SEMPS新车型上市训练-CANBUS.ppt

1、1,SEM PS新车型上市训练- CAN BUS,2006-9,教育训练课 曾启亮,2,内容说明,CAN BUS概论 车内BUS 系统 自我诊断 线束维修,3,CAN BUS概论,汽车神经系统实现数字化。是汽车电子技术发展的一个里程碑 是一个智能化网络计算平台。汽车网络贯穿整车的每个单元即控制系统、信息系统、驾驶系统和传感执行系统，通过CAN-BUS进行互联 实现数据的高实时性；高速的CAN-BUS每毫秒内可以传送32 字节的有效数据，每个信号接收者从总线上自行读取其所需的数据 具有极强的抗干扰能力及纠错能力，最早被美国军方广泛应用于导弹、飞机和坦克电子系统的通讯联络上。,总线系统是一种连接不

2、同的装置（如电子控制单元）并利用编码信号传递数据的网络系统。由于编码技术的应用，能够以最少的线路连接所有的装置。其它使用总线系统的原因如下：,较少的线路与装置能减轻重量与节省成本,使系统有更高的可靠度,复杂的功能较容易执行,总线(CAN-BUS)系统,采用通用传感器，达到数据共享的目的,5,总线(CAN-BUS)系统, Can-Bus总线技术是“控制器局域网总线技术 （Controller Area Network-BUS）”的简称，在汽车上，这种总线网络用于车上各种传感器数据的传递 ，实现数据共享。 传统的轿车在机舱和车身内需要埋设大量线束以传递传感器采集的信号，而Can-Bus总线技术的应

3、用可以大量减少车体内线束的数量，线束的减少则降低了故障发生的可能性。,6,总线(CAN-BUS)系统,例 现今汽车与传统车辆的差异：,水温传感器,引擎控制ECU,水温传感器,水温表,水温传感器,引擎控制ECU,水温表,减少这些多余的缆线与不必要的接头和多余的传感器，进而降低其故障产生的可能。,7,总线(CAN-BUS)系统,(1) 优先权问题。如自动换挡要求减油门，巡航控制同时要求增油，而ASR则要求减油门以维持驱动轴的低扭矩。根据重要程度，则应确定换挡优先，协议能定义各个子系统的优先权顺序。 (2) 灵活性问题。因为各个子系统都是不同类型的控制系统，网络应具备将各个子系统有机地融合在一起的能

4、力。 (3) 可扩展性。即需要增加新的子系统时，不需要对基本系统作修改。 (4) 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工作。 (5) 为满足不同控制系统的要求，应具有高的数据传输速率带宽，具有通用的故障诊断接口诊断协议。 (6) 车辆状态共享。如发动机转速、车速、轮速等数据必须各子系统共享，数据的传输及刷新时间取决于各个子系统的特性，并由此决定优先权,星狀(Star),环状(Ring),总线(Bus),所谓网络是连接数个装置并以数字信号交换信息的系统。常见的网络配置方式如右图：,网络配置,数字信号(Digital),平行信号(Parallel),4 x 1

5、 bit,1 x 4 bit,4 x 1 bit,4 x 1 bit,数据框架一定要能辨别每笔讯息! 必须包含如起点、地址、讯息、优先级、终点等信息。,信号种类,所有网络的共通问题就是要避免在同一个时间传递数笔数据。,可行的方法是每个ECU都只能使用被允许的某特定的时间来发送讯息. 还有比较好的方式吗?,网络沟通,单一主机式,令牌传递式,(Single master),(Token),网络通讯方式,分时多重存取(TDMA),分频多任务存取(FDMA),总线可用吗?,总线可用吗?,载波感测多重存取(CSMA),网络通讯方式,在发送与接收端讯息同步化的过程中，必须去避免因为时间延迟造成的错误。,同

6、步化是利用缩短位时间。但如果在正常的位时间结束前发生了变化，同步化有办法去避免接收错误的讯息吗？,trigger,少了一个0!,Time frame,发送端频率,接收端频率,触发,时间框架,同步化,同位检查(Parity Check),加总检查(Sum Check),循环多余检查 (Cyclic Redundancy Check, CRC),错误防范,动力控制 模块,开关资料BUS,ABS 模块,天窗模块,M-BUS,前端开关模块,方向柱开关模块,ETACS 电子时控与防盗系統,诊断接头,整合仪表模組,音响 面板,CD与换片匣,安全气囊模块,RV 仪表模块,空调模块,K线资料BUS,MUT-2

