汽車(chē)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢修

2023/12/101汽車(chē)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢修中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會(huì)科研項(xiàng)目?jī)?yōu)秀成果高等職業(yè)教育汽車(chē)專業(yè)“雙證課程”培養(yǎng)方案規(guī)劃教材人民郵電出版社主編：李雷2023最新整理收集do

something2023/12/102第1章車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)

第2章常用車(chē)載網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)

第3章大眾車(chē)系車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢修

第4章奧迪車(chē)系車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢修

第5章豐田多路傳輸系統(tǒng)檢修2023/12/103第1章車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)

2023/12/1041.1認(rèn)識(shí)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1.1.1車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用背景很多汽車(chē)采用了多個(gè)電控系統(tǒng)，如奔馳600SEL采用了20多個(gè)電控模塊。為了提高汽車(chē)綜合控制的準(zhǔn)確性，控制系統(tǒng)迫切需要輸入、輸出信號(hào)/數(shù)據(jù)共享。當(dāng)電控模塊共享輸入信息時(shí)，就能對(duì)汽車(chē)進(jìn)行更為復(fù)雜的控制。2023/12/1051.1.2車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作用為了簡(jiǎn)化線路，提高各電控單元之間的通信速度，汽車(chē)制造商開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了新的總線系統(tǒng)，即車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，把眾多的電控單元連成網(wǎng)絡(luò)，其信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)總線的形式傳輸，可以達(dá)到信息資源共享的目的。車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的出現(xiàn)同時(shí)也提高了汽車(chē)綜合控制的準(zhǔn)確性，當(dāng)電控單元共享輸入信息時(shí)，就能對(duì)汽車(chē)進(jìn)行更為復(fù)雜的控制。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可以利用來(lái)自安全氣囊控制單元的碰撞信號(hào)來(lái)決定電動(dòng)燃油泵控制電路是否需要被切斷。2023/12/1061.1.3車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展史1986年2月RobertBosch公司在美國(guó)汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)（SAE）大會(huì)上介紹了一種新型的串行總線—CAN（ControllerAreaNetwork，控制器局域網(wǎng)。隨后，美國(guó)汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)提出了J1850；日本也提出了各種各樣的網(wǎng)絡(luò)方案。隨著汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，歐洲又以與CAN協(xié)議不同的思路提出了控制系統(tǒng)的新協(xié)議TTP（TimeTriggeredProtocol，基于時(shí)間觸發(fā)的協(xié)議），并在X-by-Wire系統(tǒng)上開(kāi)始應(yīng)用。汽車(chē)上出現(xiàn)了Drive-by-Wire系統(tǒng)、Steering-by-Wire系統(tǒng)、Brake-by-Wire系統(tǒng)，將這些系統(tǒng)統(tǒng)稱為X-by-Wire系統(tǒng)。當(dāng)對(duì)汽車(chē)引入智能交通系統(tǒng)（ITS）時(shí)，由于要與車(chē)外交換數(shù)據(jù)，所以，在信息系統(tǒng)中將會(huì)采用更大容量的網(wǎng)絡(luò)，例如DDB協(xié)議、MOST及IEEE1394等。2023/12/1071.1.4典型車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成

典型的汽車(chē)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)l-ABS模塊2-動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊（PCM）3-電子自動(dòng)溫度控制（EATC）

4-集成控制板（ICP）5-虛像組合儀表6-照明控制模塊（LCM）7-駕駛員座椅模塊（DSM）8-駕駛員車(chē)門(mén)模塊（DDM）

9-移動(dòng)電話模塊10-汽車(chē)動(dòng)態(tài)模塊2023/12/108汽車(chē)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2023/12/1091.2車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求及應(yīng)用1.2.1汽車(chē)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求汽車(chē)多個(gè)ECU之間的網(wǎng)絡(luò)布局常見(jiàn)的有分級(jí)式和分開(kāi)式兩種。分級(jí)式網(wǎng)絡(luò)布局2023/12/1010

