汽车CAN总线介绍及案例分析
通用汽车CAN总线结构原理及故障剖析
需要读取内燃机的转速信号进而在 挡时，密码信号首先被阻断器模块读
仪表上显示。这时在 CAN 总线与低 取 ，然 后 通 过 LIN 线 传 送 给 BCM，
速总线之间需要有 1 个转换模块，在 BCM 进行钥匙合法性检测。检测通
通用汽车上使用车身控制模块来承 过 后 BCM 发 信 号 给 ECM，ECM 反 发
一、上汽通用汽车所应用的总线 类型及特点
目前上汽通用旗下的别克、雪佛 兰 、凯 迪 拉 克 等 品 牌 的 汽 车 ，所 用 到 的总线系统包括：CAN 总线、低速总 线、LIN 总线及 MOST 网络。
CAN 总线采用双绞线通信技术， 它的传输速度较快，可达到 500kb/s。 通常将发动机控制模块（ECM）、车身 控制模块（BCM）、电子制动控制模块 （EBCM）等系统连接入内。当然，不同 型号、不同配置的汽车会因为所使用
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图 2 数据传输线连接器端口图
致，重新插紧接线器问题解决。 虽然问题已经解决，但我们仍需
要进行深层次探讨。CAN 总线断开，
CAN 总线与低速总线并没有直接相 为什么会导致起动故障呢？是因为
连，但是这两路总线之间也需要传递 发动机防盗系统在工作时需要 BCM
信号。如，在低速总线上的仪表模块 与 ECM 进行通信。钥匙旋于 START
汽车诊所
AUTOMOBILE MAINTENANCE
通
用 汽 车
原 理 及
故
贾 东 明
总 线 结
障朱 若
剖岭 析
构
CAN
随着电子技术的发展，汽车上使 用的模块越来越多，而连通众多模块 的总线系统也越来越复杂。总线系 统的结构及原理对于解决电气系统 故障起着极其重要的作用。本文重 点讨论上汽通用旗下科鲁兹汽车所 使 用 的 CAN 总 线 系 统 结 构 及 原 理 。 对上汽通用汽车出现的 CAN 总线相 关故障及解决办法进行阐述。
CAN总线简介(2024版)
驱动系统的高速CAN
• 驱动系统CAN主要连接对象是发动机控制器 （ECU）、ABS控制器、安全气囊控制器、 组合仪表等等，它们的基本特征相同，都是 控制与汽车行驶直接相关的系统。
倍。这种传统布线方法不能适应汽车的发展。CAN总线可有效减少线束，节省空间。
例如某车门-后视镜、摇窗机、门锁控制等的传统布线需要20-30 根，应用总线 CAN 则
只需要 2 根。（3）关联控制在一定事故下，需要对各ECU进行关联控制，而这是传统
汽车控制方法难以完成的表1 汽车部分电控单元数据发送、接受情况
• （5）直接通信距离最远可达10km（速率5Kbps以下）。
• （6）通信速率最高可达1MB/s（此时距离最长40m）。
• （7）节点数实际可达110个。
• （8）采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个。
• （9）每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，数据出错 率极低。
• （10）通信介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维，一 般采用廉价的双绞线即可，无特殊要求。
可靠性高：传输故障（不论是由内部还是外部引起 的）应能准确识别出来 使用方便：如果某一控制单元出现故障，其余系统 应尽可能保持原有功能，以便进行信息交换 数据密度大：所有控制单元在任一瞬时的信息状态 均相同，这样就使得两控制单元之间不会有数据偏 差。如果系统的某一处有故障，那么总线上所有连 接的元件都会得到通知。 数据传输快：连成网络的各元件之间的数据交换速 率必须很快，这样才能满足实时要求。
• （2）网络上的节点（信息）可分成不同的优先级,可以满 足不同的实时要求。
原车CAN总线升级系统
某汽车改装企业为客户定制了一套改装方案，其中涉及到 CAN总线升级系统。通过升级系统，实现了对车辆灯光、 音响、安全等多个方面的个性化控制，提高了车辆的舒适 性和安全性。
05 CAN总线升级系统的未来 发展趋势和展望
