車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其故障診斷方法

1、車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的檢修概述概述n1、車載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的目地 解決由于汽車上大量應(yīng)用電子裝置帶來的問題 （1）汽車電子電器數(shù)量過多 （2）系統(tǒng)過大 （3）冗余度高成本增加 （4）技術(shù)效益低下圖圖1 傳統(tǒng)信息傳輸：每個(gè)信息都需要一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)線傳輸傳統(tǒng)信息傳輸：每個(gè)信息都需要一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)線傳輸圖圖2 網(wǎng)絡(luò)信息傳輸：所有信息都通過兩根數(shù)據(jù)線進(jìn)行交換網(wǎng)絡(luò)信息傳輸：所有信息都通過兩根數(shù)據(jù)線進(jìn)行交換一一、車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（模塊）、通信線路、軟件及協(xié)議解釋： 各種控制模塊、網(wǎng)關(guān)、智能傳感器 通信線路、不同子網(wǎng)(拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)) 支持各節(jié)點(diǎn)工作的軟件、通信協(xié)議 第一部分第一部分 車載網(wǎng)絡(luò)的基

2、礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí) 一種電子裝置。 簡單：智能傳感器；復(fù)雜：微處理器。 電控單元：微處理器，實(shí)現(xiàn)某種自動(dòng)控制功能； 網(wǎng)關(guān)：微處理器，實(shí)現(xiàn)不同子網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)管理； 智能傳感器：具備上網(wǎng)功能； 1.節(jié)點(diǎn)（模塊）電控單元的構(gòu)成 組合式CAN控制器 獨(dú)立式CAN控制器CAN控制器嵌入到微控制器中； CAN控制器獨(dú)立于微機(jī)控制器；n目前，發(fā)展趨勢(shì)是CAN接口、收/發(fā)器、微控制器集成到一個(gè)芯片上。n成本低；微控制器對(duì)CAN控制器的讀寫時(shí)間比獨(dú)立CAN控制器要小；速度快；系統(tǒng)可靠性高；集成式CAN控制器n節(jié)點(diǎn)之間傳遞數(shù)據(jù)的通道。（串行傳遞） 單線制：光纜 雙線制：兩條數(shù)據(jù)總線絞在一起的。 2

3、、通信線路（數(shù)據(jù)總線）3、網(wǎng)、網(wǎng) 絡(luò)絡(luò)n為了實(shí)現(xiàn)信息共享，用通信線路把多個(gè)節(jié)點(diǎn)連在一起，形成一個(gè)有規(guī)則的網(wǎng)。 總線結(jié)構(gòu) 環(huán)狀結(jié)構(gòu) 星形結(jié)構(gòu)等通信實(shí)體雙方控制信息交換規(guī)則的集合。 要實(shí)現(xiàn)車內(nèi)ECU之間的通信，必須制定規(guī)則保證通信雙方能相互配合，即通信方法、通信時(shí)間、通信內(nèi)容雙方同時(shí)遵守的一組規(guī)定和規(guī)則。4 4. .通信協(xié)議通信協(xié)議5 . 總線速度總線速度1、波特率（每秒傳輸?shù)拇a元數(shù)）2、比特率（每秒傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)） 如果一個(gè)碼元只攜帶一個(gè)比特的信息，則波特率和比特率在數(shù)值上相等。 在總線上某一時(shí)刻若有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，則這兩個(gè)數(shù)據(jù)將會(huì)在總線上發(fā)生“沖突”，為了避免沖突產(chǎn)生，就要有一個(gè)解決“

4、爭用”總線的方法，以使各節(jié)點(diǎn)充分利用總線的信道空間和時(shí)間來傳送數(shù)據(jù)而不發(fā)生沖突，這正是介質(zhì)訪問控制方式的管理機(jī)制。 CSMA/CD是“載波偵聽多路訪問/沖突檢測”（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect）的縮寫，是一種總線常見的訪問控制方式。6. 總線介質(zhì)訪問控制方式 SAE將車載網(wǎng)絡(luò)劃分為將車載網(wǎng)絡(luò)劃分為A、B、C三個(gè)級(jí)別三個(gè)級(jí)別nA級(jí)速率：級(jí)速率：110 kb/s，主要應(yīng)于電動(dòng)門窗、座，主要應(yīng)于電動(dòng)門窗、座椅調(diào)節(jié)、燈光照明等控制。椅調(diào)節(jié)、燈光照明等控制。nB級(jí)速率：級(jí)速率：10100 kb/s，主要應(yīng)用于電子車輛，主要應(yīng)用于電

