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1、丰田CAN 总线案例1.CAN总线结构，CAN网络在汽车上迅速发展成熟，这样就要求维修人员能掌握CAN的检修方法。维修人员对这方面理解和认识原因：一是由于CAN网络大量应用，但故障发生的数量还不多，很少有这方面的维修经验；二是CAN网络故障往往表现为跨系统性，对维修人员跨系统诊断能力要求高，如故障部位在发动机电路部分，但故障现象在组合仪表上出现，或者在空调系统体现。各节点(ECU或传感器)通过CAN总线相连，实现数据的实时通讯。各节点分别是指CM、防滑控制ECU、组合仪表、主车身ECU、空调放大器、中央气囊传感器总成、DLC3。CAN总线为双绞线，由CANH和CANL两条线配对，并由差动电压驱
2、动。CAN有两个120的终接电阻器，这里终接电阻器位于组合仪表和 ECM ，连接终接电阻器的总线为主总线总线为主总线总线为主总线总线为主总线，其它为总线支线总线支线总线支线总线支线。2.CAN总线的通讯规则信息的发送有2种规则，一、某一节点向该节点发送请求时，该节点才向其发送信息；二、没有请求信号，各节点向对应节点定期发送信息。信号优先权的问题：（1）当2个以上节点同时需要发送信号时需要发送信号时需要发送信号时需要发送信号时，那么节点自身需判定信号优先级别，优先级别高的先发送。如ECM发送发动机水温信号THW到组合仪表，防滑控制ECU需电子油门协调工作的信号发送到ECM，这时ECM和防滑控制E
3、CU各自比较信号优先级别， 结果是，防滑控制ECU优先发送。（2）同样当同一节点需同时发送2个以上信号时，该节点也要判定优先级别，级别高的先发送，如ECM发送发动机水温信号THW、发动机转速Ne，发动机转速Ne信号优先发送。（3）信息接收时，也会有相应的规则，如某一节点发送信息的同时如何协调信息接收等。CAN总线通过通讯协议，也就是通讯规则，保证了通讯的顺利进行，同时也保证了高的通讯稳定性及高的通讯速度。一般CAN的通讯速度为500kB/s(最高2MB/s)。C A N 总线为短字节传输， 数据帧18字节，保证了传输的可靠性和稳定性。另外，一旦节点判定传输数据出错时，会请求重新发送，具有纠错功
4、能。图2 CAN总线节点通讯示意图3.CAN通讯特点(1)减少了线束和连接器的使用，可靠性增强比较总线通讯和非总线通讯，3个ECU中的每一个ECU要控制相应的执行器，需要接收3个传感器的信号。如果按照图3a所示不使用总线通讯，3个传感器信号都需要单独输送到3个ECU，如果采用图3b使用总线通讯，每个传感器信号只要输入到1个较近的ECU，另外2个传感器信号只需要通过总线传送。比较两图可知，有总线时线束和连接器减少了。实际中，车辆上大量的传感器信号都是多个ECU需要，那么总线通讯的使用将大幅减少线束和连接器。(2)抗电磁干扰CAN总线为双绞线，具备抗强的电磁干扰能力。(3)失效保护发生故障时，CA
5、N总线失效保护功能启动，最大程度地保证其它部分正常工作，另外CAN总线也易于诊断。比较CAN总线通讯、其它总线(以某BEAN总线为例)通讯、常规总线通讯。常规总线通讯，各节点通过单线连接到总线(也为单线)，总线未形成环形。当总线一处断路时，断开后形成了两部分，两部分之间将无法实现通讯。(4)传输速度多样性CAN总线从传输速度上来看，有高速CAN总线(CAN HS)、中速CAN总线(CANMS)、低速CAN总线(CAN LS)。有些车辆上同时使用多种速度的CAN总线。二、丰田BEAN总线在丰田车中总线故障代码可以通过IT2(丰田智能检测仪2代)检测出，进入BUS CHECK进行操作，能检测出总线