CAN总线升级系统的技术发展趋势
更高传输速率
随着汽车电子系统的日益复杂，CAN总线需要更高的传输速率以满足数据传输需求。未来，CAN总线将向更高的传 输速率发展，以支持更多的节点和更快速的数据交换。
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案例分析
某汽车维修企业针对一款老旧车型的CAN总线进行了 升级，通过升级系统，实现了对车辆故障的快速诊断 和修复，提高了维修效率和客户满意度。
汽车改装企业中的应用场景和案例分析
要点一
应用场景
要点二
案例分析
汽车改装企业在为客户定制改装方案时，需要对原车CAN 总线进行升级，以实现更个性化的车辆控制和智能化功能 。
03 CAN总线升级系统介绍
CAN总线升级系统的原理和功能
原理
CAN总线升级系统基于CAN总线协议，通过在原车上加装CAN总线设备，实现对原车CAN总线的升级和扩展。
功能
CAN总线升级系统可以实现多种功能，如数据采集、远程控制、故障诊断等，提升原车的智能化和便利性。
CAN总线升级系统的优点和效益
VS
CAN总线由德国BOSCH公司开发， 最早在汽车行业中得到广泛应用，现 已成为国际标准ISO11898。
CAN总线的特点
分布式网络架构
可靠性高
CAN总线采用多主控制方式， 网络上任意节点均可主动向 网络上其他节点发送信息， 通信具有广播效应。
CAN总线采用差分信号传输 方式，抗干扰能力强，可靠 性高。
汽车CAN总线技术及故障分析
汽车CAN总线技术及故障分析随着汽车电子技术的飞速发展，汽车CAN总线技术的应用越来越广泛。
CAN总线技术是一种用于控制汽车电子系统的通讯协议，它可以让各个汽车电子模块之间进行数据交换，从而实现汽车各种功能的协调与控制。
由于汽车CAN总线系统复杂，故障问题也较为常见。
本文将就汽车CAN总线技术及故障分析进行详细介绍。
一、汽车CAN总线技术概述CAN总线是Controller Area Network的缩写，即控制器局域网络。
它是一种用于控制设备之间通讯的串行总线标准。
CAN总线技术最早由德国的Bosch公司在1986年提出，从此以后就迅速发展并得到广泛应用，成为了现代汽车电子系统的核心通讯技术之一。
CAN总线技术的优势主要体现在以下几个方面：1. 高可靠性：CAN总线系统采用了差分信号传输以及位优先和消息权限等机制，保证了通讯的可靠性和稳定性。
2. 高速传输：CAN总线系统可实现高速数据传输，满足了现代汽车电子系统对于大数据处理和快速响应的需求。
3. 灵活性：CAN总线系统采用多主机通讯结构，可以实现多个设备之间的并行通讯，从而提高了系统的灵活性和通讯效率。
4. 简化布线：CAN总线系统可以通过一根双绞线连接各个控制器，减少了布线的复杂性和成本。
在现代汽车中，CAN总线系统主要分为两种类型：CAN高速总线和CAN低速总线。
CAN高速总线主要用于发动机控制、变速器控制、刹车系统等对实时性要求较高的控制模块之间的通讯；而CAN低速总线主要用于车门控制、座椅控制、仪表盘等对实时性要求不高的控制模块之间的通讯。
1. CAN总线通讯中断故障CAN总线通讯中断可能是由于CAN控制器硬件故障、CAN总线信号线路断路、接触不良引起的。
当汽车CAN总线通讯中断时，会导致汽车各个控制模块之间无法正常通讯，从而出现各种各样的故障表现，例如ABS系统故障、发动机无法启动等。
解决方法：使用诊断仪对CAN总线进行检测，查找故障的具体位置。
凯美瑞can总线特点及维修诊断案例
汽车维修2020.1一、CAN 总线通讯1.信息的发送规则信息的发送有2种规则：（1）某一节点向该节点发送请求时，该节点才向其发送信息；（2）没有请求信号，各节点向对应节点定期发送信息。
2.信息优先权（1）当2个以上节点同时需要发送信号时，那么节点自身需判定信号优先级别，优先级别高的先发送。
如ECM 发送发动机冷却液温度信号THW 到组合仪表，防滑控制ECU 需电子油门协调工作的信号发送到ECM ，这时ECM 和防滑控制ECU 各自比较信号优先级别，结果是防滑控制ECU 优先发送。
