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第10章車載網(wǎng)絡系統(tǒng)10.1車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的總線結構與其他控制現(xiàn)場相比,汽車內(nèi)溫度變化范圍大(-45℃到100℃),電磁干擾和其他電子噪聲強,環(huán)境惡劣,使得網(wǎng)絡在車內(nèi)的運行可靠性顯得尤為重要。這不但表達在網(wǎng)絡結構自身的容錯能力和抗干擾能力上,而且也表達在信號的編碼方式和傳輸方式上。為此,汽車用網(wǎng)絡無一例外地都采用了同步串行傳輸方式,數(shù)據(jù)信號多采用PWM和NRZ編碼,通常位速率高于100kb/s采用NRZ編碼方式,位速率低于100kb/s采用PWM編碼方式。早期的汽車網(wǎng)絡只不過是兩個處理器之間的UART連接。這種串行連接使兩個控制器之間能容易地共享信息,但這樣的網(wǎng)絡卻無法簡單地增加節(jié)點。北美汽車制造商和汽車工程師協(xié)會(SAE)開發(fā)了J1850,這是一個汽車網(wǎng)絡的專用協(xié)議。J1850很快就成了車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的標準,并取代了UART串行通信。通用汽車公司和克萊斯勒汽車公司使用10.4kb/s可變脈寬協(xié)議的相似版本,在單根線的總線上通信。福特汽車公司采用速率更高的41.6kb/sPWM型,在2條線的差分總線上通信。歐洲的汽車制造商支持控制器局域網(wǎng)絡(ControllerAreaNetwork,CAN)。CAN最早是德國博世公司開發(fā)的,是一種最高數(shù)據(jù)速率可到達1Mb/s的實時控制總線。與J1850一樣,CAN也是采用載波傳感、多路存取/碰撞分辨的仲裁協(xié)議。當多個節(jié)點同時發(fā)送數(shù)據(jù)時,優(yōu)先級低的節(jié)點重新再發(fā),優(yōu)先級最高的信息那么繼續(xù)傳送至其目的地。其他的標準還有德國群眾的ABUS、ISO的VAN、馬自達的PALMNET等。汽車工程師協(xié)會(SAE)定義了三類車輛數(shù)據(jù)連接網(wǎng)絡:A

類允許節(jié)點間的同一總線進行多路信號的發(fā)送或接收,適用于低數(shù)據(jù)率汽車車身布線。B

類這是數(shù)據(jù)在節(jié)點間傳輸?shù)亩嘀骺偩€系統(tǒng),可取消多余的系統(tǒng)組件。當需要將許多功能集成在一個模塊時,最適于利用B類連接方式。C類與B類的定義相同,但面向高數(shù)據(jù)率信號傳輸時,典型用途是發(fā)動機控制、ABS控制等實時控制系統(tǒng)。目前,J1850實際上已作為美國的國家標準,為福特和通用兩大汽車公司所采用,而CAN在歐洲得到了廣泛的認可和支持。一些公司也對汽車總線傳輸制定了進一步的標準,如美國的SAEJ1708、J1787、J1792及最新的J1939,各大公司還在不斷地推出新的總線形式及相關標準。10.1.2CAN總線在早期,CAN總線要求與之相連的每個端口都要有獨立的通信處理能力,這在汽車電氣系統(tǒng)一直很難辦到。當前各種針對汽車總線的專用接口芯片不斷出現(xiàn),如飛利浦半導體公司根據(jù)CAN標準已開發(fā)出P8XC590系列微控制系統(tǒng),SGM托馬森公司也開發(fā)出一種以ST9單片機為根底的傳輸率為41.6kb/s的總線系統(tǒng)等。CAN總線采用雙線串行通信方式,具有優(yōu)先權和仲裁功能,多個控制模塊通過CAN接口掛到總線上,其典型的接口如圖10.1所示。