宝来轿车车载局域网-汽车车载网络原理与检修图解

一汽大众汽车有限公司生产的宝来轿车融入了许多德国大众的高新技术,在动力系统和舒适系统中,装用了两组CAN数据总线传输系统,如图2-6所示。

宝来轿车动力CAN总线系统由发动机控制单元J220、自动变速器控制单元J217和ABS控制单元J104组成,形成一个完整的系统。舒适CAN总线系统由中央控制单元和4个车门控制单元组成,形成一个完整的区域网络。

宝来轿车CAN总线的主要特点:如果需要增加额外的信息,只需修改软件即可;通过控制单元和辅助安全措施对传递信息的持续检查,可以达到最低的故障率;利用最少的传感器信号线来传递多用途的传感信号;在控制单元间实现高速数据传递;控制单元与控制单元引脚最小化应用,从而节省更多的空间;CAN数据总线符合国际标准,便于与不同的控制单元进行数据交换。

图2-6 宝来轿车

(1)宝来动力CAN总线宝来轿车的动力CAN数据总线连接3块电子控制单元(ECU)。它们是发动机、ABS/EDL及自动变速器电子控制单元，如图2-7所示。动力CAN数据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动和电子组合仪表等电子控制单元。动力CAN数据总线可以同时输出10组数据，其中用于发动机电子控制单元5组、ABS/EDL电子控制单元3组和自动变速器电子控制单元2组。动力CAN数据总线以500kbit/s的速率传递数据,每一数据组传递大约需要0.25ms,每一电子控制单元需要7～20ms。发送一次数据优先权的顺序为ABS/EDL电子控制单元→发动机电子控制单元→自动变速器电子控制单元。

在动力传动系统中,数据传递应尽可能快速,以便及时利用数据。所以,需要一个高性能的发送器,高速发送器会加快点火系统间的数据传输,这样使接收到的数据立即应用到下一个点火脉冲中去。

图2-7 动力CAN总线系统

1)宝来轿车动力CAN总线的特点

①数据总线包括两条线路,信息通过它们进行传输。为防止电磁干扰及发出辐射,两条数据传输线缠绕在一起,如图2-8所示。

②数据总线以500kbit/s的速度进行,这意味着它处于125～1000kbit/s的速度范围内(高速度)。一个数据列的传输大约需要0.25ms。每个控制单元(由类型决定)以7～20ms的间隔发出数据,如图2-9所示。

③CAN动力数据总线也是双线式数据总线,其脉冲频率为500kbit/s,所以也称为高速CAN总线。控制单元通过CAN驱动数据总线的CAN-H线和CAN-L线来进行数据交换。控制单元循环往复地在发送信息,就是说信息的重复率一般为10～25ms。优先级次序如图2-10所示,即ABS/EDL控制单元、发动机控制单元、自动变速器控制单元(表2-1)。在传动系统中必须尽可能快速传输数据以使其得到充分利用。因此,需要采用性能良好的收发器。这个收发器可使两个点火系统之间易于传输数据。这意味着收到的信息可在下一次点火脉冲中应用。

图2-8 双绞线

图2-9 数据传输

图2-10 信息传输

表2-1 优先权顺序

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对于ABS/EDL控制单元来说,它与安全因素有关;对于发动机控制单元来说,它决定了对点火与喷油量的控制;对于自动变速器控制单元来说,它决定了驾驶的舒适性。以一个例子展示一部分数据列以及个体数据区域。

节气门的位置以8比特数据表示,可以有256种数据变化。因此,从0°～102°的节气门位置可以以0.4°为间隔进行传输,见表2-2。

表2-2 节气门位置以数据表示

2)宝来动力CAN网络故障码:1999年5月以后生产的宝来轿车,组合仪表是连接在CAN数据总线上的,通过组合仪表内的CAN数据总线自诊断接口J533,CAN数据总线与自诊断K线可以实现数据交换。更换了仪表板后,必须按照车上装备对CAN数据总线的自诊断接口J533进行编码(必须对新换上的组合仪表的数据总线自诊断接口J533进行编码,即使已经存在有正确的编码也如此)。使用V.A.G1552或V.A.S5051进入地址码—19,即动力系统电子控制单元进行自诊断,然后输入读取故障码的功能码—02,查询动力系统中央电子控制单元是否储存故障码。宝来轿车动力系统CAN数据总线故障码见表2-3。