6、的故障代码。该检测仅仅针对各节点之间通讯异常。对于CAN总线，我们可以还通过检测DLC3端子CANH(6)、CANL(14)、接地、电源蓄电池正极之间的电阻，来进一步确定CAN总线短路或断路的情况。检测方法如表1所示。图4所示为带智能启动进入系统的丰田凯美瑞CAN总线结构。CAN 1号总线(应用在动力系统)为高速CAN总线;CANMS总线(应用在智能启动进入系统等)为中速CAN总线;CAN 2号总线(应用在AFS自动前大灯系统)CAN总线速度又不同。那么这三种速度不一样的CAN总线形成了3个子CAN网络，他们之间通过网关进行通讯。 在在在在DLC3DLC3端子用端子用端子用端子用IT2IT2检
7、测检测检测检测CANCAN总线时，只能检测到总线时，只能检测到总线时，只能检测到总线时，只能检测到CAN 1CAN 1号号号号总线网络系统。总线网络系统。总线网络系统。总线网络系统。该车网络系统除了CAN总线之外，还有AVCLANAVCLAN总线总线总线总线，应用音响等多媒体系统。三、典型案例分析案例1 故障现象一辆凯美瑞A C V 3 0 L 轿车， 配备U250E(5速手自一体)ECT变速器，行驶里程15343km。该车发生事故，事故中该车追尾前车，车辆前部一定程度损伤，但未引发气囊工作。为便于钣金修复和涂装，将发动机总成拆下，钣金和涂装作业后，发动机装车，试车时出现如下故障现象：1.IG
8、 ON或STA时，组合仪表上ABS指示灯常亮和防滑指示灯常亮。正常时，IG ON时，自检后ABS指示灯和防滑指示灯熄灭。在ABS(带VSC、TRC)系统出现故障时点亮ABS指示灯和防滑指示灯。另外，VSC作动时防滑指示灯点亮提醒驾驶员。2.组合仪表上水温表一直指在最低位置。正常时，IG ON时，水温表指针能反映发动机水温的变化。3.组合仪表上发动机转速表一直指零。4.组合仪表上换挡杆位置指示灯都不显示。正常时，IG ON时，换挡在P位置，仪表上P字母相应点亮。5.空调无冷气。怠速时，开空调后，从高到低缓慢逐步的调节温度，暖气阶段能感觉温度的变化；到冷气阶段，只能吹出环境温度的空气。另外也观察到
9、压缩机磁性离合器未作动。 故障诊断与排除故障诊断与排除故障诊断与排除故障诊断与排除故障现象中前前前前4 4种故障种故障种故障种故障现象都表现在组合仪表上。一时无法找出故障的共同点，考虑故障现象与相应系统的电子控制系统或组合仪表有关，对各相应系统故障代码进行检测，及对组合仪表实施相应项目的主动测试。连接丰田智能测试仪IT2，点火开关转到IG ON，打开IT2电源，选择自动进入，提示“无法侦测到车辆特征”。说明IT2与车辆无法通讯。IT2本身没有故障，那么问题在车辆本身。然后对该车诊断端口DLC3进行检测。诊断端口DLC3的端子如图5所示。诊断端口DLC3的测量方法和标准见表1。按照表1诊断方法对
10、诊断端口DLC3的信号进行检测。检测结果为：BAT(16)-车身接地：电压为12.23V，正常；CG(4)-底盘接地：电阻为0，正常；SG(5)-底盘接地：电阻为0，正常；CANH(6)-CANL(14)：电阻为118，异常。异常。异常。异常。从检测结果可知， C A N H ( 6 ) 与CANH(14)之间的测量电阻异常。由图1可知，如果从DLC3端测量CAN网络电阻值，这时表现为组合仪表和ECM中两个120电阻器并联，测量值为60左右(标准范围为5469(见表1)，现在测量值为118，可以判断主总线有断路。接着分别测量主总线CANH和CANL的通断。依据电路图，在车辆上找到组合仪表和组合