不同的電子系統(tǒng)各自形成總線段,各總線段之間通過網(wǎng)關進行連接,最終形成汽車的網(wǎng)絡,其典型的接口如圖10.2所示。10.1.3汽車動力與傳動系統(tǒng)的總線結構汽車的動力和傳動系統(tǒng)主要包括EFI控制器、ABS/ASR控制器、SAB控制器、ATM控制器、組合儀表板等,所控制的對象是與汽車行駛直接相關的系統(tǒng),要求與汽車的轉速同步,將這些控制器連接到CAN總線上,采用C類高速的CAN總線,傳輸?shù)乃俾实竭_500kb/s,易于連續(xù)和高速地傳輸數(shù)據(jù),實現(xiàn)高速的實時控制。其結構如圖10.3所示。10.1.4汽車車身系統(tǒng)的總線結構早期的汽車車身電子控制系統(tǒng)采用低速的B類總線,主要用于包括蓄電池、儀表盤的控制,通常用基于J1850標準的總線連接。CAN總線也可用于車身系統(tǒng)的連接,但采用的是一種容錯式總線,即總線內(nèi)置容錯功能,當兩條總線中有一條出現(xiàn)短接至搭鐵或開路時,網(wǎng)絡可以切換至一線方式繼續(xù)工作。標準要求從兩線切換至一線期間不能喪失數(shù)據(jù)位,為此其物理層芯片比動力與傳動系統(tǒng)更復雜,運行在較低的速率下,通常采用的傳輸速率為125kb/s。此類總線目前已逐漸為LIN總線所取代,只是作為各LIN次級總線的連接總線使用。為了降低汽車總線接口的本錢,汽車制造商又開發(fā)出了局部互聯(lián)網(wǎng)絡(LocalInterconnectNetwork),即LIN。LIN的傳輸速率較CAN總線慢,是一種成本較低的串行通信總線,設計用于汽車車身的分布式電子單元之間的連接。這些系統(tǒng)包括儀表板管理、空調系統(tǒng)、座椅位置調節(jié)、自動天窗、車門控制裝置等。這些應用系統(tǒng)通常是以低數(shù)據(jù)率進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)模笥写箅娏黩寗幽K來驅動相關的電動機和執(zhí)行機構。這也涉及采用有效的封裝形式,使電子設備利于散熱。根據(jù)車內(nèi)設備分布情況組成一個個獨立的LIN分總線,作為CAN的次級總線用于汽車中,然后通過與CAN總線的接口接入汽車網(wǎng)絡。其接口本錢較CAN低,能夠作為汽車現(xiàn)有的總線傳輸協(xié)議的補充。這種開放式標準屬于A類通信標準。其特點包括:(1)基于改進的ISO9141的低本錢單線結構;(2)傳輸速率為20kb/s,屬于A類總線標準;(3)一主/多從的體系結構,無須仲裁機構;(4)增加接點時無須對現(xiàn)有接點的軟硬件做出較多的改動。為此,在原有容錯式總線的根底上,用LIN總線標準給出一種汽車車身系統(tǒng)的總線網(wǎng)絡結構,如圖10.4所示。其特點是先通過LIN總線將各控制單元和設備連接起來,再連接至CAN-B總線上,進一步降低了系統(tǒng)的接口本錢。10.1.5汽車通信和多媒體總線結構為此,各大歐洲著名汽車制造商制定了稱為MOST(MediaOrientedSystemsTransport)的數(shù)字數(shù)據(jù)總線標準,采用塑料光纖實現(xiàn)24Mb/s的傳輸速率;而美日方面的1394TA那么致力于開發(fā)一種稱為1394b的汽車多媒體總線標準。德州儀器公司(TI)率先推出了業(yè)界第一套車用1394b總線解決方案。1394b以IEEE1394-1995和1394a為根底,目的是在新型應用中普及多媒體標準規(guī)格,用來支持車內(nèi)多媒體娛樂的應用,如后座娛樂和其他完整的音視頻解決方案。通過一個外部接入的1394客戶便利端口,乘客可將其最新的便攜式電子終端直接插到汽車上,從而享受到娛樂或其他效勞;將有助于溝通汽車和消費類電子產(chǎn)品之間的隔膜。