汽車車載網絡系統(tǒng)檢修第2版—習題答案

1、第1章 車載網絡系統(tǒng)基礎知識習題答案1 .按照你的理解，說一說汽車為什么要使用網絡系統(tǒng)？答案要點：很多汽車采用了多個電控系統(tǒng)，如果每一個電控系統(tǒng)都獨立配置一整套相應的 傳感器、執(zhí)行器，勢必造成導線、插接件數量的不斷增多，使得在有限的汽車空間內布線越來 越困難，線束和插接件的增加使得汽車維修人員對車輛進行故障診斷和維修的難度增加；同時 油耗增加，成本提高。為了提高汽車綜合控制的準確性，控制系統(tǒng)也迫切需要輸入、輸出信號/數據共享。當電控模塊共享輸入信息時，就能對汽車進行更為復雜的控制。為了簡化線路，提高各電控單元之間的通信速度，汽車制造商開發(fā)設計了新的總線系統(tǒng)， 即車載網絡系統(tǒng)，把眾多的電控單元連

2、成網絡，其信號通過數據總線的形式傳輸，可以達到信 息資源共享的目的。2 .說明典型車載網絡系統(tǒng)的組成。答案要點：通常汽車網絡結構采用多條不同速率的總線分別連接不同類型的節(jié)點，并使用 網關服務器來實現(xiàn)整車的信息共享和網絡管理。3 .車載網絡系統(tǒng)在汽車上的應用有哪些？答案要點：車載網絡系統(tǒng)在汽車上的應用非常多，按照應用系統(tǒng)加以劃分的話，車用網絡 大致可以分為 4個系統(tǒng)：動力傳動系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、信息系統(tǒng)。4 .解釋CAN、多路傳輸、數據總線的含義。答案要點：CAN （Controller Area Network ,控制局域網），是國際上應用最廣泛的現(xiàn)場總 線之一。最初，CAN被設計作為汽

3、車環(huán)境中的微控制器通信，在車載各電控裝置ECU之間交換信息，形成汽車電子控制網絡。多路傳輸用 SWS （Smart Wiring System ）表示，是指在同一通道或線路上同時傳輸多條信 息。事實上，數據信息是依次傳輸的，但速度非常快，似乎就是同時傳輸的。數據總線是模塊間運行數據的通道，即所謂的信息高速公路。數據總線可以實現(xiàn)在一條數 據線上傳遞的信號可以被多個系統(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。5 .什么是通信協(xié)議？常用的通信協(xié)議有哪些？答案要點：通信協(xié)議是指通信雙方控制信息交換規(guī)則的標準、約定的集合，即指數據在總 線上的傳輸規(guī)則。常用的通信協(xié)議有：C

4、AN、BASIC CAN、ABWS、VAN、HBCC、PALMENT、DLCS、CCD等。第2章 常用車載網絡信息傳輸系統(tǒng)習題答案1 .簡要說明 CAN數據總線系統(tǒng)的結構和工作原理。答案要點：CAN數據總線系統(tǒng)由控制器、收發(fā)器、兩個數據傳輸終端和兩條數據傳輸 線組成。CAN數據總線系統(tǒng)的工作建立在通信協(xié)議的基礎上，CAN通信協(xié)議主要描述各控制單元間的信息傳遞方式。CAN的模型由數據鏈路層和物理層組成。各控制單元間的數據傳輸實際上發(fā)生在物理層之間，且各電控單元只通過模型物理層的物理介質互連。CAN最常用的物理介質是雙絞線。信號使用差分電壓傳送，兩條信號線被稱為CAN-H和CAN-L ,即CAN的

5、高位數據線和低位數據線。靜態(tài)時，兩線電壓均約為2.5V,此時狀態(tài)表示為邏輯“1”，也可叫做“隱性”位；工作時， CAN-H比CAN-L高,表示邏輯“ 0”，稱為“顯性”位。不管信息量的大小， 系統(tǒng)內所有的信息都是通過這兩條數據線傳輸的。2 .簡要說明LIN系統(tǒng)的結構和工作原理。答案要點：LIN協(xié)議在同一總線上的最大節(jié)點數量為16,系統(tǒng)中兩個電控單元之間的最大距離為40m o LIN網絡一般使用一根單獨的銅線作為傳輸介質。一個LIN電控單元擁有一個統(tǒng)一的接口（ LIN標準），以便與其他 LIN電控單元之間進行 信息數據處理。這種接口主要由兩部分組成：協(xié)議控制器和線路接口。一個LIN電控單元所使用

