新能源汽車電氣系統(tǒng)檢修（微課版） 課件 項目三 新能源整車網絡控制系統(tǒng)檢修

延時符項目三

新能源整車網絡控制系統(tǒng)檢修任務一

整車控制系統(tǒng)功能和網關檢修知識目標:1.掌握整車控制系統(tǒng)的組成及功能。2.掌握網關的作用及工作原理。技能目標:1.能通過維修手冊查找到網關控制器針腳定義。2.會根據維修手冊的指引進行相關信號的測量，并給出維修結論。素養(yǎng)目標:1.培養(yǎng)青年愛國主義情懷，增強職業(yè)自信心。2.培養(yǎng)精益求精、追求卓越的工匠精神。

任務一整車控制系統(tǒng)功能和網關檢修二、知識儲備四、任務實施五、考核評價一、任務描述三、任務分析

任務一整車控制系統(tǒng)功能和網關檢修留意道路上的汽車，不難發(fā)現新能源汽車越來越多。新能源汽車正加速“駛入”普通人的生活，成為一種新時尚。新能源汽車具有車型多元化、產品智能化、營銷數字化等優(yōu)點，這也是人們想要購買新能源汽車的主要原因。其中，新能源汽車的智能化要靠整車控制系統(tǒng)來實現，因此，整車控制系統(tǒng)對新能源汽車的發(fā)展有深遠影響。接下來我們就一起學習整車控制系統(tǒng)的組成、功能及相關網關的檢修。任務描述

任務一整車控制系統(tǒng)功能和網關檢修內部執(zhí)行機構的角度電氣控制系統(tǒng)的角度整車控制系統(tǒng)的組成知識儲備1.整車系統(tǒng)控制組成整車控制器（VCU）其他控制單元如：電池管理系統(tǒng)、電機控制系統(tǒng)、空調、轉向、制動、儀表等控制單元等（1）新能源汽車內部執(zhí)行機構的角度CAN總線1.整車系統(tǒng)控制組成知識儲備

低壓電氣控制系統(tǒng)用于控制低壓電氣設備和電路，如門鎖、車窗玻璃、雨刮、燈光、座椅調節(jié)、喇叭、防盜、儀表指示等。高壓電氣控制系統(tǒng)用于控制高壓電氣設備，如動力電池、驅動電機、車載充電機、DC/DC/空調壓縮機及PTC等。。整車網絡控制系統(tǒng)用于整車控制器與電機控制器、電池管理系統(tǒng)（BMS）、空調控制單元等控制單元的通信與管理。（2）新能源汽車電氣控制系統(tǒng)的角度知識儲備1.整車系統(tǒng)控制組成合作實現整車功能控制第一層

第二層DC/DC轉換器2.整車系統(tǒng)控制策略知識儲備123456789駕駛員意圖解析整車狀態(tài)監(jiān)測與顯示整車工作模式判斷與驅動控制整車能量優(yōu)化管理整車通信網絡管理制動能量回收控制故障診斷與處理電動化輔助系統(tǒng)管理遠程控制3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備（1）解析駕駛員意圖整車控制系統(tǒng)可根據相關計算規(guī)則，將駕駛員發(fā)出的加速踏板位置信號和制動踏板信號轉化為驅動電機的轉矩命令，并直接（或通過CAN總線）傳送給電機控制器，控制電機控制器的輸出功率，進而控制電機轉速。3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備整車控制器通過各種狀態(tài)信息（如啟動開關、充電信號、加速踏板位置、當前車速和車輛是否有故障信息等）來判斷當前需要的整車工作模式（包括充電模式和行駛模式）。根據當前的參數和狀態(tài)及前一段時間的參數和狀態(tài)，核算出當前車輛的轉矩和最終實際輸出的合理轉矩，以達到驅動控制的目的。（2）整車工作模式判斷與驅動控制3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備制動能量回收的具體過程為：當新能源汽車達到制動能量的回收條件時，整車控制器將向電機控制器發(fā)送指令，使驅動電機處于再生制動狀態(tài)，讓部分制動能量儲存在動力電池中，以提高整車能量的利用效率。（3）制動能量回收控制如制動能量回收不能干預ABS工作3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備整車控制系統(tǒng)能通過整車控制器控制用電設備（包括驅動電機、空調、制動設備、轉向設備和冷卻設備等）來對車輛的能量進行優(yōu)化管理，從而提高車輛的續(xù)駛里程。（4）整車能量優(yōu)化管理例如，當動力電池電量較低時，整車控制器會發(fā)送控制指令關閉部分輔助設備（如音響、空調等），將電能優(yōu)先供給車輛行駛使用并保證車輛的安全。3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備整車控制器能對整車通信網絡進行管理，并通過CAN總線協(xié)調驅動電機系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等系統(tǒng)間的通信。（5）整車通信網絡管理3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備電動化輔助系統(tǒng)包括電動空調系統(tǒng)、電動控制系統(tǒng)、電動助力轉向系統(tǒng)、輔助動力電池加熱系統(tǒng)等。整車控制系統(tǒng)將根據動力電池狀態(tài)，對電動化輔助系統(tǒng)進行管理。（6）電動化輔助系統(tǒng)管理3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備