1394b與IEEE1394-1995相比,在帶寬、傳輸速度、距離、本錢和效率等都有了大幅度提高。1394b的主要內(nèi)容如下:(1)傳輸速率為800Mb/s到1.6Gb/s。使用塑料光纖時,其底層速率可能提高到32Gb/s。(2)采用CAT-5UTP5(五類非屏蔽雙絞線)布線時,可在傳輸速率保證在100Mb/s的前提下,將傳輸距離延長到100m以上。使用玻璃光纖時,可在3.2Gb/s的前提下延長至50m。(3)支持1394b的IC門電路數(shù)量也提高到原標準的2倍,即20000到25000個。(4)1394b共分為beta和bilingua1兩種模式。bilingua1模式具有與支持1394a及1394-1995設備的下行兼容的特點。IDB-1394標準定義了汽車級物理層,包括電纜和連接器,供電方式及所有1394設備能與嵌入式汽車IDB-1394設備互操作所必須的高層協(xié)議;是IEEE1394-1395、1394a-2000和1394b標準的補充,連接CD或DVD播放機、游戲機和計算機等,能適應這些設備的高速率要求。IDB-1394其結構如圖10.5所示。10.1.6車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的優(yōu)點而針對汽車用各種總線標準的制定也取得了較大的進展,它有利于各種新型電氣產(chǎn)品在汽車上的應用,大大提高汽車的性能,提高車用設備的標準化程度,縮短新車型的研發(fā)周期。網(wǎng)絡化汽車的優(yōu)點是:①采用網(wǎng)絡式結構,只需一根通信電纜連接,減少了線束連接,減輕車體質量;②無須配電柜,部件數(shù)量減少,可靠性能提高;③可實現(xiàn)實時診斷、測試和報警,實現(xiàn)集中顯示、歷史查詢和自診斷等功能,使汽車具有準黑匣子功能;④電氣信號傳遞性質發(fā)生了變化,由功率型轉變?yōu)椤斑壿嫧曅停虎菹到y(tǒng)的擴展性強等。10.2CAN與車載網(wǎng)絡系統(tǒng)據(jù)有關統(tǒng)計資料介紹,傳統(tǒng)的汽車線束長約1610m,導線連接點近300個,線束總質量約為35kg,本錢超過1000美元;且走線復雜,占用較大的車內(nèi)空間,制約了汽車向電子化、智能化方向的開展。改用CAN后,連線可縮短200m到1000m,質量減輕9kg到17kg,布線簡化,可靠性和實時性顯著提高。因此,近年來投放市場的CAN控制器中,80%以上都用來組建車內(nèi)網(wǎng)絡系統(tǒng)。10.2.1應用現(xiàn)狀早在1992年,Mercedes-Benz公司就將CAN用于客車的發(fā)動機管理系統(tǒng),并用于傳遞駕駛信息。隨著Volvo、Saab、Audi、Volkswagen、Fiat、BMW和Renault等汽車制造商紛紛效仿,CAN逐步被歐洲接納為汽車行業(yè)標準,并延伸到工業(yè)控制、航空航天、醫(yī)療器械、娛樂設備、樓宇自動化等領域。目前,歐洲絕大多數(shù)新款客車的動力傳動系統(tǒng)和車身電子系統(tǒng)局部別參照ISO11898和ISO1l519-2來進行設計?;贑AN的故障診斷系統(tǒng)也在大力推進,其協(xié)議草案ISO/DISl5765有望很快轉為正式標準,屆時CAN的車用規(guī)模將更加可觀。在歐洲制造商的帶動下,CAN也逐漸得到其他地區(qū)的認同。如過去在美國,車載網(wǎng)絡標準在Daimler-Chrysler、Ford和GM三大汽車公司中各成體系,協(xié)議標準主要是汽車工程師協(xié)會(SAE)的J1850和J1922。但這些標準對網(wǎng)絡各層協(xié)議的規(guī)定及工作性能與CAN相差甚遠,很難被歐洲接受。