（2）当同一节点需同时发送2个以上信号时，该节点也要判定优先级别，级别高的先发送，如ECM 发送发动机冷却液温度信号THW 和发动机转速Ne 信号，发动机转速Ne 信号优先发送。
信息接收时，也会有相应的规则，如某一节点发送信息的同时如何协调信息接收等。
（3）CAN 总线通过通讯协议，也就是通讯规则，保证了通讯的顺利进行，同时也保证了高的通讯稳定性及高的通讯速度。
一般CAN 的通讯速度为500kb/s （最高2Mb/s ）。
二、丰田BEAM 总线以丰田凯美瑞车型整车CAN 总线结构为例具有如下特点：各节点（ECU 或传感器）通过CAN 总线相连，实现数据的实时通讯。
各节点分别是指CM 、防滑控制ECU 、组合仪表、主车身ECU 、空调放大器、中央气囊传感器总成、DLC3。
CAN 总线为双绞线，由CANH 和CANL 两条线配对，并由差动电压驱动。
CAN 有两个120Ω的终接电阻器，这里终接电阻器位于组合仪表和ECM ，连接终接电阻器的总线为主总线，其它为总线支线。
在丰田车中总线故障码可以通过IT2（丰田智能检测仪2代）检测出，进入BUS CHECK 进行操作，能检测出总线的故障码。
该检测仅仅针对各节点之间通讯异常。
对于CAN 总线，还可以通过检测DLC3端子CANH （6）、CANL （14）、接地、电源蓄电池正极之间的电阻，来进一步确定CAN 总线短路或断路的情况。
汽车CAN数据传输系统的原理及故障实例
汽车CAN数据传输系统的原理及故障实例1)什么是数据总线一辆汽车不管有多少块电控单元，不管信息容量有多大，每块电控单元都只需引出两条线共同接在两个节点上，这两条导线就称作数据总线。
以前各电控单元之间好比有许多人骑着自行车来来往往，现在是这些人乘坐公共汽车，公共汽车可以运输大量乘客，故数据总线亦称BUS线。
(2)为什么要采用数据总线我们知道，汽车两块电脑之间的信息传递，有几个信号就要有几条信号传输线(信号传输线的接地端可以采用公共回路)，例如，宝来轿车发动机电控单元J220与自动变速器电控单元J217之间就需要有5条信号传输线。
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。
(3)什么是CAN协议电子计算机网络用电子语言来说话，各电控单元必须使用和解读相同的电子语言，这种语言称“协议”，汽车电脑网络常见的传输协议有数种。
宝来车装用博世公司产品，数据总线采用CAN协议，这个协议是由福特、Internet与博世公司共同开发的高速汽车通信协议。
CAN是ControllerAreaNetwork(控制单元区域网络)的缩写，意思是控制单元通过网络交换数据。
(4)CAN数据传输系统的优点数据总线与其他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。
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。
2．CAN数据传输系统构成及工作原理(1)CAN数据传输系统构成CAN数据传输系统中每块电脑的内部增加了一个CAN控制器，一个CAN收发器；每块电脑外部连接了两条CAN数据总线。
CAN总线系统的故障案例分析
CAN总线系统的故障案例分析CAN总线系统是一种用于控制和通信的高性能总线系统，广泛应用于汽车、工业自动化、医疗设备等领域。
但是在实际应用中，由于各种原因，CAN总线系统可能会出现故障，影响系统的正常运行。
本文将从硬件故障、软件故障和网络故障三个方面进行分析，以便更好地理解和解决CAN总线系统故障。
硬件故障是CAN总线系统故障的主要原因之一、其中一个典型案例是节点故障。
节点故障是指CAN总线上的一些设备或节点无法正确发送或接收数据。
这可能是由于节点的电源故障、硬件损坏或连接不良引起的。
例如，电源故障可能导致节点无法正常工作，硬件损坏可能导致节点无法发送或接收数据，连接不良可能导致数据传输错误。
解决这类问题需要仔细检查每个节点的电源、硬件和连接，并进行必要的维修或更换。
软件故障也是CAN总线系统故障的常见原因之一、在CAN总线系统中，每个节点都需要运行特定的软件来实现通信和控制功能。
因此，节点软件的错误或故障可能导致整个系统的故障。