顯示內容包括車速，里程，驅動電機轉速、溫度，動力電池的電量、電壓、電流，故障信息等。整車控制系統(tǒng)能通過傳感器和CAN總線對車輛的狀態(tài)進行監(jiān)測，并將各控制單元的狀態(tài)信息和故障診斷信息發(fā)送給車載信息顯示系統(tǒng)，使其通過組合儀表顯示出來。（7）整車狀態(tài)監(jiān)測與顯示3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備整車控制系統(tǒng)能實時監(jiān)控車輛電控系統(tǒng)，并對其進行故障診斷和相應安全保護處理,根據傳感器的輸入信息及CAN總線的通信信息，對各種故障進行診斷、等級分類、報警顯示、故障碼存儲等。（8）故障診斷與處理如停止能量回收、跛行回家、零轉矩、斷高壓3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備整車控制系統(tǒng)能使新能源汽車實現遠程控制，包括遠程信息查詢、遠程充電控制、遠程空調控制等。（9）遠程控制-智能車機通過應用程序實時查詢整車狀態(tài)離車較遠的情況下，提前打開車內空調，調節(jié)車內溫度汽車廠也可以通過遠程控制功能收集車輛常見故障信息舉例3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備討論：請大家想一想，當駕駛員踩下制動踏板時，整車控制系統(tǒng)該如何控制？（1）網關控制器的概念在汽車上，從一個控制器向另一個控制器發(fā)送信息，需要經過一道“關口”，車載網絡的這個關口，就是網關（getaway）。網關作為汽車網絡系統(tǒng)的核心控制裝置，網關負責協(xié)調不同結構和特征的CAN總線網絡及其他數據網絡之間的協(xié)議轉換、數據交換、故障診斷等工作。網關叫他網絡之間的連接器、協(xié)議的轉換器、數據的翻譯器或者叫做網橋。4.網關控制器知識儲備（2）網關的功能網關主要功能是通過報文路由轉發(fā)、報文過濾與信號重組等工作實現信息的交換，包括不同通信協(xié)議間的交互，如Ethernet、FlexRay、CAN、CANFD、LIN。傳統(tǒng)的網關按照實現方式可分為獨立網關和集成網關，集成網關指集成路由功能的儀表或車身控制器，使用集成網關時，其網絡拓撲相對簡單；獨立網關主要實現路由功能，網絡拓撲相對復雜。4.網關控制器知識儲備除了基本的路由功能，網關通常還具有以下屬性和功能：1）各功能域物理隔離：網關區(qū)分各個功能域，將不同的功能域區(qū)分開。2）外部溝通媒介與網絡安全防護：網關是整車與外部信息交互的媒介，因此網關需要過濾外部信息，避免整車內部網絡被攻擊。3）網絡休眠喚醒管理：網關依據整車休眠喚醒條件，協(xié)調各個網段間的休眠喚醒。4）OTAMaster功能：實現整車遠程刷寫功能，獲取ECU升級數據包并存儲在本地，當滿足刷寫條件時，網關可作為刷寫機，以既定的刷寫流程將刷寫數據傳輸給待升級ECU。5）整車狀態(tài)管理和能量管理：管理整車模式和用戶使用模式。4.網關控制器知識儲備（3）網絡拓撲構架典型的網絡拓撲有傳統(tǒng)的EE架構、基于Domain的EE架構、混合的EE架構三種構架。4.網關控制器知識儲備（5）比亞迪E5網絡架構及網關4.網關控制器知識儲備任務分析要想完成本任務故障的診斷與排除，需要具備以下知識和技能：1.相關知識（1）掌握整車控制系統(tǒng)的功能。（2）了解整車控制系統(tǒng)的控制策略。（3）了解車載網關的相關概念。2.相關技能（1）萬用表、示波器、解碼器等常見設備的使用。（2）維修資料的查閱、電路原理圖的識讀和分析。（3）常見故障的診斷與排除。（4）7S管理和操作。任務分析任務實施可按照以下流程圖進行實踐操作——技能實訓1比亞迪秦EV網關控制器的更換以比亞迪秦EV新能源汽車為例，對網關控制器進行拆裝更換。1．準備工作2．操作步驟任務實施步驟1：檢查并清潔拆裝工具，拆裝工具套裝如圖3-1-9所示。步驟2：整車下電斷開蓄電池負極進行整車低壓下電，斷開后的蓄電池負極樁需要用黑膠帶包裹起來，如圖3-1-10所示為拆下蓄電池負極。任務實施步驟3：查閱資料確定網關控制器位置查找相關維修手冊，可以知道比亞迪秦ev網關控制器的安裝位置在儀表臺副駕駛側儲物盒里面靠上，比亞迪秦EV網關控制器的安裝位置和比亞迪秦ev儀表臺如圖3-1-11、3-1-12所示。任務實施步驟4：拆下儀表臺副駕駛側儲物盒,如圖3-1-13所示。

