汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)檢修(第2版)—PPT課件

1、2022/7/111汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)檢修（第2版）職業(yè)院校汽車類“十三五”規(guī)劃教材工業(yè)和信息化高職高?！笆濉币?guī)劃教材立項項目 人民郵電出版社 主編：李 雷 2022/7/112第1章 車載網(wǎng)絡系統(tǒng)基礎知識 第2章常用車載網(wǎng)絡信息傳輸系統(tǒng)第3章大眾車系車載網(wǎng)絡系統(tǒng)檢修第4章奧迪車系車載網(wǎng)絡系統(tǒng)檢修第5章豐田多路傳輸系統(tǒng)檢修2022/7/113第1章 車載網(wǎng)絡系統(tǒng)基礎知識 2022/7/1141.1 認識車載網(wǎng)絡系統(tǒng) 1.1.1車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的應用背景 很多汽車采用了多個電控系統(tǒng)，如奔馳600SEL采用了20多個電控模塊。為了提高汽車綜合控制的準確性，控制系統(tǒng)迫切需要輸入、輸出信號/數(shù)據(jù)共享。當

2、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。 2022/7/1151.1.2車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的作用 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(wǎng)絡系統(tǒng)，把眾多的電控單元連成網(wǎng)絡，其信號通過數(shù)據(jù)總線的形式傳輸，可以達到信息資源共享的目的。 車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的出現(xiàn)同時也提高了汽車綜合控制的準確性，當電控單元共享輸入信息時，就能對汽車進行更為復雜的控制。例如，發(fā)動機控制單元可以利用來自安全氣囊控制單元的碰撞信號來決定電動燃油泵控制電路是否需要被切斷。 2022/7/1161.1.3車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的發(fā)展史 1986年2月Robert Bosch公司在美國汽車工

3、程師協(xié)會（SAE）大會上介紹了一種新型的串行總線CAN（Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)。隨后，美國汽車工程師協(xié)會提出了J1850；日本也提出了各種各樣的網(wǎng)絡方案。隨著汽車技術的發(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（Time Triggered Protocol，基于時間觸發(fā)的協(xié)議），并在X-by-Wire系統(tǒng)上開始應用。汽車上出現(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)。當對汽車引入智能交通系統(tǒng)（ITS）時，由于要與車外交換數(shù)據(jù)，所以，

4、在信息系統(tǒng)中將會采用更大容量的網(wǎng)絡，例如DDB協(xié)議、MOST及IEEE1394等。2022/7/1171.1.4典型車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的結(jié)構與組成 典型的汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的結(jié)構l-ABS模塊 2-動力系統(tǒng)控制模塊（PCM） 3-電子自動溫度控制（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-駕駛員車門模塊（DDM） 9-移動電話模塊 10-汽車動態(tài)模塊 2022/7/118汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構示意圖 2022/7/1191.2 車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的要求及應用 1.2.1 汽車對通信網(wǎng)絡的要求 汽車多個ECU之間的網(wǎng)絡布局常見的有分級式和分開

5、式兩種。分級式網(wǎng)絡布局 2022/7/1110 分開式網(wǎng)絡布局 2022/7/11112數(shù)據(jù)通信連接到車載網(wǎng)絡的各個ECU按需要從總線上接收最新的信息以操縱各個系統(tǒng)。汽車內(nèi)ECU之間與辦公用微機之間的數(shù)據(jù)傳輸特征不盡相同，主要差別在于傳輸頻率。汽車內(nèi)ECU之間的數(shù)據(jù)傳輸頻率是變化的，在一個完善的汽車電子控制系統(tǒng)中，許多動態(tài)信息必須與車速同步。為了滿足各子系統(tǒng)的實時性要求，有必要對汽車公共數(shù)據(jù)實行共享，如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車輪轉(zhuǎn)速、油門踏板位置等。但每個ECU對實時性的要求是因數(shù)據(jù)的更新速率和控制周期不同而不同的。 2022/7/11121.2.2 車載網(wǎng)絡系統(tǒng)在汽車上的應用車載網(wǎng)絡系統(tǒng)在汽車上的應用

6、非常多，按照應用系統(tǒng)加以劃分的話，車用網(wǎng)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)。1動力傳動系統(tǒng)動力CAN數(shù)據(jù)總線連接3塊電腦，它們是發(fā)動機、ABS/EDL及自動變速器電腦（動力CAN數(shù)據(jù)總線可以連接安全氣囊、四輪驅(qū)動與組合儀表等電腦）。總線可以同時傳遞10組數(shù)據(jù)，發(fā)動機電腦5組、ABS/EDL電腦3組、自動變速器電腦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7ms20ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)。優(yōu)先權順序為ABS/EDL電控單元、發(fā)動機電控單元、自動變速器電控單元。 2022/7/11132車身系統(tǒng)與動力傳動系統(tǒng)相比，汽車

7、上的各處都配置有車身系統(tǒng)的部件，線束長，容易受到干擾。舒適CAN數(shù)據(jù)總線連接5個控制單元（包括中央控制單元及4個車門的控制單元），有5個功能：中央門鎖、電動窗、照明開關、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)多個傳感器的信息使安全氣囊啟動等的控制系統(tǒng)。由此使用的節(jié)點數(shù)將急劇地增加。對此系統(tǒng)的要求是成本低、通信速度快、通信可靠性高。4信息（娛樂、ITS）系統(tǒng)對信息系統(tǒng)通信總線的要求是容量大、通信速度非常高。2022/7/11141.2.3 車載網(wǎng)絡系統(tǒng)常用術語1數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線是模塊間運行數(shù)據(jù)的通道，即所謂的信息高速公路。數(shù)據(jù)總線可以實現(xiàn)在一條數(shù)據(jù)線上傳遞的信號可以被多個系統(tǒng)（控制單

8、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。2CANCAN（Controller Area Network，控制局域網(wǎng)），是國際上應用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。3局域網(wǎng)在一個有限區(qū)域內(nèi)連接的計算機的網(wǎng)絡稱為局域網(wǎng)。一般這個區(qū)域具有特定的職能，通過這個網(wǎng)絡實現(xiàn)這個系統(tǒng)內(nèi)的資源共享和信息通信。2022/7/11154現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線（Field Bus）是在工業(yè)過程控制和生產(chǎn)自動化領域發(fā)展起來的一種網(wǎng)絡體系，是在過程現(xiàn)場安裝在控制室先進自動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（Smart Wiri

