汽車can總線系統的教學實驗裝置的製作方法
2023-06-01 16:42:51
專利名稱：汽車can總線系統的教學實驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型汽車CAN總線系統的教學實驗裝置，所厲技術領域為交通運輸一一汽車運用 與服務工程一一知識的傳播，它是涉及汽車車載CAN總線系統的結構組成、工作原理、故陣 診斷、系統檢測維護的一種教學培訓實習實驗裝置。尤其是可以隨意設置並去除汽車CAN總 線系統的各種故障，反覆提供"故障再現"，達到能重複使用並廣泛傳播新技術、新知識的目 的。
背景技術：
汽車電子技術發展十分迅猛，CAN總線與多路信息傳輸技術廣泛應用於汽車製造領域， 隨著其產量的增加，CAN總線裝置的價格也在不斷降低，有向中、低檔汽車覆蓋的趨勢。如 上海大眾出產的波羅轎車，其售價人民幣僅ll萬餘元，而該車型的動力系統卻是採用CAN總 線控制的.CAN總線是廣泛應用於汽車工業製造、製造業流水線控制、工業過程控制和機器 人等領域的先進控制技術，相關知識涉及很廣也很深，甚至連一些詞彙，如標識符、循環 冗餘、數據楨結構、總線仲裁、總線尋址等，對於汽車服務業來說都是比較陌生的。在汽車 維修服務和汽車職業教育中，不一定需要全面掌握CAN總線的所有知識。了解CAN總線的結 構組成，了解CAN總線系統的工作原理就可以了，在汽車維修服務行業和汽車職業教育中， 重點要攀握的是針對車載CAN總線與多路信息傳輸系統的故障分析、故障診斷、系統維護與
維修操作要領等。
當前，在汽車脤務行業全面掌握汽車CAN總線結構原理、工作過程與故陣診斷維護技術 的工程技術人員大量缺乏，勞動與交通部門組織技能等級評定與技術考核也很難全面涉及到 這些方面，由於其技術含置髙、系統結構複雜，在交通專業職業教育培訓中，也很難涉及這 一領域。另一方面，在汽車上直接採集CAN總線系統的電信號也比較困難，往往還要破壞汽 車上的一些保護裝置，如進行波形測試時，需要使用穿線器穿刺導線；使用萬用表測試動態 信號時，常需要挑開線東插接器的防水膠堵才能採集到信號，這些都很容易破壞汽車原由的 防水性、防塵性、密閉性和抗千擾性，特別是CAN總線系統對幹擾十分敏感，操作中稍有不 甚，就有可能影響CAN的數據傳輸質量，進而影響整車的動力性能和行駛性能。發明內容
針對上述問題，本發明提供一套汽車CAN總線系統的教學實驗裝置。該裝置是由車載CAN 系統的全部部件總成實物構成的，包括所有參與CAN數據交換的控制器、雙統線、傳感器和 執行器、診斷接口、儀表總成、點火開關等構成。把這些參與CAN數據交換的全部汽車部件 按實車位置擺放，集中固定在一塊面板上，面板繪製電路圖，電路圖上安裝測試端子用於直 接測量網絡通訊電信號，測試端子後面的連接電路按照實車端子位置連接到各個控制器，使 CAN系統能夠正常工作並交換數據。面板固定在一個箱體上。
在箱體下面設計製作一個支架，支架的底部安裝帶自鎖裝置的角輪，箱體與支架的連接 是活動的，可以平置，也可以直立起來方便教學。箱體下面安裝一臺小型電動機，將汽車點 火開關與電動機電連接，電動機帶動汽車發電機，同時也驅動汽車的曲軸位置傳感器與凸輪 軸位置傳感器，以便確定正確的點火正時與噴油正時。
上述裝置安裝完成以後，啟動汽車點火開關，汽車CAN總線系統就能夠工作。故障設置 則是通過故障設置開關、計算機和遙控器實現CAN系統的高位、低位的斷路、對地短路和相 互之間短路等，也可使用汽車故障診斷儀修改各控制器編碼。
具體結構形式如附圖
圖1是汽車CAN總線系統的教學實驗裝置結構圖；圖2是是汽車CAN總線系統的網絡結構與 斷路故障發生的示意圖；圖3是是汽車CAN總線系統的網絡結構與信號衰減故障發生的示意圖。
1. 是車載CAN系統的全部部件總成實物；
2. 是固定面板的箱體；
3. 是實驗裝置的支架；
4. 是帶自鎖裝置的角輪；