5、子車輛信息中心、故障診斷、儀表顯示、安全氣囊等系信息中心、故障診斷、儀表顯示、安全氣囊等系統(tǒng)。統(tǒng)。nC級(jí)速率：最高可達(dá)級(jí)速率：最高可達(dá)1M kb/s，主要用于懸架控，主要用于懸架控制、先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制、牽引控制、制、先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制、牽引控制、ABS等系統(tǒng)。等系統(tǒng)。二、車載網(wǎng)絡(luò)的分類（二、車載網(wǎng)絡(luò)的分類（1）SAE：美國機(jī)動(dòng)車工程師學(xué)會(huì)A類：面向執(zhí)行器、傳感器的低速網(wǎng)絡(luò)類：面向執(zhí)行器、傳感器的低速網(wǎng)絡(luò)B類：面向模塊間數(shù)據(jù)共享的中速網(wǎng)絡(luò)類：面向模塊間數(shù)據(jù)共享的中速網(wǎng)絡(luò)C類：面向多路、實(shí)時(shí)閉環(huán)的高速網(wǎng)絡(luò)類：面向多路、實(shí)時(shí)閉環(huán)的高速網(wǎng)絡(luò)D類：面向信息、多媒體系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)類：面向信息、多媒體系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)E類：

6、面向乘員的安全系統(tǒng)類：面向乘員的安全系統(tǒng)分類依據(jù)：功能和速率分類依據(jù)：功能和速率二、車載網(wǎng)絡(luò)的分類（二、車載網(wǎng)絡(luò)的分類（2）n車載網(wǎng)絡(luò)傳輸速度：典型的現(xiàn)代汽車車載網(wǎng)絡(luò)典型的現(xiàn)代汽車車載網(wǎng)絡(luò)nVehicle LAN（ 車載局域網(wǎng)）A 類網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的場合，適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的場合，主要應(yīng)用于電動(dòng)門窗、座椅調(diào)節(jié)、主要應(yīng)用于電動(dòng)門窗、座椅調(diào)節(jié)、燈光照明等控制。燈光照明等控制。位速率一般小于位速率一般小于10Kbps；“bit”（比特）為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)計(jì)量單位；“bps”是“bit per second”（每秒傳輸數(shù)據(jù)）的簡寫，為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量單位；“512Kbps”也就代表“512K

7、bit/秒”的數(shù)據(jù)流量； “byte”為文件字節(jié)單位，1 個(gè)byte = 8 個(gè)bit；名稱名稱主要用戶主要用戶主要應(yīng)用場合主要應(yīng)用場合注釋注釋UARTGM多種場合多種場合正被逐步淘汰正被逐步淘汰SinebusGMAudio/LIN許多廠商許多廠商智能連接器和傳感器智能連接器和傳感器由由LIN協(xié)會(huì)開發(fā)協(xié)會(huì)開發(fā)I2CRenaultHVAC極少使用極少使用CCDChryslerHVAC，Audio等等正被逐步淘汰正被逐步淘汰ACPFordAudio/BEANToyota車身控制車身控制/J1708/J1587/J1922 T&B 多種場合多種場合 正被逐步淘汰正被逐步淘汰 現(xiàn)有現(xiàn)有A A類

8、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議A類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之LIN協(xié)議提高汽車上分層、多路復(fù)用網(wǎng)絡(luò)的性能，降低汽提高汽車上分層、多路復(fù)用網(wǎng)絡(luò)的性能，降低汽車電子控制裝置開發(fā)、生產(chǎn)以及診斷服務(wù)的成本；車電子控制裝置開發(fā)、生產(chǎn)以及診斷服務(wù)的成本；20032003年，全世界新生產(chǎn)的汽車平均每輛會(huì)有年，全世界新生產(chǎn)的汽車平均每輛會(huì)有310310個(gè)個(gè)LINLIN節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)。LINLIN目前仍處于發(fā)展階段，但已廣泛地被世界上目前仍處于發(fā)展階段，但已廣泛地被世界上的大多數(shù)汽車公司以及零配件廠商所接受，有望的大多數(shù)汽車公司以及零配件廠商所接受，有望成為成為A A類網(wǎng)絡(luò)的世界標(biāo)準(zhǔn)，即類網(wǎng)絡(luò)的世界標(biāo)準(zhǔn)，即A A類網(wǎng)的主流協(xié)議。類網(wǎng)的主流協(xié)議

9、。左前門控制器ECU玻璃升降機(jī)電動(dòng)執(zhí)行器電動(dòng)門鎖執(zhí)行器后視鏡電動(dòng)執(zhí)行器LINCAN總線車身總線操作命令輸入裝置ECU車身控制A類網(wǎng)絡(luò)總線結(jié)構(gòu)圖圖B B類網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)主要面向獨(dú)立模塊間的數(shù)據(jù)共享，主要面向獨(dú)立模塊間的數(shù)據(jù)共享，適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的場合，適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的場合，以減少冗余的電子部件；以減少冗余的電子部件；主要應(yīng)用于車輛信息中心、故障診主要應(yīng)用于車輛信息中心、故障診斷、儀表顯示等方面的控制。斷、儀表顯示等方面的控制。位速率一般在位速率一般在10125Kbps；現(xiàn)有B類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議名稱主要用戶應(yīng)用場合注釋GMLAN(SWC)GM多種場合GM是唯一用戶ISO11898-3 (Faul