9、ng 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(shù)據(jù)信息是依次傳輸?shù)?，但速度非?？欤坪蹙褪峭瑫r傳輸?shù)摹?6模塊/節(jié)點模塊就是一種電子裝置。簡單一點的如溫度和壓力傳感器，復雜的如計算機（微處理器）。傳感器是一個模塊裝置，根據(jù)溫度和壓力的不同產(chǎn)生不同的電壓信號，這些電壓信號在計算機的輸入接口被轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號。在計算機多路傳輸系統(tǒng)中一些簡單的模塊被稱為節(jié)點。 2022/7/11167網(wǎng)絡為了實現(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)總線和模塊當作一個系統(tǒng)。從物理意義上講，汽車上許多模塊和數(shù)據(jù)總線距離很近，因此被稱之為LAN（局域網(wǎng)）。8網(wǎng)關因為汽車上往往不只使用一種

10、總線和網(wǎng)絡，所以必須用一種方法達到信息共享，而不產(chǎn)生協(xié)議間的沖突。例如，車門打開時，發(fā)動機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)總線間實現(xiàn)無差錯數(shù)據(jù)傳輸，必須要用一種特殊功能的計算機，這種計算機就叫做網(wǎng)關。 9幀為了可靠地傳輸數(shù)據(jù)，通常將原始數(shù)據(jù)分割成一定長度的數(shù)據(jù)單元，這就是數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯卧Q為幀。 2022/7/11171.3車載網(wǎng)絡系統(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)則的標準、約定的集合，即指數(shù)據(jù)在總線上的傳輸規(guī)則。簡單地說，兩個實體要想成功地通信，它們必須“說同樣的語言”，并按既定控制法則來保證相互的配合。 通信協(xié)議的種類繁多，可分

11、為如下幾類。 在一個簡單的通信協(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。 一個模塊是主模塊，其他則為從屬模塊，根據(jù)優(yōu)先規(guī)則，主模塊決定哪個從屬模塊發(fā)信息以及何時發(fā)送信息。 所有的模塊都像旋轉(zhuǎn)木馬上的騎馬人，一個上面有“免費券”掛環(huán)的轉(zhuǎn)圈繞著他們旋轉(zhuǎn)。當一個模塊有了有用的信息，它便抓住掛環(huán)掛上這條信息，任何一個需要這條信息的模塊都可以從掛環(huán)上取下這條信息。 通信協(xié)議中有個仲裁系統(tǒng)，通常這個系統(tǒng)按照每條信息的數(shù)字拼法為各數(shù)據(jù)傳輸設定優(yōu)先規(guī)則。2022/7/11181.3.2 接口與實體 接口是為兩個系統(tǒng)、設備或部件之間連接服務的數(shù)據(jù)流穿越的界面。計算機

12、通信接口由設備（或部件）和說明組成，一般包括4個方面內(nèi)容：物理、電氣、邏輯和過程。在計算機網(wǎng)絡內(nèi)，不同系統(tǒng)中的實體需要通信。一般來說，實體是能夠發(fā)送或接收信息的東西，而系統(tǒng)是包含一個或多個實體的物理物體。實體包括用戶應用程序、文件傳送程序包、進程、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、電子郵件設施及終端等。系統(tǒng)包括計算機、終端設備和遙感裝置等。 2022/7/11191.3.3 協(xié)議要素及其功能 1協(xié)議的3要素（1）語法確定通信雙方之間“如何講”，由邏輯說明構成，對信息或報文中各字段進行格式化，說明報頭（或標題）字段、命令和應答的結(jié)構。（2）語義確定通信雙方之間“講什么”，由過程說明構成，對發(fā)布請求、執(zhí)行動作以及返

13、回應答予以解釋，并確定用于協(xié)調(diào)和差錯處理的控制信息。（3）定時規(guī)則指出事件的順序以及速度匹配、排序。 2022/7/11202協(xié)議的功能協(xié)議的功能是控制并指導兩個對話實體的對話過程，發(fā)現(xiàn)對話過程中出現(xiàn)的差錯并確定處理策略。具體說來，每個協(xié)議都是具有針對性的，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個方面。 （1）差錯檢測和糾正（2）分塊和重裝 （3）排序 （4）流量控制 2022/7/11211.3.4 協(xié)議的類型協(xié)議可根據(jù)其不同特性進行分類，可分為直接型/間接型、單體型/結(jié)構化型、對稱型/不對稱型、標準型/非標準型等。 1直接

14、型/間接型兩個實體間的通信，可以是直接的或間接的。例如，兩個系統(tǒng)若共享一個點點鏈路，那么這些系統(tǒng)中的實體就可以直接通信。此時數(shù)據(jù)和控制信息直接在實體間傳遞而無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)構化型在兩個實體間通信任務比較簡單的情況下，采用單一協(xié)議來控制通信，這種協(xié)議被稱為單體型協(xié)議。面臨復雜的情況時，可采用結(jié)構化型協(xié)議，即以展示為層次或分層結(jié)構的協(xié)議集合來代替單體型協(xié)議。 2022/7/11223對稱型/不對稱型大部分的協(xié)議屬于對稱型，即它們關聯(lián)于同等的實體之間通信。不對稱的協(xié)議可以是交換邏輯的要求（例如，一個用戶進程和一個服務進程），或者是為了盡可能使實體或系統(tǒng)

15、保持簡單。4標準型/非標準型一個部門或者一個國家都希望制定標準型協(xié)議，促進組建計算機網(wǎng)絡和分布處理系統(tǒng)。非標準型協(xié)議一般都是發(fā)展中的產(chǎn)物，或者為特定通信環(huán)境所設計。 2022/7/11231.3.5 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、BASIC CAN、ABWS、VAN、HBCC、PALMENT、DLCS、CCD等類型。2車載網(wǎng)絡協(xié)議標準國際上眾多知名汽車公司早在20世紀80年代就積極致力于汽車網(wǎng)絡技術的研究及應用，迄今為止，已有多種網(wǎng)絡標準。目前存在的多種汽車網(wǎng)絡標準，其側(cè)重的功能有所不同。按系統(tǒng)的復雜程度、信息量、必要的動作響應速度、可靠性要求等將多路傳輸系統(tǒng)分為