分開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)布局2023/12/10112．?dāng)?shù)據(jù)通信連接到車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)ECU按需要從總線上接收最新的信息以操縱各個(gè)系統(tǒng)。汽車(chē)內(nèi)ECU之間與辦公用微機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸特征不盡相同，主要差別在于傳輸頻率。汽車(chē)內(nèi)ECU之間的數(shù)據(jù)傳輸頻率是變化的，在一個(gè)完善的汽車(chē)電子控制系統(tǒng)中，許多動(dòng)態(tài)信息必須與車(chē)速同步。為了滿足各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，有必要對(duì)汽車(chē)公共數(shù)據(jù)實(shí)行共享，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車(chē)輪轉(zhuǎn)速、油門(mén)踏板位置等。但每個(gè)ECU對(duì)實(shí)時(shí)性的要求是因數(shù)據(jù)的更新速率和控制周期不同而不同的。2023/12/10121.2.2車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在汽車(chē)上的應(yīng)用車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在汽車(chē)上的應(yīng)用非常多，按照應(yīng)用系統(tǒng)加以劃分的話，車(chē)用網(wǎng)絡(luò)大致可以分為4個(gè)系統(tǒng)：動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)身系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、信息系統(tǒng)。1．動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線連接3塊電腦，它們是發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS/EDL及自動(dòng)變速器電腦（動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線可以連接安全氣囊、四輪驅(qū)動(dòng)與組合儀表等電腦）?？偩€可以同時(shí)傳遞10組數(shù)據(jù)，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦5組、ABS/EDL電腦3組、自動(dòng)變速器電腦2組。數(shù)據(jù)總線以500kbit/s速率傳遞數(shù)據(jù)，每一數(shù)據(jù)組傳遞大約需要0.25ms，每一電控單元7ms～20ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)。優(yōu)先權(quán)順序?yàn)锳BS/EDL電控單元、發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、自動(dòng)變速器電控單元。2023/12/10132．車(chē)身系統(tǒng)與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)相比，汽車(chē)上的各處都配置有車(chē)身系統(tǒng)的部件，線束長(zhǎng)，容易受到干擾。舒適CAN數(shù)據(jù)總線連接5個(gè)控制單元（包括中央控制單元及4個(gè)車(chē)門(mén)的控制單元），有5個(gè)功能：中央門(mén)鎖、電動(dòng)窗、照明開(kāi)關(guān)、后視鏡加熱及自診斷功能。3．安全系統(tǒng)安全系統(tǒng)是指根據(jù)多個(gè)傳感器的信息使安全氣囊啟動(dòng)等的控制系統(tǒng)。由此使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)將急劇地增加。對(duì)此系統(tǒng)的要求是成本低、通信速度快、通信可靠性高。4．信息（娛樂(lè)、ITS）系統(tǒng)對(duì)信息系統(tǒng)通信總線的要求是容量大、通信速度非常高。2023/12/10141.2.3車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用術(shù)語(yǔ)1．?dāng)?shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線是模塊間運(yùn)行數(shù)據(jù)的通道，即所謂的信息高速公路。數(shù)據(jù)總線可以實(shí)現(xiàn)在一條數(shù)據(jù)線上傳遞的信號(hào)可以被多個(gè)系統(tǒng)（控制單元）共享，從而最大限度地提高系統(tǒng)整體效率，充分利用有限的資源。如果系統(tǒng)可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，則這樣的數(shù)據(jù)總線就稱之為雙向數(shù)據(jù)總線。2．CANCAN（ControllerAreaNetwork，控制局域網(wǎng)），是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。3．局域網(wǎng)在一個(gè)有限區(qū)域內(nèi)連接的計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)稱為局域網(wǎng)。一般這個(gè)區(qū)域具有特定的職能，通過(guò)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的資源共享和信息通信。2023/12/10154．現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線（FieldBus）是在工業(yè)過(guò)程控制和生產(chǎn)自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的一種網(wǎng)絡(luò)體系，是在過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)安裝在控制室先進(jìn)自動(dòng)化裝置中的一種串行數(shù)字通信鏈路。5．多路傳輸多路傳輸用SWS（SmartWiringSystem）表示，是指在同一通道或線路上同時(shí)傳輸多條信息。事實(shí)上，數(shù)據(jù)信息是依次傳輸?shù)?，但速度非常快，似乎就是同時(shí)傳輸?shù)摹?．模塊/節(jié)點(diǎn)模塊就是一種電子裝置。簡(jiǎn)單一點(diǎn)的如溫度和壓力傳感器，復(fù)雜的如計(jì)算機(jī)（微處理器）。傳感器是一個(gè)模塊裝置，根據(jù)溫度和壓力的不同產(chǎn)生不同的電壓信號(hào)，這些電壓信號(hào)在計(jì)算機(jī)的輸入接口被轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)。在計(jì)算機(jī)多路傳輸系統(tǒng)中一些簡(jiǎn)單的模塊被稱為節(jié)點(diǎn)。2023/12/10167．網(wǎng)絡(luò)為了實(shí)現(xiàn)信息共享而把多條數(shù)據(jù)總線連在一起，或者把數(shù)據(jù)總線和模塊當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng)。從物理意義上講，汽車(chē)上許多模塊和數(shù)據(jù)總線距離很近，因此被稱之為L(zhǎng)AN（局域網(wǎng)）。8．網(wǎng)關(guān)因?yàn)槠?chē)上往往不只使用一種總線和網(wǎng)絡(luò)，所以必須用一種方法達(dá)到信息共享，而不產(chǎn)生協(xié)議間的沖突。例如，車(chē)門(mén)打開(kāi)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊也許需要被喚醒。為了使采用不同協(xié)議及速度的數(shù)據(jù)總線間實(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)數(shù)據(jù)傳輸，必須要用一種特殊功能的計(jì)算機(jī)，這種計(jì)算機(jī)就叫做網(wǎng)關(guān)。9．幀為了可靠地傳輸數(shù)據(jù)，通常將原始數(shù)據(jù)分割成一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)單元，這就是數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯卧?，稱為幀。2023/12/10171.3車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信協(xié)議1.3.1通信協(xié)議概述通信協(xié)議是指通信雙方控制信息交換規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)、約定的集合，即指數(shù)據(jù)在總線上的傳輸規(guī)則。簡(jiǎn)單地說(shuō)，兩個(gè)實(shí)體要想成功地通信，它們必須“說(shuō)同樣的語(yǔ)言”，并按既定控制法則來(lái)保證相互的配合。通信協(xié)議的種類(lèi)繁多，可分為如下幾類(lèi)。①在一個(gè)簡(jiǎn)單的通信協(xié)議中，模塊不分主從，根據(jù)規(guī)定的優(yōu)先規(guī)則，模塊間相互傳遞信息，并且都知道該接收什么信息。②一個(gè)模塊是主模塊，其他則為從屬模塊，根據(jù)優(yōu)先規(guī)則，主模塊決定哪個(gè)從屬模塊發(fā)信息以及何時(shí)發(fā)送信息。③所有的模塊都像旋轉(zhuǎn)木馬上的騎馬人，一個(gè)上面有“免費(fèi)券”掛環(huán)的轉(zhuǎn)圈繞著他們旋轉(zhuǎn)。當(dāng)一個(gè)模塊有了有用的信息，它便抓住掛環(huán)掛上這條信息，任何一個(gè)需要這條信息的模塊都可以從掛環(huán)上取下這條信息。④通信協(xié)議中有個(gè)仲裁系統(tǒng)，通常這個(gè)系統(tǒng)按照每條信息的數(shù)字拼法為各數(shù)據(jù)傳輸設(shè)定優(yōu)先規(guī)則。2023/12/10181.3.2接口與實(shí)體接口是為兩個(gè)系統(tǒng)、設(shè)備或部件之間連接服務(wù)的數(shù)據(jù)流穿越的界面。計(jì)算機(jī)通信接口由設(shè)備（或部件）和說(shuō)明組成，一般包括4個(gè)方面內(nèi)容：物理、電氣、邏輯和過(guò)程。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，不同系統(tǒng)中的實(shí)體需要通信。一般來(lái)說(shuō)，實(shí)體是能夠發(fā)送或接收信息的東西，而系統(tǒng)是包含一個(gè)或多個(gè)實(shí)體的物理物體。實(shí)體包括用戶應(yīng)用程序、文件傳送程序包、進(jìn)程、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、電子郵件設(shè)施及終端等。系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、終端設(shè)備和遙感裝置等。2023/12/10191.3.3協(xié)議要素及其功能1．協(xié)議的3要素（1）語(yǔ)法確定通信雙方之間“如何講”，由邏輯說(shuō)明構(gòu)成，對(duì)信息或報(bào)文中各字段進(jìn)行格式化，說(shuō)明報(bào)頭（或標(biāo)題）字段、命令和應(yīng)答的結(jié)構(gòu)。（2）語(yǔ)義確定通信雙方之間“講什么”，由過(guò)程說(shuō)明構(gòu)成，對(duì)發(fā)布請(qǐng)求、執(zhí)行動(dòng)作以及返回應(yīng)答予以解釋，并確定用于協(xié)調(diào)和差錯(cuò)處理的控制信息。（3）定時(shí)規(guī)則指出事件的順序以及速度匹配、排序。2023/12/10202．協(xié)議的功能協(xié)議的功能是控制并指導(dǎo)兩個(gè)對(duì)話實(shí)體的對(duì)話過(guò)程，發(fā)現(xiàn)對(duì)話過(guò)程中出現(xiàn)的差錯(cuò)并確定處理策略。具體說(shuō)來(lái)，每個(gè)協(xié)議都是具有針對(duì)性的，用于特定的目的，所以各協(xié)議的功能是不一樣的；但是還有一些公共的功能是大多數(shù)協(xié)議都具有的。這些功能包括以下4個(gè)方面。（1）差錯(cuò)檢測(cè)和糾正（2）分塊和重裝（3）排序（4）流量控制2023/12/10211.3.4協(xié)議的類(lèi)型協(xié)議可根據(jù)其不同特性進(jìn)行分類(lèi)，可分為直接型/間接型、單體型/結(jié)構(gòu)化型、對(duì)稱型/不對(duì)稱型、標(biāo)準(zhǔn)型/非標(biāo)準(zhǔn)型等。1．直接型/間接型兩個(gè)實(shí)體間的通信，可以是直接的或間接的。例如，兩個(gè)系統(tǒng)若共享一個(gè)點(diǎn)—點(diǎn)鏈路，那么這些系統(tǒng)中的實(shí)體就可以直接通信。此時(shí)數(shù)據(jù)和控制信息直接在實(shí)體間傳遞而無(wú)任何中間的信息處理裝置，所需要的協(xié)議屬于直接型。2．單體型/結(jié)構(gòu)化型在兩個(gè)實(shí)體間通信任務(wù)比較簡(jiǎn)單的情況下，采用單一協(xié)議來(lái)控制通信，這種協(xié)議被稱為單體型協(xié)議。面臨復(fù)雜的情況時(shí)，可采用結(jié)構(gòu)化型協(xié)議，即以展示為層次或分層結(jié)構(gòu)的協(xié)議集合來(lái)代替單體型協(xié)議。2023/12/10223．對(duì)稱型/不對(duì)稱型大部分的協(xié)議屬于對(duì)稱型，即它們關(guān)聯(lián)于同等的實(shí)體之間通信。不對(duì)稱的協(xié)議可以是交換邏輯的要求（例如，一個(gè)用戶進(jìn)程和一個(gè)服務(wù)進(jìn)程），或者是為了盡可能使實(shí)體或系統(tǒng)保持簡(jiǎn)單。4．標(biāo)準(zhǔn)型/非標(biāo)準(zhǔn)型一個(gè)部門(mén)或者一個(gè)國(guó)家都希望制定標(biāo)準(zhǔn)型協(xié)議，促進(jìn)組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布處理系統(tǒng)。非標(biāo)準(zhǔn)型協(xié)議一般都是發(fā)展中的產(chǎn)物，或者為特定通信環(huán)境所設(shè)計(jì)。2023/12/10231.3.5常用的通信協(xié)議1．常用通信協(xié)議形式常用通信協(xié)議包括CAN、BASICCAN、ABWS、VAN、HBCC、PALMENT、DLCS、CCD等類(lèi)型。2．車(chē)載網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際上眾多知名汽車(chē)公司早在20世紀(jì)80年代就積極致力于汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究及應(yīng)用，迄今為止，已有多種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。目前存在的多種汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，其側(cè)重的功能有所不同。按系統(tǒng)的復(fù)雜程度、信息量、必要的動(dòng)作響應(yīng)速度、可靠性要求等將多路傳輸系統(tǒng)分為低速（A）、中速（B）、高速（C）3類(lèi)。2023/12/1024小結(jié)本章簡(jiǎn)單介紹了車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作用、優(yōu)點(diǎn)和目前的使用情況；汽車(chē)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在汽車(chē)上的應(yīng)用和車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用術(shù)語(yǔ)；車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信協(xié)議等。本單元應(yīng)著重掌握車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的定義、術(shù)語(yǔ)和應(yīng)用。2023/12/1025第2章常用車(chē)載網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)2023/12/10262.1CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線具有十分優(yōu)越的特點(diǎn)，諸如低成本，極高的總線利用率，較遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)傳輸距離（可達(dá)10km），較高的數(shù)據(jù)傳輸速率（可達(dá)1Mbit/s），可根據(jù)信息的ID決定接收或屏蔽該信息，可靠的錯(cuò)誤處理和檢錯(cuò)機(jī)制，發(fā)送的信息遭到破壞之后可自動(dòng)重發(fā)，各控制單元在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)退出總線的功能，信息不包含原地址或目標(biāo)地址，僅用標(biāo)志符來(lái)指示功能信息和優(yōu)先級(jí)信息。2023/12/10272.1.1CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的構(gòu)成CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)由控制器、收發(fā)器、兩個(gè)數(shù)據(jù)傳輸終端和兩條數(shù)據(jù)傳輸線組成。CAN數(shù)據(jù)總線組成2023/12/10281．CAN控制器和CAN收發(fā)器每一個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)上都接有一個(gè)控制單元，每一控制單元中均設(shè)有一個(gè)CAN控制器和一個(gè)CAN收發(fā)器。產(chǎn)生數(shù)據(jù)的單元被稱為數(shù)據(jù)的發(fā)送器，此單元保持作為數(shù)據(jù)發(fā)送器直到總線產(chǎn)生出現(xiàn)空閑或此單元失去仲裁為止。2．?dāng)?shù)據(jù)傳輸終端CAN有數(shù)據(jù)發(fā)送和接收兩端，兩端都接一個(gè)120