10、t-Tol CAN) 歐洲多種場合也稱容錯(cuò)CANJ2248GM, Ford, DC 多種場合基于ISO 11898VANRenault & PSA 控制應(yīng)用基于ISO11519-3 J1850GM, Ford, Chrysler 多種場合有VPM，PWM兩種調(diào)制方式 ISO 11898-3、 VAN、 J1850性能比較比較內(nèi)容比較內(nèi)容ISO 11898-3VANSAE J1850應(yīng)用場合應(yīng)用場合控制、診斷控制、診斷控制、診斷控制、診斷通用、診斷通用、診斷傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)雙絞線雙絞線雙絞線、扁雙絞線、扁平線平線單線單線雙絞線雙絞線位編碼方式位編碼方式NRZManchester VPWP

11、WM介質(zhì)訪問方式介質(zhì)訪問方式競爭競爭競爭競爭競爭競爭位速率位速率10K1Mbps125Kbps10.4Kbps41.6Kbps數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)長度08個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)28個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)08個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)節(jié)點(diǎn)成本節(jié)點(diǎn)成本中中低低低低B B類網(wǎng)絡(luò)的主流協(xié)議 過去十年間，過去十年間， CAN(ISO11898-3); SAE J1850以及以及VAN(Vehicle Area Network)在車在車身網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的應(yīng)用。身網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的應(yīng)用。 隨著汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，目前及未來的隨著汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，目前及未來的B類網(wǎng)絡(luò)主流協(xié)議將是：類網(wǎng)絡(luò)主流協(xié)議將是：CAN (ISO11898-3)中國中國C C

12、類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的特點(diǎn)主要面向高速、實(shí)時(shí)閉環(huán)控制主要面向高速、實(shí)時(shí)閉環(huán)控制的多路控制多路傳輸網(wǎng)；的多路控制多路傳輸網(wǎng)；主要用于動(dòng)力系統(tǒng)等對(duì)實(shí)時(shí)控主要用于動(dòng)力系統(tǒng)等對(duì)實(shí)時(shí)控制及可靠性要求較高的場合。制及可靠性要求較高的場合。位速率可達(dá)位速率可達(dá)1Mbps， X-By-Wire 系統(tǒng)傳輸速率可達(dá)系統(tǒng)傳輸速率可達(dá)10Mbps以上；以上；C C類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及應(yīng)用情況名稱主要用戶應(yīng)用場合注釋ISO11898-2(高速CAN)GM，歐洲實(shí)時(shí)控制場合TTPTM/CTTTech實(shí)時(shí)控制場合(X-By-Wire)最初由Vienna技術(shù)大學(xué)制定FlexRayBMW, Motorola, Daimler Chrysler實(shí)

13、時(shí)控制場合(X-By-Wire)ISO11898-2ISO11898-2、TTPTTPTMTM/C/C、FlexRayFlexRay性能比較比較內(nèi)容ISO 11898-2FlexRayTTPTM/C應(yīng)用場合汽車，自動(dòng)化領(lǐng)域，航空 x-by-wire對(duì)實(shí)時(shí)性要求嚴(yán)格的系統(tǒng)(x-by-wire)消息傳輸異步異步或同步同步位編碼方式NRZNRZ頻率調(diào)制介質(zhì)訪問方式CSMA/CR TDMA和FTDMA TDMA最大波特率1Mbps10Mbps25Mbps每幀的數(shù)據(jù)字節(jié)0 802460236C類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的主流協(xié)議 目前，目前，C類網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用于動(dòng)力與傳動(dòng)系類網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用于動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)控制與通訊的協(xié)

14、議標(biāo)準(zhǔn)為：統(tǒng)控制與通訊的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為：ISO 11898-2,未未來應(yīng)用于來應(yīng)用于X-By-Wire系統(tǒng)的主要協(xié)議為：系統(tǒng)的主要協(xié)議為：TTPTM/C(Time-Triggered Protocol)FlexRay D D類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的特點(diǎn)類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的特點(diǎn)及分類該類網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱智能數(shù)據(jù)總線該類網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱智能數(shù)據(jù)總線(Intelligent Data Bus)主要面向信息、多媒體系統(tǒng)等。主要面向信息、多媒體系統(tǒng)等。 根據(jù)根據(jù)SAE分類：分類： IDB-C(低速低速)、 IDB-M(高高速速)和和IDB-Wireless(無線通訊無線通訊)。D類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的位速率在位速率在250Kbps400Mb