16、低速（A）、中速（B）、高速（C）3類。 2022/7/1124小 結(jié)本章簡單介紹了車載網(wǎng)絡系統(tǒng)，車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的作用、優(yōu)點和目前的使用情況；汽車對通信網(wǎng)絡的要求，車載網(wǎng)絡系統(tǒng)在汽車上的應用和車載網(wǎng)絡系統(tǒng)常用術語；車載網(wǎng)絡系統(tǒng)通信協(xié)議等。本單元應著重掌握車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的定義、術語和應用。 2022/7/1125第2章常用車載網(wǎng)絡信息傳輸系統(tǒng)2022/7/11262.1 CAN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，諸如低成本，極高的總線利用率，較遠的數(shù)據(jù)傳輸距離（可達10km），較高的數(shù)據(jù)傳輸速率（可達1Mbit/s），可根據(jù)信息的ID決定接收或屏蔽該信息，可靠的錯誤處理和檢錯機制，發(fā)送的

17、信息遭到破壞之后可自動重發(fā)，各控制單元在錯誤嚴重的情況下具有自動退出總線的功能，信息不包含原地址或目標地址，僅用標志符來指示功能信息和優(yōu)先級信息。 2022/7/11272.1.1 CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的構成CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)由控制器、收發(fā)器、兩個數(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 2022/7/11281CAN控制器和CAN收發(fā)器每一個CAN節(jié)點上都接有一個控制單元，每一控制單元中均設有一個CAN控制器和一個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數(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

18、個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。 2022/7/11293數(shù)據(jù)傳輸線汽車上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)構使系統(tǒng)能夠同時讀寫總線。 纏線在一起的數(shù)據(jù)傳輸線 2022/7/11302.1.2 CAN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)傳輸像一個電話會議。一個電話用戶（控制單元）將數(shù)據(jù)“講入”網(wǎng)絡中，其他用戶通過網(wǎng)絡“接聽”這個數(shù)據(jù)，對于這個數(shù)據(jù)感興趣的控制單元就會利用數(shù)據(jù)，而其他控制單元則選擇忽略。在該網(wǎng)絡中，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

19、數(shù)據(jù)總線在極短的時間內(nèi)，在各控制單元間傳遞數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由多位構成，位數(shù)的多少由數(shù)據(jù)幀的大小決定。 2022/7/1131 CAN數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳輸 2022/7/11322.1.3 CAN數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型 CAN數(shù)據(jù)總線所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有數(shù)據(jù)幀、遠程幀、錯誤幀和過載幀4種類型。1數(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 2022/7/11332遠程幀遠程幀的功能是將數(shù)據(jù)請求從發(fā)送器傳到接收器。通過發(fā)送遠程幀，作為某數(shù)據(jù)接收器的控制單元會對不同的數(shù)據(jù)傳送進行初始化設置。遠程幀由開始域、仲裁域、控制域、安全域、應答域和結(jié)束域6個不同的域組成。 3錯誤幀錯誤幀的功能是對所發(fā)送的

20、數(shù)據(jù)進行錯誤檢測、錯誤標定及錯誤自檢。錯誤幀由兩個不同的域組成，第1個域為不同控制單元提供錯誤標志的疊加，第2個域是錯誤界定符。錯誤標志包括主動錯誤標志和被動錯誤標志兩種形式。 2022/7/11344過載幀接收器在電路尚未準備好或在間歇域期間檢測到一個“顯性”位時，會發(fā)送過載幀，以延遲數(shù)據(jù)的傳送。過載幀包括過載標志和過載界定符兩個域。 5幀間空間數(shù)據(jù)幀或遠程幀與其前面幀的隔離是通過幀間空間實現(xiàn)的，無論其前面的幀為何類型。所不同的是過載幀與錯誤幀之前沒有幀間空間，多個過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“錯誤被動”的控制單元已作為前一數(shù)據(jù)的發(fā)送器時，則其幀間

21、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“隱性”位，間歇期間所有的控制單元均不允許傳送數(shù)據(jù)幀或遠程幀，唯一要做的是標志一個過載條件。 2022/7/11352.1.4 車用電控單元數(shù)據(jù)的發(fā)送除了命令和請求信息外，汽車的一些基本狀態(tài)信息（如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車輪轉(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，CAN協(xié)議提出用標識符識別數(shù)據(jù)優(yōu)先權的總線仲裁。 2022/7/11362.1.5 CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的協(xié)議 1CAN協(xié)議的概述CAN協(xié)議包括OSI（開放系統(tǒng)的互連）參考模

22、型的傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層及物理層的協(xié)議。 CAN網(wǎng)絡結(jié)構 2022/7/11372CAN協(xié)議的特點 多主通信。 報文的發(fā)出。 系統(tǒng)的靈活性。 通信速度。 可要求遠程數(shù)據(jù)。 錯誤檢測功能、錯誤通知功能、錯誤還原功能。 故障的界定。 連接。 2022/7/11383CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的物理層 物理層是通信網(wǎng)絡的底層，它統(tǒng)一傳輸介質(zhì)的特征（導線、光纖或無線載體），有時包括連接裝置，并確定電壓、電平信號、介質(zhì)的電子特性（雙絞型互補數(shù)據(jù)對）。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/s1Mbit/s）和低速CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)容錯物理層（適用速率不超過125

23、kbit/s）。2022/7/11392.1.6 低速車身控制系統(tǒng)實施高速的CAN協(xié)議 低速（小于125kbit/s）車身控制系統(tǒng)主要指汽車燈光、刮水器、電動窗、后視鏡、中央門鎖、加熱-通風-空調(diào)以及其他低速數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)。 SLIO CAN技術應用于汽車車身控制系統(tǒng)，一般可在40kbit/s位速率下操作，需要增速時也可擴展至125kbit/s。 2022/7/11402.2 LIN系統(tǒng) 2.2.1 LIN的發(fā)展 LIN局域互連網(wǎng)絡是由Audi、BMW、Daimler-Chrysler、Motorola、Volcano Communications Technologies（VCT）、Volk