5. 是一臺小型的電動機；
6. 是汽車發動機；
7. 故障設置盒；
8. 是手動故障設置面板；
9. 是故障設置遙控器；10. 是故障設置與診斷計算機；
11. 是發動機控制器；
12. 是ABS控制器；
13. 是自動變速器控制器；
14. 是安全氣囊控制器；
15. 是儀表控制器；
16. 是網管控制器；
17. 以及箭頭所指位置表明網絡系統斷路，此時網絡系統無法通訊；
18. 以及箭頭所指位置表明該處正在發生信號衰減的故障，此時網絡系統傳輸質量邊差。
具體實施方式
在支架下面安裝一個帶蓋的故障設置盒7與故障設置面板，故障設置面板上安裝故障設 置開關8，故障設置開關與CAN系統根據原車線路採用電路連接，通過撥動故障設置面板上 的故障設置開關8,就可以實現汽車CAN總線系統斷路、對地短路和相互短路的不同類型故 障。這些故障的形式與類別有多種，都能引發控制器報錯並存儲故障代碼。這與汽車在實際 使用中發生CAN系統的常見故障是完全一致的。
故障設置的方式還有另外兩種方式1.使用計算機10遠程設置，2.使用遙控器9遠程設 置，以增加故障設置的隱蔽性與突發性，增強教學效果並提供考核功能。
通過使用汽車故障診斷儀連接診斷接口，還可以設置"控制器編碼錯誤"的故障，這些 故障類型也能引發控制器報錯並存儲故障代碼。使用汽車故障診斷儀重新按正確的編碼操作， 就可以消除故障。這與更換控制器後未及時做控制器匹配所出現的故障形式是一致的。
故障設置盒7實際上是一個控制模塊，可控制進、出線路的接通、斷路、對地短路和各 線路之間的相互短路，通過故障設置開關8、計算機10或遙控器9來控制，就可以模擬汽車 CAN系統的各種故障，這些故障與實車上發生的CAN系統故障是一致的。當故障發生以後， 可使用汽車故障診斷儀連接故障診斷接口讀取並分析故障代碼、數據流。也可以使用示波器 連接電路圖上的測試端子測試CAN的波形，此時不必如在實車上測試時需要用刺線器穿刺網 線，直接在測試端子上測量就可以了，這種方式還可以鍛鍊大家電路分析的能力。還可以使 用萬用表從電路圖上的測試端子讀取各種電信號，用於分析判斷故障原因，找出真正故障點 所在。
權利要求1.一種汽車CAN總線系統的教學實驗裝置，主要包括所有參與CAN數據交換的控制器、傳感器和執行器、診斷接口、儀表總成、點火開關等，其特徵是把這些參與CAN數據交換的全部汽車部件按實車位置擺放，集中固定在一塊面板上，面板繪製電路圖，電路圖上安裝測試端子用於直接測量網絡通訊電信號，測試端子後面的連接電路按照實車段子位置連接到各個控制器。
2. 根據權利要求1汽車CAN總線系統的教學試驗裝置，其特徵是面板固定在一個箱體(2)上。
3. 根據權利要求1汽車CAN總線系統的教學試驗裝置，其特徵是在箱體下面設計製作一個 支架(3)，支架(3)的底部安裝帶自鎖裝置的角輪(4)，箱體(2)與支架(3)的連接 是活動的，可以平置，也可以直立起來方便教學，箱體下面安裝一臺小型電動機(5)，將 汽車點火開關與電動機電連接，電動機帶動汽車發電機(6).
專利摘要本實用新型是一種汽車CAN總線系統的教學試驗裝置，涉及汽車車載CAN總線系統的結構組成、工作原理、故障診斷、系統檢測維護的一種實習實驗裝置。主要包括所有參與CAN數據交換的控制器、傳感器和執行器、診斷接口、儀表總成、點火開關等。其特徵是實驗裝置則是由車載CAN系統的全部部件總成(1)實物構成的，按實車位置擺放，集中固定在一塊面板上，面板固定在一個箱體(2)上。在箱體下面設計製作一個支架(3)，支架(3)的底部安裝帶自鎖裝置的角輪(4)，箱體(2)與支架(3)的連接是活動的，可以平置，也可以直立起來方便教學。
文檔編號G09B25/02GK201177903SQ20072009865
公開日2009年1月7日 申請日期2007年9月27日 優先權日2007年9月27日
發明者徵 王 申請人:天津市優耐特汽車電控技術服務有限公司