15、ps之間。之間。 IDB-C：SAE J2366IDB-M：D2B、MOST、IDB1394等等IDB-Wireless： Bluetooth(藍(lán)牙藍(lán)牙)D D類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的比較比較內(nèi)容IDB-CD2BMOSTIDB-1394CopperOptical應(yīng)用場合通訊娛樂數(shù)據(jù)流控制數(shù)據(jù)流控制數(shù)據(jù)流控制PC設(shè)備傳輸介質(zhì)雙絞線雙絞線光纖光纖屏蔽雙絞線位編碼方式NRZPWMBiPhaseBiPhaseNRZ位速率250Kbps29.8Kbps12Mbps25Mbps98393Mbps成本低中高高中E E類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及使用情況E類網(wǎng)絡(luò)主要面向乘員的安全系統(tǒng)，應(yīng)用于車輛被動(dòng)安類網(wǎng)絡(luò)主要面向乘員的安全系統(tǒng)，應(yīng)用于

16、車輛被動(dòng)安全性領(lǐng)域。全性領(lǐng)域。名稱主要開發(fā)商注釋SafetyBusDelphiDelphi是唯一用戶BOTE Bosch-Temic /Planet Philips/DSIMotorola/AMP/SI(Byteflight) BMW/ Motorola也稱ISISE E類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的比較比較內(nèi)容SafetyBusPlanetByteflight應(yīng)用場合氣囊氣囊氣囊傳輸介質(zhì)雙線雙線雙線數(shù)據(jù)長度24 39位0200字節(jié)介質(zhì)訪問方式 主/從主/從FTDMA最大波特率500Kbps20K250Kbps 10Mbps成本低低中不同版本的不同版本的CAN可以通過網(wǎng)關(guān)取得互連?？梢酝ㄟ^網(wǎng)關(guān)取得互連。而網(wǎng)關(guān)就

17、是具備不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間信息而網(wǎng)關(guān)就是具備不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間信息轉(zhuǎn)換能力的單片機(jī)。轉(zhuǎn)換能力的單片機(jī)。網(wǎng)關(guān)：車上用了很多的總線和網(wǎng)絡(luò)，所以必須用一種有特殊功能的計(jì)算機(jī)達(dá)到信息共享和不產(chǎn)生協(xié)議間的沖突，實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)數(shù)據(jù)傳輸，這種計(jì)算機(jī)就叫做網(wǎng)關(guān)。4、不同版本通信協(xié)議的互聯(lián)、不同版本通信協(xié)議的互聯(lián) 儀表內(nèi)的 Gateway自動(dòng)變速箱控制單元 J217舒適系統(tǒng)中央控制單元 J393Control unit for 4LV J537儀表內(nèi)的診斷接口 J285空調(diào)控制單元 E87Data telegramGateway 的作用是使所有連接在CAN總線上的控制單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換驅(qū)動(dòng)總線舒適總線和顯示總線 (信息娛樂

18、總線). 因?yàn)檫@幾種總線的傳輸速度是不同的，所以不能直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 CAN 數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)第二部分第二部分 典型總線系統(tǒng)分析典型總線系統(tǒng)分析一、一、CAN總線總線 CAN(Control Area Network)總線是德國Bosch公司從80年代初為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。SSP41ControllerAreaNetworkwas developed by the Robert BOSCH company in 1983 as a bus system for cars.CAN

19、 總線總線網(wǎng)絡(luò)控制單元數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)控制單元數(shù)據(jù)交換CAN CAN 總線的特點(diǎn)總線的特點(diǎn)傳輸速度快 相關(guān)控制單元可共用傳感器 更少的線束、更小的控制單元，節(jié)省了空間CAN data bus network(CAN Controller Area Network)兩根數(shù)據(jù)線纏繞可防止電磁干擾CANCAN總線總線 （ 舉例舉例Audi A4 2001 Audi A4 2001 ）CAN CAN 驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)500 500 kBaudkBaudCAN CAN 舒適舒適100 100 kBaudkBaudCAN CAN 信息娛樂信息娛樂 100 kBaud100 kBaud三條數(shù)據(jù)總線三條數(shù)據(jù)總線CAN 數(shù)

20、據(jù)總線網(wǎng)絡(luò) 連接部件驅(qū)動(dòng) CAN bus舒適 CAN bus顯示（信息娛樂） CAN bus發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元自動(dòng)變速器控制單元ESP控制單元安全氣囊控制單元氧傳感器（美國）轉(zhuǎn)向角度傳感器轉(zhuǎn)向柱電氣控制單元多功能方向盤控制單元汽車電氣控制單元座椅調(diào)節(jié)控制單元停車輔助控制單元掛車識(shí)別控制單元空調(diào)控制單元駐車加熱控制單元輪胎壓力監(jiān)控控制單元舒適系統(tǒng)中央控制單元語音輸入控制單元卡片閱讀器遠(yuǎn)程通訊、電話控制單元車載電話控制單元收音機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)控制單元導(dǎo)航、電視等導(dǎo)航系統(tǒng)接口二、二、LIN總線總線 局部連接網(wǎng)絡(luò)局部連接網(wǎng)絡(luò)LIN(Local Interconnect Network)是一個(gè)汽車底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。其

