17淺析CAN總線在公交車的應用論文

1、專 業(yè) 論 文 工 種：汽車維修工題目：淺析CAN總線在公交車的應用培訓單位：保修分公司六廠姓 名：李 瑩日 期：2013年10月內容摘要：隨著時代的發(fā)展和社會的進步，公交車大規(guī)模的更新?lián)Q代，CAN總線技術在公交車上的廣泛應用，如何在較短內的時間內吸收、消化掌握這些新車型，新技術，更好的發(fā)揮車輛性能，提高維修技術水平，排除個電子控制系統(tǒng)的故障，作為維修工必須的掌握各電子控制模塊控制系統(tǒng)的構造原理及常用檢驗方法。CAN總線技術減少了車身布線成本，對于我們在維修和改造中提供了便利條件。CAN總線具有故障診斷能力和自動恢復能力，節(jié)約了維修過程中的成本。關鍵詞：CAN總線的組成與連接 簡化車身布線成本

2、 電控模塊的維護 安全性與可靠性目 錄一、CAN總線的概念和作用：（一）CAN總線的概念（二）CAN總線的作用二 、CAN總線系統(tǒng)線路的連接（一）CAN總線網絡的組成1CAN總線傳輸媒體的連接2電控模塊根據(jù)車型的需要組成（二）CAN總線傳輸線路1.通訊線（LIN）傳輸線路2.喚醒線（WAKEUP）傳輸線路3.CAN總線電阻值的測量三、CAN總線網絡傳輸線的采用和要求（一）CAN總線的采用（二）CAN總線的要求四、CAN總線簡化車身布線，節(jié)省了維修成本（一）傳統(tǒng)線路的單一性（二）CAN總線的優(yōu)點五、電控模塊的維護（一）電控模塊在車輛使用中的注意事項 1.正確使用測量工具 2.避免模塊進水 、氧化

3、 3.檢測充電系統(tǒng)時，一定按步驟作業(yè) 4.電控模塊插接件上CAN總線的維護六、CAN總線在車輛上使用必須具備的條件（一）車輛電源的要求（二）各個模塊要在線七、CAN總線故障診斷與排除（一）儀表模塊的傳輸線路 1檢查CAN總線故障 2. 檢查電控模塊到用電設備故障3檢查電控和模塊 4. 檢查開關模塊（二）故障現(xiàn)象例1的故障分析及解決方法（三）故障現(xiàn)象例2的故障分析（四）故障現(xiàn)象例3的故障分析八、CAN總線的安全性與可靠性（一）CAN總線的安全性 （二）CAN總線的可靠性結束語 參考文獻淺析CAN總線在公交車上的應用隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，CAN總線在公交車輛上廣泛應用，公交車的電路走向和保護措施

4、發(fā)生了質的飛躍，使公交車的硬件設施和線路方面的保護性能更加完善。這本是一件好事，對于我們這些維修老舊車型的電工卻是新技術、新課題。在維修CAN總線車輛過程中，我們應該更加努力去學習新技術，掌握新技術。所以，我們必須換另一種思維方式去了解CAN總線在公交車上的應用。一、CAN總線的作用（一）CAN總線的概念CAN總線是為解決和連接汽車中眾多電控模塊之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)總線。（二）CAN總線的作用數(shù)據(jù)總線是模塊之間運行數(shù)據(jù)的公共通道，它將各個功能部件的（ECU）連在一起，實現(xiàn)各功能部件（ECU）之間的數(shù)據(jù)共享。二、CAN總線系統(tǒng)線路的連接（一）CAN總線網絡的組成 1CAN總線傳輸媒

5、體的連接CAN總線網絡的傳輸媒體是由兩根信號線組成的雙絞屏蔽線，這兩根信號線稱為：CANH（高）和CAN-L(低)線和兩個120歐姆電阻，將車輛系列電控模塊（ECU）并聯(lián)(或串聯(lián))在一起。2電控模塊根據(jù)車型的需要組成 系列電控模塊根據(jù)車型需要組成，一般車型有:開關模塊（KGM）、儀表模塊、前控模塊（QKM）、前燈模塊（QDM）、中控模塊（ZKM）、頂燈模塊（DKM）、后控模塊(HKM)、后燈模塊（HDM）、橋模塊（QM）、管理模塊（CGM）、胎壓模塊（TY）等組成。各電控模塊的CAN總線連接如圖所示：（二）CAN總線傳輸線路1.通訊線（LIN）的傳輸線路通訊線（LIN）-開關模塊與CAN總線網

