项目三大众轿车CAN-BUS系统及总线装置-电子工程系--烟台汽车
5.3任务三 CAN总线系统
CONTENTS
任务三 CAN总线系统
任务三 CAN总线系统
学习目标 1. 了解汽车CAN总线的工作原理 2.了解新能源汽车CAN总线结构
任务三 CAN总线系统
一、相关知识 1.CAN总线工作原理 CAN总线又称CAN-BUS，是控制单元区域网络的缩写。 传统信号传输方式：
任务三 CAN总线系统
任务三 CAN总线系统
1.CAN总线工作原理 （3）汽车CAN总线系统 1）动力驱动系统的高速CAN，传输速率达到500kb/s，主要连接发动机、变速器、 制动系统和组合仪表等，它们都是控制与汽车行驶直接相关的系统。动力系统的 CAN总线，H为橙/黑色，L为橙/棕色。
任务三 CAN总线系统
1.CAN总线工作原理 （3）汽车CAN总线系统 2）舒适CAN，是用于车身系统的低速CAN，传输速率大约是10～125kb/s。主 要连接中控门锁与防盗装置、电动车窗、后视镜和车厢内照明灯等。舒适系统 CAN总线，H为橙/绿色，L为橙/棕色。
1.CAN总线工作原理 CAN总线数据传输方式：
任务三 CAN总线系统
1.CAN总线工作原理 （1）CAN总线系统结构 CAN总线系统是将若干个控制单元并联到两条数据传输线上，每个控制单元内都 设有1个微处理器、1个CAN控制器和1个信息收发器，除了数据传输总线以外，其 他各元件都安装在各控制单元内部。整个CAN总线系统有两个120Ω的终端电阻， 分别装在两个控制单元内部，其作用是防止CAN总线信号产生反射现象。
任务三 CAN总线系统
1.CAN统中传输的数据为二进制的数字信息，每条信息的格式都是相同的。
任务三 CAN总线系统
1.CAN总线工作原理 （3）汽车CAN总线系统 为了防止外界电磁场的干扰和向外辐射，CAN总线采用2条导线缠绕在一起的方式， 这2条线上的电位是相反的，分为CAN-High和CAN-Low数据线。
(四)大众车系CAN-BUS[共5页]
![(四)大众车系CAN-BUS[共5页]](https://img.taocdn.com/s3/m/dae376b11ed9ad51f11df2a8.png)
项目一 汽车总线系统检测
13 表1-1
不同数据列的优先权
图1-23 数据列优先权的判定
（四）大众车系CAN-BUS
随着大众车系舒适系统、安全系统的不断升级，电控单元数量不断增加，同时车上的传感器、执行器也不断增加，信息交换越来越密集，车辆的控制越来越复杂，传统的点对点的连接方式使线束变得越来越庞大，使汽车的设计及发展陷入尴尬的境地。
德国BOSCH 公司开发的CAN 总线系统解决了上述矛盾，在增加控制单元的同时减少线束的数量，使控制过程更加简化。
1．大众车系CAN-BUS 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，如图1-24所示。
5个子局域网的传输速率见表1-2。
其中在CAN 总线系统下还存在LIN 总线系统，其传输速率为20 kbit/s ，整个CAN 总线系统最大可承载1 000 kbit/s 。
图1-24 CAN-BUS 的子系统。
大众汽车车载网络系统概述(ppt 53张)
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传送安全性和故障处理
内部故障管理 控制单元内部有错误计数器。一次发送失败计数加8，一次接收错误计数加1。当累 计超过127时，控制器不再允许发送信息，当累计超过255时，控制器自动与总线 脱离.但是，控制器发送信息时，没有受到答复信号，控制器将重复发送，而错误计 数不计数。
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斯柯达明锐诊断信息分析
诊断组
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内容提要
大众车系CAN网络类型
1. 大众车系CAN网络的类型
大众汽车的CAN总线系统设定为驱动系统、舒适系统、 信息系统、仪表系统、诊断系统这5个局域网。
CAN系统的5个子系统
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1.1 驱动系统CAN总线
驱动系统CAN总线由15号线激活，采用双线式数据总 线，其传输速率为500kbit/s，为高速CAN总线。 节点：发动机、自动变速器、ABS、安全气囊、SAS、 TDI。
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传送安全性和故障处理
示波仪判断20ຫໍສະໝຸດ 9/2/1619传送安全性和故障处理
典型故障－4：Can-Low 与地短接