21、目的是給出是一個(gè)汽車底層網(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)，在汽車網(wǎng)絡(luò)層一個(gè)價(jià)格低廉、性能可靠的低速網(wǎng)，在汽車網(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)。前各種各樣的低端總線系統(tǒng)。 典型的典型的LIN總線主要應(yīng)用在汽車的車門、座椅、總線主要應(yīng)用在汽車的車門、座椅、空調(diào)、照明燈等?？照{(diào)、照明燈等。LIN 可以使那些機(jī)械元件，如智可以使那些機(jī)械元件，如智能傳感器、制動(dòng)器或光敏器件得到較廣泛的使用。能傳感器、制動(dòng)器或光敏器件得到較廣泛的使用。這些元件可以很容易地連接到汽車網(wǎng)絡(luò)中，并且維這些元件可以很容易地連

22、接到汽車網(wǎng)絡(luò)中，并且維護(hù)和服務(wù)十分方便。用護(hù)和服務(wù)十分方便。用LIN實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)中，通常用數(shù)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)中，通常用數(shù)字信號(hào)量替換模擬信號(hào)量，這樣將使總線性能優(yōu)化。字信號(hào)量替換模擬信號(hào)量，這樣將使總線性能優(yōu)化。局部連接網(wǎng)絡(luò)局部連接網(wǎng)絡(luò)(LIN)CAN CAN 驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)LINLIN新鮮空氣鼓風(fēng)機(jī)輪胎氣壓監(jiān)控ILM - 司機(jī)側(cè)輪胎氣壓監(jiān)控天線空調(diào)輪胎氣壓監(jiān)控天線腳坑輔助加熱轉(zhuǎn)向柱開關(guān)模塊多功能方向盤PTC- 加熱LIN - LIN - 空調(diào)空調(diào)LIN - LIN - 輪胎輪胎壓力控制壓力控制 ( (high - high - Variante)Variante)雨刮控制安全氣囊座椅占用識(shí)別 (USA)I

23、LM-后LIN - LIN - 安全氣安全氣囊囊防盜裝置喇叭內(nèi)部監(jiān)控LIN - LIN - 防盜報(bào)防盜報(bào)警裝置警裝置CAN CAN 舒適舒適主控制器主控制器控制總線和協(xié)議控制，哪些信息在哪個(gè)時(shí)間通過 總線被發(fā)送 把LIN-BUS和CAN-BUS連接起來承擔(dān)完整的故障處理及診斷從控制器從控制器最多16個(gè)從控制器接收或傳送與主控制器的查詢或指定有關(guān)的數(shù)據(jù)LIN LIN Bus Bus里的通訊只能借助主控制器里的通訊只能借助主控制器! !LIN-Bus數(shù)據(jù)總線：主從控制器原理LIN和和CAN的比較的比較 在車上網(wǎng)絡(luò)中，在車上網(wǎng)絡(luò)中，LIN處于低端，與處于低端，與CAN以及其他以及其他B級(jí)或級(jí)或C級(jí)網(wǎng)

24、絡(luò)比較，它級(jí)網(wǎng)絡(luò)比較，它的傳輸速度低、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉；在汽車上，與這些網(wǎng)絡(luò)是互補(bǔ)的關(guān)系。的傳輸速度低、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉；在汽車上，與這些網(wǎng)絡(luò)是互補(bǔ)的關(guān)系。由于汽車產(chǎn)品包括部件和整機(jī)，對(duì)價(jià)格和復(fù)雜性非常敏感，在汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由于汽車產(chǎn)品包括部件和整機(jī)，對(duì)價(jià)格和復(fù)雜性非常敏感，在汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)低端使用低端使用LIN會(huì)顯現(xiàn)其必要性和優(yōu)越性。會(huì)顯現(xiàn)其必要性和優(yōu)越性。LIN和和CAN協(xié)議主要特性的對(duì)比見協(xié)議主要特性的對(duì)比見表。表。LIN和和CAN的比較的比較LIN和和CAN控制器特性對(duì)比見表?？刂破魈匦詫?duì)比見表。二、二、MOST總線總線n MOST總線是由汽車工業(yè)協(xié)會(huì)在總線是由汽車工業(yè)協(xié)會(huì)在1999年