6、的傳輸方式與CAN網電控單元所使用的傳輸方式是相同的，都包括定時傳輸模式，事件傳輸模式和混合模式 3種。3 .簡要說明 VAN系統(tǒng)的結構和工作原理。答案要點：VAN數據總線系統(tǒng)協(xié)議的研發(fā)是出于連接各個復雜通信系統(tǒng)的目的，同時也是為了使簡單元件和支線連接成總線，以保證網絡傳輸的節(jié)奏。VAN數據總線系統(tǒng)的典型結構如圖所示。主系統(tǒng)一個VAN數據總線系統(tǒng)電控單元擁有一個標準接口（ VAN標準），以便于與其他 VAN數 據總線系統(tǒng)電控單元之間進行信息數據處理。這種結構由協(xié)議控制器和線路接口兩個主要部分 組成。VAN數據總線系統(tǒng)協(xié)議是一種只需要中等通信速率的通信協(xié)議，適用于車身功能和車輛舒適性功能的管理。

7、4 .簡要說明LAN系統(tǒng)的結構和工作原理答案要點：最常見的LAN的類型是采用同軸電纜的總線型/樹形網絡，當然也可以選擇采用雙絞線、同軸電纜甚至光纖的環(huán)形網。LAN的傳輸速率為1Mbit/s20Mbit/s ,足以滿足大部分的應用要求，并且允許相當多的設備共享網絡。LAN常用的拓撲結構有 3種：星形、環(huán)形、總線型 /樹形。如豐田公司在7車上配置了由 5 個ECU組成的LAN系統(tǒng)，在LAN系統(tǒng)中采用了通信和驅動器/接收器IC ,并用一根帶屏蔽的雙絞線電纜作為通信總線，通信總線在車內布成環(huán)形，將5個ECU當作節(jié)點與其相連接。5 .簡要說明 MOST數據總線系統(tǒng)的結構和工作原理。答案要點：MOST系統(tǒng)

8、是以近于數字電話交換機等使用的“幀同步傳送”技術為基礎 的，因此，通過簡單的硬件就可以實現(xiàn)流動型數據的同步傳送，只會產生完全可以預測到 的最小限度的滯后。MOST系統(tǒng)利用一根光纖，最多可以同時傳送 15個頻道的CD質量的非壓縮音頻數據。在一個局域網上，最多可以連接64個節(jié)點（裝置）。從拓撲方式來看，基本上為一個環(huán)形拓撲。這種拓撲的優(yōu)點是在增加節(jié)點時，不需要手柄及開關，而且光纖沒有集中在某特定裝置的附近，可以節(jié)省光纖。從實際的裝車情況來看，光纖正對著連接各電子設備的網絡。此外，MOST系統(tǒng)采用光纖的另一個優(yōu)點是：光纖網絡不會受到電磁輻射干擾與搭鐵環(huán)的影響。6 .汽車為什么要使用藍牙系統(tǒng)？簡要說明

9、車載藍牙系統(tǒng)的結構和工作原理。答案要點：在過去，移動裝置之間的信息交換只能通過導線或紅外線技術來實現(xiàn)，這種非 標準連接嚴重限制了移動的范圍，且使用也很復雜。Bluetooth （藍牙）技術可為不同廠家生產的移動裝置提供一個標準的無線連接方式。車載藍牙系統(tǒng)的短距離無線電收發(fā)器（發(fā)射器和接收器）直接安裝在所選用的移動裝置內 或集成在適配器（如 PC卡、USB等）內。藍牙系統(tǒng)使用 2.45GHz的波段來進行無線通信，該 波段在全世界范圍內都是免費的。由于該頻率的波長非常短，因此可將天線、控制裝置和編碼 器、整個發(fā)送和接收系統(tǒng)等裝置集成到藍牙模塊上。7 .提供一輛裝備網絡系統(tǒng)的車輛，讓學生通過自學認識

