总线,CAN总线,驱动,车身,底盘,开关模块,CAN 总线,其他系统,.,Or.,Or.,公共运输系统,视频监控系统,CAN总线通讯 .,乘客,完整CAN总线方案,CAN总线系统的典型电器元件,1、中央处理器控制单元（SCU）,CAN总线控制系统的核心单元，内存整个系统的控制程序，可进行分析处理各种信息，发出指令，协调

6、汽车各控制单元及电器设备的工作。主要功能：,除非内部程序完全相同， SCU一般是不能互换的。而欧科佳IOU是受程序控制，可以互换。,A、接收开关控制信号； B、与IOU模块和其它ECU模块进行通信，采集模拟信号和脉冲信号； C、可接输出负载； D、与计算机连接进行程序下载，系统诊断。中央处理器控制单元可以是一个，也可以是多个，如ACTIA只有一个，而且与仪表模块集成，VD由主站模块构成，雪利曼是由多个组成，每个模块都有程序，形成一个整体。,2、仪表控制单元,CAN总线控制系统的显示单元，带有液晶显示屏和各种指示信号装置。基本功能为： A、仪表指针为数字化步进电机驱动； B、带有TFT彩色液晶显

7、示器，可作为倒车、车内监视器； C、符号片和仪表背光为高亮LED灯。 ACITA的仪表与中央处理器集成在一起。,ACITA,接入仪表的有两个电源线，一个为仪表火线 通电后，背光、指示灯、显示屏点亮；一个 为唤醒线，通电后，指针、信号才会工作。,(ACITA),仪表控制单元的液晶显示器 液晶显示器主画面：当钥匙开关打到ON时，系统工作正常显示的画面,3、IOU输入输出控制单元(模板） IOU主要功能： A、接收开关控制信号 B、采集模拟信号和脉冲信号 C、执行中央处理器信号 D、不同输出功率，适合驱动各种设备 E、全桥、半桥或PWM输出 F、负载电流测量 G、安全模式输出 H、即插即用，一般有多

8、个，可以互换,(ACITA),VD输入输出控制单元基本上与SCU是集成的，一个模块既是处理模块，又有输入输出功能，只是具体分工不同，一般不能互换。,从上面的介绍可以看出： 欧科佳有两种模块：仪表（1个）IOU（23个） 模块管脚定义,欧科佳仪表模块,混合动力屏,混合动力屏主要多了,电流,SOE,电压,仓温,欧科佳仪表模块（背面）,CN5,CN4,CN3,CN1 1939通讯,CN2 11898通讯,倒车摄像头,车内、车门或其他摄像头,Video Input 1,Video Input 2,Video Input 3,Video Input 4,共有4路视频输入，MultIC上的TFT彩色屏幕可

9、作为彩色监视器使用。,仪表视频输入功能,输入输出单元IOU,CN2 通讯线输入,CN5,CN1 电源,CN4,CN3 通讯线输出,CN4、CN5接负载,CAN系统模块在车上示意图,主站模块 从站模块,从站模块,从站模块,电气特性 工作电压 : 9 32V 起动冲击电压 : 36V 少于 5 分钟 每个接插件的管脚都具有对地或者对电源的短路保护 电源输入端具有正负极反接保护 温度特性 工作温度 : - 40oC + 70oC 储藏温度 : - 40oC + 85oC 机械特性 抗振动 (正弦模式下) : 5g 从 10Hz 到 300 Hz (3个方向下15小时) 抗振动 (随机模式下) : 5

10、Hz-500Hz, 0.2g/Hz 未包装的抗摔性能 (依据 SAE J1455) : 物体的3个彼此垂直的表面从一米高的地方摔到地面上。 (共摔3次) 包装好的抗摔性能 (依据 SAE J1455) : 不超过9.52公斤的包裹从76CM高处摔下。 包裹的各个部位都进行过测试。 抗腐蚀 : NFX 41 002 标准 5% NaCl 情况下可存放96小时。,CAN总线模块特性,4、唤醒线WAKEUP,CAN总线所有模块都有WAKEUP引脚，模块内部是通过唤醒线（ACTIA叫地址线）连接在一起的，中央控制模块为WAKEUP输出，其它模块为WAKEUP的输入，连线时总线各模块的WAKEUP都必须

