汽车CAN总线故障案例分析

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1、汽车维修案例分析总线通讯错误致发动机无法起动的总线通讯错误致发动机无法起动的 故障案例分析故障案例分析一、车型故障资料一辆2004年款帕萨特B5 1.8T轿车，行驶6万公 里，使用期2年。该车在高速公路行驶时发生交通事 故，事故处理持续了3个多月时间，处理完毕后将事 故车拉到定点汽车修理厂进行碰撞修复工作。修复 后，发现发动机无法正常运行，在发动机起动2秒钟 后就自动熄火。这种现象很象防盗报警系统启动了 ，但是防盗报警灯却始终没有点亮，也无法重新对 防盗系统进行匹配。车主反映事故发生后发动机是 能够起动运行的，现在事故修好了，发动机倒不能 起动了，于是产生维修纠纷。故障车型情况一、车型故障资料

2、在发动机控制单元能读 到2个故障码，分别是 18056表示动力系统数据总 线通讯失败，17978表示发 动机控制单元被防盗控制单 元闭锁。在中央仪表控制单元和 网关控制器内也存有01312 号故障码，表示动力系统数 据总线有故障或有缺陷。用 诊断仪读到的相关故障信息 如下图所示：前期检查情况诊断接口位置一、车型故障资料发动机控制单元显示的故障信息一、车型故障资料仪表控制单元和网关控制器读到的同样的故障信息一、车型故障资料由于发动机不能起动运行，因此也无法对动 态数据流进行分析并帮助查找其他故障端倪。这 家汽车修理厂是事故车定点维修企业，钣金、喷 涂的技术与装备实力较强，但是对于汽车“动力 系统

3、数据总线通讯失败”以及“总线缺陷”等故障 以前从来没有接触过，也闹不清是怎么回事，不 知道从何下手解决故障问题。加之车主拒绝支付 维修费用，于是寻求专家门诊。前期处理情况：前期处理情况：一、车型故障资料课堂讨论 1、根据诊断仪读取的故障码，你认为应从何处 着手进行诊断修复工作？ 2、多个控制器读到多个故障码，这些故障码相 互之间有关联吗？二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍CANCAN总线介绍：总线介绍： CAN总线(控制器局域网 Controller Area Network)是 由德国Bosch公司首先制订推出的针对汽车电子控制领域的 总线式串行数据通讯网络。CAN总线应用不仅限于

4、汽车工业，在其他的工业领域， 如过程控制、工业流水线控制、机器人等早已被广泛使用。 CAN总线目前已经成为欧洲轿车的标准配置，并已经推广到 美国和日本。国际标准化组织(ISO)已经认可CAN总线作为汽车应用领 域的工业标准，如ISO 11898，即为道路交通运输工具、数 据信息交换、高速通信控制器局域网的国际标准。二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍相关介绍：相关介绍：CAN CAN 总线总线寻址寻址CAN总线根据内容进行数据寻址 。每一条信息被赋予一条恒定的标识 符，用于表明该信息的内容(比如发动 机转速)。挂接在系统上的每一个单元先判 别是否含有其“接受列表” (认可检查 表)中所

5、列特定标识符，并只对含有这 种标识符的信息进行处理。这意味着CAN总线在发送数据时不 需要附带相应的单元地址，而接口操 作与系统结构型式无关。二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍相关介绍：相关介绍： CAN CAN 总线总线 仲裁仲裁每个单元都会在总线空闲时， 尽快发送它的最高优先级信息。如果几个单元同时向总线启动 传输数据，会产生总线冲突。解决的方法是利用总线结构上 的“线与”的裁决功能。其结果是让 最高优先级的信息最优先存取，而 且不会有时间或数据位的损失。在总线仲裁中失败的单元，会 自动返回到等待状态，一旦总线空 闲时再次重复发送传输请求。二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要

6、介绍相关介绍：相关介绍： CAN CAN 总线总线数据格式数据格式采用数据帧格式向总线可传送每一 帧低于130位的数据。采用这种方式可以使下一次有可能 非常紧急的数据传输排队等待时间最短 。每段数据包含有不同内容的数据区 。二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍相关介绍：相关介绍： CAN CAN 总线总线相关标准相关标准CAN2.0A：确定了CAN总线的标准格式CAN2.0B：确定了CAN总线的标准和扩展 两种格式ISO 11898：为道路交通运输工具-数据 信息交换-高速通信控制器局域网的国际 标准。二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍在汽车上，数据传输方式可以分 为两类：

7、1、传统的数据通讯方式： 如右图所示，如果传递信号 项目多还需要更多的信号传 输线，这样会导致电控单元 针脚数增加、线路复杂、故 障率增多及维修困难。 2、总线数据传输方式： 如控制器局域网(CAN 总线 Controller Area Network)。自动变 速箱防抱死 制动装 置发动机管 理系统电子防 盗器传统的数据通讯方式：二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍在传统的汽车数据传输系 统中，每一信号均分配有一 根信号线。随着车内电子控 制器件的增多，线束组件已 经复杂到难以管理的地步， 同时，各系统对系统之间数 据传输要求也在不断增加， 这些都使得传统的数据通讯 方式已无法令人满

8、意。因此在当前汽车中，是 通过类似右图所示的线性总 线形式来实现车内各电子控 制系统之间的通讯。线性总线结构： 控制 系统 1通 讯 总 线 控制 系统 2控制 系统 3二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍CANCAN总线网络在汽车上的布置总线网络在汽车上的布置低速 CAN高速 CANABS/稳定性 控制变速箱 控制发动机控制发动机控制动力转向 控制网关 控制门锁 控制安全气囊 控制天气感应 控制电动车窗 控制车灯 控制二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍CANCAN总线的主要特点：总线的主要特点：p良好的容错能力CAN总线采用“多元主控”的线性 总线结构下，挂接多个相同优先级