10、其使用了哪些車載網絡系統(tǒng)？這些系統(tǒng)是怎么進行工作的？答案要點：此題根據教師準備的車輛，參照維修手冊進行學習完成。第3章大眾車系車載網絡系統(tǒng)檢修習題答案8 .簡述大眾車系 CAN數據總線系統(tǒng)的結構。答案要點：由于汽車不同控制器對CAN總線的性能要求不同，因此大眾汽車的CAN總線系統(tǒng)設定為驅動系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)這5個局域網。9 .簡述驅動系統(tǒng) CAN總線和舒適系統(tǒng) CAN總線的區(qū)別。答案要點：驅動系統(tǒng)CAN總線由15號線激活，采用雙線式數據總線，其傳輸速率為500kbit/s ,所以也稱為高速 CAN總線。驅動系統(tǒng) CAN總線為了提高數據傳遞的可靠性，CAN數據總線系統(tǒng)的

11、兩條導線（雙絞線）分別用于不同數據的傳送，這兩條線分別稱為CAN -H線和CAN - L線。舒適系統(tǒng) CAN總線由30號線激活，采用雙線式數據總線，CAN驅動數據總線的 CAN-H線和CAN-L線來進行數據交換，其傳輸速率為100kbit/s ,所以也稱為低速 CAN總線。為了使低速舒適系統(tǒng) CAN總線抗干擾性強且電流消耗低，大眾車系使用了單獨的驅動器（功率放大 器）。舒適系統(tǒng)CAN總線的CAN-H線和CAN-L線不是通過電阻相連的，而是彼此獨立作為電壓源來工作。舒適系統(tǒng)CAN總線收發(fā)器的工作原理與驅動系統(tǒng)CAN總線收發(fā)器的基本是一樣的，只是輸出的電壓電平和出現(xiàn)故障時切換到CAN-H線或CAN

12、-L線（單線工作模式）的方法不同。10 什么是單線工作模式？答案要點：舒適系統(tǒng)CAN總線在正常的工作模式下，使用 CAN-H減去CAN-L所得的信號作為輸出電壓電平，這樣就可將故障對舒適系統(tǒng)CAN總線兩條導線的影響降至最低。CAN-H線和CAN-L線上的數據傳遞由安裝在收發(fā)器內的故障邏輯電路監(jiān)控，故障邏輯電 路檢驗兩條 CAN導線上的信號，如果其中一條導線出現(xiàn)故障（如某條CAN導線斷路），那么故障邏輯電路會識別出該故障，從而使用完好的那一條導線（單線工作模式）。11 邁騰轎車的負荷管理是怎樣進行的？答案要點：負荷管理的目的是為了確保蓄電池有足夠的電能使發(fā)動機順利起動和正常運轉?？刂茊卧鶕铍?/p>

13、池電壓、發(fā)動機轉速、發(fā)電機的DFM信號進行評估，在保證安全行駛的前提下，電壓低于 11.8V時，適當地關閉舒適功能的用電設備。12 邁騰轎車更換發(fā)動機控制單元時怎樣進行防盜匹配？答案要點：更換參與防盜系統(tǒng)功能的控制單元，必須通過與FAZIT數據庫在線連接進行。發(fā)動機控制單元（J623）的更換步驟：（1）通過在線連接索要數據； （2）通過VAS測試儀接收 數據；（3）將數據下載到控制單元； （4）在控制單元和 FAZIT之間進行數據交換；（5）匹配汽 車鑰匙。第4章奧迪車系車載網絡系統(tǒng)檢修習題答案1 .簡述奧迪車系CAN-BUS系統(tǒng)的結構。答案要點：奧迪 CAN系統(tǒng)包括驅動（動力）系統(tǒng) CAN總

14、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 CAN子系統(tǒng)中都有很多控制單元。2 .簡述CAN總線系統(tǒng)和LIN總線系統(tǒng)的區(qū)別。答案要點：CAN數據總線是在控制單元之間數據傳送的一種形式，連接控制單元形成一個整體系統(tǒng)。2001款奧迪A4車型安裝的CAN網絡控制系統(tǒng)包含 3個CAN子系統(tǒng)，包括驅動系統(tǒng) CAN 總線、舒適系統(tǒng)CAN總線及信息系統(tǒng)CAN總線。“局域子系統(tǒng)”。LIN總線系統(tǒng)是LIN總線系統(tǒng)LIN表示所有的控制單元都裝在一個有限的空間內（如車頂），所以它也被稱為車上各個LIN總線系統(tǒng)之間的數據交換是由控制單元通過CAN數據總線實現(xiàn)的。單線式總線，底色是紫色