因此,美國三大汽車公司已全部轉向CAN,SAE也新公布了J1939、J2411、J2284和J2480等一系列基于CAN的車用通信協(xié)議標準。亞洲地區(qū)因受美國的影響,日本的NEC、三菱和東芝等公司,已迅速開展成為CAN芯片的主要供給商,Toyota等汽車制造商甚至已開始用CAN替換原有的總線系統(tǒng)。Motorola、A1pine和住友等美國與日本的大企業(yè)還強強聯(lián)手,開發(fā)出用于車內(nèi)信息娛樂設備網(wǎng)的通信協(xié)議IDB-C(IntelligenttransportationsystemsDataBus-CAN),并由SAE形成標準J2366,使CAN成為目前惟一能夠覆蓋全車應用領域的總線系統(tǒng)。表10-1就是CAN針對不同車用目的衍生出來的協(xié)議標準。10.2.2開展趨勢下一代的高檔乘用車,由于車載電子裝置的迅速增多,CAN總線的應用將會使整車控制系統(tǒng)形成“局部成網(wǎng)、區(qū)域互聯(lián)〞的格局,如圖10.6所示。車載電子裝置按照通信的數(shù)據(jù)類型和性能需求被劃歸為四類:1.信息娛樂系統(tǒng)音響、圖像媒體數(shù)據(jù)流傳輸速率一般都在2Mb/s以上,超出了CAN的帶寬范圍。因此,必須采用專門的多媒體總線。IDB-C只適用于媒體數(shù)據(jù)較少、品質要求不高的低端場合。CAN還要經(jīng)歷一段時期的開展,才能用于高端場合。2.動力傳動系統(tǒng)對車輛行駛狀況進行控制,要求實時性高。可以按照ISO11898、J1939及J2284組建高速CAN,實時采集所有傳感器的輸出信號。然后,將采集到的數(shù)據(jù)打包,定期通過CAN播送出去,各節(jié)點可從中濾取自己所需的信息。這一策略,能最正確地利用總線的帶寬資源,使每次通話盡可能多地吞吐數(shù)據(jù),以盡量短的播送周期,到達動態(tài)實時控制的要求。3.車身電子系統(tǒng)車身電子系統(tǒng)所需控制的節(jié)點數(shù)目多,且布置分散,底層設備又往往是低速電動機和開關型器件,對實時性要求不高。可以按照ISO11519-2、J1939及J2284組建低速容錯CAN,這可以增加信息傳輸?shù)木嚯x,改善系統(tǒng)的抗干擾特性,并降低硬件本錢。將車身電子系統(tǒng)和動力傳動系統(tǒng)分開,還能進一步提高動力傳動系統(tǒng)運行的可靠性。4.故障診斷系統(tǒng)目前,車載電子控制系統(tǒng)的故障診斷功能還比較簡單,今后的ECU在線診斷系統(tǒng)將具備復雜的診斷功能,更加簡化的鏈接回路,同時提高信息傳送的品質。順應這一開展潮流,傳統(tǒng)的診斷系統(tǒng)正在高速CAN的物理層上實現(xiàn)。已形成的通信協(xié)議有ISO/DIS15765和J2480等。經(jīng)過試用,它們最終也將成為汽車行業(yè)的通信標準。上述四個局部通過CAN構成子網(wǎng),各子網(wǎng)之間以網(wǎng)關互連,網(wǎng)關既是共享信息的中轉樞由于車上的儀表板原本就是匯總和顯示各種車輛信息的中心,只要增加高、低速CAN的驅動轉換功能,就可以起到網(wǎng)關的作用,成為車輛的控制中心。10.2.3目前存在的問題基于CAN的汽車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)表達了車用多路總線的開展趨勢,只是目前還存在一些問題,阻礙了它的全面、迅速推廣。由于現(xiàn)代車用通信根本上采用的是網(wǎng)絡事件觸發(fā)方式,其仲裁是根據(jù)預定的標識符來進行的,較為優(yōu)先的消息一旦送出就不受干擾,所以常會出現(xiàn)以下兩種情形:(1)某參數(shù)從全局來看實時性較低,一開始分配到的優(yōu)先權就不高。