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AUTOMOTIVE TECHNOLOGY | 汽车技术时代汽车 汽车CAN-BUS总线故障及波形分析逯海燕甘肃交通职业技术学院汽筑工程系 甘肃省兰州市 730000摘 要： 目前，随着电子科技及先进技术的逐步提高，汽车已不只是交通工具，同时承担着更多的功能。
现代科技已将信息娱乐、个人通信电子装置、多媒体、网络、无线连接等功能整合到汽车内部，为乘客提供了前所未有的舒适和便利，这一切都有赖于汽车网络信息通信技术。
本文介绍了汽车CAN-Bus总线的基本情况，对典型车辆常见的车载网络系统出现的故障做了详细的分析。
关键词：CAN-Bus系统；车载网络系统；故障1 前言[1-2]当前汽车技术已经发展到第四代，即计算机技术、电子技术、综合控制技术、智能传感器技术等先进汽车电子技术。
现代汽车的电子结构是通过几种通信系统将微控制器、传感器和执行器连接起来的，汽车电控单元已不再是线束连接，而是网络系统连接起来的。
因此，网络信息通信技术的引入是汽车电子技术发展的里程碑。
现代汽车中电子设备比比皆是，涉及汽车的主要部件，基本上可分为三类：动力电子系统、底盘电子系统、车上电子系统。
而车用信息通信系统，即Telematics也将会成为汽车电子系统的重要组成部分。
2 CAN总线基本知识[3-4]CAN（Controller Area Network）是控制单元（ECU）通过网络进行数据交换的一种通信方式，即控制器局域网络。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
2.1 CAN总线在汽车上应用的原因随着汽车工业的发展，现代汽车使用的电子控制系统和通信系统越来越多，如安全气囊（SRS）、发动机电控系统、防抱死制动系统（ABS）、自动变速器控制系统、自动巡航系统（ACC）舒适系统和信息娱乐系统等。
各个系统、系统和组合仪表、系统和诊断接口之间均需要进行数据交换，如此巨大的数据交换量，如仍采用导线进行点对点的连接传输方式将会面临各种困难。
因此，用网络信息通信传输系统取而代之就成为必然的选择。
汽车电子控制技术教案汽车电子控制技术陕西职业技术学院教案系别：财经学院专业：汽车检测与诊断技术年级：2013级课程名称：汽车电子控制技术授课老师：周XX实习时间：2023-2023(2)汽车电子控制技术主编：吴_XXX份有限公司____年8月出版第1章汽车电控基础知识目的任务1.了解汽车电子控制技术的发展过程；2.掌握电子控制系统组成的英文名称；3.掌握电子控制系统的组成；4.掌握电子控制系统的简要工作过程。
重点难点1.电子控制系统的组成；2.电子控制系统的简要工作过程。
教学方法讲授使用教具PPT、教学视频课后作业课后习题课时安排课堂教学时数：2试验教学时数：0讲授时间：____年3月9日星期一____年3月10日星期二第一节汽车电子技术发展简介1、汽车电子技术的发展过程2、汽车电子控制技术应用的优越性第二节汽车电子控制系统的组成及工作原理一、汽车电子控制系统的组成与分类1.发动控制部分电控点火装置、电控汽油喷射、废弃再循环系统、怠速控制2.底盘控制部分电控自动变速器、防抱死制动系统、电子控制动力转向系统、电控悬架、巡航控制系统、安全气囊、雷达防撞系统、驱动防滑系统、制动力分配系统、电子稳定控制系统、安全带控制系统3.车身电控系统前照灯控制系统、转向灯控制系统、自动座椅、全自动空调、电子门锁与防盗系统、音响/音像4.信息系统信息显示与报警系统、语言信息系统、车用导航系统、通信系统2、电子控制单元的功能与组成1.电子控制单元所具备基本功能2.电子控制单元的组成三、电子控制系统的工作过程案例分析：桑塔纳2000型轿车A1.汽车电控系统由哪几部分组成？2.电子控制单元有哪些功能？3.与发动机单独控制相比，集中控制有哪些优点？4.传感器的信号有哪几种类型？拓展知识点：1.发动机电控系统由哪些部分组成？2.哪些汽车是有电控单元的？3.国产奇瑞A3是否有电控单元？本章小结：1.汽车电子控制系统主要由信号输入装置即传感器、电子控制单元、执行器等组成。
