【电动汽车论文】电动汽车CAN通信故障检修探析.docx
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1、【电动汽车论文】电动汽车CAN通信故障检修探析摘要:CAN总线是当今汽车各电控单元间通信的总线标准,在汽车十分是新能源、智能网联汽车获得广泛应用,一旦发生通讯故障,车辆部分功能受限甚至失控。本文通过故障案例介绍了电动汽车CAN通信故障的检修方法。关键词:电动汽车;CAN;故障;检修目前,汽车电子控制技术迅猛发展的势头未减,其特征是:功能多样化、技术一体化、系统集成化、车载网络化。二十世纪八十年代初,德国的博世公司就提出了用CANControllerAreaNetwork控制器局域网来解决汽车内部复杂的硬信号接线。CAN-BUS总线是一种串行数据通讯协议,国际标准化组织公布为IS011898标准
2、。CAN-BUS总线采用的载波侦听、多主方式工作、采用非毁坏性位仲裁总线竞争,当两个ECM同时向网络上传输信息时,优先级低的节点自动停止发送,而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据,使其在多个模块ECM间通讯上具有很高的效率。在汽车十分是新能源、智能网联汽车获得广泛应用,CAN总线通讯一旦失效,车辆部分功能受限甚至失控。1CAN总线通信机理CAN-BUS主要由CAN控制器和CAN收发器组成,CAN控制器由一块可编程芯片上的逻辑电路组成,实现CAN通信协议中物理层和数据链路层的功能,并设置有与控制单元数据交换的物理接口。控制单元内部存有针对CAN控制器的程序,这些程序设置了其工作方式,控制其工
3、作状态,有故障监控的数据发送和接收,它是应用层建立的基础。目前,CAN控制器可分为独立CAN控制器IC和集成CAN微控制器单片机。独立CAN控制器使用比拟灵敏,可与多种类型的单片机、微型计算机的各类标准总线进行接口组合。CAN集成微控制器在很多特定情况下,使电路设计简化和紧凑,可靠性提高。CAN收发器提供了CAN控制器与物理总线之间的接口,是影响网络性能的关键因素。2CAN总线故障机理造成汽车CAN总线故障的原因有三种:控制单元ECM电源故障;CAN总线的数据链路故障;CAN总线的控制单元ECM故障。2.1控制单元ECM引起的CAN总线故障汽车CAN总线的核心部分是含有通信IC芯片的控制单元E
4、CM,控制单元ECM的正常工作电压在10.515.0V的范围内。假如汽车电源系统提供的工作电压低于该值,就会造成一些对工作电压要求较高的电子控制单元出现短暂的停止工作,进而使整个汽车CAN总线出现短暂的无法通信。2.2数据链路故障当汽车CAN总线的数据链路或通信线路出现故障时,如:通信线路的短路、断路以及线路物理性质引起的通信信号衰减或失真,都会引起多个电控单元无法工作或控制单元ECM系统错误动作都会使CAN总线无法工作。2.3控制单元ECM故障节点是汽车CAN总线中的控制单元ECM与总线的连接点,因而节点故障就是控制单元ECM的故障。它包括软件故障即CAN通信协议或软件程序有缺陷或冲突,进而
5、使汽车CAN总线通信出现混乱或无法工作,这种故障一般成批出现,且无法维修。3电动汽车CAN通信故障分析3.1电池管理控制单元BMS不能与整车控制单元VCU通信原因:电池管理控制单元BMS不工作、CAN双绞线线断线;故障排除:检查电池管理控制单元BMS的供电能否正常;检查CANCAN-H高位线、CAN-L低位线能否断、退针或插接器没有插牢;调取CAN通信端口数据,解析CAN数据帧查看能否能够收到电池管理控制单元BMS或者整车控制单元VCU的数据帧。3.2电池管理控制单元BMS与整车控制单元VCU通信不稳定原因:外部CAN总线匹配不良、总线分支过长;故障排除:检测CAN总线匹配电阻能否正确;匹配位
6、置能否正确,分支能否过长。3.3电池管理控制单元BMS内部通信不稳定原因:CAN双绞线插头松动、CANCAN双绞线布线不规范、电池管理控制单元BMS地址有重复;故障排除:检测CAN双绞线能否松动;检测CAN总线匹配电阻能否正确,匹配位置能否正确,分支能否过长;检查电池管理控制单元BMS地址能否重复。CAN总线故障2个控制单元ECM组成的双线式数据总线系统的检测;检测时,关闭点火开关,断开两个控制单元。检查数据总线能否断路、短路或对正极地短路。假如数据总线无故障,更换较易拆下或较便宜的一个控制单元试一下。假如数据总线系统仍不能正常工作,更换另一个控制单元。3个或更多控制单元ECM组成的双线式数据
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