但控制策略對各參數(shù)的要求并不是一成不變的,如果急需這個參數(shù)的時候,別的節(jié)點恰好送出一個優(yōu)先權較高的信息,CAN死板的仲裁機制,就會拒絕傳遞這個參數(shù)。(2)就算分配給這個參數(shù)的優(yōu)先權最高,但節(jié)點著手發(fā)送它的時候,卻發(fā)現(xiàn)前一個非實時性數(shù)據(jù)還沒有傳完,于是必須等到下一次總線空閑時才能通信,實際上這個參數(shù)還是被擱置了起來。新公布的ISO/DIS11898-4是TTCAN(TimeTriggeredCommunicationProtocolforCAN)的國際標準草案。在系統(tǒng)層面上,ISO/DIS11898-4引進了一個高精度的全局網(wǎng)絡時間,并據(jù)此定出根本循環(huán),使所有信息在每一循環(huán)中都能分配到時間窗,周期發(fā)送指示時刻的參考信息,系統(tǒng)就可以按照時間窗依次發(fā)布各個信息。TTCAN最大的優(yōu)點是在特定的“仲裁〞時間窗中,也能處理事件觸發(fā)協(xié)議,允許產(chǎn)生正常仲裁的時間窗自行發(fā)送信息,這就能兼顧到各類信息的實時性。針對后者,有人提出了“入侵型CSMA/CD〞協(xié)議,使CAN能中斷一個非實時數(shù)據(jù)的傳輸進程,轉去收發(fā)另一個實時數(shù)據(jù)。目前,這些措施還有待通過實際應用的檢驗。此外,還有兩個因素制約著CAN在汽車中的應用:(1)CAN是多主總線,每個節(jié)點都能自主建立通信。節(jié)點較多的CAN一旦用于實時控制,目前只能以事件觸發(fā)方式工作的CAN控制器,根本無法應付“暴風驟雨〞式的中斷請求。(2)汽車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)所涉及的節(jié)點種類繁多、通信任務繁忙。以現(xiàn)階段CAN控制器的處理能力,需要大容量的存儲器來緩存和保存信息。僅此一項,就會使汽車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的硬件本錢大幅度增加。目前,汽車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)還停留在概念階段,單個子網(wǎng)也無法全部采用CAN。解決的方法,一是把網(wǎng)域劃得小一些,節(jié)點少一些,CAN實現(xiàn)起來就容易得多。如圖10.7中A所示,是用CAN解決車門區(qū)域局部控制的一個實例,節(jié)點只有4個。二是采用低端網(wǎng)絡,把底層的ECU先組織管理起來,再在上層用CAN構筑主干網(wǎng)。就像圖10.6中的車身電子系統(tǒng)那樣,CAN上接的并不是現(xiàn)場設備,而是經(jīng)過低端網(wǎng)絡模塊化后的子系統(tǒng)。一個模塊只相當于一個節(jié)點,使得CAN的結構和分擔的任務都得以簡化。目前,在車身電子系統(tǒng)中,最經(jīng)濟實用的低端網(wǎng)絡是LIN(LocalInterconnectNetwork),它也是由一些知名汽車制造商和半導體公司聯(lián)合推出的開放式協(xié)議。LIN主要用在速率不高的串行通信場合,極有可能成為這一領域的行業(yè)標準。