步驟5：輕輕拔下網關控制器的插接器,如圖3-1-14所示。任務實施步驟6：選擇合適的工具拆卸網關控制器的兩顆固定螺栓，拿下網關控制器，如圖3-1-15。步驟7：網關控制器的安裝，安裝時和拆卸步驟相反。圖3-1-15拆卸網關控制器固定螺栓任務實施步驟8：安裝完畢后，進入駕駛室按下一鍵啟動開關，車輛上電，觀察儀表是否顯示正常如圖3-1-16所示，當儀表顯示正常則更換完畢，進行5s收尾。技能實訓2比亞迪秦EV網關信號的測量任務實施實踐操作——技能實訓2比亞迪秦EV網關信號的測量以比亞迪秦EV新能源汽車為例，對網關控制器進行拆裝更換。1．準備工作2．操作步驟任務實施步驟1：識讀相關電路圖比亞迪秦EV網關控制器電路圖如圖3-1-17所示，從電路圖中可知和網關控制器關聯的網絡有舒適網-1、舒適網-2、ESC網和動力網。任務實施步驟2：終端診斷

網關控制器插接器共有24個插線孔如圖圖3-1-18所示，網關控制器引腳實物如圖圖3-1-19所示。任務實施斷開網關控制器G19連接器，網關控制器引腳定義如表3-1-2所示。表3-1-2網關控制器端子定義任務實施檢查線束端各端子電壓和電阻，標準值見表3-1-3和表3-1-4。表3-1-3端子電壓標準值表3-1-4端子電阻標準值任務實施步驟3：通信線終端電阻的檢查1）檢查舒適網1主節(jié)點終端電阻斷開網關控制器G19連接器，檢查網關控制器板端7腳與8腳之間電阻，標準值見表3-1-5。表3-1-5舒適網1主節(jié)點終端電阻標準電阻若異常，更換網關控制器。任務實施2）檢查舒適網2主節(jié)點終端電阻斷開網關控制器G19連接器，檢查網關控制器板端1腳與2腳之間電阻，標準值見表3-1-6。表3-1-6舒適網2主節(jié)點終端電阻標準電阻若異常，更換網關控制器。任務實施3)檢查動力網主節(jié)點終端電阻斷開網關控制器G19連接器，檢查網關控制器板端9腳與10腳之間電阻，標準值見表3-1-7。表3-1-7舒適網2主節(jié)點終端電阻標準電阻若異常，更換網關控制器。任務實施4）檢查ESC主節(jié)點終端電阻斷開網關控制器G19連接器，檢查網關控制器板端13腳與14腳之間電阻，標準值見表3-1-8。表3-1-8舒適網2主節(jié)點終端電阻標準電阻若異常，更換網關控制器。任務實施考核評價任務

姓名

教學場所

知識目標1.掌握整車控制系統(tǒng)的功能□完成

□基本完成

□未完成2.了解整車控制系統(tǒng)的控制策略□完成

□基本完成

□未完成3.了解車載網關的相關概念□完成

□基本完成

□未完成技能目標1.能通過維修手冊查找到網關控制器針腳定義

完成

□基本完成

□未完成2.會根據維修手冊的指引進行相關信號的測量，并給出維修結論

□完成

□基本完成

□未完成素養(yǎng)目標能夠按照7S管理要求整理實訓場地□完成

□基本完成

□未完成步驟一查找整車控制器位置□完成

□基本完成

□未完成步驟二正確拆裝整車控制器

完成

□基本完成

□未完成步驟三分析電路圖

完成

□基本完成

□未完成步驟四網關控制器端子的測量

完成

□基本完成

□未完成步驟五修復故障

完成

□基本完成

□未完成步驟六驗證

完成

□基本完成

□未完成總評

謝謝您的觀看THANKYOUFORYOURWATCHING延時符項目三

新能源整車網絡控制系統(tǒng)檢修任務二車載網絡框架結構和總線檢修知識目標:1.熟悉總線的概念與常用術語。2.掌握CAN總線的結構及原理。技能目標:1.能通過維修手冊查找不同總線的端子。2.會根據維修手冊對不同模塊通信網絡進行檢測，并給出維修結論。素養(yǎng)目標:1.培養(yǎng)互相信任、開放溝通、共同成長的團隊精神。2.養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。任務二車載網絡框架結構和總線檢修二、知識儲備四、任務實施五、考核評價一、任務描述三、任務分析任務二車載網絡框架結構和總線檢修當總線系統(tǒng)出現問題時，很多控制單元將無法通信，車輛無法正常工作?？偩€特性具有唯一性的規(guī)律，因此在診斷時，我們通過總線的概念、數字電路與信號傳輸、二進制信號和信號電平、拓撲結構、總線結構、速率、傳輸方向及特點來了解總線特性。根據總線特性能夠判斷總線的信號測量（標準、對搭鐵／對電源短路、互短、休眠、單根斷）。任務描述任務二車載網絡框架結構和總線檢修提高了汽車綜合控制的準確性幫助維修人員更準確地判斷故障降低了故障診斷的難度