的電阻器，連接在雙絞線的兩端，數(shù)據(jù)傳輸終端上的電阻器可防止數(shù)據(jù)在傳輸線終端被反射并以回聲的形式返回，影響數(shù)據(jù)的正確傳送。2023/12/10293．?dāng)?shù)據(jù)傳輸線汽車(chē)上CAN數(shù)據(jù)傳輸線大都是雙絞線，分為CAN高位數(shù)據(jù)線和低位數(shù)據(jù)線，這種結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)能夠同時(shí)讀寫(xiě)總線。纏線在一起的數(shù)據(jù)傳輸線2023/12/10302.1.2CAN數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳輸CAN數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳輸像一個(gè)電話會(huì)議。一個(gè)電話用戶（控制單元）將數(shù)據(jù)“講入”網(wǎng)絡(luò)中，其他用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)“接聽(tīng)”這個(gè)數(shù)據(jù)，對(duì)于這個(gè)數(shù)據(jù)感興趣的控制單元就會(huì)利用數(shù)據(jù)，而其他控制單元?jiǎng)t選擇忽略。在該網(wǎng)絡(luò)中，任一控制單元都既可發(fā)送數(shù)據(jù)，又可接收數(shù)據(jù)。CAN數(shù)據(jù)總線在極短的時(shí)間內(nèi)，在各控制單元間傳遞數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由多位構(gòu)成，位數(shù)的多少由數(shù)據(jù)幀的大小決定。2023/12/1031CAN數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳輸2023/12/10322.1.3CAN數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類(lèi)型CAN數(shù)據(jù)總線所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯(cuò)誤幀和過(guò)載幀4種類(lèi)型。1．?dāng)?shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀的功能是將數(shù)據(jù)從發(fā)送器傳到接收器。數(shù)據(jù)幀的組成2023/12/10332．遠(yuǎn)程幀遠(yuǎn)程幀的功能是將數(shù)據(jù)請(qǐng)求從發(fā)送器傳到接收器。通過(guò)發(fā)送遠(yuǎn)程幀，作為某數(shù)據(jù)接收器的控制單元會(huì)對(duì)不同的數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行初始化設(shè)置。遠(yuǎn)程幀由開(kāi)始域、仲裁域、控制域、安全域、應(yīng)答域和結(jié)束域6個(gè)不同的域組成。3．錯(cuò)誤幀錯(cuò)誤幀的功能是對(duì)所發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)、錯(cuò)誤標(biāo)定及錯(cuò)誤自檢。錯(cuò)誤幀由兩個(gè)不同的域組成，第1個(gè)域?yàn)椴煌刂茊卧峁╁e(cuò)誤標(biāo)志的疊加，第2個(gè)域是錯(cuò)誤界定符。錯(cuò)誤標(biāo)志包括主動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志和被動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志兩種形式。2023/12/10344．過(guò)載幀接收器在電路尚未準(zhǔn)備好或在間歇域期間檢測(cè)到一個(gè)“顯性”位時(shí)，會(huì)發(fā)送過(guò)載幀，以延遲數(shù)據(jù)的傳送。過(guò)載幀包括過(guò)載標(biāo)志和過(guò)載界定符兩個(gè)域。5．幀間空間數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀與其前面幀的隔離是通過(guò)幀間空間實(shí)現(xiàn)的，無(wú)論其前面的幀為何類(lèi)型。所不同的是過(guò)載幀與錯(cuò)誤幀之前沒(méi)有幀間空間，多個(gè)過(guò)載幀之間也不是由幀間空間隔離的。幀間空間包括間歇域和總線空閑的域。如果“錯(cuò)誤被動(dòng)”的控制單元已作為前一數(shù)據(jù)的發(fā)送器時(shí)，則其幀間空間除了間歇域、總線空閑域外，還包括掛起傳送域。間歇域包括3個(gè)“隱性”位，間歇期間所有的控制單元均不允許傳送數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀，唯一要做的是標(biāo)志一個(gè)過(guò)載條件。2023/12/10352.1.4車(chē)用電控單元數(shù)據(jù)的發(fā)送除了命令和請(qǐng)求信息外，汽車(chē)的一些基本狀態(tài)信息（如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車(chē)輪轉(zhuǎn)速、冷卻水溫度等）是大部分控制單元必須獲取的數(shù)據(jù)，控制單元采用廣播式向總線發(fā)送。如果在同一時(shí)刻所有控制單元都向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，將發(fā)生總線數(shù)據(jù)沖突，此時(shí)，CAN協(xié)議提出用標(biāo)識(shí)符識(shí)別數(shù)據(jù)優(yōu)先權(quán)的總線仲裁。2023/12/10362.1.5CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的協(xié)議1．CAN協(xié)議的概述CAN協(xié)議包括OSI（開(kāi)放系統(tǒng)的互連）參考模型的傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層及物理層的協(xié)議。CAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2023/12/10372．CAN協(xié)議的特點(diǎn)①多主通信。②報(bào)文的發(fā)出。③系統(tǒng)的靈活性。④通信速度。⑤可要求遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)。⑥錯(cuò)誤檢測(cè)功能、錯(cuò)誤通知功能、錯(cuò)誤還原功能。⑦故障的界定。⑧連接。2023/12/10383．CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的物理層物理層是通信網(wǎng)絡(luò)的底層，它統(tǒng)一傳輸介質(zhì)的特征（導(dǎo)線、光纖或無(wú)線載體），有時(shí)包括連接裝置，并確定電壓、電平信號(hào)、介質(zhì)的電子特性（雙絞型互補(bǔ)數(shù)據(jù)對(duì)）。CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)物理層表現(xiàn)為兩種，高速CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)物理層（適用速率為250kbit/s～1Mbit/s）和低速CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)容錯(cuò)物理層（適用速率不超過(guò)125kbit/s）。2023/12/10392.1.6低速車(chē)身控制系統(tǒng)實(shí)施高速的CAN協(xié)議低速（小于125kbit/s）車(chē)身控制系統(tǒng)主要指汽車(chē)燈光、刮水器、電動(dòng)窗、后視鏡、中央門(mén)鎖、加熱-通風(fēng)-空調(diào)以及其他低速數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)。SLIOCAN技術(shù)應(yīng)用于汽車(chē)車(chē)身控制系統(tǒng)，一般可在40kbit/s位速率下操作，需要增速時(shí)也可擴(kuò)展至125kbit/s。2023/12/10402.2LIN系統(tǒng)2.2.1LIN的發(fā)展LIN局域互連網(wǎng)絡(luò)是由Audi、BMW、Daimler-Chrysler、Motorola、VolcanoCommunicationsTechnologies（VCT）、Volkswagen和Volvo等公司和部門(mén)（LIN聯(lián)合體）提出的一個(gè)汽車(chē)底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其目的是給出一個(gè)價(jià)格低廉、性能可靠的低速網(wǎng)，在汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)中作為低端網(wǎng)絡(luò)的通用協(xié)議，并逐漸取代目前各種各樣的低端總線系統(tǒng)。2023/12/10412.2.2LIN的應(yīng)用引入LIN協(xié)議后，幾乎所有電控單元和它們的傳感器和執(zhí)行器之間的連接，都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)多路傳輸了。由于建立了一個(gè)連接傳感器/執(zhí)行器與電控單元的二級(jí)網(wǎng)絡(luò)，原來(lái)CAN網(wǎng)絡(luò)中的次級(jí)組將會(huì)取消。采用LIN網(wǎng)絡(luò)的CAN系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2023/12/1042LIN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2023/12/10432.2.3LIN的結(jié)構(gòu)與協(xié)議LIN協(xié)議在同一總線上的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)量為16，系統(tǒng)中兩個(gè)電控單元之間的最大距離為40m。1．傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)即LIN信號(hào)傳輸?shù)奈镔|(zhì)載體或者非物質(zhì)載體，這個(gè)在LIN標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有強(qiáng)制規(guī)定。LIN網(wǎng)絡(luò)一般使用一根單獨(dú)的銅線作為傳輸介質(zhì)。2．節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)一個(gè)LIN電控單元擁有一個(gè)統(tǒng)一的接口（LIN標(biāo)準(zhǔn)），以便與其他LIN電控單元之間進(jìn)行信息數(shù)據(jù)處理。這種標(biāo)準(zhǔn)的接口需要滿足嚴(yán)格的成本要求，所以它必須在現(xiàn)有微控制器中使用標(biāo)準(zhǔn)單位，基本單位為UART（通用異步接收/發(fā)送裝置）。2023/12/10443．幀結(jié)構(gòu)一個(gè)LIN幀由字節(jié)間分隔開(kāi)的一系列字節(jié)組成。異步中斷域標(biāo)志著LIN幀的開(kāi)始，它通過(guò)LIN網(wǎng)的主節(jié)點(diǎn)發(fā)出，并且支持所有LIN節(jié)點(diǎn)自動(dòng)適應(yīng)總線的速度。異步域使得所有總線上的LIN節(jié)點(diǎn)異步。LIN幀的結(jié)構(gòu)2023/12/10454．傳輸模式一個(gè)LIN電控單元所使用的傳輸方式與CAN網(wǎng)電控單元所使用的傳輸方式是相同的，都包括定時(shí)傳輸模式，事件傳輸模式和混合模式3種。定時(shí)傳輸模式和事件傳輸模式相混合為混合傳輸模式。LIN網(wǎng)傳輸-DATA數(shù)據(jù)從主控制器到執(zhí)行器（單個(gè)）2023/12/1046LIN網(wǎng)傳輸-DATA數(shù)據(jù)從主控制器到執(zhí)行器（多個(gè)）LIN網(wǎng)傳輸-DATA數(shù)據(jù)從執(zhí)行器（多個(gè)）到主控制器2023/12/10475．進(jìn)入傳輸介質(zhì)LIN電控單元進(jìn)入傳輸介質(zhì)有隨機(jī)方式和異步方式兩種，這表明這種進(jìn)入可以根據(jù)需要和執(zhí)行本地命令而隨時(shí)進(jìn)行。LIN節(jié)點(diǎn)不可能根據(jù)本地命令進(jìn)入LIN網(wǎng)絡(luò)。為了能夠達(dá)成連接，它們必須事先獲得LIN主節(jié)點(diǎn)的邀請(qǐng)，而這是需要通過(guò)一個(gè)中介的。6．服務(wù)LIN電控單元有3項(xiàng)通信服務(wù)：發(fā)散模式的數(shù)據(jù)寫(xiě)入（一個(gè)制造者向多個(gè)使用者發(fā)出數(shù)據(jù)），數(shù)據(jù)請(qǐng)求（一個(gè)使用者向制造者的數(shù)據(jù)請(qǐng)求）和即時(shí)回復(fù)（立即回復(fù)一個(gè)請(qǐng)求）。這些服務(wù)允許單一總線/多支線策略（發(fā)散和請(qǐng)求/回復(fù)）的使用。2023/12/10482.3VAN系統(tǒng)VAN（VehicleAreaNetwork，車(chē)輛局域網(wǎng)），是由標(biāo)致、雪鐵龍、雷諾公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)研制的，它主要應(yīng)用于車(chē)身電器設(shè)備的控制。VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)協(xié)議是一種只需要中等通信速率的通信協(xié)議，適用于車(chē)身功能和車(chē)輛舒適性功能的管理。VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)協(xié)議的OSI模型分層2023/12/10492.3.2VAN的結(jié)構(gòu)1．典型的VAN結(jié)構(gòu)VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)協(xié)議的研發(fā)是出于連接各個(gè)復(fù)雜通信系統(tǒng)的目的，同時(shí)也是為了使簡(jiǎn)單元件和支線連接成總線，以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)墓?jié)奏。VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)2023/12/10502．拓?fù)渫負(fù)湟簿褪荲AN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)協(xié)議所允許的各個(gè)電腦之間的排列方式。VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)拓?fù)?023/12/10514．節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)一個(gè)VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)電控單元擁有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口（VAN標(biāo)準(zhǔn)），以便于與其他VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)電控單元之間進(jìn)行信息數(shù)據(jù)處理。VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)2023/12/10525．幀結(jié)構(gòu)一個(gè)VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的幀由9個(gè)域組成。VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)2023/12/10536．傳輸模式VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)擁有3種可行的傳輸模式，定時(shí)傳輸模式、事件傳輸模式、混合模式。7．進(jìn)入傳輸介質(zhì)VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)電控單元進(jìn)入傳輸介質(zhì)依靠隨機(jī)方式和異步方式，這表明這種進(jìn)入可以根據(jù)需要和執(zhí)行的本地命令隨時(shí)進(jìn)行。8．服務(wù)VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)電控單元擁有4項(xiàng)通信服務(wù)：①用發(fā)散模式寫(xiě)入數(shù)據(jù)（將數(shù)據(jù)從一個(gè)數(shù)據(jù)制造者發(fā)往多個(gè)數(shù)據(jù)使用者），不在幀內(nèi)簽收回復(fù)。②用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式寫(xiě)入數(shù)據(jù)（將數(shù)據(jù)從一個(gè)數(shù)據(jù)制造者發(fā)往一個(gè)確切的數(shù)據(jù)使用者），在幀內(nèi)采用簽收回復(fù)。③數(shù)據(jù)請(qǐng)求（一個(gè)數(shù)據(jù)使用者向一個(gè)數(shù)據(jù)制造者發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求）。④幀中的回應(yīng)（在同一幀中對(duì)一個(gè)請(qǐng)求的回應(yīng)）或者是滯后回應(yīng)（如果數(shù)據(jù)制造者沒(méi)有在提出請(qǐng)求時(shí)馬上回應(yīng)）。2023/12/10549．VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)簽收回復(fù)VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的簽收回復(fù)是由數(shù)據(jù)發(fā)送者激活和實(shí)現(xiàn)的。如果最后一個(gè)請(qǐng)求與一個(gè)確切的電控單元相連接（“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”模式），它將激活簽收回復(fù)命令。在這種情況下，單一電控單元將會(huì)檢測(cè)幀的格式是否正確，以及回應(yīng)一個(gè)發(fā)給它的信息（識(shí)別域?qū)⑦M(jìn)行核實(shí)），以產(chǎn)生一個(gè)對(duì)這個(gè)幀的回復(fù)；沒(méi)有涉及此交換的其他電控單元?jiǎng)t不應(yīng)該產(chǎn)生回復(fù)。相反的，如果這最后一個(gè)請(qǐng)求與幾個(gè)電控單元或網(wǎng)絡(luò)中的電控單元整體相連接，它將取消回復(fù)命令。2023/12/10552.3.3VAN的物理層1．互補(bǔ)數(shù)據(jù)對(duì)VAN的物理層由互補(bǔ)數(shù)據(jù)對(duì)組成（通信介質(zhì)是銅線），其兩條線分別叫做DATA和DATAB。在DATA線和DATAB線上同時(shí)傳送信息，DATA上傳送的信息和DATAB上傳送的信息正好是相反的互補(bǔ)數(shù)據(jù)對(duì)。VAN互補(bǔ)數(shù)據(jù)對(duì)干擾的消除2023/12/10562．電壓水平VAN互補(bǔ)數(shù)據(jù)對(duì)的電壓水平是統(tǒng)一的。VAN互補(bǔ)數(shù)據(jù)對(duì)的信號(hào)形式2023/12/10573．診斷VAN的物理層具備容錯(cuò)能力，它有3個(gè)比較器，用它們來(lái)將DATA和DATAB的電壓與參照電壓進(jìn)行比較，以確定是否存在故障。4．休眠/喚醒VAN的物理層有管理VAN數(shù)據(jù)總線的休眠/喚醒機(jī)制。為實(shí)現(xiàn)這種機(jī)制，VAN數(shù)據(jù)總線的線路接口提供3個(gè)主要接頭，以便完成以下功能：主導(dǎo)由乘車(chē)者操作引起的網(wǎng)絡(luò)喚醒（如車(chē)輛解鎖）；檢測(cè)由另一個(gè)電腦造成的網(wǎng)絡(luò)喚醒和允許正常功能運(yùn)行；車(chē)輛從休眠狀態(tài)解除情況下，再次轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。2023/12/10582.4LAN系統(tǒng)2.4.1LAN的特點(diǎn)LAN（In-VehicleLocalAreaNetwork，車(chē)載區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）的產(chǎn)生與CAN相似，主要是為了方便車(chē)載各電控單元間進(jìn)行的各種數(shù)據(jù)交換，以達(dá)到對(duì)汽車(chē)性能的精確、高速控制和減少配線的目的。LAN主要取決于3個(gè)因素：傳輸介質(zhì)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議（MAC），其中傳輸介質(zhì)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是主要的技術(shù)選擇，它們?cè)诤艽蟪潭壬蠜Q定了可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類(lèi)型、通信速度、效率以及網(wǎng)絡(luò)提供的應(yīng)用種類(lèi)。2023/12/10591．LAN的傳輸介質(zhì)最常見(jiàn)的LAN的類(lèi)型是采用同軸電纜的總線型/樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然也可以選擇采用雙絞線、同軸電纜甚至光纖的環(huán)形網(wǎng)。LAN的傳輸速率為1Mbit/s～20Mbit/s，足以滿足大部分的應(yīng)用要求，并且允許相當(dāng)多的設(shè)備共享網(wǎng)絡(luò)。2．LAN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)LAN常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有3種：星形、環(huán)形、總線型/樹(shù)形。2023/12/1060星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2023/12/1061環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2023/12/10623．