7、 or 3,K-Line,M-BUS,SWS BUS,Mitsubishi 车内之BUS系统,40 ms,天窗马达总成,方向柱开关,中央显示,前方ECU,ETACS ECU,自动窗主开关,SWS,SWS(Smart Wiring System)系統 l 利用單一線路傳輸多重訊號，可減少車身線束、降低重量並簡化線路及車輛結構。 l ETACS-ECU、前ECU、柱開關(內含ECU)、電動窗主開關等，共同結合成一共用傳輸迴路，傳送或接收多重訊號。,SWS 信号,SWS 信号,引擎自排ECU,柴油自排 ECU,ASC/ATC/ ABS 控制单元,CAN L,CAN H,双绞线,转向角度感知器,整合重

8、力感知器,CAN-H,CAN-L,电位差为常数,CAN 的高低电位差不会因噪声的干扰而变化,系统结构,0,1,2,3,4,5,V,0,1,1,CAN 高,CAN 低,逻辑信号,电压,CAN 信号,CAN 信号,22,CAN 资料传输,CAN网络上任意一个节点可在任何时候向网络上的其他节点发送信息而不分主从。网络上的节点可分为不通优先级 当两个节点(即子系统)同时向网络上传递信息时，优先级低的停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传送数据。具有点对点、一点对多点及全局广播接收传送数据的功能,23,连接管理,主要对节点之间连接的建立和关闭，数据的传送进行管理。 5种帧结构:发送请求帧、发送

9、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。 节点之间的连接通过一个节点向目的地址发送一个发送请求帧而建立。在接收发送请求帧以后，节点如果有足够的空间来接收数据并且数据有效，则发送一个发送清除帧，开始数据的传送。如果存储空间不够或者数据无效等原因，节点需要拒绝连接，则发送连接失败帧，连接关闭。如果数据接收全部完成。则节点发送一个结束应答帧，连接关闭。,SOF 框架起点,ID 识别信号提供不同的优先级,DATA 数据位,ACK 接收到数据的应答信号,SOF,ID,DATA,ACK,EOF,EOF 框架结束,RTR 远程传输需求 Control 提供传送之总位数,CAN 资料框架,此两

10、种配置的主要差异在识别信号(优先序)的数量,CAN 2.0A 数据框架 (11位识别信号),CAN 2.0B 数据框架 (29位识别信号),不同的 CAN 资料框架,接受,接受,选择,选择,选择,预备,接收讯息,接收讯息,接收讯息,接收讯息,线路与配置,仲裁,对同步化与错误侦测是相当重要的,讯息,发送端 / 接收端,讯息,位填充,填充的位,位填充(Bit-Stuffing),29,诊断状态数据,诊断状态数据支持。提供一系列的数据格式。包括读取出错数据、清除错误数据、监测通信参数、获取节点的配置以及其他的一些信息。,MUT-III,ABS-ECU,ENG/AT-ECU,ETACS-ECU,SRS

11、-ECU,A/C-ECU,METER-ECU,J/C,IMMB-ECU,30,1) Time out,SENSOR,ECU A,ECU B,SENSOR,SENSOR,ECU B,ECU A,2) Bus-OFF,ECU B : UXXXX,ECU A : UXXXX,3) Failure information,SENSOR,ECU A,ECU B,ECU A : PXXXX ECU B: UXXX,自我诊断,不可只挑出一条 电线修护!,线束修护(1),32,修护时不可改变连接点 节点必须保持连接在主要BUS上,端接电阻,端接电阻,线束修护(2),动力系控制模块(ECM & TCM),LIN 资料 BUS,CAN-C 资料 BUS,ESP/ABS 模块,天窗模块,方向柱 开关模块,ETACS 电子时控与防盗系统,诊断连接器,安全气囊模块,空调模块,VCI,PC,MUT-3,CAN,整合仪表模块,整合,CAN 连接,前端模块,整合,EPS模块,显示模块,SAS模块,YR