圖10.7中B就是車門模塊中CAN與LIN結合使用的實例。10.2.4節(jié)點例如設計CAN底層節(jié)點離不開與CAN協(xié)議相關的專用芯片,主要可分為以下幾類:1.收發(fā)器用于將TTL信號轉換為驅動CAN所需的差分電壓信號,高速CAN一般采用Philips公司的PCA82C250,低速容錯CAN可以使用美國著名的Motorola公司生產(chǎn)的MC33388。2.CAN的獨立控制器僅集成有CAN模塊的控制芯片,如Philips的SJAl000,它全部的處理器資源均用于實現(xiàn)CAN協(xié)議所規(guī)定的功能。3.CAN的微控制器嵌有CAN協(xié)議控制模塊,并能用于其他工控目的的通用微控制器,如ST的ST7/9與美國Motorola的MC68HC908AZ系列等。一般地,“CAN微控制器+收發(fā)器〞或“通用微控制器+CAN獨立控制器+收發(fā)器〞這樣的組合,配上相應的外圍電路就構成節(jié)點。它們既能承擔一定的測控任務,又能收發(fā)處理協(xié)議信息,經(jīng)導線連接就形成所謂的“控制器網(wǎng)絡〞。一個車門節(jié)點完整的例子如圖10.8所示,其CAN微控制器采用的是ST725系列的8位單片機。由于控制器的功能很強,所以在一個節(jié)點中集成了多個執(zhí)行器的驅動電路,用來控制驅動后視鏡、車窗玻璃升降器、門鎖和除霜器等。控制車身電子系統(tǒng)的CAN大多使用8位控制器,動力傳動和信息娛樂等高端領域那么采用16位甚至32位的控制器。網(wǎng)關也是一種節(jié)點,只不過同時屬于遵循不同協(xié)議標準的多個網(wǎng)段。汽車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)主要有兩種網(wǎng)關,一種是在高、低速CAN之間的網(wǎng)關,另一種是CAN和LIN之間的網(wǎng)關。前者如圖10.9所示,主要由一片嵌有兩個CAN模塊的微控制器和兩類收發(fā)器構成。該車門控制網(wǎng)關采用的是Motorola公司HC12系列的單片機中帶兩個MSCAN12模塊的微控制器,從中還可以看出高、低速CAN之間在總線形式上的差異。至于CAN-LIN網(wǎng)關,因為LIN是用串口和LIN收發(fā)器進行通信的,所以用一片嵌有CAN模塊及SCI串口的微控制器和兩種收發(fā)器便能實現(xiàn),把圖10.9中的“診斷〞模塊換成LIN的收發(fā)器就可以了。10.3群眾車系車載網(wǎng)絡系統(tǒng)群眾車系的車載網(wǎng)絡系統(tǒng)稱為CAN總線系統(tǒng)。該車系具有動力系統(tǒng)CAN和舒適系統(tǒng)CAN兩個局域器控制網(wǎng)絡,并且設置了網(wǎng)關,將這兩個CAN連為一體就形成了車載網(wǎng)絡系統(tǒng)。本節(jié)以國內(nèi)保有量很大的波羅(POLO)轎車為例介紹群眾車系的車載網(wǎng)絡系統(tǒng)及其故障診斷方法。10.3.1波羅(POLO)轎車CAN總線結構2002款波羅(POLO)轎車設有先進的CAN總線。該車具有動力系統(tǒng)CAN和舒適系統(tǒng)CAN,并且設置了網(wǎng)關,將這兩個CAN連為一體形成了車載網(wǎng)絡系統(tǒng)。通過網(wǎng)關,可從一個CAN讀取所接收的信息、翻譯信息,并向另一個CAN發(fā)送信息。波羅轎車CAN總線的連接形式,如圖10.10所示。10.3.2車載網(wǎng)絡控制單元J5191.作用車載網(wǎng)絡系統(tǒng)控制單元在車載網(wǎng)絡系統(tǒng)中起重要作用。它承擔以前一直由單獨的斷電器和控制單元所執(zhí)行的功能。主要功能如下:(1)負荷控制;(2)車內(nèi)燈控制;(3)燃油系統(tǒng)供給控制;(4)后窗刮水器控制;(5)前窗刮水器控制;(6)后視鏡控制;(7)后窗加熱控制;(8)后座椅靠背控制;(9)轉向信號燈控制;(10)報警燈控制;(11)編碼。