车辆排放控制中氧传感器的工作机理及波形分析摘要：氧传感器是闭环控制电子燃油喷射系统中一个关键零件，而且也是目前电喷系统中唯一具有智能化反馈功能的传感器。
通过汽车示波器对氧传感器的信号电压波形测试，分析其信号电压波形，对于了解车辆的工作状况有着非常重要的意义。
关键词：排放控制氧传感器波形分析1.排放控制技术1.1.废气成分我们呼吸的空气质量受诸多因素影响，工业企业、家庭、发电厂、道路交通都是主要的排污源。
所有的内燃机都遵循着一个基本的事实：要在发动机气缸内做到完全燃烧，是根本不可能的，即使提供再充足的氧气，也不可能。
排气中有害排放物的含量直接反映了发动机的燃烧效率，不完全燃烧加剧了有害排放的程度。
在火花点火发动机中，为了减少有害排放物，采用了三元催化转化器（见图1-1）。
图1-1：三元催化转化器的内部构造控制污染的所有法规的全部策略，其最终目的就是为了在获得最佳的燃油经济性、良好动力性能的同时，能使所产生的有害排放物最少。
在火花点火发动机的排气中，除了大量的无害气体外，还含有一些燃烧副产物（见图1-2），这些物质的大量聚集会危害环境。
这些污染物）和碳氢化合约占发动机排气总量的1%。
而这1%几乎完全由一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOX物（HC）组成。
空气-燃油混合气对这些物质的生成浓度有很重要的影响，NO的生成模式与CO、XHC正好相反。
图1-2：道路交通污染物的组成[1] 1.1.1.主要成分废气的主要成分是氮气（N2）、二氧化碳（CO2）和水蒸气（H2O）。
这些都是无毒物质。
氮气在大气中的含量是最丰富的。
在燃烧过程中氮气基本上不直接参与化学反应，它是废气的主要成分，约占71%。
只有少量的氮气与氧发生反应，生成氮氧化物。
燃油成分中的碳氢化合物完全燃烧生成的二氧化碳，约占排气的14%。
减少CO2的排放正变得越来越重要，因为CO2被认为是“温室效应”的制造者。
由于CO2是完全燃烧的产物（也可以在废气中生成），所以减少CO2排放的唯一方法是降低燃油消耗。
lin线波形的检测方法一、引言lin线波形是一种用于传输数字信号的通信协议，广泛应用于汽车电子系统中。
为了确保lin线通信的可靠性和稳定性，需要对lin线波形进行检测。
本文将介绍lin线波形的检测方法。
二、lin线波形的特点lin线波形是一种非常特殊的波形，具有以下特点：1. 低压差：lin线波形的电压差一般在0.2V到0.4V之间，较低的电压差使得波形检测更加困难。
2. 高噪声：由于汽车电子系统中存在各种电磁干扰，lin线波形往往受到较高的噪声干扰。
3. 多样性：lin线波形的形状和频率可以根据不同的应用进行调整，因此需要针对不同的波形进行检测。
针对lin线波形的特点，可以采用以下方法进行波形检测：1. 硬件检测：硬件检测是通过使用示波器或逻辑分析仪等仪器，直接对lin线波形进行采集和分析。
具体步骤如下：（1）连接示波器或逻辑分析仪到lin线上，确保信号传输的连续性。
（2）设置示波器或逻辑分析仪的采样率和触发条件，以确保能够捕捉到lin线波形的细节。
（3）采集lin线波形，并使用相应的软件对波形进行分析和处理，以判断波形是否符合规范。
2. 软件检测：软件检测是通过使用特定的软件工具，对lin线波形进行在线监测和分析。
具体步骤如下：（1）选择适合的软件工具，如Vector CANoe、PEAK-System PCAN等。
（2）配置软件工具，设置lin线的通信参数和波形采集参数。
（3）启动软件工具，开始对lin线波形进行在线监测和分析。
（4）根据软件工具提供的分析结果，判断lin线波形的合格性。
3. 模拟检测：模拟检测是通过使用模拟信号发生器，生成模拟的lin线波形，并与实际lin线波形进行对比，以判断其是否符合规范。
具体步骤如下：（1）连接模拟信号发生器到lin线上，确保信号传输的连续性。
（2）设置模拟信号发生器的参数，生成符合规范的lin线波形。
（3）同时采集实际lin线波形，并使用示波器或逻辑分析仪对其进行采样和分析。