25、制定的一種年制定的一種高速媒體總線，主要應(yīng)用在車載高速媒體總線，主要應(yīng)用在車載(or jt)多媒體設(shè)備多媒體設(shè)備上，它為用戶提供了一種上，它為用戶提供了一種低成本低成本的標(biāo)準(zhǔn)媒體接口。的標(biāo)準(zhǔn)媒體接口。nMOST總線是一種以光纖作為物理載體的環(huán)形總線，總線是一種以光纖作為物理載體的環(huán)形總線，它能夠傳輸最高達(dá)它能夠傳輸最高達(dá)25Mbit/S的數(shù)據(jù)流。的數(shù)據(jù)流。n具備具備MOST總線接口的設(shè)備可以方便的掛接到總線上總線接口的設(shè)備可以方便的掛接到總線上或從總線上去除?；驈目偩€上去除。n由于它是以光纖為載體的總線系統(tǒng)，所以它大大的由于它是以光纖為載體的總線系統(tǒng)，所以它大大的提高了車載設(shè)備的信號(hào)傳輸質(zhì)量，

26、并且大大減輕了提高了車載設(shè)備的信號(hào)傳輸質(zhì)量，并且大大減輕了車內(nèi)線束的質(zhì)量負(fù)擔(dān)。車內(nèi)線束的質(zhì)量負(fù)擔(dān)。 多種基于光纖傳導(dǎo)的媒體總線系統(tǒng)，例如D2B總線，MOST總線，IDB1394總線等，這其中，最有可能成為汽車媒體總線標(biāo)準(zhǔn)的當(dāng)屬M(fèi)OST總線。 媒體系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換總線 - MOSTK-Box (Radio, K-Box (Radio, Sprachdialog-Sprachdialog-systemsystem帶DVD的導(dǎo)航MOST網(wǎng)關(guān)電話/ 緊急呼叫數(shù)字音響廣播 (DAB)通訊盒 (收音機(jī)， 語音操作系統(tǒng)電視調(diào)諧器CD-轉(zhuǎn)換器帶CD的導(dǎo)航主單元特征 傳輸率 21.2 MB 光纖傳輸 實(shí)現(xiàn)聲音和圖象

27、數(shù)據(jù)的傳輸 環(huán)形結(jié)構(gòu) 點(diǎn)火開關(guān)關(guān)斷后要求 - 環(huán)路斷路影響所有功能 -在環(huán)斷路診斷和衰減儀的幫助 下進(jìn)行故障查找數(shù)字音響處理要按照實(shí)際的環(huán)路描述MOST總線上設(shè)備的連接方式MOST總線有以下特點(diǎn)n1、高速網(wǎng)絡(luò)。MOST總線最高時(shí)能夠傳輸高達(dá)25Mbit/S的同步/非同步信號(hào)，這個(gè)速度能夠滿足大多數(shù)媒體設(shè)備的要求。n2、抗干擾。MOST總線采用光纖作為物理介質(zhì)，這就大大的降低了傳輸時(shí)受到的其他電氣設(shè)備電磁干擾從而大大提高了信號(hào)的信噪比。n3、更輕的質(zhì)量。MOST總線的物理結(jié)構(gòu)決定了掛在MOST總線上的設(shè)備間通信不需要再增加其他連接方式，所有的設(shè)備都通過光纖連接，大大的減輕了傳輸介質(zhì)的質(zhì)量。n4、

28、更大的靈活性。MOST總線的邏輯特性決定了總線上只有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)情況靈活的掛接或去除，所有的從節(jié)點(diǎn)在享用總線的地位上是平等的。并且MOST總線具有故障檢測的協(xié)議，當(dāng)總線上的主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)錯(cuò)誤無法工作時(shí)，根據(jù)預(yù)先的設(shè)置，會(huì)有一個(gè)從節(jié)點(diǎn)自動(dòng)承擔(dān)主節(jié)點(diǎn)的工作，保證網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行穩(wěn)定。 n5、能夠適應(yīng)多種數(shù)據(jù)。在MOST總線上，傳輸音、視頻流同步數(shù)據(jù)，也可傳輸基于其他數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的非同步數(shù)據(jù)?？偩€上每一楨MOST數(shù)據(jù)可以根據(jù)設(shè)定，承載同步數(shù)據(jù)、非同步數(shù)據(jù)以及針對(duì)設(shè)備的控制數(shù)據(jù)。這一個(gè)特點(diǎn)決定了可以將導(dǎo)航設(shè)備等非流媒體設(shè)備與車載DVD這類流媒體掛接在一條總線上，并且互相工作不會(huì)發(fā)生沖突。MOST