介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議LAN的標(biāo)準(zhǔn)由美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）于1980年2月成立的專門(mén)研究局域網(wǎng)技術(shù)并制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)委員會(huì)（IEEE802委員會(huì)）制定，其標(biāo)準(zhǔn)稱為1EEE802標(biāo)準(zhǔn)。局域網(wǎng)的目的是使某一區(qū)域內(nèi)大量的數(shù)據(jù)處理、通信設(shè)備相互連接，局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并未采用物理上完全連接的方式，而是通過(guò)共享傳輸介質(zhì)（環(huán)形、總線型/樹(shù)形）或轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（星形）實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于共享傳輸介質(zhì)的方案，需要一套分布邏輯以控制各連網(wǎng)設(shè)備對(duì)傳輸介質(zhì)的訪問(wèn)，這就是介質(zhì)訪問(wèn)控制（MediumAccessControl，MAC）。當(dāng)傳輸介質(zhì)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選定后，局域網(wǎng)的性能就主要取決于MAC。2023/12/10632.4.2LAN的應(yīng)用如豐田公司在汽車(chē)上配置了由5個(gè)ECU組成的LAN系統(tǒng)，在LAN系統(tǒng)中采用了通信和驅(qū)動(dòng)器/接收器IC，并用一根帶屏蔽的雙絞線電纜作為通信總線，通信總線在車(chē)內(nèi)布成環(huán)形，將5個(gè)ECU當(dāng)作節(jié)點(diǎn)與其相連接。汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)圖2023/12/10642.5MOST數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)2.5.1MOST的發(fā)展MOST是媒體信息傳送的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)采用MOST，不僅可以減輕連接各部件的線束的質(zhì)量、降低噪聲，而且可以減輕系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)人員的負(fù)擔(dān)，最終在用戶處實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備的集中控制。2023/12/10652.5.2MOST的結(jié)構(gòu)1．MOST節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)MOST網(wǎng)絡(luò)可以連接基于不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部實(shí)現(xiàn)技術(shù)的節(jié)點(diǎn)。MOST節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)模型2023/12/10662．MOST設(shè)備連接到MOST上的任何應(yīng)用層部分都是MOST設(shè)備。MOST設(shè)備的邏輯結(jié)構(gòu)2023/12/10672.5.3MOST在汽車(chē)上的應(yīng)用汽車(chē)行業(yè)已經(jīng)把MOST技術(shù)作為將來(lái)汽車(chē)上多媒體系統(tǒng)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。MOST網(wǎng)絡(luò)在汽車(chē)多媒體系統(tǒng)的應(yīng)用2023/12/1068AudiA8使用的MOST網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2023/12/10692.5.4光纖1．光纖的功能光纖的功能是將在某一控制單元發(fā)射器內(nèi)產(chǎn)生的光波傳送到另一控制單元的接收器?！窆獠ㄊ侵本€傳播的，且不可彎曲，但光波在光纖內(nèi)必須以彎曲的形式傳播?！癜l(fā)射器與接收器之間的距離可以達(dá)到數(shù)米遠(yuǎn)?！駲C(jī)械應(yīng)力作用（如振動(dòng)、安裝等）不應(yīng)損壞光纖。●在車(chē)內(nèi)溫度劇烈變化時(shí)應(yīng)能保證光纖的功能。2023/12/1070光纖的功能2023/12/10712．光纖的結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)2023/12/10723．光纖端面為了能使傳輸過(guò)程中的損失盡量小，光纖的端面應(yīng)光滑、垂直、潔凈。光纖的端面2023/12/10734．光纖的插頭為了能將光纖連接到控制單元上，需要使用一種專用插頭。光纖的插頭2023/12/10745．光纖的防彎折裝置光纖的防彎折裝置2023/12/10752.6車(chē)載藍(lán)牙系統(tǒng)2.6.1藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展藍(lán)牙技術(shù)是1998年5月5家世界著名的大公司—愛(ài)立信、諾基亞、東芝、IBM和英特爾聯(lián)合宣布的一項(xiàng)技術(shù)，其實(shí)質(zhì)內(nèi)容是建立通用的無(wú)線電空中接口及其控制軟件的公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)，使通信和計(jì)算機(jī)進(jìn)一步結(jié)合，使不同廠家生產(chǎn)的便攜式設(shè)備在沒(méi)有電線或電纜相互連接的情況下，能在近距離范圍內(nèi)具有互用、相互操作的性能。2023/12/10762.6.2藍(lán)牙技術(shù)在汽車(chē)上的應(yīng)用1．藍(lán)牙技術(shù)在汽車(chē)上的應(yīng)用①當(dāng)汽車(chē)進(jìn)入服務(wù)站時(shí)，它的藍(lán)牙站和服務(wù)站主計(jì)算機(jī)建立連接，它和汽車(chē)計(jì)算機(jī)通過(guò)蜂窩電話系統(tǒng)交換信息。②服務(wù)站主計(jì)算機(jī)提醒服務(wù)人員分配任務(wù)，同時(shí)他的PC和汽車(chē)建立連接，并下載一些需要的信息。③服務(wù)人員在其PC上獲得必要的工作指示，當(dāng)給汽車(chē)服務(wù)時(shí)，他可通過(guò)PC控制和調(diào)節(jié)一些功能，如燈、窗戶、空氣、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)等，也可為任何電子控制單元下載最新版本的軟件。2023/12/10772．汽車(chē)中的藍(lán)牙網(wǎng)在汽車(chē)?yán)?，每個(gè)門(mén)、前座和操縱輪都有靈活的電纜，而這些靈活的電纜常常會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。這里可以在小范圍內(nèi)采用無(wú)線電纜延伸器。汽車(chē)中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?023/12/10783．藍(lán)牙技術(shù)的前景在汽車(chē)工業(yè)中把藍(lán)牙技術(shù)用做CAN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，將使汽車(chē)具有更高的無(wú)線接口能力，從而具有更廣闊的市場(chǎng)前景。藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用2023/12/10792.6.3車(chē)載藍(lán)牙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理1．結(jié)構(gòu)車(chē)載藍(lán)牙系統(tǒng)的短距離無(wú)線電收發(fā)器（發(fā)射器和接收器）直接安裝在所選用的移動(dòng)裝置內(nèi)或集成在適配器（如PC卡、USB等）內(nèi)。藍(lán)牙模塊和1元硬幣比較2023/12/10802．?dāng)?shù)據(jù)傳輸藍(lán)牙系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)線電波的方式，其頻率為2.40GHz～2.48GHz。車(chē)載藍(lán)牙系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)1Mbit/s，可同時(shí)傳送3個(gè)語(yǔ)音通道的信號(hào)。3．?dāng)?shù)據(jù)安全性在藍(lán)牙技術(shù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，生產(chǎn)廠家非常重視對(duì)傳送數(shù)據(jù)的保護(hù)，如數(shù)據(jù)的處理和防竊聽(tīng)。數(shù)據(jù)是用128位長(zhǎng)的電碼來(lái)編制代碼的，接收器的真實(shí)性也由一個(gè)128位電碼來(lái)校驗(yàn)，這時(shí)各裝置用一個(gè)密碼來(lái)彼此識(shí)別。2023/12/10814．藍(lán)牙裝置間的適配如果兩個(gè)藍(lán)牙裝置相遇，它們之間會(huì)自動(dòng)建立起聯(lián)系。這種聯(lián)系在建立前，須輸入PIN來(lái)進(jìn)行兩裝置間的適配（只能進(jìn)行一次），在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生無(wú)線微元（Piconet），從而能夠使裝置協(xié)調(diào)工作。5．藍(lán)牙系統(tǒng)的診斷藍(lán)牙系統(tǒng)在診斷時(shí)用的是主控單元的地址碼。例如，在AudiA803年型的車(chē)上，電話/Telematik控制單元J526就是藍(lán)牙主控裝置，其中電話地址碼為77，緊急呼叫模塊地址碼為75。電話聽(tīng)筒和J526之間的藍(lán)牙總線連接是通過(guò)檢查藍(lán)牙天線來(lái)進(jìn)行監(jiān)控的。如果天線接線斷路，故障存儲(chǔ)器內(nèi)會(huì)記錄故障為藍(lán)牙天線無(wú)信號(hào)/無(wú)法通信。2023/12/1082小結(jié)本章介紹了常用車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，包括CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)、LIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)、VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)、LAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)、MOST數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)、車(chē)載藍(lán)牙系統(tǒng)等，其中，要求重點(diǎn)掌握CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。2023/12/1083第3章大眾車(chē)系車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢修2023/12/10843.1認(rèn)識(shí)大眾車(chē)系CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)3.1.1大眾車(chē)系采用CAN數(shù)據(jù)總線的過(guò)程1997年，PASSAT的舒適系統(tǒng)上采用了傳輸速率為62.5kbit/s的CAN-BUS；1998年，PASSAT和Golf的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上增加了傳輸速率為500kbit/s的CAN數(shù)據(jù)總線；2000年，大眾公司在PASSAT和Golf上都采用了帶有網(wǎng)關(guān)的第2代CAN數(shù)據(jù)總線；2001年，大眾公司提高了CAN數(shù)據(jù)總線的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將舒適系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線的傳輸速率提高到100kbit/s，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳輸速率提高到500kbit/s；2002年，大眾集團(tuán)在新PQ24平臺(tái)上使用帶有車(chē)載網(wǎng)絡(luò)控制單元的第3代CAN數(shù)據(jù)總線；2003年，大眾集團(tuán)在新PQ35平臺(tái)上使用5重結(jié)構(gòu)的CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，并且出現(xiàn)了單線的LIN數(shù)據(jù)總線。2023/12/10853.1.2大眾車(chē)系CAN網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型大眾汽車(chē)的CAN總線系統(tǒng)設(shè)定為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)這5個(gè)局域網(wǎng)。CAN系統(tǒng)的5個(gè)子系統(tǒng)2023/12/10863.1.3驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線由15號(hào)線激活，采用雙線式數(shù)據(jù)總線，其傳輸速率為500kbit/s，所以也稱為高速CAN總線?？刂茊卧ㄟ^(guò)CAN驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線的CAN-H線和CAN-L線來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線的組成圖2023/12/10871．驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線的數(shù)據(jù)傳遞為了提高數(shù)據(jù)傳遞的可靠性，CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的兩條導(dǎo)線（雙絞線）分別用于不同數(shù)據(jù)的傳送，這兩條線分別稱為CAN-H線和CAN-L線。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線的信號(hào)波形2023/12/10882．驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線的信號(hào)處理控制單元是通過(guò)收發(fā)器連接到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線上的，收發(fā)器內(nèi)有一個(gè)接收器（差動(dòng)信號(hào)放大器），用于處理來(lái)自CAN-H線和CAN-L線的信號(hào)，除此以外還負(fù)責(zé)將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳至控制單元的CAN接收區(qū)。雙線信號(hào)中獲得信號(hào)電平波形圖2023/12/1089差動(dòng)信號(hào)放大器內(nèi)的信號(hào)處理2023/12/10903．驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線的信號(hào)抗干擾功能CAN-H信號(hào)和CAN-L信號(hào)經(jīng)過(guò)差動(dòng)信號(hào)放大器處理后，可最大限度地消除了干擾的影響。差動(dòng)信號(hào)放大器內(nèi)的抗干擾過(guò)濾2023/12/10914．驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線的負(fù)載電阻最初的數(shù)據(jù)總線的兩個(gè)末端有兩個(gè)終端電阻，而大眾車(chē)系使用的是分配式電阻，即發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元內(nèi)的“中央末端電阻”和其他控制單元內(nèi)的高歐姆電阻。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線負(fù)載電阻2023/12/10925．驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線的信號(hào)變化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線的信號(hào)變化由VAS5051的數(shù)字存儲(chǔ)式示波器（DSO）顯示。其中，DSO設(shè)置縱坐標(biāo)為0.5V/Div，橫坐標(biāo)為0.02ms/Div。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線的信號(hào)變化2023/12/10933.1.4舒適系統(tǒng)CAN總線舒適系統(tǒng)CAN總線由30號(hào)線激活，采用雙線式數(shù)據(jù)總線，CAN驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線的CAN-H線和CAN-L線來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其傳輸速率為100kbit/s，所以也稱為低速CAN總線。舒適系統(tǒng)CAN總線的組成圖2023/12/10941．舒適系統(tǒng)CAN總線的數(shù)據(jù)傳遞為了使低速舒適系統(tǒng)CAN總線抗干擾性強(qiáng)且電流消耗低，大眾車(chē)系使用了單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)器（功率放大器）。舒適系統(tǒng)CAN總線的CAN-H線和CAN-L線不是通過(guò)電阻相連的，而是彼此獨(dú)立作為電壓源來(lái)工作。舒適系統(tǒng)CAN總線的信號(hào)波形2023/12/10952．舒適系統(tǒng)CAN總線的數(shù)據(jù)傳遞舒適系統(tǒng)CAN總線工作原理與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線基本一樣。舒適系統(tǒng)CAN總線的信號(hào)處理2023/12/10963．舒適系統(tǒng)CAN總線的信號(hào)變化舒適系統(tǒng)CAN總線的信號(hào)變化由VAS5051的數(shù)字存儲(chǔ)式示波器（DSO）接收。其中，DSO設(shè)置縱坐標(biāo)為2V/Div，橫坐標(biāo)為0.1ms/Div。舒適系統(tǒng)CAN總線的信號(hào)變化2023/12/10974．舒適系統(tǒng)CAN總線的單線工作模式如果因斷路、短路或與蓄電池電壓相連而導(dǎo)致兩條CAN導(dǎo)線中的一條不工作了，那么就會(huì)切換到單線工作模式。舒適系統(tǒng)CAN總線工作在單線模式下的信號(hào)變化2023/12/10983.1.5網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)工作情況就像一個(gè)車(chē)輛換乘站。另外，網(wǎng)關(guān)還具有改變信息優(yōu)先級(jí)的功能。網(wǎng)關(guān)工作示意圖2023/12/10993.1.6診斷總線診斷總線用于診斷儀器和相應(yīng)控制單元之間的信息交換，它被用來(lái)代替原來(lái)的K線或者L線的功能。診斷總線通過(guò)網(wǎng)關(guān)連接各控制器2023/12/101003.1.7LIN數(shù)據(jù)總線汽車(chē)中的LIN（局域互連網(wǎng)絡(luò)）數(shù)據(jù)總線是指所有的控制單元都在一個(gè)系統(tǒng)總成內(nèi)，如發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、自動(dòng)變速器系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等。LIN數(shù)據(jù)總線是CAN數(shù)據(jù)總線的子網(wǎng)，它只有一根數(shù)據(jù)線，線截面為0.35mm2，且沒(méi)有屏蔽措施?？照{(diào)LIN系統(tǒng)圖2023/12/101013.1.8電源管理驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線通過(guò)15號(hào)端子（點(diǎn)火開(kāi)關(guān)）接通或關(guān)閉，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)才需要電流。舒適系統(tǒng)CAN總線由30號(hào)線供電，即一直處于準(zhǔn)備被驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。為了避免電瓶過(guò)快放電，有必要進(jìn)行電源管理。當(dāng)控制單元之間沒(méi)有信息交換時(shí)，舒適系統(tǒng)總線進(jìn)入睡眠模式（電流節(jié)約模式）。在睡眠模式下舒適系統(tǒng)總線只取用很小的電流（幾個(gè)毫安），需要時(shí)可通過(guò)如中央閉鎖、無(wú)線遠(yuǎn)程操作等自動(dòng)啟動(dòng)。2023/12/101023.1.9內(nèi)部故障管理控制單元內(nèi)部有錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器，一次發(fā)送失敗計(jì)數(shù)加8，一次接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)加1。當(dāng)累計(jì)超過(guò)127時(shí)，控制器不再允許發(fā)送信息，當(dāng)累計(jì)超過(guò)255時(shí)，控制器自動(dòng)與總線脫離。但是，控制器發(fā)送信息時(shí)，若沒(méi)有收到答復(fù)信號(hào)，控制器將重復(fù)發(fā)送，而接收錯(cuò)誤將不計(jì)數(shù)。2023/12/101033.1.10CAN網(wǎng)絡(luò)典型故障判斷1．CAN-L線斷路故障CAN-L線斷路故障2023/12/101042．CAN-H線斷路故障CAN-H線斷路故障2023/12/101053．CAN-L線與蓄電池正極短路故障CAN-L線與蓄電池正極短路故障2023/12/101064．CAN-L線搭鐵短路故障CAN-L線搭鐵短路故障2023/12/101075．CAN-L線與CAN-H線短路故障CAN-L線與CAN-H線短路故障2023/12/101086．CAN-L線與CAN-H線反接故障CAN-L線與CAN-H線反接故障2023/12/101093.2大眾波羅轎車(chē)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