24、swagen和Volvo等公司和部門（LIN聯(lián)合體）提出的一個汽車底層網(wǎng)絡協(xié)議，其目的是給出一個價格低廉、性能可靠的低速網(wǎng)，在汽車網(wǎng)絡層次結(jié)構中作為低端網(wǎng)絡的通用協(xié)議，并逐漸取代目前各種各樣的低端總線系統(tǒng)。2022/7/11412.2.2 LIN的應用 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)實現(xiàn)多路傳輸了。由于建立了一個連接傳感器/執(zhí)行器與電控單元的二級網(wǎng)絡，原來CAN網(wǎng)絡中的次級組將會取消。 采用LIN網(wǎng)絡的CAN系統(tǒng)結(jié)構 2022/7/1142 LIN網(wǎng)絡系統(tǒng)的結(jié)構 2022/7/11432.2.3 LIN的結(jié)構與協(xié)議 LIN協(xié)議在同一總線上的最大節(jié)點數(shù)

25、量為16，系統(tǒng)中兩個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信號傳輸?shù)奈镔|(zhì)載體或者非物質(zhì)載體，這個在LIN標準中并沒有強制規(guī)定。LIN網(wǎng)絡一般使用一根單獨的銅線作為傳輸介質(zhì)。2節(jié)點結(jié)構一個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(shù)據(jù)處理。這種標準的接口需要滿足嚴格的成本要求，所以它必須在現(xiàn)有微控制器中使用標準單位，基本單位為UART（通用異步接收/發(fā)送裝置）。 2022/7/11443幀結(jié)構一個LIN幀由字節(jié)間分隔開的一系列字節(jié)組成。異步中斷域標志著LIN幀的開始，它通過LIN網(wǎng)的主節(jié)點發(fā)出，并且支持所有LIN節(jié)點自動適應總線的速

26、度。異步域使得所有總線上的LIN節(jié)點異步。 LIN幀的結(jié)構 2022/7/11454傳輸模式 一個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，都包括定時傳輸模式，事件傳輸模式和混合模式3種。定時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） 2022/7/1146LIN網(wǎng)傳輸-DATA數(shù)據(jù)從主控制器到執(zhí)行器（多個） LIN網(wǎng)傳輸-DATA數(shù)據(jù)從執(zhí)行器（多個）到主控制器 2022/7/11475進入傳輸介質(zhì)LIN電控單元進入傳輸介質(zhì)有隨機方式和異步方式兩種，這表明這種進入可以根據(jù)需要和執(zhí)行本地命令而隨時進行。LIN

27、節(jié)點不可能根據(jù)本地命令進入LIN網(wǎng)絡。為了能夠達成連接，它們必須事先獲得LIN主節(jié)點的邀請，而這是需要通過一個中介的。6服務LIN電控單元有3項通信服務：發(fā)散模式的數(shù)據(jù)寫入（一個制造者向多個使用者發(fā)出數(shù)據(jù)），數(shù)據(jù)請求（一個使用者向制造者的數(shù)據(jù)請求）和即時回復（立即回復一個請求）。這些服務允許單一總線/多支線策略（發(fā)散和請求/回復）的使用。 2022/7/11482.3 VAN系統(tǒng) VAN（Vehicle Area Network，車輛局域網(wǎng)），是由標致、雪鐵龍、雷諾公司聯(lián)合開發(fā)研制的，它主要應用于車身電器設備的控制。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，適用于車身功能和車輛

28、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 2022/7/11492.3.2 VAN的結(jié)構 1典型的VAN結(jié)構VAN數(shù)據(jù)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(wǎng)絡傳輸?shù)墓?jié)奏。 VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的典型結(jié)構 2022/7/11502拓撲拓撲也就是VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)協(xié)議所允許的各個電腦之間的排列方式。 VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)拓撲 2022/7/11514節(jié)點結(jié)構一個VAN數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)總線系統(tǒng)電控單元之間進行信息數(shù)據(jù)處理。 VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)節(jié)點結(jié)構 2022/7/1

29、1525幀結(jié)構一個VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的幀由9個域組成。 VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的幀結(jié)構 2022/7/11536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，定時傳輸模式、事件傳輸模式、混合模式。 7進入傳輸介質(zhì)VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)電控單元進入傳輸介質(zhì)依靠隨機方式和異步方式，這表明這種進入可以根據(jù)需要和執(zhí)行的本地命令隨時進行。 8服務VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)電控單元擁有4項通信服務： 用發(fā)散模式寫入數(shù)據(jù)（將數(shù)據(jù)從一個數(shù)據(jù)制造者發(fā)往多個數(shù)據(jù)使用者），不在幀內(nèi)簽收回復。 用點對點模式寫入數(shù)據(jù)（將數(shù)據(jù)從一個數(shù)據(jù)制造者發(fā)往一個確切的數(shù)據(jù)使用者），在幀內(nèi)采用簽收回復。 數(shù)據(jù)請求（一個數(shù)據(jù)使用者向一個數(shù)據(jù)制造者發(fā)

30、出數(shù)據(jù)請求）。 幀中的回應（在同一幀中對一個請求的回應）或者是滯后回應（如果數(shù)據(jù)制造者沒有在提出請求時馬上回應）。2022/7/11549VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)簽收回復VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的簽收回復是由數(shù)據(jù)發(fā)送者激活和實現(xiàn)的。如果最后一個請求與一個確切的電控單元相連接（“點對點”模式），它將激活簽收回復命令。在這種情況下，單一電控單元將會檢測幀的格式是否正確，以及回應一個發(fā)給它的信息（識別域?qū)⑦M行核實），以產(chǎn)生一個對這個幀的回復；沒有涉及此交換的其他電控單元則不應該產(chǎn)生回復。相反的，如果這最后一個請求與幾個電控單元或網(wǎng)絡中的電控單元整體相連接，它將取消回復命令。2022/7/11552.3.3 VA

