一汽寶來（BORA）轎車

www.guilinhy.com 來源：互聯網作者：5352867 類別：汽車保養維修時間：2008-08-05

一汽寶來（BORA）轎車
CAN數據傳輸系統的原理與故障診斷
　　
一汽－大眾汽車有限公司生產的寶來(Bora)轎車，已于2001年12月9日上市，該車融合了許多高新技術，在動力傳動系統和舒適系統中裝用了兩套CAN數據傳輸系統(圖1)，本文將對此系統加以介紹。

圖1  兩套CAN數據傳輸系統
1—發動機控制單元；2—ABS控制單元；3、5、7、8—車門控制單元；
4—自動變速器控制單元；6—中央控制單元
1　CAN數據傳輸系統概述
　　(1)為什么要采用數據總線
　　我們知道，汽車兩塊電腦之間的信息傳遞，有幾個信號就要有幾條信號傳輸線(信號傳輸線的接地端可以采用公共回路)，例如，寶來轎車發動機電控單元J220與自動變速器電控單元J217之間就需要有5條信號傳輸線。如果傳遞信號項目多還需要更多的信號傳輸線，這樣會導致電控單元針腳數增加、線路復雜、故障率增多及維修困難。
　　(2)什么是數據總線
　　一輛汽車不管有多少塊電控單元，不管信息容量有多大，每塊電控單元都只需引出兩條線共同接在兩個節點上，這兩條導線就稱作數據總線。以前各電控單元之間好比有許多人騎著自行車來來往往，現在是這些人乘坐公共汽車，公共汽車可以運輸大量乘客，故數據總線亦稱BUS線。
　　(3)什么是CAN協議
　　電子計算機網絡用電子語言來說話，各電控單元必須使用和解讀相同的電子語言，這種語言稱“協議”，汽車電腦網絡常見的傳輸協議有數種。寶來車裝用博世公司產品，數據總線采用CAN協議，這個協議是由福持、Internet與博世公司共同開發的高速汽車通信協議。CAN是Controller Area Network(控制單元區域網絡)的縮寫，意思是控制單元通過網絡交換數據。
　　(4)CAN數據傳輸系統的優點
　　數據總線與其他部件組合在一起就成為數據傳輸系統，CAN數據傳輸系統的優點是：
　　①將傳感器信號線減至最少，使更多的傳感器信號進行高速數據傳遞。
　　②電控單元和電控單元插腳最小化應用，節省電控單元的有限空間。
　　③如果系統需要增加新的功能，僅需軟件升級即可。
　　④各電控單元的監測對所連接的CAN總線進行實時監測，如出現故障該電控單元會存儲故障碼。
　　⑤CAN數據總線符合國際標準，以便于一輛上不同廠家的電控單元間進行數據交換。
2　CAN數據傳輸系統構成及工作原理
　　(1)CAN數據傳輸系統構成
　　CAN數據傳輸系統中每塊電腦的內部增加了一個CAN 控制器，一個CAN收發器；每塊電腦外部連接了兩條CAN數據總線。在系統中作為終端的兩塊電腦，其內部還裝有一個數據傳遞終端(有時數據傳遞終端安裝在電腦外部)。
　　(2)各部件功能
　　①CAN 控制器作用是接收控制單元中微處理器發出的數據，處理數據并傳給CAN收發器。同時CAN控制器也接收收發器收到的數據，處理數據并傳給微處理器。
　　②CAN收發器是一個發送器和接收器的組合，它將CAN控制器提供的數據轉化成電信號并通過數據總線發送出去，同時，它也接收總線數據，并將數據傳到CAN控制器。
　　③數據傳遞終端實際是一個電阻器，作用是避免數據傳輸終了反射回來，產生反射波而使數據遭到破壞。
　　④CAN數據總線用以傳輸數據的雙向數據線，分為CAN高位(CAN－high)和低位(CAN－low)數據線。數據設有指定接收器，數據通過數據總線發送給各控制單元，各控制單元接收后進行計算。為了防止外界電磁波干擾和向外輻射，CAN總線采用兩條線纏繞在一起(圖2)，兩線條上的電位是相反的，如果一條線的電壓是5 V，另一條線就是0 V，兩條線的電壓和總等于常值。通過這種辦法，CAN總線得到保護而免受外界電磁場干擾，同時CAN總線向外輻射了保持中性，即無輻射。

圖2  CAN總線采用兩條線纏繞在一起
　　(3)數據傳遞過程
　　例如：發動機電腦向某電腦CAN收發器發送數據，該電腦CAN收發器接收到由發動機電腦傳來的數據，轉換信號并發給本電腦的控制器。CAN數據傳輸系統的其他電腦收發器均接收到此數據，但是要判斷此數據是否是所需要的數據，如果不是將忽略掉(圖3)。