波羅轎車(chē)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成1-收音機(jī)、無(wú)線電導(dǎo)航裝置2-前座乘客側(cè)車(chē)門(mén)控制單元3-活動(dòng)天窗調(diào)節(jié)控制單元4-右后車(chē)門(mén)控制單元5-儀表6-左后側(cè)車(chē)門(mén)控制單元7-駕駛員側(cè)車(chē)門(mén)控制單元8-帶網(wǎng)關(guān)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)控制單元9-發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元10-舒適系統(tǒng)中央控制單元11-自動(dòng)變速箱控制單元12-轉(zhuǎn)向輔助控制單元13-安全氣囊控制單元

14-自動(dòng)空調(diào)控制單元15-ABS控制單元2023/12/101103.2.1車(chē)載網(wǎng)絡(luò)控制單元車(chē)載網(wǎng)絡(luò)控制單元安裝于駕駛員側(cè)儀表板飾件后。由于裝備不同，控制單元具有的功能也不同，因此插座的位置也相應(yīng)不同。車(chē)載網(wǎng)絡(luò)控制單元2023/12/101111．負(fù)荷管理在行駛中，大量舒適性裝備和電熱器，如座椅加熱裝置、后窗加熱裝置、外后視鏡加熱和電子輔助加熱裝置等，會(huì)引起發(fā)電機(jī)過(guò)載，進(jìn)而導(dǎo)致蓄電池放電。這種現(xiàn)象尤其會(huì)出現(xiàn)在短途行車(chē)和冬季行駛時(shí)，以及時(shí)停時(shí)走和裝備過(guò)多的車(chē)輛中。考慮到短時(shí)間用電器的電流需求，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制單元的負(fù)荷管理系統(tǒng)會(huì)定期監(jiān)控蓄電池電壓。如果識(shí)別到車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中電壓不足，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制單元將會(huì)采取措施，以保持行駛能力及車(chē)輛重新啟動(dòng)能力。如果電壓降到12.2V以下，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制單元將控制用電器暫時(shí)停止工作；如果重新達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)電壓，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制單元會(huì)恢復(fù)元件工作。2023/12/101122．車(chē)內(nèi)燈控制如果前部和后部車(chē)內(nèi)燈開(kāi)關(guān)都位于車(chē)門(mén)觸點(diǎn)位置，在車(chē)輛停止而車(chē)門(mén)未關(guān)閉狀態(tài)下，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)控制單元會(huì)控制車(chē)內(nèi)燈點(diǎn)亮10min后自動(dòng)關(guān)閉，這樣可以避免蓄電池不必要的放電。在解除車(chē)輛聯(lián)鎖或拔出點(diǎn)火鑰匙時(shí)，30s后車(chē)內(nèi)燈會(huì)自動(dòng)接通；在車(chē)輛鎖住或打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，車(chē)內(nèi)燈會(huì)立即關(guān)閉。車(chē)內(nèi)燈在撞車(chē)時(shí)會(huì)自動(dòng)接通。車(chē)內(nèi)燈控制的另一個(gè)作用是，在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉約30min后，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)控制單元自動(dòng)關(guān)閉由手動(dòng)打開(kāi)的燈（車(chē)內(nèi)燈、前后閱讀燈、后備廂照明燈、雜物箱照明燈和化妝鏡），該功能同樣有利于保持蓄電池電量。2023/12/10113車(chē)內(nèi)燈電路2023/12/101143．燃油泵供給控制波羅汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油泵供給控制裝置中用兩個(gè)并聯(lián)的繼電器來(lái)代替單個(gè)集成防撞燃油關(guān)閉裝置的燃油泵繼電器。燃油泵繼電器J17和燃油供給繼電器J643位于車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制單元J519上的繼電器托架上。打開(kāi)駕駛員側(cè)車(chē)門(mén)后，車(chē)門(mén)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)F2將信號(hào)發(fā)送到車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制單元，接著車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制單元控制燃油供給繼電器J643，并使燃油泵G6運(yùn)行大約2s。車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制單元中設(shè)置定時(shí)開(kāi)關(guān)，在駕駛員側(cè)車(chē)門(mén)短暫開(kāi)啟時(shí)，能夠避免燃油泵持續(xù)運(yùn)行。如果駕駛員側(cè)車(chē)門(mén)開(kāi)啟超過(guò)30min，燃油泵重新受控。2023/12/10115燃油泵控制電路2023/12/101164．車(chē)窗清洗和雨刮器控制（1）后窗雨刮器控制在車(chē)速的間歇運(yùn)行模式或下雨運(yùn)行模式時(shí)，通過(guò)擋1或擋2接通前擋風(fēng)玻璃雨刮器或接通間歇擋，在掛入倒車(chē)擋后，后窗雨刮器自動(dòng)刮水一次。（2）前擋風(fēng)玻璃雨刮器控制如果擋風(fēng)玻璃雨刮器已接通間歇擋（取決于車(chē)速的間歇運(yùn)行模式或下雨運(yùn)行模式），并且同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋打開(kāi)，信號(hào)將從發(fā)動(dòng)機(jī)蓋接觸開(kāi)關(guān)F266發(fā)送至車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制單元，控制單元將阻止雨刮器動(dòng)作，直至發(fā)動(dòng)機(jī)蓋再次關(guān)閉。2023/12/10117后窗雨刮器控制功能控制電路前擋風(fēng)玻璃雨刮器控制電路2023/12/101185．外后視鏡和后窗加熱為了保持蓄電池電量，外后視鏡和后窗加熱裝置只有在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)才接通。接通約20min后，加熱裝置將自動(dòng)關(guān)閉。外后視鏡和后窗加熱控制電路2023/12/101196．后座椅靠背監(jiān)控后排座椅的中間位置帶有3點(diǎn)式安全帶的車(chē)輛具有后座椅靠背監(jiān)控功能。如果后排座椅中間位置的靠背部分安裝不正確，在打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后儀表板中的一個(gè)指示燈會(huì)亮起約20s。后座椅靠背監(jiān)控電路控制CAN-K-CAN舒適模式數(shù)據(jù)總線F316-后座椅靠背接觸開(kāi)關(guān)（右）