6、絡的通訊線。與前控模塊J3-5LIN線連接，工作電壓為12V左右。將開關模塊的開、關信號傳送到CAN總線網絡上。2喚醒線（WAKE UP）的傳輸線路及作用喚醒線（WAKE UP）CAN總線所有模塊都有兩個WAKE UP引腳，模塊內部都是連接在一起的，前控模塊為WAKE UP輸出，其它模塊為WAKE UP的輸入，連接時總線各模塊的WAKE UP都必須與前控模塊連接在一起，當前控電源正常，鑰匙開至點火開關檔（ON檔）時，前控模塊正常工作,WAKE UP輸出（輸出電壓約等于當前電源電壓）總線其他模塊收到WAKE UP信號，在電源正常情況下，各模塊開始工作。3.CAN總線電阻值的測量在CAN總線網絡的

7、兩個終端有一個120歐姆電阻，分別安裝在儀表模塊和后控模塊中，在確?？偩€安裝良好的情況下，當車輛斷電后，可用萬用表在兩根信號線CAN-H和CAN-L之間，測量出約60歐姆的電阻值。三、CAN總線網絡傳輸線的采用和要求（一）CAN總線的采用CAN總線網絡線采用雙絞屏蔽線，可提高信號線的抗干擾能力，當受到干擾后兩線產生的影響相同，相互抵消，使差值保持不變。同時，在兩根信號線的外層包裹金屬屏蔽，可將各種輻射信號屏蔽搭鐵（二）CAN總線的要求在確保CAN總線正常工作的狀態(tài)下，不能隨意分開雙絞線，破節(jié)長度不能大于0.5m；屏蔽線要接地良好；最長樁線長度為1m。最大節(jié)點間距離為40m；最小節(jié)點間距離為0.

8、1m。四、CAN總線簡化車身布線，節(jié)省了維修成本（一）傳統(tǒng)線路的單一性以前，我從事中整修全車換線，制作全車線束工作，在制線的過程中因為所修的都是沒有模塊的老舊車型，全車的所有用電設備的線路走向都是由保險開關繼電器用電設備。每根線只限于一個電器件使用，每車線束都是由三、四十根線同時成束由前到后，線路繁瑣而重復，使用單一。（二）CAN總線的優(yōu)點自從接觸CAN總線的車輛，使我認識到CAN總線的優(yōu)點，線路合理的布局和線路方面的保護性能更加完善。減少了車身對線束的磨損，縮短了線的使用長度。而且CAN總線具有良好的擴充性，可根據(jù)需要增加總線節(jié)點數(shù)量或節(jié)點功能。例如：去年我廠對承修的DD6181S02車輛進

9、行準無人售改造任務，車隊要求把后售票臺對后門的控制系列改裝在中門售票臺。原車設計是后門開關154#、155#線進入后燈控模塊（負控）再從后頂控模塊輸出到后門開關。如果按照以前改造的方法不開模塊針腳，后門開關線要從車輛的左后上車頂，從車的左頂絞接盤后龍門杠下到絞接折棚1.2m處從折棚內通過(沿原車線束走線)進前左頂從前配電箱處下來從底盤進入前票臺，兩根線需要用60m左右。而且拆折棚才可以走線，既浪費了人力，增加了工時，又浪費了做線成本。經過我廠技術部門和VD協(xié)商，把后門開關控制線經調整模塊管腳，標定到前控模塊空接腳處，這樣通過標定模塊對線路進行改造，兩根線只用了20m線，相比于傳統(tǒng)的改線方案節(jié)省

10、了40m左右的線，而且也不用再拆折棚，既減少了人力資源、提高了工作效率、又節(jié)省了做線成本。下面圖5、圖6可以做一下比較：五、電控模塊的維護（一）電控模塊在車輛使用中的注意事項車輛在焊接時，要把車輛電瓶大線正、負極全部拆下來，因為在焊接當中會產生很大的電流，這個電流會使電控模塊在瞬間被擊穿造成電控模塊的損壞。1使用正確的測量工具模塊內的自恢復保險是根據(jù)每個接口的負載功率，設置不同的安培值，所以不能隨便增加某個輸出接口的負載。在測量時一定使用正確的檢測工具，千萬不可盲目的用試燈去測量，這樣就會造成模塊進入保護狀態(tài)，或造成模塊出現(xiàn)其他故障，導致故障排除暫時無法進行下去。2.避免模塊進水、氧化在CAN