29、總線有以下特點(diǎn)n6、豐富的外部設(shè)備供應(yīng)。由于MOST總線目前已經(jīng)廣泛使用在汽車工業(yè)中，目前已有包括BMW、Audi、VW、DaimlerChrysler等知名汽車制造商加入了MOST陣營，另外在IC設(shè)備上OASIS以及Analog Devices等多家IC設(shè)計(jì)制造公司都已經(jīng)開始生產(chǎn)了MOST設(shè)備，隨著MOST總線標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的加快，將有更多的廠商加入這一陣營。MOST總線有以下特點(diǎn)MOST總線的現(xiàn)狀n多種基于光纖傳導(dǎo)的媒體總線系統(tǒng)，例如D2B總線，MOST總線，IDB1394總線等，最有可能成為汽車媒體總線標(biāo)準(zhǔn)的當(dāng)屬M(fèi)OST總線。n目前世界上已有多款高檔轎車應(yīng)用了MOST總線技術(shù)，在國內(nèi)也有汽車

30、廠商開始采用這種技術(shù)，例如一汽大眾量產(chǎn)的AudiA6車上已經(jīng)采用了MOST總線技術(shù)，寶馬、奔馳的高檔車。n目前國內(nèi)MOST總線的相關(guān)設(shè)備研發(fā)和技術(shù)的研究基本上都處在剛剛起步階段，國內(nèi)也沒有具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的MOST總線設(shè)備或開發(fā)平臺(tái)，這些設(shè)備基本上依賴進(jìn)口，其核心技術(shù)掌握在國外 第三部分第三部分 總線系統(tǒng)的故障診斷總線系統(tǒng)的故障診斷一、CANBUS多路信息傳輸系統(tǒng)故障1、汽車電源系統(tǒng)故障引起的多路信息傳輸系統(tǒng)故障。 汽車多路信息傳輸系統(tǒng)的核心部分是含有IC通信芯片的ECM，它的正常工作電壓一般在10.514.5v范圍內(nèi)。如果提供的電壓低于該值就會(huì)造成一些對(duì)工作電壓要求高的電控模塊出現(xiàn)停止工作，

31、從而使整個(gè)多路信息傳輸系統(tǒng)無法通信。 節(jié)點(diǎn)是多路信息傳輸中的電控模塊，節(jié)點(diǎn)故障就是電控模塊故障，它包括軟件故障即傳輸協(xié)議或軟件程序有缺陷或沖突，硬件故障一般是由于通信芯片或集成電路故障造成多路信息傳輸系統(tǒng)無法工作。2、節(jié)點(diǎn)故障 多路信息傳輸系統(tǒng)的鏈路（通信線路）出現(xiàn)故障時(shí)，如通信線路短路、斷路以及線路物理性質(zhì)引起的通信信號(hào)衰減或失真，都會(huì)引起多個(gè)電控單元無法工作或電控系統(tǒng)錯(cuò)誤動(dòng)作。 判定是否為鏈路故障時(shí)，一般采用示波儀或汽車專用光纖診斷儀來觀察通信數(shù)據(jù)信號(hào)是否與標(biāo)準(zhǔn)通信數(shù)據(jù)信號(hào)相符。 3、鏈路故障 在檢查數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)前，須保證所有與數(shù)據(jù)總線相連的控制單元無功能故障。功能故障指不會(huì)直接影響數(shù)據(jù)總

32、線系統(tǒng)，但會(huì)影響某一系統(tǒng)的功能流程的故障。例如：傳感器損壞，其結(jié)果就是傳感器信號(hào)不能通過數(shù)據(jù)總線傳遞。這種功能故障對(duì)數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)有間接影響。這會(huì)影響需要該傳感器信號(hào)的控制單元的通信。如存在功能故障，先排除該故障。記下該故障并消除所有控制單元的故障碼。排除所有功能故障后，如果控制單元間數(shù)據(jù)傳遞仍不正常，檢查數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)。檢查數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)故障時(shí)，須區(qū)分兩種可能的情況。 檢測時(shí)，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，斷開兩個(gè)控制單元(圖示)。檢查數(shù)據(jù)總線是否斷路或?qū)φ龢O/地短路。如果數(shù)據(jù)總線無故障，更換較易拆下(或較便宜)的個(gè)控制單元試一下。如果數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)仍不能正常工作，更換另一個(gè)控制單元。1、兩個(gè)控制單元組成的雙線式數(shù)

33、據(jù)系統(tǒng)的檢測 檢測時(shí)，先讀出控制單元內(nèi)的故障碼。如圖所示，如果控制單元1與控制單元2和控制單元3之間無通信。關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，斷開與總線相連的控制單元，檢查數(shù)據(jù)總線是否斷路。如果總線無故障，更換控制單元1。如果所有控制單元均不能發(fā)送和接收信號(hào)（故障存儲(chǔ)器存儲(chǔ)“硬件故障”)則關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，斷開與數(shù)據(jù)總線相連的控制單元，檢測數(shù)據(jù)總線是否對(duì)正極/地短路。2、三個(gè)或更多控制單元組成的雙線式數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的檢測 如果數(shù)據(jù)總線上查不出引起硬件損壞的原因，檢查是否某一控制單元引起該故障。斷開所有通過CAN數(shù)據(jù)總線傳遞數(shù)據(jù)的控制單元，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，接上其中一個(gè)控制單元，連接VAGl551或VAGl552，打開點(diǎn)火開