31、N的物理層 1互補數(shù)據(jù)對VAN的物理層由互補數(shù)據(jù)對組成（通信介質(zhì)是銅線），其兩條線分別叫做DATA和DATA B。在DATA線和DATA B線上同時傳送信息，DATA上傳送的信息和DATA B上傳送的信息正好是相反的互補數(shù)據(jù)對。 VAN互補數(shù)據(jù)對干擾的消除 2022/7/11562電壓水平VAN互補數(shù)據(jù)對的電壓水平是統(tǒng)一的。 VAN互補數(shù)據(jù)對的信號形式 2022/7/11573診斷VAN的物理層具備容錯能力，它有3個比較器，用它們來將DATA和DATA B的電壓與參照電壓進行比較，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/喚醒機制。為實現(xiàn)這種機制，VAN數(shù)據(jù)總線

32、的線路接口提供3個主要接頭，以便完成以下功能：主導由乘車者操作引起的網(wǎng)絡喚醒（如車輛解鎖）；檢測由另一個電腦造成的網(wǎng)絡喚醒和允許正常功能運行；車輛從休眠狀態(tài)解除情況下，再次轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。 2022/7/11582.4 LAN系統(tǒng) 2.4.1 LAN的特點 LAN（In-Vehicle Local Area Network，車載區(qū)域網(wǎng)絡系統(tǒng)）的產(chǎn)生與CAN相似，主要是為了方便車載各電控單元間進行的各種數(shù)據(jù)交換，以達到對汽車性能的精確、高速控制和減少配線的目的。 LAN主要取決于3個因素：傳輸介質(zhì)、拓撲結(jié)構和介質(zhì)訪問控制協(xié)議（MAC），其中傳輸介質(zhì)和拓撲結(jié)構是主要的技術選擇，它們在很大程度上決定了

33、可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型、通信速度、效率以及網(wǎng)絡提供的應用種類。 2022/7/11591LAN的傳輸介質(zhì)最常見的LAN的類型是采用同軸電纜的總線型/樹形網(wǎng)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(wǎng)。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(wǎng)絡。 2LAN的拓撲結(jié)構LAN常用的拓撲結(jié)構有3種：星形、環(huán)形、總線型/樹形。 2022/7/1160星形網(wǎng)絡拓撲結(jié)構 總線型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構 2022/7/1161環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結(jié)構 2022/7/11623介質(zhì)訪問控制協(xié)議LAN的標準由美國電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）于1980年2月成立的

34、專門研究局域網(wǎng)技術并制定相應標準的一個委員會（IEEE802委員會）制定，其標準稱為1EEE802標準。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、通信設備相互連接，局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構并未采用物理上完全連接的方式，而是通過共享傳輸介質(zhì)（環(huán)形、總線型/樹形）或轉(zhuǎn)換開關（星形）實現(xiàn)的。對于共享傳輸介質(zhì)的方案，需要一套分布邏輯以控制各連網(wǎng)設備對傳輸介質(zhì)的訪問，這就是介質(zhì)訪問控制（Medium Access Control，MAC）。當傳輸介質(zhì)和拓撲結(jié)構選定后，局域網(wǎng)的性能就主要取決于MAC。 2022/7/11632.4.2 LAN的應用 如豐田公司在汽車上配置了由5個ECU組成的LAN系統(tǒng)，在LAN系

35、統(tǒng)中采用了通信和驅(qū)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(nèi)布成環(huán)形，將5個ECU當作節(jié)點與其相連接。 汽車網(wǎng)絡圖 2022/7/11642.5 MOST數(shù)據(jù)總線系統(tǒng) 2.5.1 MOST的發(fā)展 MOST是媒體信息傳送的網(wǎng)絡標準，通過采用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)開發(fā)技術人員的負擔，最終在用戶處實現(xiàn)各種設備的集中控制。 2022/7/11652.5.2 MOST的結(jié)構 1MOST節(jié)點結(jié)構MOST網(wǎng)絡可以連接基于不同內(nèi)部結(jié)構和內(nèi)部實現(xiàn)技術的節(jié)點。MOST節(jié)點結(jié)構模型 2022/7/11662MOST設備連接到MOST上的

36、任何應用層部分都是MOST設備。 MOST設備的邏輯結(jié)構 2022/7/11672.5.3 MOST在汽車上的應用汽車行業(yè)已經(jīng)把MOST技術作為將來汽車上多媒體系統(tǒng)的一個標準。 MOST網(wǎng)絡在汽車多媒體系統(tǒng)的應用 2022/7/1168Audi A8使用的MOST網(wǎng)絡系統(tǒng) 2022/7/11692.5.4 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。 光波是直線傳播的，且不可彎曲，但光波在光纖內(nèi)必須以彎曲的形式傳播。 發(fā)射器與接收器之間的距離可以達到數(shù)米遠。 機械應力作用（如振動、安裝等）不應損壞光纖。 在車內(nèi)溫度劇烈變化時應能保證光纖的功能。 2

37、022/7/1170光纖的功能 2022/7/11712光纖的結(jié)構 光纖的結(jié)構 2022/7/11723光纖端面為了能使傳輸過程中的損失盡量小，光纖的端面應光滑、垂直、潔凈。 光纖的端面 2022/7/11734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 2022/7/11745光纖的防彎折裝置 光纖的防彎折裝置 2022/7/11752.6 車載藍牙系統(tǒng) 2.6.1 藍牙技術的發(fā)展 藍牙技術是1998年5月5家世界著名的大公司愛立信、諾基亞、東芝、IBM和英特爾聯(lián)合宣布的一項技術，其實質(zhì)內(nèi)容是建立通用的無線電空中接口及其控制軟件的公開標準，使通信和計算機進一步

38、結(jié)合，使不同廠家生產(chǎn)的便攜式設備在沒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。 2022/7/11762.6.2 藍牙技術在汽車上的應用 1藍牙技術在汽車上的應用 當汽車進入服務站時，它的藍牙站和服務站主計算機建立連接，它和汽車計算機通過蜂窩電話系統(tǒng)交換信息。 服務站主計算機提醒服務人員分配任務，同時他的PC和汽車建立連接，并下載一些需要的信息。 服務人員在其PC上獲得必要的工作指示，當給汽車服務時，他可通過PC控制和調(diào)節(jié)一些功能，如燈、窗戶、空氣、發(fā)動機參數(shù)等，也可為任何電子控制單元下載最新版本的軟件。2022/7/11772汽車中的藍牙網(wǎng)在汽車里，每個門、前座