2.負荷控制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)會引起發(fā)電動機過載,進而導致蓄電池放電,電路如圖10.11所示。尤其是出現(xiàn)在距離極短的短途行車和冬季行駛時,以及時停時走和裝備過多的車輛中??紤]到短時間用電器的電流需求,車載網(wǎng)絡系統(tǒng)控制單元的負荷管理系統(tǒng)定期監(jiān)控蓄電池,網(wǎng)絡系統(tǒng)控制單元將采取措施,以保持行駛能力并確保車輛重新啟動能力。具體措施如圖10.12所示。3.車內(nèi)燈控制車內(nèi)燈控制電路圖如圖10.13所示。如果前部和后部車內(nèi)燈開關都位于車門觸點位置,如圖10.14、圖10.15所示。通過車載網(wǎng)絡系統(tǒng)控制單元J519可以確保在車輛停止而車門未關閉狀態(tài)下,車內(nèi)燈10min后自動關閉,這樣可以防止蓄電池不必要的放電。該功能同樣有利于保持蓄電池電能。4.燃油泵供給控制2002款波羅中的汽油發(fā)動機有一個新的燃油泵供給控制單元。它是由燃油泵繼電器J17和燃油供給繼電器J643并聯(lián)來代替單個集成防撞燃油關閉裝置的燃油泵繼電器。這兩個繼電器位于車載網(wǎng)絡系統(tǒng)控制單元J519上的繼電器托架上,當駕駛員翻開駕駛員側車門后,車門觸點開關F2(或集控門鎖F220的關閉單元)將信號發(fā)送到車載網(wǎng)絡系統(tǒng)控制單元。接著車載網(wǎng)絡系統(tǒng)控制單元控制燃油供給繼電器J643,并使燃油泵G6運行大約2s。在車載網(wǎng)絡系統(tǒng)控制單元有一個定時開關,它有兩個作用:(1)當駕駛員側車門短暫開啟時,防止燃油泵持續(xù)運行;(2)如果駕駛員側車門開啟超過30min,燃油泵重新受控。5.后窗刮水器控制在前風窗玻璃刮水器置于1擋或2擋或間歇擋的條件下,當在進入倒擋后,后窗刮水器將自動刮水一次,電路如圖10.17所示。6.前刮水器控制如果風窗玻璃刮水器已接通間歇擋(取決于車速的間歇運行模式或下雨運行模式),并且同時發(fā)動機蓋翻開,信號將從發(fā)動機蓋接觸開關F226發(fā)送至車載網(wǎng)絡系統(tǒng)控制單元??刂茊卧獙⒆柚构嗡鬟\動,直到發(fā)動機蓋再次關閉,電路如圖10.18所示。7.外后視鏡和后窗加熱控制為了保持蓄電池電能,外后視鏡和后窗加熱裝置只有在發(fā)動機運行時才能接通,接通約20min后,加熱裝置將自動關閉,電路如圖10.19所示。8.后座椅靠背控制后排座椅的中間位置帶有三點式平安帶的車輛具有后座椅靠背監(jiān)控功能。9.信號燈和報警燈控制車載網(wǎng)絡系統(tǒng)控制單元J519控制轉向燈閃爍、閃爍報警、防盜報警裝置、集控門鎖及掛車轉向燈閃爍,電路如圖10.21所示。10.編碼車輛的裝備范圍和國家標準決定了車載網(wǎng)絡系統(tǒng)單元的編碼。編碼由廠方進行,如果在售后效勞或維修的裝備被更改,例如安裝可加熱式座椅或更換新的控制單元,必須重新編碼。需編碼的裝備見表10-2。10.3.3CAN總線的附屬裝置波羅轎車CAN總線的附屬裝置主要有主熔絲支架、電位分配器、熔絲支架、繼電器托架、耦接裝置、組合插頭等,其分布如圖10.22所示。1.主熔絲支架主熔絲支架位于蓄電池蓋上,結構如圖10.23所示。熔絲的數(shù)目總是視車輛的裝備而定,主熔絲最多容納6根帶狀熔絲和10根插接式熔絲。通過一根導線實現(xiàn)與蓄電池(正極)的連接,緊靠蓄電池后安裝有熔絲,可防止電路過載。2.電位分配器電位分配器位于駕駛員側儀表板飾件之后,結構如圖10.24所示。通過電位分配,接線柱30V電壓從蓄電池上的主熔斷絲支架分配到各用電器。3.