（1）不同通信方式的比較1.車載網絡總線概述任務二車載網絡框架結構和總線檢修知識儲備總線通信的基本原理知識儲備

（2）總線的傳輸原理1.車載網絡總線概述

（3）總線傳輸的優(yōu)點知識儲備1.車載網絡總線概述相較于傳統(tǒng)傳統(tǒng)數據傳輸方式的缺陷，總線傳輸應具備下列特點：（1）提高整個系統(tǒng)的可靠性。（2）降低布線成本。（3）減少各種電纜數量。（4）減小電纜束橫截面積。（5）靈活布線。（6）多重使用傳感器。（7）能夠傳輸復雜數據。（8）進行系統(tǒng)變更時更具靈活性。（9）隨時能夠擴展數據范圍。（10）為客戶實現新型功能。（11）有效診斷。（12）降低硬件成本。（4）新能源汽車通信網絡分級1.車載網絡總線概述知識儲備（4）新能源汽車通信網絡分級車載網絡根據傳遞的信息量的速度、網絡特性，通常可劃分為五類，包括A類總線、B類總線、C類總線、安全類和多媒體總線。1）.A類總線A類總線是面向傳感器和執(zhí)行機構的低速網絡，其中以本地互聯網（localinterconnectnetwork，LIN）最具代表性，其數據傳輸速率通常小于10kbps。A類總線主要用于電動車窗、座椅調節(jié)器、燈光照明等控制，LIN總線有其“局域”特性，在汽車中一般不獨立存在，通常與上層CAN網絡相連，形成CAN-LIN網絡節(jié)點，一般會規(guī)定該“網絡節(jié)點”的控制器歸屬。如圖所示，空調主控，通過LIN總線連接雨量傳感器、刮水器、空調-天窗等?？照{連接的LIN總線1.車載網絡總線概述知識儲備（4）新能源汽車通信網絡分級1.車載網絡總線概述在車載網絡系統(tǒng)中，LIN處于低端，可與CAN網絡互補優(yōu)勢，如在LIN系統(tǒng)中，加入新節(jié)點時，不需要其他從節(jié)點做任何軟件或硬件的改動。LIN和CAN一樣，傳送的信息帶有一個標識符，它給出的是這個信息的意義或特征，而不是這個信息傳送的地址。LIN總線的電氣性能對網絡結構有很大影響。網絡節(jié)點數不僅受標識符長度的限制，而且受總線物理特性的限制。在LIN系統(tǒng)中，建議節(jié)點數不超過16個，LIN系統(tǒng)每增加一個節(jié)點大約使網絡阻抗降低3％。LIN總線的傳輸速率可達20kbit／s，最大為64個標識符。使用萬用表測量LIN總線的電壓，正常情況下的電壓值在6～10V之間，網絡越忙，其電壓值越低。如果出現12V或者0V情況則說明存在短路或者斷路故障。整個波形信號在1～12V之間變化，當LIN總線上沒有信號傳輸時，電壓值為12V，當有信號傳輸時，電壓值約為1V。知識儲備