例如，节点软件可能存在编程错误、内存泄漏或死锁等问题，导致其无法正常工作。
另外，由于CAN总线上的节点数量较多，节点软件之间的兼容性问题也可能引发系统故障。
解决这类问题需要对节点软件进行仔细的调试和测试，并确保其正常运行。
网络故障是CAN总线系统故障的另一个主要原因。
CAN总线系统中的节点通过物理网络连接，进行数据传输和通信。
网络故障可能导致数据丢失、延迟或传输错误。
例如，由于电缆损坏或连接不良，节点之间的通信可能无法稳定进行，导致数据丢失或错误。
另外，由于CAN总线上的节点数量较多，网络带宽不足的情况也可能导致通信延迟或失败。
解决这类问题需要检查物理网络连接、更换损坏的电缆，并确保网络带宽满足系统需求。
除了以上三个方面，还有其他一些因素可能导致CAN总线系统故障。
例如，环境因素如温度、湿度等的变化可能导致节点故障或网络通信不稳定。
另外，外部干扰如电磁干扰、电源噪声等也可能引发系统故障。
can总线案例
can总线案例
CAN总线（Controller Area Network）是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。
以下是一些CAN总线的应用案例：汽车控制系统：CAN总线最初就是为了解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的。
在现代汽车中，CAN总线已经成为一种标准配置，用于连接各种控制单元，如发动机控制单元、制动系统控制单元、车身控制单元等。
这些控制单元之间通过CAN总线进行实时数据交换，以实现协同工作和优化车辆性能。
工业自动化：在工业自动化领域，CAN总线被广泛应用于各种传感器、执行器、控制器等设备之间的通信。
例如，在生产线上，可以通过CAN总线连接各种PLC、电机控制器、温度控制器等设备，实现自动化控制和监测。
船舶控制系统：在船舶控制系统中，CAN总线也被用于连接各种传感器、执行器和控制器。
由于船舶环境的特殊性，要求控制系统具有高度的可靠性和稳定性，而CAN总线的优秀性能和特点使其成为船舶控制系统的理想选择。
医疗设备：在医疗设备中，CAN总线也被用于连接各种传感器、执行器和控制器，如心电图机、呼吸机、输液泵等。
这些设备之间需要实时交换数据，以确保患者的安全和治疗效果。
以上案例仅供参考，如需更专业的信息，建议咨询CAN总线领域的专业人士或访问相关论坛。
同时，在使用CAN总线进行系统设计时，应充分考虑系统的实际需求和特点，选择合适的通信协议和硬件设备，以确保系统的稳定性和可靠性。
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汽车CAN总线介绍及案例分析
随着汽车行业内竞争白热化时期的到来以及现代汽车工业技术水平的发展和革新，汽车制造厂商对于车载电脑控制网络提出了安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的高要求，各种各样的电子控制系统被开发。
由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。
为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车产业的CAN 通信协议。
CAN是控制器局域网络（Controller Area Network，CAN）的简称，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准（ISO11898）。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。
近年来，其所具有的高可靠性和良好的错误自检测能力受到重视，被广泛应用于汽车计算机控制系统和电磁辐射强、振动强度大的工业环境中。
CAN属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
基于CAN总线设计的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性：
网络各节点之间的数据通信实时性强
