汽車can總線概述及其故障診斷檢

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1、汽車CAN總線概述及其故障診斷檢汽車CAN總線概述及其故障診斷檢【摘要】隨著汽車技術(shù)的快速發(fā)展，汽車性能不斷提高，汽車電器與電子控制裝置在汽車上的應(yīng)用越來(lái)越多，傳統(tǒng)的汽車線路難以滿足汽車技術(shù)發(fā)展。為了簡(jiǎn)化線路，提高信息傳輸?shù)乃俣群涂煽啃?，降低故障頻率，車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。一輛汽車不管有多少個(gè)電控單元，每個(gè)電控單元都只需引出兩條線共同接在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上，這兩條導(dǎo)線就稱作數(shù)據(jù)總線，并且市于硬件控制器元件供應(yīng)商不斷降低成本的努力及提供大量產(chǎn)品來(lái)發(fā)展關(guān)于CAN的系統(tǒng)，而一增長(zhǎng)趨勢(shì)在未來(lái)十年仍將持續(xù)。本文介紹了CAN總線技術(shù)及會(huì)出現(xiàn)的故障問題和解決方法。【關(guān)鍵詞】車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)故障和解決方

2、法1.汽車CAN總線技術(shù)簡(jiǎn)介CAN總線技術(shù)是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的申行通信協(xié)議。在汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對(duì)安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來(lái)。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對(duì)?？啃缘囊蟛槐M相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線束的數(shù)量”、“通過多個(gè)LAN,進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需耍，1986年德國(guó)電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的CAN通信協(xié)議。此后，CAN通過IS011898及IS011519進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。汽車CAN總線技術(shù)通過遍布車身的傳感器，汽車的各種行駛數(shù)據(jù)會(huì)被發(fā)送

3、到“總線”上，這些數(shù)據(jù)不會(huì)指定唯一的接收者，凡是需耍這些數(shù)據(jù)的接收端都可以從“總線”上讀取需要的信息。CAN總線的傳輸數(shù)據(jù)非?？欤梢赃_(dá)到每秒傳輸32bytes有效數(shù)據(jù)，這樣可以有效保證數(shù)據(jù)的實(shí)效性和準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)的轎車在機(jī)艙和車身內(nèi)需要埋設(shè)大量線束以傳遞傳感器采集的信號(hào)，而Can-Bus總線技術(shù)的應(yīng)用可以大量減少車體內(nèi)線束的數(shù)量，線束的減少則降低了故障發(fā)生的可能性。2.汽車CAN總線技術(shù)工作原理CAN-BUS數(shù)據(jù)總線包括控制單元、控制器、收發(fā)器、數(shù)據(jù)傳輸終端。控制單元是CAN-BUS數(shù)據(jù)總線主要計(jì)算器，將控制器傳遞來(lái)的信息進(jìn)行運(yùn)算，并將運(yùn)算數(shù)據(jù)傳遞給控制器。控制器接收來(lái)自控制

4、單元的信號(hào)，形成指令通過發(fā)送器傳遞總線。收發(fā)器接收總線數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳送到CAN控制器?？刂破魍ㄟ^接收器傳遞信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換傳遞給控制單元。CAN-BUS數(shù)據(jù)總線中的數(shù)據(jù)傳遞就像一個(gè)總部。一個(gè)分部通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)“上傳”網(wǎng)絡(luò)中，其他用戶通過網(wǎng)絡(luò)“接收”這個(gè)數(shù)據(jù)，對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)感興趣的用戶就會(huì)利用數(shù)據(jù)，而其他用戶則選擇忽略。3.汽車CAN總線技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1)減輕整車重量。減少線束，部分線束變細(xì)，節(jié)省其他空間，單個(gè)線束所承載的功能增加。(2)節(jié)約成本。線束減少，傳感器共享，可以實(shí)現(xiàn)控制器執(zhí)行器的就近連接原則。(3)質(zhì)量可靠。插頭減少，故障率減少，質(zhì)量更可靠。(4)減少裝配吋間。減少

5、了裝配步驟。(5)增大開發(fā)余地。各控制器可以把整車功能相對(duì)隨意地分擔(dān)，新的功能和新技術(shù)可以通過軟件進(jìn)行更新。缺點(diǎn)：不能實(shí)現(xiàn)視頻、咅頻的實(shí)吋同步通信。成木高于LIN總線。4.汽車CAN總線技術(shù)的應(yīng)用及功能A應(yīng)用:CAN-BUS的通訊協(xié)議建立在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型基礎(chǔ)上，主要工作在數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，用戶可在其基礎(chǔ)上開發(fā)適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)際需要的應(yīng)用層通信協(xié)議。CAN的信號(hào)傳輸采用短幀結(jié)構(gòu),每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個(gè)，因而傳輸吋間短，受干擾的概率低。當(dāng)節(jié)點(diǎn)嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí)，具有自動(dòng)關(guān)閉的功能，以切斷該節(jié)點(diǎn)與總線的聯(lián)系,使總線上的其他節(jié)點(diǎn)及通信不受影響，故具有較強(qiáng)的抗干擾能力。B功能

6、：a多路傳輸功能。為了減少車輛電氣線束的數(shù)量，多路傳輸通信系統(tǒng)可使部分?jǐn)?shù)字信號(hào)通過共用傳輸線路進(jìn)行傳輸，系統(tǒng)工作時(shí)，由各個(gè)開關(guān)發(fā)送的輸入信號(hào)通過中央處理器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)將以串行信號(hào)的形式從傳感器傳輸給接收裝置，發(fā)送的信號(hào)在接收裝置處將被轉(zhuǎn)換為開關(guān)信號(hào)，再由開關(guān)信號(hào)對(duì)有關(guān)元件進(jìn)行控制b“喚醒”和“休眠”功能。“喚醒”和“休眠”功能用于減少在關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)吋蓄電池的額外能量消耗。當(dāng)系統(tǒng)處于“休眠”狀態(tài)時(shí)，多路傳輸通信系統(tǒng)將停止諸如信號(hào)傳輸和CPU控制等功能，以節(jié)約蓄電池的電能；當(dāng)系統(tǒng)一旦有人為操作時(shí)，處于“休眠”狀態(tài)的有關(guān)控制裝置立即開始工作，同吋還將“喚醒”信號(hào)通過傳

7、輸線路發(fā)送給其他控制裝置。c失效保護(hù)功能。失效保護(hù)功能包括硬件失效保護(hù)和軟件失效保護(hù)兩種功能。當(dāng)系統(tǒng)的CPU發(fā)生故障時(shí)，硬件失效保護(hù)功能使其以固定的信號(hào)進(jìn)行輸出，以確保車輛能繼續(xù)行駛；當(dāng)系統(tǒng)某控制裝置發(fā)生故障時(shí)，軟件失效保護(hù)功能將不受來(lái)自有故障的控制裝置的信號(hào)影響,以保證系統(tǒng)能繼續(xù)工作。d故障自診斷功能。故障自診功能具有兩種模式，即多路傳輸通信系統(tǒng)的自診斷模式和各系統(tǒng)輸入線路的故障診斷模式，通過這兩種模式既能對(duì)自身的故障進(jìn)行自診斷，同時(shí)還能對(duì)其他系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷。2.汽車CAN總線技術(shù)的故障和解決方法C