（4）新能源汽車通信網絡分級1.車載網絡總線概述2）B類總線B類總線是面向獨立控制模塊間信息共享的中速網絡，其數據傳輸速率通常為10～125kbps。B類總線以控制器局域網絡（controllerareanetwork，CAN）最為著名，主要應用于車輛信息的傳送，如汽車速度監(jiān)測、故障診斷、儀表顯示等信息的傳送。3）.C類總線C類總線是面向高速、實時閉環(huán)控制的多路傳輸網絡，其數據傳輸速率通常為125～1000kbps。C類總線主要用于車上實時控制系統(tǒng)之間數據的傳輸。4）.安全類總線安全類總線也稱為FlexRay總線，是由寶馬、飛利浦、飛思卡爾和博世等公司共同制定的一種新型通信標準，專為車內聯網而設計，采用基于時間觸發(fā)機制具有高帶寬、容錯性能好等特點，在實時性、可靠性和靈活性方面具有一定的優(yōu)勢。FlexRay具有高速、可及安全的特點,FlexRay在物理上通過兩條分開的總線通信，每一條的教據速率是10MBits。FlexRay還能夠提供很多網絡所不具有的可靠性特點。尤其是FlexRay具備的冗余通信能力可實現通過硬件完全復制網絡配置，并進行進度監(jiān)測。FlexRay同時提供靈活的配置，可支持各種拓撲，如總線、星型和混合拓撲，FlexRay本身不能確保系統(tǒng)安全，但它且備大量功能，可以支持以安全為導向的系統(tǒng)(如線控系統(tǒng))的設計。知識儲備5）.多媒體類總線面向媒體信息傳輸的MOST（MediaOrientedSystemsTransport）網絡以光纖為載體，通常是環(huán)形拓撲。MOST可提供高達25Mbit／s的帶寬，遠遠高于傳統(tǒng)的汽車總線，可以同時播放15個不同的音頻流，主要應用在汽車信息娛樂系統(tǒng)。MOST總線主要由光導纖維、光導插頭、內部供電裝置、電氣插頭、專用部件、標準微型控制器、MOST發(fā)射接收機、光導纖維發(fā)射機等部件構成，如圖所示。MOST采用塑料光纜網絡協(xié)議，將音響裝置、電視、全球定位系統(tǒng)及電話等設備相互連接起來，給用戶帶來了極大的便利。MOST網絡可以不需要額外的主控計算機系統(tǒng)，結構靈活、性能可靠、易于擴展。MOST網絡支持“即插即用”方式，在網絡上可以隨時添加和去除設備。（4）新能源汽車通信網絡分級1.車載網絡總線概述知識儲備（1）模擬信號與數字信號模擬信號2.常用術語（一）模擬信號與數字信號“模擬”一詞源于希臘語“Analogos”，表示“類似于”。