J285-操作面板中帶顯示單元的控制單元J519-車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制單元K193-靠背聯(lián)鎖裝置指示燈（后座）2023/12/101207．轉(zhuǎn)向信號(hào)燈和報(bào)警燈控制車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制單元J519控制轉(zhuǎn)向燈在閃爍報(bào)警（手動(dòng)接通或由于撞車(chē)）、防盜報(bào)警、打開(kāi)/關(guān)閉中控門(mén)鎖時(shí)閃爍。轉(zhuǎn)向信號(hào)和報(bào)警燈電路控制2023/12/101213.2.2波羅轎車(chē)CAN總線1．上海大眾車(chē)系CAN總線顏色①驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線顏色：CAN-H線為橙色或黑色，CAN-L線為橙色或棕色。②舒適系統(tǒng)CAN總線顏色：CAN-H線為橙色或綠色，CAN-L線為橙色或棕色。③信息系統(tǒng)CAN總線顏色：CAN-H線為橙色或紫色，CAN-L線為橙色或棕色。④儀表系統(tǒng)CAN總線顏色：CAN-H線為橙色或藍(lán)色，CAN-L線為橙色或棕色。⑤診斷系統(tǒng)CAN總線顏色：CAN-H線為橙色或紅色，CAN-L線為橙色或棕色。2023/12/101222．驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線以500kbit/s的傳輸速率工作，以便在對(duì)安全較重要的系統(tǒng)內(nèi)部能進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)傳輸。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線組成2023/12/101233．舒適系統(tǒng)CAN總線舒適系統(tǒng)由一個(gè)中央控制單元和至少兩個(gè)車(chē)門(mén)控制單元組成。舒適系統(tǒng)CAN總線的組成2023/12/101244．網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)集成在車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制單元J519中。網(wǎng)關(guān)信息傳輸過(guò)程2023/12/101255．碰撞控制功能波羅轎車(chē)的安全系統(tǒng)有用于碰撞情況的自動(dòng)電路，以緩解緊急狀態(tài)，這些自動(dòng)電路包括中控門(mén)鎖解除聯(lián)鎖，打開(kāi)車(chē)內(nèi)燈，打開(kāi)閃爍報(bào)警裝置，停止燃油泵工作等。6．節(jié)約能源功能（1）睡眠模式在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉的情況下，為了降低耗電，連接在CAN數(shù)據(jù)總線上的控制單元被置于睡眠模式（Sleep-modus。（2）喚醒模式（Wake-up-modus）在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線中控制單元通常總是在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)后被喚醒。在舒適系統(tǒng)CAN總線中，通過(guò)下列動(dòng)作可識(shí)別到喚醒命令：打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，激活閃爍報(bào)警裝置，車(chē)門(mén)、后備廂蓋、車(chē)前蓋和點(diǎn)火鑰匙的狀態(tài)發(fā)生變化，接通車(chē)外照明。2023/12/10126碰撞時(shí)的特殊功能控制電路2023/12/101273.2.3波羅轎車(chē)CAN總線自診斷1．自診斷功能波羅車(chē)型具有自診斷功能的控制單元2023/12/101282．診斷儀大眾車(chē)系的電控系統(tǒng)的原廠診斷儀從1988年到現(xiàn)在共有4種，包括VAG155l、VAG1552、VAS5051、VAS5052，如表3-4所示。1988年以后出現(xiàn)第一代大眾原廠診斷儀VAGl551；1993年以后出現(xiàn)了VAGl552，該儀器增加了打印功能；1997年以后由于車(chē)輛增加了車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，故使用VAS505l；2001年以后在VAS5052中增加了原廠維修信息系統(tǒng)。2023/12/101293．診斷儀的使用診斷時(shí)請(qǐng)使用最新的修理廠資料，診斷裝置的接口位于駕駛員側(cè)儀表板飾板內(nèi)的雜物箱下。4．編碼操作車(chē)輛的裝備范圍和國(guó)家規(guī)格決定了出廠時(shí)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制單元的編碼。如果在售后服務(wù)或維修時(shí)裝備被更改，例如，安裝可加熱式座椅或接有掛車(chē)或者更新控制單元，必須重新編碼。新的編碼編號(hào)必須通過(guò)VAS505l被輸入。5．終端電阻的檢測(cè)大眾車(chē)系各控制單元終端電阻值見(jiàn)教材表3-6所示。2023/12/101303.3實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：大眾波羅轎車(chē)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的故障診斷與維修實(shí)訓(xùn)要求：1．能夠確認(rèn)故障現(xiàn)象2．能夠使用維修資料，正確選用工具3．能夠按照正確的步驟和方法完成車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障診斷與維修4．應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成5．在診斷與維修過(guò)程中應(yīng)注意職場(chǎng)健康與安全2023/12/10131小結(jié)本章對(duì)大眾車(chē)系的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，首先介紹了大眾車(chē)系CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，以及典型故障的判斷方法；然后以波羅轎車(chē)為例，介紹了車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制過(guò)程和故障診斷的方法。2023/12/10132第4章奧迪車(chē)系車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢修2023/12/101334.1奧迪車(chē)系的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)4.1.1認(rèn)識(shí)奧迪車(chē)系CAN系統(tǒng)1．奧迪A6CAN系統(tǒng)奧迪A6CAN系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)（動(dòng)力）系統(tǒng)CAN總線、舒適系統(tǒng)CAN總線、信息系統(tǒng)CAN總線、診斷系統(tǒng)CAN總線等，每個(gè)CAN子系統(tǒng)中都有很多控制單元。2．奧迪A4CAN系統(tǒng)奧迪A4CAN系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線、舒適系統(tǒng)CAN總線、信息系統(tǒng)CAN總線、診斷系統(tǒng)K線和L線。2023/12/10134奧迪A6CAN系統(tǒng)組成2023/12/10135奧迪A4CAN系統(tǒng)組成2023/12/101364.1.2認(rèn)識(shí)奧迪CAN數(shù)據(jù)總線2001款?yuàn)W迪A4車(chē)型安裝的CAN網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)包含3個(gè)CAN子系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線、舒適系統(tǒng)CAN總線及信息系統(tǒng)CAN總線。信息系統(tǒng)CAN總線在新款車(chē)型中改為MOST總線。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線、舒適系統(tǒng)CAN總線及信息系統(tǒng)CAN總線之間由儀表作為網(wǎng)關(guān)，控制各CAN總線之間數(shù)據(jù)的交換。2023/12/10137奧迪A4CAN系統(tǒng)組成1，3，5，9，21—信息系統(tǒng)CAN總線2，4，6，8，10，11，12，13，14，16，18，

