第3章-大众车系总线检修

1、三大众车系总线系统检修3.1大众车系CAN-BUS网络3.2大众车系CAN总线的特点3.3迈腾轿车总线系统检修3.4宝来轿车总线系统检修3.5大众车系车载网络的检测及故障诊断3.6故障案例3.1大众车系CAN-BUS网络3.1.1大众车系CAN总线网络类型以迈腾轿车为例，该系统设定为5个不同的区域，分别为动力(驱动)系统、舒适系统、信息系统、仪表系统、诊断系统5个局域网，见图3-1,5个子局域网的传输速率，见表3-1，其中在CAN总线系统下还存在LIN总线系统，其传输速率为20khit/s,整个CAN总线系统最大可承载1000bit/s。3.1.2动力CAN总线系统动力CAN总线主要由发动机控制单元、ABS控制单元、ESP控制单元、自动变速器控制单元、安全气囊控制单元、组合仪表控制单元等组成。1.动力CAN总线信号波形下一页返回3.1大众车系CAN-BUS网络为了提高数据传递的可靠性，CAN数据总线系统的两条导线(双绞线)分别用于不同的数据传送，这两条线分别称为CAN-High线和CAN-Low线。在显性状态和隐性状态之间进行转换时，CAN导线上的电压变化如下。

2、:在静止状态时，这两条导线上作用有相同预先设定值，该值称为静电平。在显性状态时，CAN-High线上的电压值会升高一个预定值(对CAN驱动数据总线来说，这个值至少为1V)。动力总线CAN网络由15号供电线激活，传输速率500kbit/s，是所有CAN总线中最高的，采用终端电阻结构，其中心电阻的值为66欧。CAN数据线上的信号变化波形，见图3-2。上一页下一页返回3.1大众车系CAN-BUS网络术2.动力总线收发器内的CAN-High线和CAN-Low线上的信号转换控制单元是通过收发器连接到CAN驱动总线上的，在这个收发器内有一个接收器，该接收器是安装在接收一侧的差动信号放大器内，见图3-3。差动信号放大器用于处理来自于CAN-High线和CAN-Low线的信号，除此以外，还负责将转换后的信号送至控制单元的CAN接收区。这个转换后的信号，称为差动信号放大器的输出电压。差动信号放大器用CAN-High线上的电压减去CAN-Low线上的电压，计算出输出电压差，用这种方法可以消除静电平(对于CAN驱动数据总线来说是2.5V)或其他任意重叠的电压(例如干扰)差动信号放大器内的信号处理，见。

3、图3-4。上一页下一页返回3.1大众车系CAN-BUS网络3.动力CAN数据总线差动信号放大器内的干扰过滤由于数据总线也要布置在发动机舱内，所以数据总线就要遭受各种干扰，要考虑对地短路和蓄电池电压、点火装置的火花放电和静态放电。CAN-High信号和CAN-Low信号经过差动信号放大器处理后，可最大限度地消除干扰的影响，即使车上的供电电压有波动(如在启动发动机时)，也不会影响各个控制单元的数据传递的可靠性，见图3-5。由于差动信号放大器总是用CAN-High曲线上的电压(3.5V-X)减去CAN-Low线上的电压（1.5V-X），因此在经过差动处理后，(3.SV-X)-（1.5V–X）=2V，差动信号中就不再有干扰脉冲了。控制单元判断双线的电平及逻辑上一页下一页返回3.1大众车系CAN-BUS网络信号，见表3-2。3.1.3舒适/信息系统总线舒适/信息CAN数据总线的联网控制单元:自动空调控制单元、车门控制单元、舒适控制单元、收音机和导航显示控制单元。1.舒适/信息CAN数据总线信号波形为了使低速CAN总线抗干扰性强且电流消耗低，与动力CAN数据总线相比做了一些改动。。