11、与中央控制模块串连在一起，当中央控制模块电源正常、也就是钥匙打到ON档时，中央控制模块WAKEUP输出（输出电压值约等于当前电源电压），总线其它模块收到WAKEUP信号，被唤醒，在电源正常的情况下，各模块开始正常工作。,ACTIA：24V虚电,5、通信线 CAN通讯线是各模块及ECU之间的通信，由两根线组成，而且是屏蔽双绞线（至少5厘米绞一次）组成。通过低压脉冲信号（数字信号）进行通信，通讯线使用线径为0.75m，有总干线与分支。分支线不应长于1M，是各控制器之间进行通讯的桥梁 CAN传输的两条信号线被称为CAN_H 和CAN_L 通电状态：CAN_H（3.5V）、CAN_L（1.5V）或 C

12、AN_L（3.5V）、CAN_H（1.5V） 通信线是CAN总线与普通线路的本质区别，,通讯协议 通讯协议是各模块之间进行信息交流的语言，各系统内部通讯可采用各自的通讯协议，但与发动机ECU、ABS等外部通讯必须用J1939协议， J1939协议也是国际上通用的通讯协议。,通信线模型,通信线与模块的连接主要有并联和串联两种模式，目前， VD总线系统一般采用并联方式，欧科佳一般采用串联模式。,并联模式,120,诊断,120,欧科佳串联模式,24V虚电,欧科佳CAN总线系统架构,欧科佳,VD的IOU都 能互换，雪利曼不可以,混合动力1939CAN控制模块,混合动力模块,离合器,混合动力CAN总线结

13、构,CAN2,120,断电状态：CAN_H、CAN_L之间应该有6062欧电阻值,通信线特点,从联接方式可以看出：通信线有主线与分支线之分，分支线不能长于1M，主线基本没限制，主线的两端一定有120欧的电阻，否则，只能作分支。因此： 120欧的电阻一定布置在最远端，以减少分支的长度。 1、如发现CAN_H与CAN_L之间的电阻为120123欧时，请检查仪表和后控模块CAN通信是否正常。 2、如果CAN信号线出故障，可以用以下方法进行测试。,通电状态： CAN_H、CAN_L应该有1.5v-3.5V 左右的电压，一般为2.5V。,CAN总线控制系统优点,传统电气控制,总线控制,好像这边少了什么东

14、西？,总线控制系统替代了传统的熔断器和继电器，减少了元器件数量,多一个元器件就是多一个故障点,提高安全可靠性,总线控制系统减少了线束的长度,线束越长越容易产生故障,提高安全可靠性,减少线束,前转向灯,转向灯开关,电喇叭开关,喇叭,后转向灯,仪表控制单元,电 源,大灯,刹车灯,后模块控制单元,前模块控制单元,CAN总线网络,大灯,刹车灯,刹车灯有短路情况反馈给仪表,刹车灯有短路后模块刹车灯管脚停止供电！,仪表上显示，刹车灯故障并报警！,此条线路没有电压，防止发生危险,线路保护,34,目录,第一部分：CAN总线介绍 第二部分：CAN总线分系统,第三部分：CAN总线诊断,混合动力CAN总线与普通电器

15、系统相比，主要电气设备不变，操作不变，但线路与原理有根本性改变，也可以根据各电器的用途大致可分为： 1、电源、起动、发动机预热、熄火系统， 2、充电系统 3、照明系统 4、仪表、信号、报警与电气喇叭系统， 5、辅助制动系统 6、刮水器与洗涤器系统， 7、视听系统， 8、空调暖气系统， 9、乘客门控制系统， 10、另外还有自动润滑系统，空气干燥器，路牌，投币机，下车铃，报站器、监视器，行车记录仪，换气扇，电动后视镜，冰箱，饮水机等辅助电器设备。,36,蓄电池 电源总开关,第一节、电源、发动机起动与保护 1、这一系统主要包括蓄电池、发电机，起动机，混合动力的控制器，点火开关，电源开关盒，主控制器、

16、预热装置，等设备,发电机：,用途： 电机驱动与发电自动切换 制动能量回收 滑行能量回收 联合驱动 油门控制 基本电量控制,混合动力控制器,起动机：,电路图中各种电器元件符合,继电器 1,4：控制端 2,3：输入、输出端,CAN总线处理器 模块,电源、发动机起动与保护,钥匙在OFF档,钥匙打到ACC档,钥匙打到ON档,钥匙打到STAR档,发动机启动后,发动机熄火,48,整车通电、发动机ECU通电自检。当钥匙开关打到STA时,处理器收到信号，并通过后模块OUT3给起动继电器8供电，起动机9启动。启动发动机。当发动机启动后，发电机D带电，处理器收到信号后，通过后模块OUT0给保护继电器5供电，断开启