20—舒適系統(tǒng)CAN總線7，15，17，19—驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線2023/12/10138儀表網(wǎng)關(guān)的作用2023/12/101391．驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線連接發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、變速箱控制單元、制動(dòng)ESP控制單元、安全氣囊控制單元、電子駐車(chē)制動(dòng)控制單元、大燈照程調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制單元等。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線組成2023/12/10140驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線具有如下特點(diǎn)。①500kbit/s高速傳輸。②級(jí)別CAN/C。③采用雙絞線：CAN-H線為橙色/黑色，CAN-L線為橙色/棕色。④在一根線斷路/短路時(shí)，所有功能都會(huì)停止。2023/12/101412．舒適系統(tǒng)CAN總線舒適系統(tǒng)CAN總線連接空調(diào)控制單元、停車(chē)輔助控制單元、掛車(chē)控制單元、蓄電池能量管理單元、車(chē)門(mén)控制單元、電子轉(zhuǎn)向柱鎖控制單元、駐車(chē)加熱控制單元、輪胎氣壓監(jiān)控控制單元，以及多功能方向盤(pán)、電子后座椅等控制單元。舒適系統(tǒng)CAN總線具有如下特點(diǎn)。①傳輸率100kbit/s。②級(jí)別CAN/B。③采用雙絞線：CAN-H線為橙色/綠色，CAN-L線為橙色/棕色。2023/12/10142舒適系統(tǒng)CAN總線組成2023/12/101434.1.3LIN總線1．LIN總線的概述LIN（LocalInterconnectNetwork）表示所有的控制單元都裝在一個(gè)有限的空間內(nèi)（如車(chē)頂），所以它也被稱為“局域子系統(tǒng)”。車(chē)上各個(gè)LIN總線系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換是由控制單元通過(guò)CAN數(shù)據(jù)總線實(shí)現(xiàn)的。2．LIN總線傳輸特征LIN總線的傳輸特征如下。①最大傳輸速率為19.2kbit/s。②單線，基本色為紫色+標(biāo)識(shí)色。③使用主控制器的地址來(lái)進(jìn)行診斷。2023/12/10144LIN總線組成示意圖2023/12/101453．LIN總線主控制單元LIN總線主控制單元連接在CAN數(shù)據(jù)總線上，在LIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的LIN控制單元與CAN總線之間起翻譯作用。LIN總線內(nèi)部組成示意圖2023/12/101464．LIN總線從控制器每個(gè)LIN總線中最多可以連接16個(gè)從控制器，從控制器主要是接收或傳送與主控制器有關(guān)的數(shù)據(jù)。CAN、LIN總線與從控制器示意圖2023/12/101474.1.4網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)安裝在手套箱后面的模塊架上或集成在儀表內(nèi)，網(wǎng)關(guān)是整車(chē)不同總線間、診斷儀和與總線系統(tǒng)相連的控制單元間的接口。網(wǎng)關(guān)的作用2023/12/101484.1.5網(wǎng)絡(luò)管理工作模式網(wǎng)絡(luò)管理工作模式有睡眠和喚醒兩種。在關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，保持必要的總線通信功能，通過(guò)關(guān)斷通信進(jìn)行靜電流的限制，即為睡眠模式；如車(chē)輛還處于鎖車(chē)狀態(tài)，在有需求的前提下啟動(dòng)通信，即為喚醒模式。控制單元的睡眠狀態(tài)是為了降低靜電流消耗，由于功能分配，所有控制單元必須一起進(jìn)入睡眠準(zhǔn)備狀態(tài)。同時(shí)，由于功能分配，所有控制單元必須同時(shí)喚醒，總線喚醒功能是作為對(duì)總線指令或傳感器的反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)對(duì)總線干擾實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫的喚醒功能是可能的。喚醒模式分為兩種，即CAN總線喚醒（從總線靜止中醒來(lái)）和控制單元喚醒（從停止模式中醒來(lái)）。2023/12/101494.2奧迪車(chē)系CAN檢測(cè)與故障診斷4.2.1CAN系統(tǒng)檢測(cè)CAN檢測(cè)盒可以連接在儀表板左側(cè)或者右側(cè)的CAN中央接線插座。根據(jù)電路圖確定引腳布置，正確連接測(cè)量?jī)x（DSO、CAN工具），可以對(duì)CAN系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)盒2023/12/101504.2.2驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線的檢測(cè)與診斷1．表筆與線路的連接使用測(cè)試儀DSO功能分析驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線的電壓應(yīng)采用在無(wú)干擾模式。DSO檢測(cè)儀器連線2023/12/101512．DSO儀器的設(shè)置DSO儀器的設(shè)置2023/12/101523．電壓信號(hào)CAN總線的信息傳送通過(guò)兩個(gè)邏輯狀態(tài)“0”（顯性）和“1”（隱性）來(lái)實(shí)現(xiàn)。每一個(gè)邏輯狀態(tài)都對(duì)應(yīng)于一個(gè)相應(yīng)的電壓值，控制單元應(yīng)用其電壓差值獲得數(shù)據(jù)。電壓信號(hào)分析2023/12/101534．使用DSO單通道測(cè)量驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線數(shù)據(jù)利用DSO的單通道可以對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線的電壓差進(jìn)行測(cè)量。單通道工作模式連線圖2023/12/101545．驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線的故障波形CAN-H線與CAN-L線之間短路CAN-H線對(duì)正極短路2023/12/10155CAN-H線對(duì)地短路CAN-L線對(duì)地短路2023/12/10156CAN-L線對(duì)正極短路CAN-H線斷路2023/12/10157CAN-L線斷路2023/12/101584.2.3舒適系統(tǒng)CAN總線和信息系統(tǒng)CAN總線的檢測(cè)與診斷下面以舒適系統(tǒng)CAN總線的檢測(cè)與診斷來(lái)介紹這兩種系統(tǒng)總線的檢測(cè)與診斷。1．在雙通道模式下檢測(cè)舒適系統(tǒng)CAN總線由于需要單一的電壓測(cè)量值，舒適系統(tǒng)CAN和信息系統(tǒng)CAN總線采用雙通道測(cè)量是必要的，以便于判定“單線工作”故障。DSO儀器雙通道模式連線2023/12/101592．DSO單通道工作模式下測(cè)量舒適系統(tǒng)CAN總線的電壓信號(hào)舒適系統(tǒng)CAN總線的電壓電位可以用DSO單通道工作模式直接測(cè)量。單通道工作模式連線2023/12/101603．舒適系統(tǒng)CAN總線的故障波形CAN-H線與CAN-L線之間短路CAN-H線對(duì)地短路2023/12/10161CAN-H線對(duì)正極短路CAN-L線對(duì)地短路2023/12/10162CAN-L線對(duì)正極短路CAN-L線斷路2023/12/10163CAN-H線通過(guò)連接電阻對(duì)正極短路CAN-H線通過(guò)連接電阻對(duì)地短路2023/12/10164CAN-L線通過(guò)連接電阻對(duì)正極短路CAN-L線通過(guò)連接電阻對(duì)地短路2023/12/10165CAN-H線與CAN-L線之間通過(guò)連接電阻短路2023/12/101664.2.4終端電阻的檢測(cè)與診斷CAN數(shù)據(jù)總線的終端電阻是為了阻止CAN總線信號(hào)在CAN總線上產(chǎn)生變化電壓的反射。當(dāng)終端電阻出現(xiàn)故障時(shí)，由于線路的反射影響，會(huì)使得控制單元的信號(hào)無(wú)效。在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線上的終端電阻可以用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，但是在舒適系統(tǒng)CAN和信息系統(tǒng)CAN總線上不能用萬(wàn)用表測(cè)量。終端電阻測(cè)試圖2023/12/101671．終端電阻的測(cè)量步驟①將蓄電池的電極線拔除。②等待大約5min，直到所有的電容器都充分放電。③連接測(cè)量?jī)x器并測(cè)量總阻值。④將一個(gè)帶有終端電阻控制單元的插頭拔下。⑤檢測(cè)總的阻值是否發(fā)生變化。⑥第一個(gè)控制單元（帶有終端電阻）的插頭連接好后，再將第二個(gè)控制單元的插頭拔下來(lái)。⑦檢測(cè)總的阻值是否發(fā)生變化。⑧分析測(cè)量結(jié)果。2023/12/101682．終端電阻的電阻值在控制單元內(nèi)安裝的不是一個(gè)有固定阻值的終端電阻，而是由很多個(gè)被測(cè)量的電阻組合在一起而形成的終端電阻。作為標(biāo)準(zhǔn)值或者試驗(yàn)值，兩個(gè)終端電阻分別以120