11、仪表和组合仪表和组合仪表和ECMECM的相的相的相的相应端子应端子应端子应端子。先脱开组合仪表和先脱开组合仪表和先脱开组合仪表和先脱开组合仪表和ECMECM相应的连接器插相应的连接器插相应的连接器插相应的连接器插座，座，座，座，测量测量测量测量ECM(49)ECM(49)至组合仪表至组合仪表至组合仪表至组合仪表(18)(18)之间的电阻为之间的电阻为之间的电阻为之间的电阻为0 0，正，正，正，正常常常常；ECM(41)ECM(41)至组合仪表至组合仪表至组合仪表至组合仪表(17)(17)之间的电阻为之间的电阻为之间的电阻为之间的电阻为0 0，正常。，正常。，正常。，正常。将ECM的连接器插座恢
12、复，测量测量测量测量DLC3(6)DLC3(6)至组合至组合至组合至组合仪表仪表仪表仪表(17)(17)之间的电阻为无穷大，异常。之间的电阻为无穷大，异常。之间的电阻为无穷大，异常。之间的电阻为无穷大，异常。将ECM的连接器插座再次脱开，并将组合仪表的连接器插座恢复。测量DLC3(6)DLC3(6)至至至至ECM(41)ECM(41)之间的电阻为之间的电阻为之间的电阻为之间的电阻为118 118 ，正常。由此，可以判断有断路，要么断路发生在ECM的连接器上，发生在ECM的连接器插座(41)和(49)端子上，要么发生在ECM电阻器本身。对ECM的连接器插座(41)和(49)端子和ECM侧插销对应
13、端子进行观察，发现插座41端子有松动。重新插好ECM连接器和插座41端子。再次再次再次再次测量测量测量测量DLC3(6)DLC3(6)至至至至组合仪表组合仪表组合仪表组合仪表(17)(17)之间的电阻为之间的电阻为之间的电阻为之间的电阻为118118，正常。，正常。，正常。，正常。试车，故障彻底排除。四、结论ECM插座端子(41)位置断路，导致ECM无法与CAN网络的其他ECU通讯，那么ECM无法接收CAN网络中其他ECU的信号，ECM的信息也无法与其他ECU实现共享。常见故障主要有以下几种。1. ABS指示灯常亮和防滑指示灯常亮据ABS(带VSC、TRC)系统故障保护功能可知，如果防滑控制E
14、CU、传感器信号或ABS执行器中出现故障，则防滑控制ECU 将停止ABS执行器的控制，并将故障信号输入到ECM(内含发动机控制模块)，ECM拒绝任何来自 ABS系统的电子控制节气门打开请求。结果，车辆将不考虑 ABS、TRC 和 VSC 系统的运行。断路后，此时ECM无法接收防滑控制ECU输入的信号，导致ECM无法协同ABS系统的作动。那么防滑控制ECU认为发生了故障，将此信号反馈到组合仪表，组合仪表点亮ABS指示灯和防滑指示灯。2.水温表一直指在最低位置正常时，水温信号来自水温传感器，水温传感器的信号传送给ECM，ECM再通过CAN总线将其送给组合仪表，然后在水温表上指示出来。断路后，ECM
15、无法通过CAN总线向组合仪表传送水温信号，导致水温表一直指在最初的最低位置。3.发动机转速表一直指零与水温信号一样，断路后ECM无法通过CAN总线向组合仪表传送发动机转速信号，导致发动机转速表一直指在最初的零位置。4.自动变速器挡位指示灯都不显示正常时，挡位位置信号来自空挡位置开关(自动变速器上)，空挡位置开关的信号传送给ECM(内含自动变速器控制模块)，ECM再通过CAN总线将其送给组合仪表，然后将相应的字母点亮(P、R 、N 、D 、S)。断路后，ECM无法通过CAN总线向组合仪表传送换挡杆位置信号，导致相应的字母都无法点亮。5.空调无冷气空调的工作，必须有发动机转速信号，也就是说，发动机运作后，空调才能工作；反之，发动机不运作，空调无法工作。断路后，空调放大器无法接收到从ECM传递来发动机转速信号，导致空调无法工作。6. IT2无法与车辆建立连接可能车辆的特征信息，如车型、特别配置、生产年份、生产地区等)储存在ECM中。断路后，IT2无法从ECM中读取车辆特征信息，导致无法建立连接案例2皇冠：车型:GRS182L、发动机:3GR、生产年份2005出现了VSC(汽车制动防滑控制)、P/S(电子动力转向)、ABS(防抱死控制系统)、警告灯同时点亮。