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传送安全性和故障处理
示波仪判断
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传送安全性和故障处理
典型故障－5：Can-Low与Can-high短接
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传送安全性和故障处理
诊断总线
网关
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诊断总线通过网关连接各控制器
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诊断接口定义
针脚号 1 4 5 6 7 14 15 16 对应的线束 15号线 接地 接地 CANBUS(高） k线 CANBUS(低） L线 30号线
大众汽车车载CAN总线系统设计中期报告
1.简述毕业论文（设计）开始以来所做的具体工作和取得的进展（要详细内容）
1阅读了相关文献资料，了解了CAN总线在国内外的研究应用状况和相关的理论与技术要点。
中期报告
3.指导教师对该学生前期研究工作的评价（是否同意继续研究工作）
指导教师亲笔签字：
年月日
备注：1、本表由学生填写，指导教师亲笔签署意见。
2、以上各项句间距可以根据实际内容需要调整。
中期报告
系名
专业
学生姓名
班级
学号
论文（设计）题目：
大众汽车车载CAN总线系统设计
本人在该论文（设计）中具体
应完成的工作：
1.在广泛收集国内外相关文献资料的基础上，对CAN总线技术在国内外的研究应用状况、CANCAN总线网络系统为代表，研究分析车载CAN总线网络系统的组成结构及功能特点，并对车载CAN总线网络应用方案予以设计总结
2根据课题需要选取大众汽车车载CAN总线车身系统作为研究对象。确定了系统的硬件电路总体设计结构图。
中期报告
2.目前存在的问题，下一步的主要研究任务，具体设想与安排（要详细内容）
确定设计方案。下一步将设计车身控制系统的硬件设计。利用单片机和CAN控制器画和其他元器件画出各控制单元的电路图。并详细介绍各控制单元的功能。然后设计出系统的软件设计。相关技术和理论还需要加强。设计仍需修改和完善。
汽车车身电控系统检修-CANBUS总线系统结构及传输原理
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
一、CAN-BUS总线系统的结构
（4）数据总线 CAN数据总线是用于传输数据的双向数据线，分为CAN高位（CAN-High）线和 CAN低位（CAN-Low）数据线。数据没有指定接收器，数据通过数据总线发送给各 控制单元，各控制单元接收后进行处理。
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
一、CAN-BUS总线系统的结构
（4）数据总线 CAN数据总线采用两条线相互扭结成双绞线，两条线上的电位是相反的，如果一条 线的电压是5V，另一条线就是0V，两条线的电压总和等于常值。双绞线可以有效防 止对车辆内的其他设备产生电磁干扰，同时也可消除因为电压在CAN数据总线上快 速变换而产生的磁场干扰。
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
一、CAN-BUS总线系统的结构
CAN-BUS数据总线的数据传输原理在很大 程度上类似电话会议的方式。一个用户 （控制单元）向网络中“说出”数据，而 其他用户“收听”到这些数据。若控制单 元认为这些数据对它有用，它就接收并且 应用这些数据，而其他控制单元也许不会 理会这些数据。故数据总线里的数据并没 有指定的接收者，而是被所有的控制单元 接收及计算。
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
三、CAN-BUS数据总线的传输过程
数据的具体传输过程： ③ 接收数据。所有与CAN-BUS数据总 线相连构成网络的控制单元成为接收器， 从CAN-BUS数据总线上接收数据。 ④ 检查数据。控制单元对接收到的数据 进行检查，看是否是其功能所需。 ⑤ 接受数据。如果所接收的数据是需要 的，它将被认可及处理，反之将其忽略。
CAN-BUS控制系统解读
CAN总线控制技 术
一个中央控制单元
三个中央控制单元
三个控制单元和总线控制
制作：冯健
汽车电气控制系统
2001以前大众车的数据传输系统
TDI 柴油喷 射电脑 自变箱电脑 ABS电脑
CAN总线控制技 术
发动机电 脑
高速总线
安全气囊 电脑 方向盘 转角信号
网关电脑
网关：由于不同区域 Canbus 总线的速率
电子转向助力
Gateway 总线控制单元