17、动继电器4，起到保护发动机的作用。并且每次起动触发后的10秒内，无法再次起动,电器系统启动： 当钥匙由LOCK档打到ACC档时，处理器没有被唤醒，只有收放机等部分电器可以进行接通电源操作。当钥匙开关打到ON时，处理器等模块才被唤醒，,10年后电源开关盒总成,电源总开关,起动保护继电器,起动电源开关,CAN总线前保险总成,CAN总线后保险总成,模块保险,前后起动自锁装置： 当发动机仓门打开后，发动机仓门开关15闭合，处理器接收到信号，屏闭点火开关11的起动档，接通后起动、熄火按扭。此时，驶员在前方也就不能通过点火开关11来起动发动机，只能利用装在发动机仓内的后起动开关13来起动发动机，通过后熄火

18、按扭14来熄火。完全受CAN总线处理器控制,启动按扭13,熄火按扭14,仓灯按扭,仓门开关15,第二节：充电电路 充电电路由蓄电池、发电机，硅整流电路，电压调节器，中央处理器、指示灯组成 当发动机未起动而点火开关位于ON档时，中央处理器唤醒，向指示灯供电，W端通过调节器处于接地状态，形成通路，点亮充电指示灯，蓄电池向电气系统和辅助设备供电，处于放电状态（如下图）。当发电机正常运行时，W与B+电压相同，充电指示灯两端电压相同而熄灭，发电机向蓄电池和电气系统和辅助设备供电，蓄电池处于充电状态。,充电电路,充电电路,W,Z,中央处理器,第三节照明与信号系统,汽车照明电路包括蓄电池、中央处理器、模块、

19、车身、所有的灯具、信号装置和各种控制开关。照明电路为单线制，因其与车身接地。汽车标配的照明灯有：远光灯，近光灯，雾灯，示廓灯，倒车灯，室内灯，阅读灯，发动机仓灯，行李箱灯，踏步灯等。 CAN总线车型各种灯直接接入模块输出端，灯开关直接接入模块输入端。当开关打开时，处理器接收到信号，然后向相应灯具供电。当开关关闭时，处理器接收到信号，然后断开相应灯具电源。开关完全通过处理器进行控制。,照明系统,大灯：大灯系统由大灯、大灯开关、变光开关，处理器与模块组成，为保证夜间行驶的安全，苏州金龙大部分客车的前照灯采用4灯制（4个远光灯）， 当大灯开关位于关时，只有当手柄位于上(超车档)时，远光灯才亮，其它示

20、廓灯，近光灯都不亮。当大灯开关位于一档时，示廓灯亮，当手柄位于上(超车档)时，远光灯亮近光灯不能亮。当大灯开关位于二档时，示廓灯亮，远光或近光灯亮，当手柄位于上(超车档)时，远光灯亮，近光灯不亮。当手柄位于中时，近光灯亮，远光灯不能亮，当手柄位于下时，远光灯亮，近光灯不亮。 开关输入信号，其逻辑由处理器处理，然后由模块向大灯供电，这与普通线路由继电器控制有了很大区别。,照明系统,日光灯：日光灯系统由日光灯、日光灯开关、处理器与模块组成。日光灯开关信号输入处理器，经处理器处理后，由模块对日光灯供电。 防雾灯： 当前防雾灯开关97开时，前雾灯亮，当97、103 都开时，后雾灯才亮。也是由防雾灯开关

21、信号输入处理器，经处理器处理后，由模块对防雾灯供电。 倒车灯：倒车灯开关16在变速箱倒档开关上，当变速箱挂上倒档时，16接通，处理器接收到信号，经处理器处理后，由模块对倒车灯供电。倒车灯灯亮，倒车蜂鸣器报警。倒车监视器工作。 转向灯：由转向手柄、报警开关、处理器、模块、转向灯、转向指示组成。处理器接收到信号，经处理器处理后，由模块对转向车灯供电，实现左转、右转、报警功能。 翘板开关：很多电器设备采用翘板开关控制，可以通开翘板开关上图案或符号判断其所控制电器。这与普通电路是一致的,照明系统,第四节、仪表、信号、报警与电气喇叭系统,下图为欧科佳CAN总线组合仪表的外型图，仪表上警告灯和指示灯的符号