电力电子电路常见波形及分析电力电子电路的功率输出级是在大信号条件下工作的电路，由于工作电压高、传输电流大，在电路的设计中经常需要对电路的各部分进行电压、电流和功率等参数的计算或估算，这种计算或估算甚至要细化到每一个元件。
电路参数的计算或估算可使设计者清楚地了解功率输出级各个部分的详细情况，这对于整个电路的设计和器件的选择是非常重要的。
计算电路参数的作用可大致归结为以下几点：(1)电路输出功率的分析。
电力电子电路的作用就是驱动大功率的负载，因此，电路输出的电压和电流能否满足负载的功率要求，是设计中首先必须考虑的问题。
(2)功率器件自身功耗的分析：电力电子电路中，功率器件工作在高电压、大电流的条件下，器件的功耗往往也会比较大，故在电路设计中，分析器件自身将承受的电压、电流和器件可能产生的功耗是合理选择功率器件和有效使用功率器件的重要前提。
(3)电路供电电源容量的确定。
电力电子电路常常要采用多组电源，分别为控制级、驱动级和功率输出级电路供电。
控制级电路属于小电力电子电路，因此其电源功耗很小。
驱动级电路在功率输出器件处于稳态时，电源功耗也很小，但在驱动功率器件动作的瞬间，其电流常会达到几安数量级，要根据驱动电路的具体参数设计此部分的电源容量。
功率输出级电路的供电方式有两种，一种是以稳压电源供电，故供电电源的容量应大于输出功率和功率器件自身功耗的总和；另一种是以电力线路的交流电源直接供电，此时也应根据输出功率和功率器件自身功耗考虑电力线路的容量和电力变压器的容量。
(4)印刷线路板布线形式的重要参考。
电力电子电路的功率输出级采用大信号方式工作，其导线上电压高、电流大，并且在电路状态发生切换时，流过大信号的导线会产生很大的电磁干扰。
因此，电力电子电路的印刷线路板布线时，要清楚每条导线的电流、电压值以及电磁干扰情况，并依据这些数据合理进行布线。
合理布线的基本要求是：将电流大的导线设置成较大的宽度，以保证导线的可靠性；使低电压导线尽量远离高电压导线，避免出现“打火”现象；将电磁干扰比较大的导线与易受干扰的小信号电路部分尽量在空间上隔离开，并避免大信号导线与小信号导线的平行摆放，以减少强信号部分对弱信号部分的干扰。
一、概述CAN总线作为一种广泛应用于汽车、工业控制和航空航天等领域的通信协议，其稳定可靠的通信性能备受关注。
在CAN总线通信中，CANH和CANL波形是非常重要的参数，它们直接影响着通信的稳定性和可靠性。
本文将就CANH和CANL波形的特点、调试方法和常见问题进行介绍。
二、CANH和CANL波形的特点1. CANH和CANL波形的电气特性CANH和CANL分别代表CAN总线的高电平和低电平信号，它们的电压范围为0~5V（在某些特定应用中也有0~3.3V的电压范围）。
CANH和CANL波形的特点包括电平高低、上升沿和下降沿的斜率等。
2. CANH和CANL波形的时序特性在CAN总线的通信中，CANH和CANL波形需要严格遵循CAN2.0B协议规范，包括在指定的时钟周期内完成上升沿和下降沿的传输，以及满足错误帧、过载帧等特殊情况下的波形规范要求。
三、CANH和CANL波形的调试方法1. 使用示波器观察波形通过示波器可以直观地观察CANH和CANL波形的电平、时序等特性，可以帮助工程师快速定位通信问题。
2. CAN分析仪的应用CAN分析仪是一种专门用于CAN总线通信调试的仪器，它可以实时捕获和分析CANH和CANL波形，帮助工程师定位通信故障。
3. 结合软件工具进行分析结合CAN分析软件、示波器分析软件等工具，可以更深入地对CANH和CANL波形进行分析和处理。
四、常见的CANH和CANL波形问题1. 波形电平不稳定当CANH和CANL波形的电平发生剧烈波动时，可能会导致通信错误，需要及时分析原因并进行处理。
2. 波形上升沿和下降沿不符合规范CAN总线通信要求上升沿和下降沿的斜率和时间满足严格的规范要求，如果波形不符合规范，可能会导致通信问题。
3. 波形出现毛刺和干扰在复杂的电磁环境中，CANH和CANL波形可能会受到外部干扰，导致波形不稳定和出现毛刺。
五、总结通过对CANH和CANL波形的特点、调试方法和常见问题进行全面了解，可以帮助工程师更好地进行CAN总线通信调试和故障处理工作。