9、的 ECU。可以避免在环型结构或星型结构 中出现的某一个单元的失效而导致整个 系统功能的崩溃的现象。可靠的数据通讯质量CAN总线的通讯速度可调， 采用15位的循环冗余校验码确保 数据传输质量，对数据帧结构和 总线裁决均有严格的定义。 满足不同的实时控制要求满足不同的实时控制要求CAN总线上的信息分成不同 的优先级，可满足不同的实时 要求，高优先级的数据最多可 在134微秒内实现快速传输。方便的线束安装 CAN总线线束只有四根，两 根电源线，两根数据线，因此 线束连接很方便，并大量减少 了导线数量。二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍CANCAN数据传输系统的优点：数据传输系统的优点：数

10、据总线与其它部件组合在一起就成为数据传输系统，数据总线与其它部件组合在一起就成为数据传输系统，CANCAN数据传输系统的数据传输系统的 优点是：优点是： 将传感器信号线减至最少，使更多的传感器信号进行高速数据传递。将传感器信号线减至最少，使更多的传感器信号进行高速数据传递。电控单元和电控单元插脚最小化应用，节省电控单元的有限空间。电控单元和电控单元插脚最小化应用，节省电控单元的有限空间。如果系统需要增加新的功能，仅需软件升级即可。如果系统需要增加新的功能，仅需软件升级即可。各电控单元的监测对所连接的各电控单元的监测对所连接的CANCAN总线进行实时监测，如出现故障该电控单元总线进行实时监测，如

11、出现故障该电控单元 会存储故障码（注意：是单独编码）。会存储故障码（注意：是单独编码）。CANCAN数据总线符合国际标准，以便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据数据总线符合国际标准，以便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据 交换。交换。 二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍两根数据线缠绕可防止电磁干扰CAN 总线的特点1、传输速度快2、相关控制单元可共用传 感器3、 更少的线束、更小的控 制单元，节省了空间4、可随时挂接其它控制单 元，实现功能扩展各网络控制单元数据交换二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍根据实时控制的需要，可以给CAN总线设置成不同的通讯速度，对应 地，

12、汽车的CAN总线网络便可以分成两个通讯网络：- 低速网通讯速度不大于125K bps，目前常用的在100K bps，主要用于中央门 锁，自动门窗，自动空调，汽车定位等舒适系统。- 高速网通讯速度可达1M bps，目前常用的在500K bps，主要用于汽车动力控 制系统，如发动机管理系统，自动变速箱，制动防抱死装置等。在高速网和低速网之间有一个网关控制器（Gateway Controller）用 于协调高低速网络之间的数据通讯。CAN CAN 总线总线数据传输速率数据传输速率二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍CAN 驱动 500 kBaudCAN 舒适 100 kBaudCAN 信息娱

13、乐 100 kBaud三条数据总线CAN总线 在Audi A4 2001 的布置二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍CAN 数据总线网络连接部件及参与工作的控制器发动机控 制单元自动变速器 控制单元ESP控制 单元安全气囊 控制单元氧传感器 （美国）转向角度 传感器转向柱电气 控制单元多功能方向 盘控制单元导航、 电视等导航系 统接口导航系统 控制单元收音机车载电话 控制单元远程通讯、电 话控制单元卡片阅 读器语音输入 控制单元汽车电气 控制单元座椅调节 控制单元停车辅助 控制单元挂车识别 控制单元空调控 制单元驻车加热 控制单元轮胎压力监 控控制单元舒适系统中 央控制单元显示（信 息

14、娱乐）CAN bus舒适CAN bus驱动CAN bus二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍驱动驱动 CANCANHigh or/bk（桔黑）Low or/br （桔棕）舒适舒适 CANCANHigh or/gn（桔绿）Low or/br （桔棕）信息娱乐信息娱乐 CANCANHigh or/vio（桔紫）Low or/br （桔棕）CAN 数据总线连接链路外形二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍舒适系统数据总线(orange-green) 信息娱乐系统数据总线(orange-violet)CAN 数据总线网络节点连接及安装位置中央线束连接（星形接法）驱动数据总线 (orang

15、e-black)左侧A柱右侧A柱二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍总线接点CAN 数据总线接点及检查注意：严禁使用刺线器穿刺双绞线测试波形，而应当使用感应钳测试。打开线束 应离接点10cm以上。在此处打开100 mm总线接点二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍本地连接网络数据总线 (LIN)特征：传输速率最大19,2 kBd一条线，主色为紫色+识别 色主-从控制管理借助于CAN舒适总线通过 主控制单元进行LIN总线系统 之间的数据交换自诊断通过主控制单元的 地址码二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍LIN-Bus数据总线：主、从控制器原理从控制器最多16个从控制器接收

16、或传送与主控制器的 查询或指定有关的数据主控制器 控制总线和协议 控制，哪些信息 在哪个时间通过 总线被发送 把LIN-BUS和 CAN-BUS连接 起来 承担完整的故障 处理及诊断LIN Bus里的通讯只能借助主控制器!二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍LIN-Bus数据总线：诊断主控制器是诊断用的主控制器：从控制器诊断的内容 (测量数据块、执行元件测试 、设定、故障存储器查询) 在主控制器地址的帮助 下被读出或激活。在几次通讯无效的尝试后，主控 制器的故障存储器里会产生一个故障记忆“控制单元 XY 无信号/通讯“LIN 通讯在醒来的舒适系统CAN有效。在通讯断开时 (拔下插头 , 通讯参与者的供电断路) 主控制单元里产生一个故障存储！二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍LIN总线：驱动器物理结构入口vom CL