制作：冯健
汽车电气控制系统
雨刷器控制器
开迪车舒适总线系统
拖车电脑 仪表电脑
CAN总线控制技 术
电网管理电脑
转向柱开关
空调电脑
网关电脑
司机门控制单元
副司机门控制单元
舒适系统控制单元
隔离栅监控
LIN总线
制作：冯健
汽车电气控制系统
开迪车信息总线系统
CAN总线控制技 术
CAN总线控制技 术
ISO 分类：低速型 低于10 kbps （用于后视镜调整、电动窗、灯光照明、雨刷器 等，称作LIN总线) 低速型 10 －125 kbps (用于舒适系统、仪表显示等） 高速型 125 kbps －1Mbps (用于发动机控制、ABS、传动控制等） 最多接入控制单元数：32个 最长一根 CAN bus 线长度：40 m 通用版本：Bosch CAN 2.0 单位换算： 1 bps = 1 bits per second（位/秒） 8 bits（位）= 1 byte（字节）
并联在总线导线上，所
有控制单元地位均相同。 称为多主机结构。
原则上CAN总线上用一条导线就足已满足要求了，但是在该总线系统上还是配备了第二条 导线，在这个第二条导线上，信号是按相反的顺序传送的，这样可以抑制外边干扰。
CAN-Bus_汽车总线技术(中文)
-Lehrsysteme GmbH面向基础与未来教育的理工科教学实训系统Head office/factory: ELWE – Lehrsysteme GmbH, ELWE-Str. 6 Tel.: 0086 – 25 – 2236179 2312260D – 38162 Cremlingen Fax: 0086 – 25 – 2232724中国总代理: 南京华维汽车新技术开发有限公司Email: hwcar@ hwcar@实验模板系列CAN - BusLehrsysteme GmbH Elwestraße 6CAN-BUS 实验系统现代汽车大部分都装备了一系列的电子传感器和执行器, 目的是为了免受外界环境的干扰, 增加汽车的安全性和舒适性。
为了减少导线的数量，线束的重量和降低劳动成本，许多中型和大型汽车，如卡车，客车和牵引机车等都使用CAN-BUS 数据技术- 即用两根公共导线代替所有的线束进行连接。
由德国ELWE 教学设备公司研制的CAN-BUS 教学培训装置能帮助学生在短时间内安全准确地掌握CAN-BUS 的构造、功能和故障诊断方法等。
该系统装配的主要电子零部件是直接从德国大众汽车公司购买的中型汽车的原厂原装零件。
这套培训系统的功能有：⏹ 对CAN-BUS 系统的拓扑结构和网络协议进行检测。
⏹ PC 电脑的输入/输出命令可以控制执行器工作并对传感器信号进行采集。
⏹ 通过大众VAG 1551测试仪 或VAG 仿真测试仪（由ELWE 公司的EL51软件结合PC 电脑使用）可对该系统进行诊断和调取故障码。
P 3.720 CAN-Bus 控制单元P 3.723 CAN-Bus 中控门锁控制单元Lehrsysteme GmbH Elwestraße 6P 3.1 点火启动开关4位钥匙开关连接主电路和辅助电路 尺寸(mm)： 99×297×80（W ×H ×D ） 重量： 0.5kg2 0103720TG 3.720 CAN BUS 实验模板设备组成：P 3.720 CAN-BUS 控制中心带控制中心和无线信号发射天线的实验板 1个15针D 型插座连接CAN-BUS 防盗系统 尺寸(mm)： 319×297×110 （W ×H ×D ） 重量： 1.2kgLehrsysteme GmbH Elwestraße 6∙P 3.721 CAN-BUS 中控门锁控制单元, 位于前左侧。
大众车系CAN数据传输系统原理应用和故障诊断(修改)
大众车系CAN—BUS的原理与检修窦在学（初审修改稿，编号：.2005-68 ）摘要：简要阐述了大众车系CAN数据总线系统的原理、组成，结合实例分析了CAN数据总线系统的故障原因与检修方法。
关键词：CAN数据总线故障分析故障检修前言：目前，汽车电子技术已发展到控制系统综合化、信息共享化、机能智能化的新阶段，随着汽车电子设备的不断增加，势必会引起导线数量的不断增多，元器件、导线布置困难，故障率增加等诸多问题。
在汽车各电控单元之间采用类似于计算机内部总线的方式进行数据传递，可以达到信息共享，减少布线，降低成本以及提高整体可靠性的目的。
大众车系的奥迪A6、宝来、帕萨特B5、POLO轿车都不同程度地引入了CAN数据总线系统，也称为ＣＡＮ－ＢＵＳ。
因此，了解其原理、组成、使用与检修是汽车维修业面临的新课题。
1．车载控制器局域网的分类为了解决汽车各电控单元之间的信息交换与共享，世界各主要车系均不同程度地引入了车载控制器局域网，CAN数据总线系统就是其中之一。
其分类主要以其适用的网络协议即标准划分的。
目前存在多种汽车控制器局域网网络标准，为方便研究和设计应用，ＳAE车辆网络委员会将汽车控制器局域网划分为A、B、C三类。