34、關(guān)，清除剛接上的控制單元的故障碼。用功能06來結(jié)束輸出，關(guān)閉并再打開點(diǎn)火開關(guān)，打開點(diǎn)火開關(guān)10s后用VAGl552讀出剛接上的控制單元故障存儲(chǔ)器內(nèi)的內(nèi)容。如顯示“硬件損壞”則更換剛接上的控制單元；如未顯示“硬件損壞”，接上下一個(gè)控制單元，重復(fù)上述過程。 1、CAN驅(qū)動(dòng)總線DSO兩通道檢驗(yàn)CAN驅(qū)動(dòng)總線的電壓DSO 2DSO 1兩通道工作情況下DSO的連線DSO的設(shè)置說明312754681:Kanal（通道） A測量CAN-High 2:Kanal （通道） B測量 CAN-Low 3:Kanal A 和 Kanal B的零線坐標(biāo)置于等高。（黃色的零標(biāo)記被綠色的零標(biāo)記所遮蓋）。在同一零坐標(biāo)線下對(duì)

35、電壓值進(jìn)行分析更為簡便。4:Kanal B 的電壓/單位的設(shè)定。在0.5V/單位值的設(shè)定下，DSO的顯示被較好地利用。這便于電壓值的讀取。5:Kanal A 的電壓/單位的設(shè)定。在0.5V/單位值的設(shè)定下，DSO的顯示被較好地利用。這便于電壓值的讀取。6:觸發(fā)點(diǎn)的設(shè)定，它位于被測定信號(hào)的范圍內(nèi)。在CAN-high信號(hào)為2.5至3.5V之間，在CAN-Low信號(hào)為1.5至2.5V之間.7:時(shí)間單位值應(yīng)盡可能選擇得小一些，最小的時(shí)間單位值為0.02ms/單位。DSO沒有更小的時(shí)間單位，為此要顯示單一比特（2s在CAN-Antrieb）是不可能的。8:顯示為一條信息。 DSO的設(shè)置說明這兩種總線的數(shù)

36、據(jù)傳遞電壓和速率相同，而且可以單線工作。DSO可以對(duì)CAN-舒適和信息總線進(jìn)行測量，例如：利用測試盒連接中央舒適電器控制單元。 2、 CAN舒適和信息總線DSO的設(shè)置說明6342511.通道A和通道B的零坐標(biāo)線等高。通道A的零標(biāo)記被通道B所掩蓋。在讀取數(shù)值時(shí)，可以將零線相互分開。（見下頁）2.通道A顯示CAN-High3.通道A電壓/單位的設(shè)定：該電壓單位值應(yīng)被選取，如此DSO的顯示可被較好地利用。這便于電壓值的讀取。4.通道B 顯示CAN-Low.5.通道B電壓單位值的設(shè)定應(yīng)與通道A相符。這便于電壓電位的比較分析。6.時(shí)間單位值應(yīng)盡可能選取得小。由于CAN-Komfort 和 CAN-Inf

37、otainment的比特周期較長 (10s)，所以在DSO內(nèi)可以顯示一個(gè)比特。DSO的設(shè)置說明DSO的設(shè)置說明3456721812341.通道B的CAN-Low顯示2.通道A的CAN-High顯示3.通道B的零線4.CAN-Low的顯性電壓向下沒有達(dá)到零線坐標(biāo)5. CAN-Low 的隱形電壓. 在總線部工作的狀態(tài)下，5V的隱形電壓電位切換到0V.6.通道A 的零線坐標(biāo)和CAN-High的隱性電壓電位。7.CAN-High的顯性電壓電位8.一個(gè)比特的顯示(10 s 比特時(shí)間).DSO的設(shè)置說明 1、CAN驅(qū)動(dòng)總線DSO 故障圖分析記錄可用記錄可用DSO測量的故障類型測量的故障類型CAN-High 與 CAN-Low短路CAN-High 對(duì) 正極短路CAN-High 對(duì)地短路CAN-Low 對(duì)地短路CAN-Low 對(duì)正極短路CAN-High斷路CAN-Low斷路典型故障1 Can-Low與Can-high短路典型故障1 Can-Low與Can-high短路波形CAN-High 與 CAN-Low短路. 電壓電位置于隱性電壓值（大約2.5V）。通過插拔CAN-Antrieb總線上的控制單元可以判斷，是由于控制單元引