大眾POLO車載網絡系統 原理與檢修
大眾POLO車載網絡系統 原理與檢修
隨著汽車技術日新月異的發展_以及電子技術和控制技術在汽車上的大量應用_汽車上采用的電子控制模塊越來越多.由原來的幾塊發展到現在的幾十塊_顯然傳統的數據傳輸方式已不能滿足模塊間數據傳輸的要求.新型汽車的控制系統中采用了一種新型的數據傳輸網絡_英文縮寫為CAN(ControllerAreaNetwork)_其目的是使汽車控制系統的數據傳輸實現高速化_並使汽車控制系統簡單化.新型大眾POLO乘用車即采用了這種局城網絡控制系統.
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一、CAN數據傳輸系統的組成與工作原理
CAN數據傳輸系統將傳統的多線傳輸系統改變為雙線(總線)傳輸系統（如圖1所示）.這樣一輛汽車不論有多少控制模塊_也不管其信息容量有多大_每個控制模塊都只需引出兩條線接在兩個節點上_這兩條導線稱為數據總線.數據總線好比一條信息高速公路_信息通過在高速公路上行駛的BUS來傳遞_所以CAN數據傳輸系統又稱為CAN-BUS.
1.CAN數據傳輸系統的組成
CAN數據傳輸系統中的每個控制單元內部都含有一個CAN控制器和一個CAN收發器.每個控制單元之間都通過兩條數據總線連接.在數據總線兩端都裝有數據傳輸終端.由此不難看出_CAN數據傳輸系統由以下四部分組成：
⑴CAN控制器
CAN控制器的作用是接收控制單元中微處理器發出的數據_處理數據並傳給CAN收發器.同時_CAN控制器也接收CAN收發器收到的數據_處理數據並傳給微處理器.
⑵CAN收發器
CAN收發器是一個發送器和接收器的結合_它將CAN控制器提供的數據轉化為電信號並通過數據總線發送出去；同時_它也接收CAN總線數據_並將數據傳輸給CAN控制器.
⑶數據傳輸終端
數據傳輸終端實際上是一個電阻器_其作用是保護數據_避免數據傳輸到終端被反射回來而產生反射波.
⑷CAN數據總線
CAN數據總線是傳輸數據的雙向數據線_分為高位數據線和低位數據線.為了防止外界電磁波干擾和向外幅射_CAN數據總線通常纏繞在一起.這兩條線上的電位和是恆定的_如果一條線上的電壓是5V_則另一條線上的電壓為0.
2.CAN數據傳輸系統的工作原理
控制單元向CAN控制器提供需要發送的數據_這種數據由二進制數構成_即“0”或“1”_“1”表示電路接通_“0”則表示斷開.也就是說1位數字可表示2種狀態_2位數則可表示4種狀態；3位數可表示8種狀態_依此類推_最大的數據是64位_它可表示的信息量為2的64次方_等於1.8乘以10的19次方.用數字表達溫度信息的實例見表1.
為了避免多個信息在傳遞時發生沖突_CAN數據總線在同一時刻只允許傳遞一個數據.數據傳遞的先後順序是按數據的優先級別來確定的_具有更高優先級別的數據首先發送_而數據的優先級別是由二進制的11位數值來表示.當多個控制單元同時發送數據時_在數據傳輸線上由左到右對表示優先級別的11位數字_進行逐一的比較.如果一個控制單元發送了一個低電位（用“1”表示）而檢測到一個即將接收的高電位(用“0”表示)_那麼_該控制單元就停止發送而轉變為接收狀態；如果一個控制單元向外發送高電位(用“0”表示)_而同時_另一個控制單元向外發送低電位(用“1”表示)_則數據傳輸線將體現高電位(用“0”表示).例如_發動機控制單元要發送的數據為“00101000000”；而自動變速器控制單元要發送的數據為“01000100000”；ABS控制單元要發送的數據為“00011010000”.