表2-3 宝来轿车动力系统CAN数据总线故障码

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(2)宝来轿车舒适CAN总线 舒适系统中数据总线连接了控制单元,如图2-11所示。有中心控制单元和两个或4个车门控制单元。舒适系统中的数据总线的结构控制单元的线路以星状连接会聚于一点。优点是如果一个控制单元失灵,其他控制单元仍能送出数据列。舒适系统数据总线的作用涉及中央锁、电动车窗、开关照明、后视镜的电子调整、加热和自诊断。

图2-11 宝来轿车舒适CAN总线

1)宝来轿车数据CAN总线特点

①控制单元间的各条传输线采用了星状形式汇聚一点,使用总线以后通过门连接处的线路更少,若线路发生与地、与正极或两条线之间的短路,CAN数据总线进入紧急运行模式,改为单线路模式工作。所需诊断线路更少。因为自诊断完全由中央控制单元控制,如图2-12所示。

②数据总线包括两条线路,信息通过它们进行传输,为防止电磁干扰及发出辐射,两条数据传输线缠绕在一起。注意缠绕的长度,数据传输以62.5kbit/s的速度进行。这意味着它处在0～125kbit/s的速度范围内(低速度)。一个数据列的传输大约需要1ms每个控制单元以20ms的时间间隔发出数据,如图2-13所示。

图2-12 宝来舒适CAN网络

图2-13 数据传输

③CAN舒适数据总线也是双线式数据总线,其脉冲频率为100kbit/s,所以也称为低速CAN总线。控制单元通过CAN驱动数据总线的CAN-H线和CAN-L线来进行数据交换,如车门开/关、车内灯开/关、车辆位置(GPS)等。由于使用同样的脉冲频率,所以CAN舒适数据总线和CAN车身总线可以共同使用一对导线。前提条件是相应的车上有这两种数据总线。为了使低速CAN抗干扰性强且电流消耗低,与CAN动力数据总线相比就需做一些改动。CAN-H线和CAN-L线不再彼此相互影响,而是彼此独立作为电压源来工作。优先级次序为中央控制单元、驾驶人侧控制单元、前座乘客侧控制单元、后左控制单元、后右控制单元。

2)宝来轿车舒适CAN信息传递。宝来轿车的舒适系统信息与各自的功能状态相联系。例如,关于无线电遥控操作的信息、当前的中央集控门锁状态信息、故障信息等。表2-4是以驾驶人侧车门电子控制单元为例来介绍部分数据信息。从该表中可以了解到有关中央集控门锁状态和电动车门窗状态的传递信息。

表2-4 中央集控门锁状态和电动车门窗状态的传递信息

(续)

3)舒适系统CAN数据总线的故障诊断。一汽大众生产的宝来轿车舒适CAN数据总具有自诊断的功能。可以使用V.A.G1552或V.A.S5051(图2-14)进入地址码—46,即舒适系统电子控制单元进行自诊断,然后输入读取故障码的功能码—02,查询舒适系统中央电子控制单元是否储存了故障码。

宝来轿车舒适系统CAN数据总线有两个故障码,见表2-5。

图2-14 V.A.S5051诊断仪

表2-5 宝来轿车舒适系统CAN数据总线故障码

读取数据流。利用V.A.G1551、V.A.G1552或V.A.S5051进入地址码46,对舒适系统控制单元进行自诊断,进入功能码08,阅读测量数据块。进入012通道中央控制单元,即显示CAN数据总线相关的4组数据区域,见表2-6。

表2-6 舒适系统CAN数据总线测量数据块

说明:在通常情况下,可以使用检测仪示波器功能进行波形分析查找故障。不能利用维修工具直接检测CAN数据总线传输系统。