模擬顯示數據（信息）指通過直接與數據成比例的連續(xù)變化物理常量來表示。模擬信號的特點是可以采用0~100%之間的任意值（如圖）。因此該信號為無級方式，例如指針式測量儀表、汞（水銀）溫度計、指針式時鐘。知識儲備在聽音樂時，耳朵就會接收到模擬信號（聲波連續(xù)變化）。電氣設備（音響系統(tǒng)、收音機、電話等）以同樣的方式通過連續(xù)變化的電壓表示聲音。但當這種電信號由某一設備向另一設備傳輸時，接收裝置接收到的信息與發(fā)射裝置發(fā)送的信息并不完全相同。這是由下列干擾因素造成的：（1）電纜長度。（2）電纜的線性電阻。（3）無線電波。（4）移動無線電信號。出于安全技術的原因，在車輛應用方面不會通過模擬方式傳輸信息。此外，電壓變化太小則無法顯示出可靠值（ABS、安全氣囊、發(fā)動機管理系統(tǒng)等）。（1）模擬信號與數字信號2.常用術語知識儲備數字信號“數字”一詞源于拉丁語“Digitus”，原表示手指或腳趾。因此，“數字”指可以用幾個手指就算清的所有事務，或更確切地說，是分為幾個獨立階段的所有事務。數字表示方式就是以數字形式表示不斷變化的常量（如圖所示）。尤其在計算機內，所有數據都以“0”和“1”的序列形式表示出來（二進制）。因此，“數字”是“模擬”的對立形式，例如數字萬用表、數字時鐘、CD和DVD。（1）模擬信號與數字信號2.常用術語知識儲備（2）二進制信號與信號電平2.常用術語一個二進制信號只能識別兩種狀態(tài)：0和1或高和低（如圖所示）。例如：（1）車燈亮起---車燈未亮起。（2）繼電器已斷開---繼電器已接通。（3）供電---未供電。每個符號、圖片和聲音都由特定順序的二進二進制信號知識儲備

電平信號制字符構成，例如10010110。通過這些二進制編碼，計算機或控制單元可以處理信息或將信息發(fā)送給其他控制單元。為清楚區(qū)分車輛應用方面的高低兩種電平狀態(tài)，明確規(guī)定了每種狀態(tài)的對應范圍（如圖所示）：（1）高電平為6~12V。（2）低電平為0~2V。（3）2~6V之間的范圍是所謂的禁止范圍，用于識別故障。（2）二進制信號與信號電平2.常用術語知識儲備

（3）信號的傳輸方向雙向傳輸雙向傳輸

二、常用術語2.常用術語根據發(fā)送裝置向接收裝置傳輸信息字節(jié)的方式，分為并行和串行傳輸形式。目前，車輛上并行數據傳輸方式多在控制單元內部線路中使用，而在控制單元外部傳輸信息則大都以串行方式進行。知識儲備