11、總線電控模塊的使用中，要注意使個模塊和插接口保持在干燥的工作環(huán)境中，避免模塊進水造成模塊內部通信芯片或集成電路燒損；觸針被電解氧化后要用酒精擦洗，減少車輛維護費用的投入。例如：在一次車輛保養(yǎng)過程中，由于洗車而造成后控模塊進水，造成模塊信息傳輸系統(tǒng)發(fā)出錯誤的信號，當鑰匙處在點火開關檔（ON檔）時，起動機自行啟動，嚴重危害到保養(yǎng)作業(yè)人員的安全。還有一次因后控模塊進水使模塊在工作時突然通電，造成模塊嚴重燒毀情況使車輛無法正常運營，出現(xiàn)了返工修復，保養(yǎng)合格率完不成的情況。3檢測充電系統(tǒng)時，一定要按步驟作業(yè)在檢測充電系統(tǒng)時，如果點火開關閉合，發(fā)動機工作時千萬不要拆卸蓄電池連線，不能將負載導線長時間接地。

12、4.電控模塊插接件上CAN總線的維護在故障排除時盡量不要將模塊上的線用剪刀之類的銳器割破，這樣會給以后的線路維護造成很大的麻煩。例如：CAN總線模塊上的線一般都很細，（線徑0.5mm）當外皮破損時間長久，遇到潮濕會使內部的銅線氧化，造成電阻過大或銅線斷開，使CAN總線線路出現(xiàn)早期損壞。六、CAN總線在車輛上使用必須具備的條件下面就結合一些具體事例，談談自己在檢修過程中遇到的一些故障現(xiàn)象和體會，不足之處，請指教。（一）車輛電源的要求車輛電瓶電壓要在24V-28V左右（24V車輛），如果汽車電源系統(tǒng)提供的工作電壓低于18V時，就會造成一些電控模塊出現(xiàn)短暫的停止工作，從而使整個汽車多路信息傳輸系統(tǒng)出

13、現(xiàn)短暫的無法通信。（二）各個模塊要在線因為在CAN總線車輛上，各個模塊都有它的工作任務，它們要各負其責又要互相配合。當我們打開電源開關時，給前控模塊J4-10一 個24V輸入，此時后控模塊J1-5就輸出一個24V使電磁閥吸合，全車才會有電，要想知道模塊在線情況，可以從儀表盤上的顯示屏上面查出來，顯示屏下面有四個按鈕S2和S3按鈕是用來翻頁的在這上面我們可以看到變速箱電腦（TCM）發(fā)動機電腦（ECU）其他各個模塊（例如前控模塊【QKM】后控模塊【HKM】中控模塊【ZKM】等等）的在線情況。當符號前面是時說明模塊不在線。當符號前面是時說明模塊在線。七、CAN總線故障診斷與排除（一）儀表模塊傳輸線路

14、 在CAN總線車輛上，儀表模塊后面只有CAN-H、CAN-L、喚醒線（WAKE UP）、一根搭鐵線（GND）和一根常火電源線（VPP）五根線，儀表模塊上的指示燈、液晶顯示屏以及指針式儀表都由CAN-H、CAN-L兩根線來傳輸信號，再由儀表模塊分析之后顯示在儀表盤上。也就是說，在采用CAN總線的車輛上，儀表模塊和開關模塊上沒有原來（舊車型）那么多線路了，原來的許多線都由CAN總線來控制了。這樣就使線路得到簡化，而我們在故障排除時，就要換一種思路去考慮問題，如果再到開關或儀表那里去找線路就行不通了，下面把CAN總線分幾個步驟來檢查。1檢查CAN總線故障用萬用表測量CAN-H、CAN-L的電壓和電阻

15、是否在規(guī)定的范圍值內，如果不在范圍內，查找CAN總線是否有磨損或互相連接的現(xiàn)象，找到故障點將故障排除。如果CAN-H、CAN-L的電壓和電阻在范圍值內，說明CAN總線沒故障。 2檢查電控模塊到用電設備如果確定CAN總線沒故障，那么就要先從電控模塊到用電設備這段查找，我們可以將模塊上的插件拔下來，找到與用電設備連接的那根線，用一個常火直接點一下這根線，如果一切正常，說明電控模塊到用電設備這一段正常，如果不正常現(xiàn)象，檢查用電設備，再查線路，找出故障點，排除故障解決問題。 3檢查電控模塊下面檢查電控模塊是否有輸出，如果沒有輸出要先查輸入情況，有輸入沒有輸出，就可能是電控模塊輸出故障，更換電控模塊，故