22、和颜色与普通车基本一致， 仪表上有发动机相关的水温表、机油压力表以及转速表，还有电压表以及车速表。其它气压表、里程表等在中央显示屏里，当钥匙打到ON档时，才能显示出来。,信号指示灯区,车速表,发动机转速表,电压表,调控开关区,机油压力表,燃油量表,水温表,仪表、信号,混合动力仪表指示多了,驱动电流、回收电流、电容电压、后仓温度等的指示，同时多了动力电机、动力电池故障、高温报警，都是通过CAN线从混合动力控制器内取出。,发动机转速表：发动机转速表信号取自发动机ECU从曲轴传感器采集再转化的数字信号，通过1号通讯线进行传递给处理器。这与普通电路车有很大不同。,水温表：指示发动机水温，其信号取自发动

23、机ECU从传感器采集再转化的数字信号，通过1号通讯线传递到处理器，由水温表指示。传感器为装在发动机上的热敏电阻。即为电控发动机的水温信号，当水温过高时，模块会接通报警指示灯。,机油压力表：机油压力表指示发动机内润滑油的压力，其信号取自发动机ECU从传感器采集再转化的数字信号，通过1号通讯线传递到处理器，由机油压力表指示。其传感器为装发动机上的压变电阻。即为电控发动机的机油压力信号，当油压低时，模块会接通报警指示灯。,仪表、信号,柴油机,900.75RG,730.75RW,发动机,NG发动机,车速里程表：车速里程表信号取自变速箱输出轴，由传感器产生模拟电信号给处理器，车速表工作模式与普通电路一样

24、，处理器进行累计里程处理。车速与里程表速比参数与变速箱里程表传动比、差速器减速比，轮胎滚动半径有关。,65：车速信号 651：仪表车速信号 35：车速信号地,651-0.75Gr,气压指示：通对气压传感器将前、后制动管路气压转换为电信号输入处理器。处理器处理后，由显示屏指示。当气压小5公斤时，处理器会接通气压报警蜂鸣。,156-0.75RL,61-0.75RB,400-0.75V,401-0.75VW,气制动信号：由真空感应塞，制动灯，制动指示灯，制动故障报警灯、处理器和模块组成。真空感应塞一般装后继动阀上，由真空感应塞将制动信号输入制动灯继电器，制动灯继电器启动制动灯，并将信号输入处理器，处

25、理器再接通制动指示灯。当气压过低时接通制动故障报警灯。,48-0.75VG,8-0.75GL（电源）,第二横梁,在仪表上,右,左,储气驻车制动信号由真空感应塞，驻车灯，驻车指示灯。 真空感应塞一般装双向阀上。由真空感应塞将驻车信号输入处理器，处理器再接通驻车指示灯,43-0.75RY,双向阀,+,电压表：直接指示整车电压电压显示的正常值为24V一28V，当低于24V、高于28V时需要注意，请检查电瓶、发电机。,充电指示：指示蓄电池充放电的状态。电压表在发动机停止运转时，指针读数为蓄电池电压值；发电机运转时，指针读数为发电机输出的电压值。,第五节、辅助制动系统,辅助制动系统主要有缓速器，ABS防

26、抱死系统，排气制动。 缓速器带有控制器，与处理器之间没有CAN通讯，只有一根工作信号线，当缓速器工作时，处理器接收到信号，接通指示灯。处理器不对系统进行控制，控制开关也不通过处理器，与普通电路差别不是太大。 ABS系统自带ECU控制器，可以通过1号通讯线与处理器进行通讯，传递信号、指示ABS工作情况。属于此连接的还有ECAS、行车记录仪等 而排气制动受发动机ECU控制，通过1号通讯线与处理器进行通讯，传递信号协调各系统工作，比如车速信号、离合器开关等、由发动机ECU控制排气制动工作。,辅助制动系统,72,辅助制动系统,第六节 刮水器与洗涤器系统,74,间歇档,75,低速档,76,高速档,77,