39、和操縱輪都有靈活的電纜，而這些靈活的電纜常常會出現(xiàn)問題。這里可以在小范圍內(nèi)采用無線電纜延伸器。 汽車中的網(wǎng)絡拓撲 2022/7/11783藍牙技術的前景在汽車工業(yè)中把藍牙技術用做CAN網(wǎng)絡的網(wǎng)關，將使汽車具有更高的無線接口能力，從而具有更廣闊的市場前景。藍牙技術的應用 2022/7/11792.6.3 車載藍牙系統(tǒng)的結(jié)構與原理 1結(jié)構車載藍牙系統(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(nèi)或集成在適配器（如PC卡、USB等）內(nèi)。 藍牙模塊和1元硬幣比較 2022/7/11802數(shù)據(jù)傳輸藍牙系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸采用無線電波的方式，其頻率為2.40GHz2.48GHz。車載藍牙系

40、統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率可達1Mbit/s，可同時傳送3個語音通道的信號。 3數(shù)據(jù)安全性在藍牙技術的開發(fā)過程中，生產(chǎn)廠家非常重視對傳送數(shù)據(jù)的保護，如數(shù)據(jù)的處理和防竊聽。數(shù)據(jù)是用128位長的電碼來編制代碼的，接收器的真實性也由一個128位電碼來校驗，這時各裝置用一個密碼來彼此識別。2022/7/11814藍牙裝置間的適配如果兩個藍牙裝置相遇，它們之間會自動建立起聯(lián)系。這種聯(lián)系在建立前，須輸入PIN來進行兩裝置間的適配（只能進行一次），在此過程中會產(chǎn)生無線微元（Piconet），從而能夠使裝置協(xié)調(diào)工作。 5藍牙系統(tǒng)的診斷藍牙系統(tǒng)在診斷時用的是主控單元的地址碼。例如，在Audi A8 03年型的車上，電話/

41、Telematik控制單元J526就是藍牙主控裝置，其中電話地址碼為77，緊急呼叫模塊地址碼為75。電話聽筒和J526之間的藍牙總線連接是通過檢查藍牙天線來進行監(jiān)控的。如果天線接線斷路，故障存儲器內(nèi)會記錄故障為藍牙天線無信號/無法通信。 2022/7/1182小 結(jié) 本章介紹了常用車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的結(jié)構和工作原理，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)、車載藍牙系統(tǒng)等，其中，要求重點掌握CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的結(jié)構和工作原理。 2022/7/1183第3章大眾車系車載網(wǎng)絡系統(tǒng)檢修2022/7/11843.1 認識大眾車系CAN數(shù)據(jù)總線系

42、統(tǒng) 3.1.1 大眾車系采用CAN數(shù)據(jù)總線的過程 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)總線的設計標準，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)動系統(tǒng)的傳輸速率提高到500kbit/s；2002年，大眾集團在新PQ24平臺上使用帶有車載網(wǎng)絡控制單元的第3代CAN數(shù)據(jù)總線；2003年，大眾集團在新PQ35平

43、臺上使用5重結(jié)構的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。 2022/7/11853.1.2 大眾車系CAN網(wǎng)絡的類型 大眾汽車的CAN總線系統(tǒng)設定為驅(qū)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(wǎng)。 CAN系統(tǒng)的5個子系統(tǒng) 2022/7/11863.1.3 驅(qū)動系統(tǒng)CAN總線 驅(qū)動系統(tǒng)CAN總線由15號線激活，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。控制單元通過CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線的CAN-H線和CAN-L線來進行數(shù)據(jù)交換。 驅(qū)動系統(tǒng)CAN總線的組成圖 2022/7/11871驅(qū)動系統(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，C

44、AN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的兩條導線（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)動系統(tǒng)CAN總線的信號波形 2022/7/11882驅(qū)動系統(tǒng)CAN總線的信號處理控制單元是通過收發(fā)器連接到驅(qū)動系統(tǒng)CAN總線上的，收發(fā)器內(nèi)有一個接收器（差動信號放大器），用于處理來自CAN-H線和CAN-L線的信號，除此以外還負責將轉(zhuǎn)換后的信號傳至控制單元的CAN接收區(qū)。 雙線信號中獲得信號電平波形圖 2022/7/1189差動信號放大器內(nèi)的信號處理 2022/7/11903驅(qū)動系統(tǒng)CAN總線的信號抗干擾功能CAN-H信號和CAN-L信號經(jīng)過差動信號放大器處理后，可最大限度地消除了干擾的

45、影響。差動信號放大器內(nèi)的抗干擾過濾 2022/7/11914驅(qū)動系統(tǒng)CAN總線的負載電阻最初的數(shù)據(jù)總線的兩個末端有兩個終端電阻，而大眾車系使用的是分配式電阻，即發(fā)動機控制單元內(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)動系統(tǒng)CAN總線負載電阻 2022/7/11925驅(qū)動系統(tǒng)CAN總線的信號變化驅(qū)動系統(tǒng)CAN總線的信號變化由VAS5051的數(shù)字存儲式示波器（DSO）顯示。其中，DSO設置縱坐標為0.5V/Div，橫坐標為0.02ms/Div。 驅(qū)動系統(tǒng)CAN總線的信號變化 2022/7/11933.1.4 舒適系統(tǒng)CAN總線 舒適系統(tǒng)CAN總線由30號線激活，采用雙線式數(shù)據(jù)總線，CA

46、N驅(qū)動數(shù)據(jù)總線的CAN-H線和CAN-L線來進行數(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 2022/7/11941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總線抗干擾性強且電流消耗低，大眾車系使用了單獨的驅(qū)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總線的信號波形 2022/7/11952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)動系統(tǒng)CAN總線基本一樣。 舒適系統(tǒng)CAN總線的信號處理 2022/7/11963舒適系統(tǒng)CAN總

47、線的信號變化舒適系統(tǒng)CAN總線的信號變化由VAS5051的數(shù)字存儲式示波器（DSO）接收。其中，DSO設置縱坐標為2V/Div，橫坐標為0.1ms/Div。 舒適系統(tǒng)CAN總線的信號變化 2022/7/11974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致兩條CAN導線中的一條不工作了，那么就會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變化 2022/7/11983.1.5 網(wǎng)關 網(wǎng)關工作情況就像一個車輛換乘站。另外，網(wǎng)關還具有改變信息優(yōu)先級的功能。 網(wǎng)關工作示意圖 2022/7/11993.1.6 診斷總線 診斷總線用于診斷儀器和相應控制單元之間