圖3  數據傳遞過程
3　動力CAN數據傳輸系統
　　(1)動力CAN數據傳輸系統的組成
　　動力CAN數據總線連接3塊電腦(圖4)，它們是發動機、ABS/EDL及自動變速器電腦(動力CAN數據總線實際可以連接安全氣囊、四輪驅動與組合儀表等電腦)。總線可以同時傳遞10組數據，發動機電腦5組、ABS/EDL電腦3組和自動變速器電腦2組。數據總線以500 kbit/s速率傳遞數據，每一數據組傳遞大約需要0.25 ms，每一電控單元7～20 ms發送一次數據。優先權順序為ABS/EDL電控單元　發動機電控單元　自動變速器電控單元。

圖3  動力傳動系統CAN數據總線
　　在動力傳動系統中，數據傳遞應盡可能快速，以便及時利用數據，所以需要一個高性能的發送器，高速發送器會加快點火系統間的數據傳遞，這樣使接收到的數據立即應用到下一個點火脈沖中去。CAN數據總線連接點通常置于控制單元外部的線束中，在特殊情況下，連接點也可能設在發動機電控單元內部。
　　(2)CAN數據傳輸系統故障碼查詢
　　可以使用VAG1551、VAG1552或VAS5051電腦診斷儀，分別進入01、02、03地址，對發動機、ABS/EDL和自動變速器電控單元進行自診斷，再進入功能碼02查詢三塊電控單元是否儲存CAN數據傳輸故障碼。
　　舉例：寶來1.8T車AUM發動機控制單元CAN數據傳輸故障碼
　　①SAE碼P1626、VAG碼18034——數據總線缺少來自自動變速器控制單元的信息。
　　②SAE碼P1636、VAG碼18004——數據總線缺少來自安全氣囊控制單元的信息。
　　③SAE碼P1648、VAG碼18056——數據總線損壞。
　　④SAE碼P1649、VAG碼18057——數據總線缺少來自ABS/EDL控制單元的信息。
　　⑤SAE碼P1650、VAG碼18058——數據總線缺少來自組合儀表控制單元的信息。
　　⑥SAE碼P1682、VAG碼18090——數據總線中來自ABS/EDL控制單元的信號不可靠。
　　⑦SAE碼P1683、VAG碼18091——數據總線中來自安全氣囊控制單元的信號不可靠。
　　⑧SAE碼P1683、VAG碼18261——數據總線中來自ABS/EDL控制單元的信號不可靠。
　　(3)CAN數據傳輸系統故障診斷
　　①診斷條件　已查詢出CAN數據總線的一個故障碼。
　　②必備工具儀表　檢測盒VAG1598/31、萬用表VAG1526、成套輔助接線VAG1594和電路圖。
　　③診斷步驟　關閉點火開關，拔開發動機控制單元插頭，將VAG1598/31插到控制單元，此時不要連接線束插頭。使用萬用表測量58針與60針之間的電阻，這是數據傳遞終端的電阻值，規定值為60～72 Ω，如不符合規定應更換發動機控制單元，如符合規定應按照電路圖測量數據總線的故障點。
　　4.舒適CAN數據傳輸系統
　　(1)舒適CAN數據傳輸系統的組成
　　舒適CAN數據總線連接五塊控制單元，包括中央控制單元及四個車門的控制單元。舒適CAN數據傳遞有五個功能：中央門鎖、電動窗、照明開關、后視鏡加熱及自診斷功能。控制單元的各條傳輸線以星狀形成匯聚一點，這樣做的好處是，如果一個控制單元發生故障，其他控制單元仍可發送各自的數據。
　　該系統使經過車門的導線數據減少，線路變得簡單。如果線路中某處出現對地短路，對正極短路或線路間短路，CAN系統會立即轉為應急模式運行或轉為單線模式運行。四個車門控制單元都是由中央控制單元控制，只需較少的自診斷線。
　　數據總線以62.5 kbit/s速率傳遞數據，每一組數據傳遞大約需要1 ms，每個電控單元20 ms發送一次數據(圖5)。優先權順序為：中央控制單元　駕駛員側車門控制單元　前排乘客側車門控制單元　左后車門控制單元　右后車門控制單元。由于舒適系統中的數據可以用較低的速率傳遞，所以發送器性能比動力傳動系統發送器的性能低。

圖5  數據總線發送數據的時間間隔
　　(2)CAN數據傳輸系統故障碼查詢
　　可以使用VAG1551、VAG1552或VAS5051，進入地址碼46，對舒適系統控制單元進行自診斷，進入功能碼02查詢舒適系統中央控制單元是否儲存故障碼。
　　舉例：寶來舒適系統中央控制單元CAN數據傳輸故障碼
　　①VAG碼01328——舒適系統數據總線或控制單元存在故障。
　　②VAG碼01329——舒適系統數據總線處于緊急模式。
　　(3)CAN數據傳輸系統故障診斷
　　①診斷條件　已查詢出CAN數據總線的一個故障碼。
　　②必備工具儀表　萬用表VAG1526和電路圖。
③診斷步驟　按照電路圖使用萬用表測量數據總線的故障點。如未查出故障，先清除故障碼，再拔下所有車門插頭并依次插好，同時讀取數據塊012組的顯區1，視顯示情況更換某一個控制單元。