27、复位,78,洗涤器,CAN总线系统刮水器与洗涤器系统由雨括器手柄开关、处理器与模块、雨刮器电机和洗涤器电机， 当开关79位于间歇档(INT)时，处理器接收到信号后，通过前模块提供间歇(7S：如果装有间歇时间调整开关，还可以对间歇时间进行调整)电流给雨括电机，雨括电机间歇工作。 当开关79位于低速档(LO)时，处理器接收到信号后，通过前模块接通雨括电机低速线，雨括电机低速工作。 当开关79位于高速档(HI)时，处理器接收到信号后，通过前模块接通雨括电机高速线，雨括电机高速工作。 当开关79上洗涤器开关接通时，处理器接收到信号后，通过前模块提供间歇(7S)电流给雨括电机，并通过处理器对洗涤器电机供

28、电，雨括电机间歇工作并向挡风玻璃喷射洗涤液。 这与普通电路的雨括有较大差别,刮水器与洗涤器系统,第七节 视听系统,根据车型的配置，CAN总线视听系统包括处理器、模块和可选装收放机、扬声器、VCD主机、VCD碟盒、电视机等。 虽然海格客车视听系统都采用12V电压，但是CAN总线车型不需设电源转换器，而直接由处理器供12V电源，这与普通电路车是不同的。当钥匙打到ACC档时，处理器即可对收放机、VCD、电视机等供12V电源。,空调系统：海格客车选装的空调190的用电功率一般都较大，约为120A，整车发电机功率150A在满足缓速器等用电设备后无法继续满足空调的用电需要，因此空调系统都单独安装了1个15

29、0A的空调发电机，CAN总线车型也不例外，不同的是控制面板电源和启动励磁电流由处理器提供。 当发动机发动后，处理器被唤醒，这时后就可以打开空调开关，空调发电机的激磁开关39闭合，发电机运行在无蓄电池状态下，系统工作时产生的瞬间过电压通过电容组件42吸收平衡，电容组件42和二极管40以及继电器39组装在一个总成内，便于安装。,第八节 空调和暖风系统,空调和暖风系统,空气干燥器：CAN总线的空气干燥器不受处理器控制，当钥匙开关打到ON时，空气干燥器电源接通，工作原理与普通电路基本一样，这里不作介绍,空调和暖风系统,第九节 乘客门控制系统,CAN总线乘客门的开启与关闭是通过电磁阀控制的，用的是处理器

30、上常电源，不受电磁总开关控制，这与普通电路乘客门控制系统基本是一致的。翘板开关也可以由模块控制，起步后翘板开关失效。,内摆门泵,外摆门泵,以上是公司目前采用的最大功能的CAN总线系统，还远远没有完全发挥CAN通讯的优势，其实 CAN总线系统有很强大的功能，甚至可以集成发动机ECU、ABS、缓速器的控制器，只是现在这些技术不对公司公开而无法实现。,87,目录,第一部分：CAN总线介绍 第二部分：CAN总线分系统 第三部分：CAN总线诊断,88,CAN总线故障诊断CAN总线系统一般都能进行故障诊断，这是普通电路无法实现的，欧科佳、威帝的CAN总线系统既可以用仪表进行自我诊断，也可以外接诊断仪诊断（

31、现在还不能用，因为诊断程序还没有公开）。目前，我们只能用仪表进行自我诊断：可以实时对各控制模块的工作状态进行监控检测，可以对电气负载的短路和断路故障进行检测。如果发生故障，系统会实时显示报警信息，帮助驾驶员或维修人员及时排除故障，保证车辆的行驶安全。,欧科佳、雪利曼电脑诊断接口,VD诊断接口,CAN总线故障分类,1、电气负载故障，电源线故障 故障现象：负载不工作或异常 方法：可以通过仪表诊断功能进行诊断 2、模块故障 故障现象：模块没有启动或模块本身发生故障，接入该模块的负载与信号都不工作 方法：可以通过仪表与查线进行确认 3、CAN线故障： 故障现象：CAN通讯有错误，CAN信号不能传递，相应信号丢失 方法：需要检查CAN线电压与电阻 注意事项: 1、进行电焊工作时必须将各模块上的线束插接器取下； 2、冲洗车辆时，严禁打湿各模块； 3、严禁用手触摸模块上的引脚； 4、当车辆上的电瓶电量不足而无法起动发动机时，请先更换电量充沛的电瓶，然后检查确认电路正确连接且牢固可靠，方可起动发动机。严禁采用搭接外加电瓶的方式起动发动机。,联系服务人