4、压源来工作。在隐性状态(静电平)时，CAN-High线信号为0V，在显性状态时〕3.6V。对于CAN-Low信号来说，隐性电平为5V,显性电平蒸1.4V，见图3-6。于是，在差动信号放大器内相减后，隐性电平为-5V,显性上一页下一页返回3.1大众车系CAN-BUS网络电平为2.2V，那么隐性电平和显性电平之间的电压变化(电压提升)提高到〕7.2V。在VAS5051上的数字存储式在VAS5051上数字存储式示波器(DSO)图(静态)，见图3-7。2.舒适/信息CAN数据总线的CAN收发器CAN舒适/信息数据总线的收发器，见图3-8，其工作原理与CAN驱动数据总线收发器基本是一样的，只是输出的电压电平和出现故障时切换到CAN-High线或CAN-Low线(单线工作模式)的方法不同。在正常的工作模式下，使用的是CAN-High“减去”CAN-Low所得的信号(差动数据传递)，这样就可将故障对CAN上一页下一页返回3.1大众车系CAN-BUS网络舒适/信息数据总线的两条导线的影响降至最低(与CAN驱动数据总线是一样的)。控制单元判断双线的电平及逻辑信号，见表3-3。3.单线工作模。

5、式下的舒适/信息CAN数据总线如果因断路、短路或与蓄电池电压相连而导致两条CAN导线中的一条不工作了，那么就会切换到单线工作模式。在单线工作模式下，舒适/信息CAN数据总线仍可工作。控制单元使用CAN不受单线工作模式影响，一个专用的故障输出用于通知控制单元。现在收发器是工作在单线模式下，VAS5051上示波器(DSO)上显示的舒适/信息CAN总线工作在单线模式下的波形(静态)，见图3-9。上一页返回3.1大众车系CAN-BUS网络3.1.4诊断系统总线诊断总线是用于诊断仪器和相应控制单元之间的信息交换，它与网关的连接，见图3-10，它被用来代替原来的K线或者L线的功能(废气处理控制器除外)。当车辆使用诊断CAN-BUS总线结构后，VAS5051等诊断仪器必须使用相对应的新型诊断线(VAS5051/5A或VAS5051/6A),否则无法读出相应的诊断信息。另外，车上的诊断接口也作出了相应的改动，见图3-11，诊断接口的排列，见表3-4。下一页返回3.2大众车系CAN总线的特点3.2.1大众车系CAN总线的链路的特点①动力CAN数据总线通过15号接线柱切断，或经过短时无载运行后。

6、切断，而舒适CAN数据总线由30号接线柱供电且必须保持随时可用状态。②为了尽可能降低对供电电网产生的负荷，在“15号接线柱关闭”后，若总线系统不再需要舒适数据总线，那么舒适数据总线就进入所谓“休眠模式”。③舒适/信息CAN数据总线在一条数据线短路或一条CAN线断路时，可以用另一条线继续工作，这时会自动切换到“单线工作模式”。④动力CAN数据总线的电信号与舒适/信息CAN数据总线的电信号是不同的。上一页下一页返回3.2大众车系CAN总线的特点3.2.2大众车系CAN总线的链路1.双绞线的颜色CAN导线的基色为橙色，在基色的基础加上各种相应颜色动力CAN数据总线的CAN-High线是橙/黑色。舒适总线CAN-High线是橙/绿色。信息总线CAN-High线是橙/紫罗兰色。诊断总线CAN-High线是橙/红色。仪表总线CAN-High线是橙/蓝色。所有的CAN-Low线都是橙/棕色。LIN总线是紫/蓝色。上一页下一页返回3.2大众车系CAN总线的特点2.双绞线的节点(1)绞线铰接式节点对于设备配置相对比较低端的车型，舒适CAN数据总线和动力CAN数据总线连接的。

7、电控单元相对较少，CAN双绞线一般采用铰接式连接，即所有相同系统的CAN-High线集中铰接为一个中心接点，所有相同系统的CAN-Low线集中铰接为一个中心接点即“节点”，其在线束中的实物连接见图3-12。(2)双绞线的插座式连接对于设备配置相对比较高端的车型，舒适CAN数据总线和动力CAN数据总线连接的电控单元比较多，CAN双绞线一般上一页下一页返回3.2大众车系CAN总线的特点采用插座式连接。连接插头分别构成了舒适系统CAN总线及驱动系统CAN总线的中央节点，各总线系统下的所有控制单元的CAN线均被连接到连接插座上，见图3-13。连接插头的功能可以集中在检测盒1598/38上，可以通过VAS5051上的数字存储式示波器来检查驱动CAN总线和舒适CAN总线上控制单元的各条导线，同时还可以在进行总线系统故障查寻时区分出各个控制单元。该检测盒用来确定CAN总线上的短路点，也可以将各个控制单元连接触桥插到检测盒上对控制单元进行检查，电路见图3-14。驱动CAN总线和舒适CAN总线上的所有控制单元在插头上呈星形连接。总线系统的一部分连接在控制单元接到右侧上一页下一页返回3.2大众车系。