（4）拓撲結構拓撲結構指網絡中各站點相互連接的形式，在局域網中，就是文件服務器、工作站和電纜等的連接形式。網絡連接的形式一般有五種，分別為星形連接、環(huán)形連接、網狀連接、總線連接以及混合型連接。在汽車上應用較為廣泛的是CAN總線網絡連接形式，CAN總線上的各個控制單元通過內部收發(fā)器（發(fā)射-接收放大器）并聯在總線上，各控制單元的地位相同，沒有任何控制單元享有特權，在這個意義上CAN總線為多主機結構。

二、常用術語2.常用術語知識儲備CAN：ControllerAreaNetwork，控制器局域網，是德國Bosch公司為解決現代汽車中眾多控制單元、測試儀器之間的實時數據交換而開發(fā)的一種串行通信協(xié)議。是一種能有效支持分布式控制和實時控制的串行通訊網絡。CAN‐bus：ControllerAreaNetwork‐bus，控制器局域網總線技術（1）新能源汽車CAN通信概述3.CAN總線結構及工作原理知識儲備1234

1994

:

CAN低速成為ISO11519標準1980

:產生CAN協(xié)議1991

:

CAN低速成為ISO標準

1993

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CAN高速成為ISO11898標準（1）新能源汽車CAN通信概述3.CAN總線結構及工作原理知識儲備ＣＡＮ總線整車控制器VCU電機控制器MCU車載充電機電池管理系統(tǒng)BMS高壓控制盒PEU遠程控制信息顯示系統(tǒng)．．．．總線（2）新能源汽車CAN通訊結構示意圖3.CAN總線結構及工作原理知識儲備（3）CAN網絡的傳輸介質CAN總線是一種多主總線，是一種雙線串行數據通信總線，通信介質大多數采用雙絞線。采用雙絞線結構之后，在進行數據傳輸時，兩根數據線上CAN-H和CAN-L數據線的信號電壓相互對稱分布，兩條線的電壓總和等于常值。高速CAN和低速CAN波形不太一樣，但是CAN-H線和CAN-L線之間也有共同特點，就是波形相反，傳遞的數據是一樣的。高速CAN總線能以500kbit／s速率傳遞數據，每一組數據傳遞大約需要0.25ms，每個控制單元會在7～20ms發(fā)送一次數據。高、低速CAN在雙絞線上傳導的信號波形如圖所示。雙絞線的特點如下：技術上容易實現、造價低廉；理論上節(jié)點數無限制、對環(huán)境電磁輻射有一定的抑制能力；隨著頻率的增長，雙絞線線對的衰減迅速增高；適合網絡5kb／s～1Mb／s的傳輸速率。3.CAN總線結構及工作原理知識儲備

（4）CAN總線的結構組成CAN總線的結構組成3.CAN總線結構及工作原理知識儲備1）CAN控制器CAN控制器主要用來接收、處理微處理器傳來的信息，并將處理后的信息傳給CAN收發(fā)器，同時CAN控制器也接收、處理CAN收發(fā)器傳來的信息，并將處理后的信息傳給各控制單元的微處理器。2）CAN收發(fā)器CAN收發(fā)器主要用來接收CAN控制器送來的信息，并將其發(fā)送到CAN數據傳輸總線上，同時CAN收發(fā)器也接收CAN數據傳輸總線上的信息，并將其傳給CAN控制器。3）終端電阻終端電阻通常安裝在控制單元內，它能防止數據在到達線路終端后像回聲一樣返回并干擾原始數據，從而保證了數據的正確傳送，每一個終端電阻的電阻值是120Ω。4）傳輸數據線傳輸數據線是兩條雙向數據線，分別為CAN-H（高位）和CAN-L（低位）數據線，主要作用是進行網絡數據傳輸。為防止向外輻射和外界電磁波干擾，兩條數據線通常纏繞在一起，并且至少每2.5cm就要扭絞一次。此外，兩條數據線上的電位是相反的，其電壓的和總等于常值

