4.1.1 总线控制模块介绍

CAN总线每个控制单元都有各自的特有地址，以利于它接收特定的信号。CAN总线通过遍布车身的传感器，将汽车的各种行驶数据发送到总线上，控制模块之间也不断交换各种数据，如图4-1-1所示。这些数据不会指定唯一的接收者，凡是需要这些数据的接收端都可以从总线上读取需要的信息。

汽车电控系统的控制单元、CAN模块和CAN数据总线，再加上诊断K线就构成了总线系统的一个功能单元。汽车电控系统的控制单元由硬件和软件组成，为了简化维修工艺和制造成本，系统开发商往往在相同的硬件模块上植入不同的控制软件，通过设置不同的代码使得模块具有不同的控制功能。在同一车系的汽车控制模块中，同样的硬件模块就可以被安装到不同型号的汽车上。关于总线控制模块的诊断和维修将在以后的章节详细讲述。

4.1.2 CAN总线工作波形图简介

CAN总线工作波形如图4-1-2所示。

驱动CAN总线（高速），亦称动力系统CAN总线，其标准传输速率为500 kb/s，主要用于发动机、变速器、ABS、转向助力等汽车动力系统模块之间的数据传输。动力系统CAN总线的CAN高线（CAN-H线）和CAN低线（CAN-L线）有相同的预设值，该值约为2.5 V，称为静电平，也称为静止状态，连接的所有电控单元均可修改它。

图4-1-1 总线控制模块之间的数据交换

图4-1-2 CAN总线工作波形

汽车动力系统控制模块收发器中的差动信号放大器在处理信号时，会用CAN-H线上作用的电压减去CAN-L线上作用的电压，对处理的结果进行判读，如图4-1-3所示。例如，CAN-H电压为3.5 V， CAN-L电压为1.5 V，处理结果是电压为2 V，判读为显性状态“1”。

CAN-H信号和CAN-L信号经过差动信号放大器处理后（就是所谓的差动传输技术），可最大限度地消除干扰的影响。即使车上的供电电压有波动（如起动发动机时），也不会影响各个控制单元的数据传输，这就大大提高了数据传输的可靠性。

舒适/信息系统CAN总线主要用于空调电控单元、车门电控单元、舒适电控单元、收音机和导航电控单元等，其标准传输速率为100 kb/s。舒适/信息系统CAN总线放弃了CAN-H线和CAN-L线共同的中压（2.5 V）。图4-1-4和图4-1-5分别给出舒适系统CAN总线工作波形和电平判断。在隐性状态（静电平）时，CAN-H信号为0 V，在显性状态时CAN-H信号大于等于3.6 V；对于CAN-L信号来说，隐性电平为5 V，显性电平小于等于1.4 V。

图4-1-3 动力系统CAN总线电平判读

图4-1-4 舒适系统CAN总线工作波形

图4-1-5 舒适系统CAN总线电平判读(www.daowen.com)

舒适/信息系统CAN总线是由汽车电源的30线供电，在点火开关断开之后的一段时间内维持继续工作，然后进入睡眠模式。舒适/信息系统CAN总线具有单线工作能力，如果因断路、短路或者与蓄电池电压相连而导致两条CAN导线中的一条不工作，那么舒适/信息系统CAN总线就会切换到单线工作模式，如图4-1-6所示。

图4-1-6 单线工作模式下的舒适系统CAN总线工作波形

CAN总线上的电平是一个动态变化的电压，应该使用汽车示波器进行观察。但是在一般的维修过程中，可以通过汽车万用表检测获得参考检测电压，据此进行初步判断。

动力系统CAN总线和舒适/信息系统CAN总线是不同的，所以在检测和诊断时有所不同。主要区别如下：

● 动力系统CAN总线中CAN-H线和CAN-L线使用一个驱动器，而舒适系统CAN总线中CAN-H线和CAN-L线使用了单独的驱动器；

● 动力系统CAN总线中CAN-H线和CAN-L线之间有终端电阻，而舒适系统CAN总线中CAN-H线和CAN-L线之间没有终端电阻；

● 动力系统CAN总线中需要CAN-H线和CAN-L线共同完成数据通信，不能单线运行，舒适系统CAN总线中CAN-H线和CAN-L线没有彼此依赖的关系，可以单线运行；

● 舒适系统CAN总线中收发器内有故障逻辑电路，用来校验两条CAN导线上的信号。若出现故障，故障逻辑电路会识别出该故障，从而使用完好的一条导线（单线工作模式），而动力系统CAN总线中收发器内没有故障逻辑电路，不能识别故障。

因此，动力系统CAN总线故障时，CAN-H线、CAN-L线的波形变化会有相互影响（如搭铁、对正极短路等）。舒适系统CAN总线CAN-H线、CAN-L线的波形变化不直接产生相互影响。利用故障诊断仪、万用表和示波器对总线故障进行诊断是经常使用的手段。

4.1.3 LIN总线工作波形图简介

大量的车身和安全性能方面的应用对车用网络总线的性能要求并不太高，只需要一种性价比更高的标准车用网络总线，而LIN总线正好可以满足这一需求。因此，目前LIN总线技术正被越来越广泛地应用到车身电子控制系统中。

与控制器局域网“CAN-bus”相对应，“LIN-bus”是内部网络的缩写，人们习惯上用“CAN总线”、“LIN总线”来称呼。所谓汽车中的内部网络是指所有的控制单元都在一个总成内（如空调等），并且有主控制器和子控制器之分，整个总成内（主控制器和子控制器，子控制器和子控制器）信息都由LIN总线相连，然后由主控制器通过CAN总线与外界相连。LIN总线是CANbus的子网， 但它只有一根数据线，线截面积为0.35 mm2，并且没有屏蔽措施。LIN总线系统规定一个主控制单元最多可以连接16个子控制单元。LIN总线工作波形如图4-1-7所示。

图4-1-7 LIN总线工作波形