1．1．A类：面向传感器/执行器控制的低速网络，数据传输位速率通常只有1-10kbit /s。
主要应用于电动门窗、中控锁、座椅调节、灯光照明等控制。
1．2．B类：面向独立模块间数据共享的中速网络，位速率一般为10-100kbit/s。
主要应用于电子车辆信息中心、故障诊断、仪表显示、安全气囊等系统，以减少冗余的传感器和其它电子部件。
1．3．C类：面向高速、实时闭环控制的多路传输网，最高位速率可达1Mbit/s，主要用于发动机和自动变速的动力控制、防滑控制、悬架控制等系统，以简化分布式控制和进一步减少车身线束。
到目前为止，满足C类网要求的汽车控制器局域网只有CAN协议。
三类网络均向上涵盖，即C类网能同时实现B类和A类网功能，B类支持C类网的功能，但是不同位速率或不同协议的网联网则必须设置网间网关。
CAN总线
Technical Training
CAN-BUS
CAN-BUS的由来 CAN-BUS的由来
由于现代汽车的技术水平大幅提高，要求能对更多的汽车运行参数进行控制，因而汽车控制器的数 量在不断的上升，从开始的几个发展到几十个以至于上百个控制单元。控制单元数量的增加，使得 它们互相之间的信息交换也越来越密集。为此德国BOSCH公司开发了一种设计先进的解决方案－ CAN数据总线，提供一种特殊的局域网来为汽车的控制器之间进行数据交换。
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Technical Training
CAN-BUS
奔驰CAN-Bus 系统 奔驰
诊断CAN 诊断 内部 CAN
中央CAN 中央 Telematics CAN
车前端 CAN 底盘 CAN 车辆动态 CAN
内部 CAN 驱动系 CAN
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Technical Training
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Technical Training
CAN-BUS
CAN-Bus是Controller Area Network的缩写，称为控制单元的局域网， 它是车用控制单元传输信息的一种传送形式。 车上的布线空间有限，CAN-Bus系统的控制单元连接方式采用铜缆串行方 式。由于控制器采用串行合用方式，因此不同控制器之间的信息传送方式 是广播式传输。也就是说每个控制单元不指定接收者，把所有的信息都往 外发送；由接收控制器自主选择是否需要接收这些信息。
数据协议 ABS/EDS 控制单元 发动机控制单元 1 号数据协议 发动机控制单元 2 号数据协议 自动变速箱控制单元
信息 - 发动机牵引力矩控制请求 - 发动机转速 - 节气门位置 - 强制降档 - 冷却液温度 - 车速 - 选档杆位置 - 变速箱紧急运行 - 行驶档位切换
单元3大众车系总线系统检修
3.1大众车系CAN-BUS网络
1.动力CAN总线信号波形
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。
3.1大众车系CAN-BUS网络
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。
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，，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)。诊断总线只能在VAS5051和 VAS5052下工作 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(VAS5051/5 A或 VAS5051/6 A ),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，诊断接口的排列
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3.1大众车系CAN-BUS网络
3.1大众车系CAN-BUS网络
针脚号 1 4 5 6 7 14 15 16
对应的线束 15号线 接地 接地 CANBUS(高） k线 CANBUS(低） L线 30号线
注：未标明的针脚号暂未使用。
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
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3. 2大众车系CAN总线的特点
3. 2大众车系CAN总线的特点
3. 2大众车系CAN总线的特点
3. 2大众车系CAN总线的特点