8、CAN总线的特点插头上，另一部分连接在控制单元接到左侧插头上。左侧和右侧插头通过一根CAN线彼此相连，这就最终使得舒适CAN总线上的所有控制单元与驱动CAN总线上的控制单元连接起来，见图3-15。3.2.3CAN数据总线上的终端电阻数据传输终端是一个终端电阻，防止数据在导线终端产生反射波，反射波会破坏数据。在动力系统中，它接在CAN-High和CAN-Low之间。标准CAN-BUS总线的两端一般接有两个终端电阻，见图3-16。驱动系统中CAN-High和CAN-Low线之间的总电阻为50-70欧。断开点火开关(断开15号线)，可以测量CAN-High上一页下一页返回3.2大众车系CAN总线的特点和CAN-Low之间的电阻。舒适系统和信息系统CAN总线的特点是，控制单元的负载电阻不是在CAN-High和CAN-Low线之间，而是在导线与地之间。电源电压断开时，CAN-Low线(舒适系统和信息系统)上的电阻也断开，因此不能测量电阻。大众车型中设置有两种终端电阻，包括66欧-2.6千欧，见图3-17。3.2.4CAN总线防干扰原理CAN总线采用双绞线，既可以防止电磁干扰对传输信。

9、息的影响，也可以防止本身对外界的干扰。系统中采用高低电平两根数据线，控制器输出的信号同时向两根通信线发送，高低电平互为镜像。上一页下一页返回3.2大众车系CAN总线的特点1.抗干扰见图3-18，双绞线保证外界干扰对CAN总线的两根数据线的干扰影响基本相同，由于CAN收发器利用差动放大器对两路信号进行差动运算，差动运算输出能够使外界对CAN总线的两根数据线的干扰影响自行抵消，见图3-19。2.不干扰外界双绞线保证CAN总线的两根数据线距离外界任意一点的距离基本相同，见图3-20由于CAN收发器发送到两根数据线上的信号成镜像关系，因此，CAN-High线对外辐射和CAN-Low线的对外辐射具有幅值相同、方向相反的特点。综合以上两点，使得CAN总线的两根数据线对外界任意一点的干扰上一页下一页返回3.2大众车系CAN总线的特点影响自行运算抵消。3.发送和接收错误的纠正为了保证发送和接收能够同步，CAN-BUS采用两种措施:(1)边沿对齐规则所谓边沿对齐规则，也就是说接收器发现每一次电平反向的节拍不对时，必须调整边沿，以求得同步。这个规则在电平变化频繁时能有效地保证接收的正确性。

10、，见图3-21。(2)数据位的填充为了保证发送和接收能够同步，CAN-BUS规定位填充规则。也就是说最多5位出现一样的电平信号，第6位必须有一反向电平。这个规则能有效地保证接收的正确性，见图3-22。上一页返回3.3迈腾轿车总线系统检修迈腾轿车总线网络系统包括动力总线、舒适总线、信息娱乐总线、诊断总线、仪表总线几个网络，其拓扑图见图3-23。3.3.1迈腾轿车CAN总线系统网络1.迈腾轿车动力CAN总线系统网络迈腾轿车动力CAN总线系统网络的控制单元包括:发动机控制、四轮驱动控制、自动变速器控制、ABS控制、安全气囊控制、助力转向控制、换挡杆传感器控制、大灯控制、转向柱控制，控制单元见图3-24。在车上的位置见图3-25。2.迈腾轿车舒适CAN总线系统网络迈腾轿车舒适CAN总线系统网络包括:车载电源控制单元、拖车控制单元、座椅记忆控制单元、停车辅助控制单元、后下一页返回3.3迈腾轿车总线系统检修背箱盖控制单元、转向柱控制单元;空调控制单元、驻车加热控制单元、车门控制单元见图3-26,控制单元在车上的位置见图3-27。3.迈腾轿车信息娱乐CAN总线系统网络迈腾轿车信息。