16、障排除。 4檢查開關模塊下面要查找的是控制部分，如果在檢查中發(fā)現(xiàn)給電控模塊輸入一個正控或負控后，用電設備正常，則說明模塊到用電設備一切正常，證明故障發(fā)生在控制開關那里，如果用電設備工作正常，更換開關模塊，故障排除。（二）故障現(xiàn)象例1：BK6126S1打開電源開關及點火開關，全車沒電，電磁閥不吸合。故障分析及解決方法：1.在蓄電池完好的情況下，造成這種現(xiàn)象的原因有以下幾點：(1)前控模塊壞了，不能輸出喚醒電壓，其它模塊就不能正常工作。(2)電磁閥的吸合是由后控模塊來控制的，后控模塊不工作電磁閥就不能正常吸合，就會造成全車沒電。(3)在CAN總線的車輛上，CAN-H、CAN-L兩根信號線用萬用表就

17、可測量出兩個不同的電壓值來，兩個電壓值是由前控模塊輸出的。如果CAN-H、CAN-L用萬用表測不到電壓也表明前控模塊壞了，（發(fā)動機上的CAN-H、CAN-L的電壓是由發(fā)動機電腦輸出的，變速箱上的CAN-H、CAN-L的電壓是由變速箱電腦輸出的）更換前控模塊故障排除。2當后控模塊不工作時也會出現(xiàn)全車沒電的現(xiàn)象，當后控模塊的?；痣娫淳€(VPP)斷火或喚醒線沒電壓時后控模塊也不會工作，我們要查看模塊的保險完好程度，確保保險插接牢固、無損壞。一般在CAN總線上模塊的火線被磨斷的情況很少見。3在我們維修的大部分車輛中，電控模塊之間的CAN總線都是串聯(lián)的，也就是說我們車輛上的CAN-H、CAN-L兩根線是

18、從一個模塊出來進到另一個模塊，如果其中一個模塊損壞不工作，那么在這個模塊后面串聯(lián)的模塊就都不在線了。最常見的是胎壓模塊，由于胎壓模塊安裝在車輛底盤的橫梁上，雨雪天濺泥水，平時灰塵包裹，工作環(huán)境非常差，損壞的機率很大。如果胎壓模塊損壞，在它后面的后控模塊、后燈模塊就不在線了，后控模塊不工作了，電磁閥不吸合，就造成全了車沒電。4要解決這個問題，首先要求我們要正確的判斷問題出現(xiàn)的位置。一般出現(xiàn)這個問題可以給后控模塊上的JI-5一個火，使電磁閥在外界的影響下吸合，這時儀表模塊通電工作，我們就可以通過翻看顯示屏來查看模塊在線情況。如果查看到后控模塊和后燈模塊均不在線，基本可以肯定是胎壓模塊造成的故障。這

19、時我們不要急于更換所有的胎壓模塊，可以將其中的某一個胎壓模塊上的CAN-H、CAN-L線上的CAN-H兩根線、CAN-L兩根線分別短接，查看顯示屏的模塊的在線情況，當短接到某個胎壓模塊時，此胎壓模塊仍不在線，再去更換該胎壓模塊。（三）故障現(xiàn)象案例2：BK6126S1啟動發(fā)動機，發(fā)電機電壓表達不到28V，只是在24V-28V之間變動，更換發(fā)電機后發(fā)電量仍然達不到28V。故障分析：在車輛設計中，車輛電壓表的顯示信號來自后控模塊J3-1標號VPP。啟動繼電器的搭鐵、充電繼電器的搭鐵、后控模塊的搭鐵是共用的，當后控模塊上的搭鐵不實時，這種現(xiàn)象就會出現(xiàn)，在蓄電池虧電的情況下啟動發(fā)動機，電壓表的表針往下走會產生壓降（由于啟動繼電器的搭鐵在啟動馬達時所用的電流比較大，后控模塊的搭鐵又與啟動繼電器相連，使后控模塊不能正常工作，電壓表的指