CAN总线故障案例

汽车维修案例总线通讯错误致发动机无法起动的故障案例分析一、车型故障资料一辆2004年款帕萨特B51.8T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：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CAN总线介绍：CAN总线(控制器局域网ControllerAreaNetwork)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ISO11898，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：CAN总线寻址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：CAN总线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介绍相关介绍：CAN总线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：CAN总线相关标准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ISO11898：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：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ControllerAreaNetwork)。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CAN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CAN总线的主要特点：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CAN数据传输系统的优点：数据总线与其它部件组合在一起就成为数据传输系统，CAN数据传输系统的优点是：①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。②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。③如果系统需要增加新的功能，仅需软件升级即可。④各电控单元的监测对所连接的CAN总线进行实时监测，如出现故障该电控单元会存储故障码（注意：是单独编码）。⑤CAN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。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，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125Kbps，目前常用的在100Kbps，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1Mbps，目前常用的在500Kbps，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（GatewayController）用于协调高低速网络之间的数据通讯。CAN总线数据传输速率二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍CAN–驱动500kBaudCAN–舒适100kBaudCAN–信息娱乐100kBaud三条数据总线CAN总线在AudiA42001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（信息娱乐）CANbus舒适CANbus驱动CANbus二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍驱动CANHighor/bk（桔黑）Lowor/br（桔棕）舒适CANHighor/gn（桔绿）Lowor/br（桔棕）信息娱乐CANHighor/vio（桔紫）Lowor/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(orange-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100mm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19,2kBd◆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vomµCLIN-出口LIN-Gerät1LIN-Gerät2LIN-Gerät31k30k30k30kLIN驱动器对地接通-0V，LIN显性电平(0位优势)每个LIN控制单元在总线上可以设置显性电平对正极或负极短路，LIN总线不再工作.二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍执行器和控制器间数据传输LIN控制器（Master）空调操作显示单元LIN执行器1（Slave）前风窗加热LIN执行器2（Slave）新鲜空气鼓风机实际转速值转速值=150l/m鼓风机转速询问如果信息从执行器（Slave）-控制器（Master）传递，肯定是Master要求二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍执行器和控制器间数据传输LIN控制器（Master）空调操作显示单元LIN执行器1（Slave）前风窗加热LIN执行器2（Slave）新鲜空气鼓风机将转速提升至200l/m转速值=200l/m设置鼓风机转速二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍媒体系统数据交换总线-MOST通讯盒(收音机，语音操作系统数字音响广播(DAB)电视调谐器带DVD的导航数字音响处理电话/紧急呼叫网关主单元带CD的导航CD-转换器特征传输率21.2MB光纤传输实现声音和图象数据的传输环形结构点火开关关断后要求-环路断路影响所有功能-在环断路诊断和衰减仪的帮助下进行故障查找二、车载CAN总线与多路信息传输系统简要介绍MOST–光纤的结构(LWL)1连接外壳2插式连接头3光纤套管1SignalIN2SignalOUT一般的连接：生产采用塑料连接套管在售后服务和返修工作中采用铜连接套管光纤：工作波长650nm传送距离50米使用寿命至少15年适应温度从-40到+85°C二、车载C