48、的信息交換，它被用來代替原來的K線或者L線的功能。 診斷總線通過網(wǎng)關連接各控制器 2022/7/111003.1.7 LIN數(shù)據(jù)總線 汽車中的LIN（局域互連網(wǎng)絡）數(shù)據(jù)總線是指所有的控制單元都在一個系統(tǒng)總成內(nèi)，如發(fā)動機系統(tǒng)、自動變速器系統(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，且沒有屏蔽措施。 空調(diào)LIN系統(tǒng)圖 2022/7/111013.1.8 電源管理 驅(qū)動系統(tǒng)CAN總線通過15號端子（點火開關）接通或關閉，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時才需要電流。舒適系統(tǒng)CAN總線由30號線供電，即一直處于準備被驅(qū)動狀態(tài)。為了避免電瓶過快放電，有必要進行電源管理。當

49、控制單元之間沒有信息交換時，舒適系統(tǒng)總線進入睡眠模式（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（幾個毫安），需要時可通過如中央閉鎖、無線遠程操作等自動啟動。 2022/7/111023.1.9 內(nèi)部故障管理 控制單元內(nèi)部有錯誤計數(shù)器，一次發(fā)送失敗計數(shù)加8，一次接收錯誤計數(shù)加1。當累計超過127時，控制器不再允許發(fā)送信息，當累計超過255時，控制器自動與總線脫離。但是，控制器發(fā)送信息時，若沒有收到答復信號，控制器將重復發(fā)送，而接收錯誤將不計數(shù)。 2022/7/111033.1.10 CAN網(wǎng)絡典型故障判斷 1CAN-L線斷路故障 CAN-L線斷路故障 2022/7/111042C

50、AN-H線斷路故障 CAN-H線斷路故障 2022/7/111053CAN-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 2022/7/111064CAN-L線搭鐵短路故障 CAN-L線搭鐵短路故障 2022/7/111075CAN-L線與CAN-H線短路故障 CAN-L線與CAN-H線短路故障 2022/7/111086CAN-L線與CAN-H線反接故障 CAN-L線與CAN-H線反接故障 2022/7/111093.2大眾邁騰轎車的車載網(wǎng)絡系統(tǒng)邁騰轎車總線網(wǎng)絡系統(tǒng)包括動力總線、舒適總線、信息娛樂總線、診斷總線、儀表總線等。邁騰轎車總線網(wǎng)絡系統(tǒng)拓撲圖2022/7/11110邁騰

51、轎車總線網(wǎng)絡系統(tǒng)拓撲圖部件編號E221-轉(zhuǎn)向盤操作單元 E15-進入及起動許可開關 G85-轉(zhuǎn)向角傳感器 G273-車內(nèi)監(jiān)控傳感器G384-車輛側(cè)傾傳感器 G397-晴雨與光線識別傳感器 G419-ESP傳感器單元 H12-報警喇叭J104-ABS控制單元 J136-座位調(diào)節(jié)和帶記憶功能的轉(zhuǎn)向柱調(diào)節(jié)的控制單元J217-自動變速器控制單元 J234-安全氣囊控制單元 J255-Climatronic全自動空調(diào)控制單元J285組合儀表中的控制單元 J345-拖車識別裝置控制單元 J364-輔助加熱裝置的控制單元J386-駕駛?cè)藗?cè)車門控制單元 J387-前排乘員側(cè)車門控制單元 J388-左后車門控制

52、單元J389-右后車門控制單元 J393-舒適系統(tǒng)中央控制單元 J400-刮水器電動機控制單元J412-移動電話電子操作裝置控制單元 J428-車距調(diào)節(jié)裝置控制單元 J446-駐車輔助控制單元J492-全輪驅(qū)動的控制單元 J500-轉(zhuǎn)向輔助控制單元 J503-收音機和導航系統(tǒng)顯示單元控制單元J519-車載電網(wǎng)控制單元 J521-帶記憶功能的前排乘員座椅調(diào)節(jié)控制單元J525-數(shù)字式音響套件控制單元 J527-轉(zhuǎn)向柱電子裝置控制單元 J533-數(shù)據(jù)總線診斷接口J540-電動駐車制動器控制單元 J583-NOx傳感器的控制單元 J587-變速桿傳感裝置控制單元J604-空氣輔助加熱裝置的控制單元 J

53、605-汽車行李箱蓋控制單元 J623-發(fā)動機控制單元J667-左側(cè)前照燈功率模塊 J668-右側(cè)前照燈功率模塊 J738-電話操作單元控制單元J745-轉(zhuǎn)彎燈和前照燈照明距離調(diào)節(jié)控制單元 J764-ELV控制單元 J788-驅(qū)動CAN總線斷路繼電器 T16-診斷接口2022/7/111113.2.1邁騰轎車總線系統(tǒng)網(wǎng)絡1動力CAN總線系統(tǒng)邁騰轎車動力CAN總線系統(tǒng)網(wǎng)絡控制包括：發(fā)動機控制、四輪驅(qū)動控制、自動變速器控制、ABS控制、安全氣囊控制、助力轉(zhuǎn)向控制、變速桿傳感器控制、前照燈控制、轉(zhuǎn)向柱控制。動力CAN總線數(shù)據(jù)傳輸速度是500kb/s。傳輸通過高電平CAN數(shù)據(jù)線和低電平CAN數(shù)據(jù)線進行

54、。為了保證數(shù)據(jù)安全傳輸，CAN導線相互扭轉(zhuǎn)連接。動力CAN數(shù)據(jù)總線不能單線工作，在其中一根CAN導線發(fā)生故障時則無法進行傳輸數(shù)據(jù)。2022/7/11112邁騰轎車驅(qū)動CAN總線系統(tǒng)控制單元在車上的位置 2022/7/11113邁騰轎車動力CAN總線系統(tǒng)拓撲圖 J623-發(fā)動機控制單元 J533-網(wǎng)關 J492 四輪驅(qū)動控制單元J217-自動變速器控制單元 J104-ABS控制單元J234-控制單元 J500-助力轉(zhuǎn)向控制單元J1587-變速桿傳感器控制單元 J745-前照燈控制單元G85轉(zhuǎn)向角度傳感器 J527轉(zhuǎn)向柱控制單元2舒適CAN總線系統(tǒng)網(wǎng)絡舒適CAN總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速度是100kb/s