熔絲支架熔絲支架位于儀表板左側的蓋板后,結構如圖10.25所示。電路保護裝置中有兩種熔絲:一是最大熔斷電流為15A的微型熔絲;二是熔斷電流大于15A的小型熔絲。這樣的組合有以下的優(yōu)點:(1)同一結構中可以布置更多的熔絲;(2)可以對更多的電路安裝熔絲。熔絲在電路中縮寫為“SB〞。4.繼電器托架繼電器托架位于駕駛儀表板飾件之后,結構如圖10.26所示。與微型中央電氣系統(tǒng)和輔助電器托架的結構方式不同的是,波羅轎車繼電器托架與支承繼電器的結構連為一體。5.耦接裝置耦接裝置用于連接車門中的電氣部件與車載網(wǎng)絡系統(tǒng)。其功能與特點有:①容易觸及;②分隔導線與車門;③故障查詢時容易查詢。1)A柱耦接裝置A柱耦接裝置位于A柱的上部車門鉸接附近,結構如圖10.27(a)所示。耦接裝置中有與以下車門內(nèi)電氣局部的插頭連接:喇叭、外觀視鏡、車門關閉單元、報警燈。2)B柱耦接裝置B柱耦接裝置位于B柱后車門的上部車門鉸接附近,結構如圖10.27(b)所示。耦接裝置中有與以下車門內(nèi)電氣部件的插頭連接:喇叭、車門關閉單元。6.組合插頭緊湊型組合插頭,連接發(fā)動機室中的一局部車載網(wǎng)絡系統(tǒng)和車內(nèi)一局部車載網(wǎng)絡系統(tǒng)。它們通過模塊內(nèi)各插頭進行連接,與裝備或車型系列無關。車載網(wǎng)絡系統(tǒng)插頭可以自由脫開,使檢測和安裝工作更簡便。緊湊型組合插頭位于前圍左側,刮水器連桿后。從發(fā)動機室和車內(nèi)都可以觸及,結構如圖10.28所示。緊湊型組合插頭分為不同模塊。各個模塊采用不同顏色和機械編碼的插頭進行連接,結構如圖10.29所示。各個模塊的功能見表10-3。本章課程內(nèi)容結束了,休息一會兒吧!!圖10.1CAN模塊結構圖圖10.2CAN體系結構圖圖10.3采用C類CAN總線的汽車動力與傳動系統(tǒng)的總線結構圖圖10.4采用LIN總線的汽車車身系統(tǒng)連接圖圖10.5汽車多媒體數(shù)據(jù)總線結構圖10.6轎車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)(ACarIntranet)圖10.6轎車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)(ACarIntranet)圖10.7CAN的使用策略圖10.7CAN的使用策略圖10.8節(jié)點一例圖10.9高、低速CAN之間的網(wǎng)關圖10.9高、低速CAN之間的網(wǎng)關圖10.10波羅轎車CAN總線的連接形式圖10.11車載網(wǎng)絡控制單元的負荷控制原理圖A—蓄電池;C—發(fā)電機;J—發(fā)動機控制單元;J131—可加熱式駕駛員座椅控制單元;J132—可加熱式前座乘客座椅控制單元;J255—空調電子控制系統(tǒng)控制單元;J301—空調器控制單元;J519—車載網(wǎng)絡系統(tǒng)控制單元;J533—數(shù)據(jù)總線診斷接口;Z1—可加熱式后窗;Z4—可加熱式外后視鏡,駕駛員側;Z5—可加熱式外后視鏡,前座乘客側;Z6—可加熱式駕駛員座椅;Z7—可加熱式駕駛員靠背;Z8—可加熱式前座乘客座椅;Z9—可加熱式前座乘客靠背圖10.12負荷控制措施圖10.14前部車門觸點位置圖10.15后部車門觸點位置圖10.16燃油泵控制電路F2—駕駛員側車門觸點開關;F220—駕駛員側集控門鎖關閉單元;G6—燃油泵;J—發(fā)動機控制單元;J17—燃油泵繼電器;J519—車載網(wǎng)絡系統(tǒng)控制單元;J643—燃油供給繼電器;

*—無集控門鎖的車輛;**—有

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