首先，CAN控制器工作于多种方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。
缩短了开发周期
CAN总线通过CAN收发器接口芯片82C250的两个输出端CAN-H和CAN-L与物理总线相连，而CAN-H端的状态只能是高电平或悬浮状态，CAN-L 端只能是低电平或悬浮状态。
这就保证当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。
而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。
而且，CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期。
已形成国际标准的现场总线
另外，与其它现场总线比较而言，CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。
这些也是CAN总线应用于众多领域，具有强劲的市场竞争力的重要原因。
最有前途的现场总线之一
CAN 即控制器局域网络，属于工业现场总线的范畴。
与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
由于其良好的性能及独特的设计，CAN总线越来越受到人们的重视。
它在汽车领域上的应用是最广泛的，世界上一些著名的汽车制造厂商，如VOLKSWAGEN（大众）BENZ （奔驰）、BMW（宝马）、PORSCHE（保时捷）、ROLLS-ROYCE（劳斯莱斯）、JAGUAR（捷豹）和VOLVO（沃尔沃）等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。
同时，由于CAN总线本身的特点，其应用范围已不再局限于汽车行业，而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。
CAN已经形成国际标准，并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。
其典型的应用协议有：SAE J1939/ISO11783、CAN Open、CAN aerospace、Device Net、NMEA 2000等。
虽然CAN总线系统具有较强的稳定性、自检测性、并能保证信息高效安全传递，但CAN总线的线路故障或节点故障仍会导致总线系统瘫痪，导致车辆功能缺失。
以下提供两则故障案例作为参考：
故障现象：
该车曾在其他修理厂清洗过节气门、进行基本设定后无法启动发动机，之后偶尔可以启动，但几率较低。
故障诊断过程：
首先进行问诊，客户描述该车此前曾对音响进行过喇叭改装并刷新了发动机控制单元，第1次来我站维修。
对问诊情况加以总结：此车在其他修理厂清洗过节气门、进行基本设定后无法启动发动机；刷新过发动机电脑；改装过音响。
前两项和此次故障的出现有较大关联，最后一项从表面上看基本上和此故障关联不大。
接下来使用V AS5052A检查故障码，读出故障码如下：
很明显可以看出，这是一例和动力总线有关的故障。
高尔夫A4车型是较早采用传动总线的大众车型。
由于该故障车多个控制单元内均出现总线类的故障码，如果采用传统的总线故障维修方法（即逐个拔下控制单元使用排除法）工作量较大，而且多个控制单
元均有故障码，同时出现故障的可能性也非常小，需要进一步分析。
如上图所示，结合出现故障码的控制单元可以看出，出现故障码的控制单元均在动力总线上，因此怀疑总线的相关节点出现故障的可能性比较大；其次，由于用户自行刷新过电脑程序，发动机控制单元本身也在多个控制单元内存储有故障码，发动机控制单元本身存在故障的可能性也是有的，而清洗节气门之后出现此问题，应该只是巧合，除非是清洗的时候弄坏了周围的线束等。
因此，要首先检查和这些控制单元相关的动力总线的节点，再检查发动机控制单元本身。
根据电路图，发现总线与控制单元J220和J217之间有个插接件。
根据车辆实际情况分析，车上的线束在没受到外力影响的情况下是不会出问题的，最有可能出问题的就是线束连接部位，由此怀疑线束中的T10插头，决定拆检T10插头。