那麼_數據傳輸線將如何傳遞這些數據呢？首先_第一位均為“0”_數據傳輸線上也體現為“0”；三個數據的第二位數字_自動變速器控制單元准備向外發送“1”_而發動機控制單元和ABS控制單元均准備向外發送“0”_因此_自動變速器控制單元_發送了一個低電位(用“1”表示)_而接收一個高電位(用“0”表示)_那麼_自動變速器控制單元將失去優先權_而轉為接收狀態_數據傳輸線傳送“0”；再比較第三位數字_發動機控制單元准備向外發送“1”_而ABS控制單元准備向外發送“0”_同理_發動機控制單元將失去優先權而轉為接收狀態_數據傳輸線傳輸“0”.
通過比較三個數據的狀態域_可以確定ABS控制單元具有最高優先權_從而可以接管數據總線的控制權_該優先權保證其持續發送數據直至發送終了.ABS控制單元結束發送數據後_因發動機控制單元的優先權高於自動變速器控制單元_所以數據總線的發送次序是：首先發送ABS控制單元數據_然後發送發動機控制單元數據_最後發送自動變速器控制單元數據.
二、大眾POLO乘用車CAN數據傳輸系統的檢修
1.大眾POLO乘用車的CAN數據傳輸系統的組成
大眾POLO乘用車的CAN數據傳輸系統由舒適性控制CAN總線、動力控制CAN總線、車載網絡控制和網關等部分組成.
⑴舒適性控制CAN總線
舒適性控制CAN總線系統由車載網絡控制單元J559、數據總線的診斷接口J553、電控系統控制單元J255、空調控制單元J301、舒適性系統的中央控制單元J393、駕駛側車門控制單元J386、前乘客側車門控制單元J387、左後右後車門控制單元J388、J389、無線電及導航控制單元組成.其數據傳遞速率較動力控制系統低_以100kB/s速率傳遞數據.
⑵動力CAN數據總線
CAN數據傳輸系統由車載網絡控制單元J559、數據總線的診斷接口J533、儀表板控制單元J285以及發動機控制單元、自動變速器控制單元、ABS控制單元、安全氣囊控制單元、轉向輔助控制單元等組成.
⑶車載網絡控制系統
車載網絡系統通過控制單元對車輛各種信號進行監測_根椐設定的程序對燃油泵繼電器、車內燈光等執行元件進行控制.
⑷網關
網關就是同時連接多種不同數據傳遞速率的CAN數據總線的電腦_在傳遞數據時起翻譯的作用.也就是說網關將不同速率的數據進行格式轉換_變成滿足CAN網絡要求的數據_放在CAN網絡上.大眾POLO乘用車的網關電腦與儀表電腦安裝在一起.
2.大眾POLO乘用車的CAN總線系統的檢修
大眾POLO乘用車的CAN系統的故障都可以采用最新版本的VAG1551、VAG1552型檢測儀進行檢測診斷_現以動力CAN數據總線系統為例予以說明.
大眾POLO乘用車的動力CAN數據總線系統逐一連接各控制單元.總線系統需傳遞的數據有10組_包括發動機控制單元的數據5組、自動變速器控制單元的數據2組、ABS控制單元的數據3組.
故障查詢：利用VAG1551、VAG1552型檢測儀_分別進入01、02、03地址對發動機、ABS和自動變速器控制單元進行自診斷_再進入功能碼02查詢三個電控單元是否存儲CAN數據傳輸系統的故障碼_動力數據總線故障碼見表2.
數據總線系統的故障大多是因短路、斷路或CAN高位數據線和CAN低位數據線裝混所致_可利用示波器進行檢查排除.檢查數據傳輸終端電阻時_應關閉點火開關_拔下發動機控制單元插頭_使用萬用表測量58針與60針之間的電阻_這就是數據傳輸終端的電阻值_規值為60~72Ω_如不符合規定應更換發動機控制單元.(汽車維修與保養)