15、，有標志色。該總線的橫截面面積為0.35mm2,無須屏蔽可讓一個LIN主控制單元與最多16個LIN從控制單元進行數據交換。3 .網關有什么作用？答案要點：網關是整車不同總線間、診斷儀和與總線系統(tǒng)相連的控制單元間的接口。由于驅動總線、舒適總線和信息總線的傳輸速率不同，所以不能直接進行數據交換，而由連接在CAN總線上的控制單元實現(xiàn)數據交換。作為診斷網關，在不改變數據的情況下，將驅動總線、舒適總線、信息總線的診斷信息傳遞到K線。作為數據網關，使連接在不同的數據總線上的控制單元能夠交換數據。4 .使用DSO雙通道模式和單通道模式進行檢測有什么區(qū)別？答案要點：DSO雙通道模式中兩條 CAN總線每一條分別

16、通過一個通道進行測量。例如，可 以利用測試盒連接舒適系統(tǒng)中央控制單元。利用DSO的單通道可以對驅動系統(tǒng)CAN總線的電壓差進行測量。單線工作模式主要用于快速查看總線是否為激活狀態(tài)，雙通道測量工作模式更易于診斷分析。如在短路的故障形式下，利用單通道工作模式進行分析是不可行的；而在雙通道工作模式 下，CAN總線的每一條線路都有電壓電位顯示，這更有利于判定故障。第5章豐田多路傳輸系統(tǒng)檢修習題答案1 .簡述豐田多路傳輸系統(tǒng)的結構。答案要點：豐田車系多路傳輸系統(tǒng)（ Multiplex Communication , MPX）使用了 3種通信電路： CAN、BEAN 和 AVC-LAN。如雷克薩斯LS430

17、轎車全車電控單元以網關控制單元為中心，設置了幾個總線系統(tǒng)，包括儀表 板總線、門控總線、轉向柱總線、Back-up總線（控制轉向信號燈、尾燈、制動燈和后霧燈）和AVC-LAN。2 .簡述CAN、BEAN、AVC-LAN 3 種通信方式的區(qū)別。答案要點：CAN （Controller Area Network ,控制器局域網絡）指符合 ISO標準的串行數據通信 網絡。BEAN （Body Electronic Area Network，車身電子局域網絡）是豐田汽車專利的雙向通信網絡。 AVC-LAN （Audio Visual Communication-Local Area Network ,音

18、響視聽局域網絡）主要用于音頻和 視頻設備中的通信網絡。3 .簡要說明銳志轎車電動車窗系統(tǒng)的工作過程。答案要點：（1）防夾功能。在手動上升或是自動上升過程中，如果玻璃夾住了異物，車門玻璃就會自動的下降約 50mm （或者停留1s）。（2）手動上升與下降功能打開點火開關，將駕駛員座椅車門玻璃開關或者各個座椅車門玻璃開關置于上升，通過內置的CPU向手動上升一方輸入 ON,就可使上升繼電器置于ON。這時下降繼電器會形成接地電路，電流流經BDR端子-上升名K電器fDUP端子-電動車窗電動機fDDN端子-下降繼電 器-地線，各座椅電動車窗電動機便會轉向各自的上升方。若CPU檢測出開關狀態(tài)為 OFF,就將這

19、里的上升繼電器置于OFF,停止電動車窗電動機的工作。手動下降功能電路分析和上升功能類似。（3）通過MPX總開關進行自動操作打開點火開關，通過對各座椅車門玻璃開關進行上升（或下降）操作，內置的CPU輸入上升開關 ON以及自動開關 ON,通過雙向車身多路通信系統(tǒng)，將其作為該開關的遙控上升（或 下降）信號發(fā)送到 MPX車身1號ECU。MPX車身l號ECU把“遙控自動上升（或下降）”信號傳送到各座椅車門玻璃開關，通過各座椅車門玻璃開關，將電動車窗電動機轉動到全閉（或 全開）位置。（4）與發(fā)射器聯(lián)動的車門玻璃上升和下降功能MPX總開關通過雙向車身多路通信系統(tǒng)，接收從駕駛員座椅接線盒ECU發(fā)出的無線電動車窗上升（或下降）工作指示信號，把內置的上升繼電器（或下降繼電器）設置為ON ,通過雙向車身多路通信系統(tǒng)將各座椅車門無線電動車窗上升（或下降）操作指示信號發(fā)送到MPX車身l號ECU中，使駕駛員座椅電動車窗上升（或下降） 。如果MPX車身l號ECU接收了前排乘員座椅 /后座椅右側/后座椅左側車門的無線電動車窗 上升（或下降