為起始值。在奧迪車(chē)上還使用另一種終端電阻，即在帶有泵噴嘴單元的1.9TDI車(chē)型上，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元所安裝的是66

的終端電阻。對(duì)總的阻值測(cè)試完畢后，還需要將一個(gè)帶有終端電阻控制單元的插頭拔下，分別對(duì)兩個(gè)單個(gè)電阻進(jìn)行測(cè)量。若控制單元被拔取后測(cè)量的阻值發(fā)生了變化，則說(shuō)明兩個(gè)阻值都正常。3．終端電阻的測(cè)量情況以A21.4車(chē)型為例，測(cè)量其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線的總阻值。測(cè)量值：0.058k

帶有終端電阻的兩個(gè)控制單元是連接相通的，測(cè)量的結(jié)果是每一個(gè)終端電阻大約為120

，總的阻值為60

。通過(guò)該測(cè)量可以得出判斷，連接電阻是正常的。2023/12/101694.2.5測(cè)量數(shù)據(jù)塊的讀取使用DSO檢測(cè)CAN數(shù)據(jù)總線非常直觀，但DSO不能顯示總線的信息內(nèi)容和處于通信狀態(tài)下的所有控制單元，這時(shí)需要使用VAS5051讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊。1．讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊中的CAN通信狀態(tài)進(jìn)入數(shù)據(jù)總線診斷接口后，輸入組號(hào)125，讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊中的CAN通信狀態(tài)。若CAN通信狀態(tài)為l，則表示正被執(zhí)行自診斷的控制單元正從指定的控制單元接收數(shù)據(jù)信息。若CAN通信狀態(tài)為0，則表示正被執(zhí)行自診斷的控制單元沒(méi)有從指定的控制單元接收數(shù)據(jù)信息。2．讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊的工作狀態(tài)使用VAS5051讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊的工作狀態(tài)，確定CAN總線系統(tǒng)處于為“單線工作”或者“雙線工作”狀態(tài)。2023/12/10170“單線工作”與“雙線工作”顯示的示意圖2023/12/101713．讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊通過(guò)CAN總線的輸入信號(hào)使用VAS5051讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊通過(guò)CAN總線的輸入信號(hào)。數(shù)據(jù)信息來(lái)自CAN總線2023/12/101724.2.6靜態(tài)電流及檢測(cè)舒適系統(tǒng)CAN總線和信息系統(tǒng)CAN總線的睡眠和喚醒功能出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，將會(huì)增大靜態(tài)工作電流（靜態(tài)模式下點(diǎn)火開(kāi)關(guān)和車(chē)門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)）。如下規(guī)則適合睡眠和喚醒模式?！裨谑孢mCAN總線和信息CAN總線上所有控制單元共同處于“喚醒”狀態(tài)?！裨谑孢mCAN總線和信息CAN總線上所有控制單元一起處于“休眠”狀態(tài)。通常情況下，過(guò)高的靜態(tài)電流消耗是由一般性的電器故障，或是由CAN總線的休眠/喚醒功能出現(xiàn)問(wèn)題引起的。如果所有的控制單元都一起休眠或喚醒，無(wú)法使用自診斷儀器判斷故障位置。2023/12/101734.2.7故障存儲(chǔ)1．驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線故障存儲(chǔ)記錄驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線可能發(fā)生的故障存儲(chǔ)記錄類(lèi)型見(jiàn)教材表4-5所示。2．舒適系統(tǒng)CAN總線和信息系統(tǒng)CAN總線故障存儲(chǔ)記錄舒適系統(tǒng)CAN總線和信息系統(tǒng)CAN總線可能發(fā)生的故障存儲(chǔ)記錄類(lèi)型見(jiàn)教材表4-6所示。2023/12/101744.3實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：奧迪轎車(chē)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的故障診斷與維修實(shí)訓(xùn)要求：1．能夠確認(rèn)故障現(xiàn)象2．能夠使用維修資料，正確選用工具3．能夠按照正確的步驟和方法完成車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障診斷與維修4．能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成5．在診斷與維修過(guò)程中應(yīng)注意職場(chǎng)健康與安全2023/12/10175小結(jié)本章對(duì)奧迪車(chē)系的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，首先介紹了奧迪車(chē)系車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，以及CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)和LIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，然后介紹了奧迪車(chē)系CAN系統(tǒng)的檢測(cè)和故障診斷的方法。目前，在新型的奧迪車(chē)系中，娛樂(lè)系統(tǒng)總線使用了MOST網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有興趣的同學(xué)可以查閱相關(guān)資料進(jìn)行學(xué)習(xí)。2023/12/10176第5章豐田多路傳輸系統(tǒng)檢修2023/12/101775.1豐田多路傳輸系統(tǒng)5.1.1豐田汽車(chē)多路傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用1．CAN、BEAN和AVC-LANCAN（ControllerAreaNetwork，控制器局域網(wǎng)絡(luò)）指符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的串行數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。BEAN（BodyElectronicAreaNetwork，車(chē)身電子局域網(wǎng)絡(luò)）是豐田汽車(chē)專利的雙向通信網(wǎng)絡(luò)。AVC-LAN（AudioVisualCommunication-LocalAreaNetwork，音響視聽(tīng)局域網(wǎng)絡(luò)）主要用于音頻和視頻設(shè)備中的通信網(wǎng)絡(luò)。CAN的傳輸速率比BEAN和AVC-LAN的要快，因此底盤(pán)控制系統(tǒng)采用CAN傳輸，以達(dá)到在加快傳輸速率的同時(shí)，保證高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康摹?023/12/101782．網(wǎng)關(guān)和CAN通信網(wǎng)絡(luò)CAN、BEAN、AVC-LAN通信協(xié)議不同。網(wǎng)關(guān)內(nèi)置CPU從各總線接收數(shù)據(jù)，然后按照各通信協(xié)議把該數(shù)據(jù)變換后通過(guò)不同的總線發(fā)送出去。網(wǎng)關(guān)根據(jù)車(chē)輛的功能預(yù)先確定需要處理的數(shù)據(jù)。網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)圖2023/12/10179豐田整車(chē)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包含兩個(gè)CAN接頭，用來(lái)從主總線線路和輔總線線路連接各傳感器和控制單元。CAN接頭電路圖2023/12/101805.1.2豐田汽車(chē)多路傳輸系統(tǒng)的組成1．雷克薩斯LS430轎車(chē)多路傳輸系統(tǒng)雷克薩斯LS430轎車(chē)全車(chē)電控單元以網(wǎng)關(guān)控制單元為中心，設(shè)置了幾個(gè)總線系統(tǒng)，包括儀表板總線、門(mén)控總線、轉(zhuǎn)向柱總線、Back-up總線（控制轉(zhuǎn)向信號(hào)燈、尾燈、制動(dòng)燈和后霧燈）和AVC-LAN。2023/12/10181LS430轎車(chē)車(chē)身網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)圖2023/12/101822．雷克薩斯RX330轎車(chē)多路傳輸系統(tǒng)雷克薩斯RX330轎車(chē)的CAN線路連接了防滑控制ECU、轉(zhuǎn)向傳感器、橫擺率和減速度傳感器以及DLC3（3號(hào)診斷連接器）。DLC3也是通過(guò)CAN-H線和CAN-L線傳輸故障信息，診斷測(cè)試儀通過(guò)DLC3可以檢測(cè)CAN通信的故障碼。在雷克薩斯RX330車(chē)型中，CAN包含CAN1號(hào)接頭、CAN2號(hào)接頭、防滑控制ECU、轉(zhuǎn)向傳感器、橫擺率與減速度傳感器和DLC3等元件。2023/12/101