（4）CAN總線的結構組成3.CAN總線結構及工作原理知識儲備（5）高速CAN波形和數值分析CAN總線分為CAN-H和CAN-L數據線，對搭鐵電壓分別用VCAN_H和VCAN_L表示，它們之間的差值稱為差分電壓Vdiff即Vdiff=VCAN_H-VCAN_L。滿足條件0.9V<Vdiff<5.0V時，代表邏輯數字“0”，當前傳送的數據位被稱為“顯性”位；當-0.1V<Vdiff<0.5V時時，代表邏輯數字“1”，當前傳送的數據位被稱為“隱性”位。電壓波形與邏輯電平定義如圖3-2-12所示。在靜止狀態(tài)時，這兩條導線上作用有相同預先設定值，該值稱為靜電平。靜電平也稱為隱性狀態(tài)，因為連接的所有控制單元均可修改它3.CAN總線結構及工作原理知識儲備在隱形狀態(tài)時，這兩條線的電壓均為約2.5V(靜電平)在顯性狀態(tài)時，CAN-High線的電壓升至約3.5V在顯性狀態(tài)時，CAN-Low線的電壓降至約1.5V高速CAN線上的電壓（5）高速CAN波形和數值分析3.CAN總線結構及工作原理知識儲備（6）低速CAN波形和數值分析舒適系統(tǒng)CAN總線的速率達到100kbit／s，為了使低速CAN總線抗干擾能力強且電流消耗低，與動力CAN總線相比做了一些改動。首先，使用單獨的驅動器（功率放大器）使兩個CAN信號不再有彼此的依賴關系，任意一條CAN線發(fā)生短路或者CAN線之間互短都會被識別出來，在出現故障時會關閉相應的CAN驅動器，從而切換到切換到單線工作模式。因此，舒適CAN總線的CAN-H線和CAN-L線間沒有終端電阻，且彼此作為獨立信號工作。舒適系統(tǒng)CAN總線中收發(fā)器的結構3.CAN總線結構及工作原理知識儲備Can-High的高電平為：3.6伏Can-High的低電平為：0伏Can-Low

的高電平為:

5伏Can-low

的低電平為：1.4伏邏輯“1”：

Can-high=3.6VCan-low=1.4V邏輯“0”：Can-high=0VCan-low=5V（6）低速CAN波形和數值分析3.CAN總線結構及工作原理知識儲備

（7）CAN報文格式在總線中傳送的報文，CAN總線所傳遞的每個完整信息分別由開始域、狀態(tài)域、控制域、數據域、安全域、檢驗域和結束域7個部分構成。3.CAN總線結構及工作原理知識儲備

（8）CAN總線通信機制/優(yōu)先級的確認CAN總線上有節(jié)點A、節(jié)點B和節(jié)點C，某一時刻三個節(jié)點同時想要發(fā)送數據。這時出現總線仲裁，通過比較發(fā)現在5的點上節(jié)點A和節(jié)點C發(fā)送的是0，而節(jié)點B發(fā)送的是1，所以停止報文傳遞，緊接著數據第3段時節(jié)點A發(fā)送是0，C發(fā)送的是1，所以節(jié)點C退出優(yōu)先級。優(yōu)先級最高的節(jié)點A完成的報文成功完成，節(jié)點B和C完成報文停止發(fā)送；節(jié)點A的報文發(fā)送完成后，總線進入空閑狀態(tài)，節(jié)點B和C自動重新嘗試發(fā)送報文,此時總線上若沒有優(yōu)先級更高的報文，則報文便會成功發(fā)送。3.CAN總線結構及工作原理知識儲備任務分析以上故障的診斷與排除，需要具備以下知識和技能：1.相關知識（1）熟悉總線的概念與拓撲結構。（2）掌握不同總線的特性。2.相關技能（1）萬用表、示波器、解碼器等常見設備的使用。（2）維修資料的查閱、電路原理圖的識讀和分析。（3）常見故障的診斷與排除。（4）7S管理和操作。任務實施可按照以下流程圖進行。任務分析任務實施可按照以下流程圖進行實踐操作——技能實訓

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