55、，通過雙絞線進行傳輸。舒適CAN數(shù)據(jù)總線可以單線工作。2022/7/11114舒適系統(tǒng)控制單元在車上的位置2022/7/11115邁騰轎車舒適CAN總線系統(tǒng)網(wǎng)絡 J533-網(wǎng)關 J345-拖車控制單元 J521-前排乘員座椅記憶控制單元J446-停車輔助控制單元 J605-行李箱蓋控制單元 J527-轉(zhuǎn)向柱控制單元J519-車載電源控制單元 J255-空調(diào)控制單元 J136-駕駛?cè)俗斡洃浛刂茊卧狫604-駐車加熱控制單元 J393-舒適系統(tǒng)控制單元 J386J389-車門控制單元2022/7/111163信息娛樂CAN總線系統(tǒng)邁騰轎車信息娛樂CAN總線系統(tǒng)的控制單元包括收音機（導航控制單元）

56、、電話準備系統(tǒng)控制單元、數(shù)字音響控制單元、駐車加熱控制單元和電話控制單元。 信息娛樂CAN總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速度是100kb/s，通過雙絞線CAN-H數(shù)據(jù)線和CAN-L數(shù)據(jù)線進行傳輸。信息娛樂CAN數(shù)據(jù)總線可以單線工作。2022/7/11117邁騰轎車信息娛樂CAN總線控制單元在車上的位置邁騰轎車信息娛樂CAN總線系統(tǒng)拓撲圖J533-網(wǎng)關J503-收音機（導航控制單元）J412-電話準備系統(tǒng)控制單元J525-數(shù)字音響控制單元J364-駐車加熱控制單元J738-電話控制單元2022/7/111184LIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)LIN數(shù)據(jù)總線是一個局部網(wǎng)絡系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)傳輸率為120kb/s的單線連接傳

57、輸數(shù)據(jù)。傳輸率被存儲在主控制單元的軟件中。數(shù)據(jù)交換在一個主控制單元和最多16個從控制單元之間進行。LlN總線采用單線主、從控制器控制。主控單元為舒適系統(tǒng)中央控制單元J393，車內(nèi)監(jiān)控傳感器G273、車輛側(cè)傾傳感器J384、報警喇叭H12通過主控單元向總線系統(tǒng)發(fā)送傳感器信號，同時也通過主控單元接收控制信號。G397晴雨與光線識別傳感器、J400刮水器電動機控制單元通過車載電網(wǎng)控制單元J519供電。2022/7/11119LlN總線系統(tǒng)控制單元G273-車內(nèi)監(jiān)控傳感器 G384-車輛側(cè)傾傳感器G397晴雨與光線識別傳感器 H12-報警喇叭 J393-舒適系統(tǒng)中央控制單元J400-刮水器電動機控制單

58、元 J519-車載電網(wǎng)控制單元 J533-數(shù)據(jù)總線診斷接口2022/7/111205CAN數(shù)據(jù)總線電動駐車制動器電動駐車制動器CAN數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳輸速度為500kb/s，通過雙絞線CAN-H數(shù)據(jù)線和CAN-L數(shù)據(jù)線進行傳輸。CAN數(shù)據(jù)總線驅(qū)動不可單線工作，在其中一根CAN導線發(fā)生故障時無法進行數(shù)據(jù)傳輸。電動駐車制動器CAN數(shù)據(jù)總線控制單元的拓撲結(jié)構圖J104-ABS控制單元 J533-數(shù)據(jù)總線診斷接口 J540-電動駐車制動器控制單元2022/7/111216CAN數(shù)據(jù)總線高級前燈照明系統(tǒng)（Advanced Front lighting System）轉(zhuǎn)向燈CAN數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳輸速度為50

59、0kb/s，通過雙絞線CAN-H數(shù)據(jù)線和CAN-L數(shù)據(jù)線進行傳輸。轉(zhuǎn)向燈CAN數(shù)據(jù)總線不可單線工作。轉(zhuǎn)向燈CAN數(shù)據(jù)總線中的控制單元拓撲結(jié)構圖 J533-數(shù)據(jù)總線診斷接口 J667-左側(cè)前照燈功率模塊J668-右側(cè)前照燈功率模塊 J745-轉(zhuǎn)向燈和前照燈照明距離調(diào)節(jié)控制單元2022/7/111227傳感器CAN數(shù)據(jù)總線傳感器CAN數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳輸類似于轉(zhuǎn)向燈CAN數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳輸，并且在發(fā)動機控制單元和NOx傳感器控制單元之間傳輸數(shù)據(jù)。傳感器CAN數(shù)據(jù)總線拓撲結(jié)構圖J533-數(shù)據(jù)總線診斷接口 J583-NOx傳感器控制單元 J623-發(fā)動機控制單元2022/7/111238串行數(shù)據(jù)總線串行

60、數(shù)據(jù)總線通過一個9800kb/s的單線連接在ELV控制單元和舒適系統(tǒng)中央控制單元之間傳輸數(shù)據(jù)。串行數(shù)據(jù)總線拓撲結(jié)構圖J533數(shù)據(jù)總線診斷接口 J393舒適系統(tǒng)中央控制單元 J764ELV控制單元 2022/7/111243.2.2邁騰轎車總線系統(tǒng)控制單元1網(wǎng)關在總線網(wǎng)絡上有大量的數(shù)據(jù)需要被傳遞，為使幾條數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)之間相互交換數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)總線接口作為網(wǎng)關，將這些數(shù)據(jù)總線連接起來進行數(shù)據(jù)交換。邁騰轎車的網(wǎng)關2022/7/11125（1）運輸模式在商品車運輸?shù)浇?jīng)銷商處之前，為了防止蓄電池過多放電，應當使車輛的電能消耗降到最小。經(jīng)銷商在將車銷售給用戶前，必須用VAS5051的自診斷功能關閉運輸功能。運