汽車網絡控制系統檢修全套PPT課件1２34目錄／CONTENTS學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查汽車車載網絡系統的認識和檢查學習任務一高速CAN-BUS總線的認識學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修高速CAN總線的認識和檢修學習任務一低速CAN-BUS總線的認識學習任務二低速CAN-BUS總線的檢修低速CAN總線的認識和檢修學習任務一LIN-BUS數據總線的認識學習任務二LIN-BUS數據總線的檢修LIN-BUS數據總線的認識和檢修56學習任務豐田銳志BEAN車身電子局域網絡的檢修豐田銳志BEAN車身電子局域網絡的檢修學習任務一MOST光纖網絡的認識學習任務二奧迪汽車MOST光纖網絡的檢修MOST光纖網絡的認識和檢修01PART由于對現代汽車電子控制技術的要求日漸增長，車載網絡系統應運而生，各大汽車生產廠家都先后應用了此技術。通過本單元的學習，學生應能準確講述車載網絡系統的應用背景、汽車數據傳輸總線的特點；能簡述車載網絡系統的發展過程；能準確描述汽車車載網絡系統的常用術語；能在常見車輛上找到車載網絡系統的組成部件；能正確說出幾種常用的局域網拓撲結構類型；能正確表述車載網絡系統的分類和協議標準；在常用車輛上能找到典型車載網絡系統結構的位置；能通過常見車型的某一系統來準確講述車載網絡系統的信息共享；能正確敘述車載網絡的睡眠模式和喚醒模式；能在邁騰轎車上找到網絡系統各組成的分布位置，并能結合實車的系統講述車載網絡系統的控制過程；能在奧迪A6轎車上找到車載網絡系統各組成的分布位置，并能結合實車的系統講述車載網絡系統的控制過程。學習單元一汽車車載網絡系統的認識和檢查學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識1.能正確講述車載網絡系統的應用背景及目前的應用情況。2.能準確敘述車載網絡系統常用的基本術語。3.能正確說出車載網絡標準的分類和各類標準的應用情況。4.能在汽車上正確連接診斷儀器并讀取車載網絡系統組成的數據。▲建議學時：6【學習目標】1.線束的變化一、車載網絡的應用背景由于現代汽車電子控制技術的要求日漸增長，在電子控制裝置ECU增加的同時，電器配線和信號配線也越來越多，許多汽車的線束質量和線束直徑已分別達到甚至超過40kg和60mm。圖2-1-1列出了近幾十年間導線長度及插接件數量的變化情況。由于導線太多，越來越難以將其安裝到隱藏的位置，從而造成線路復雜、故障率增加、工作可靠性下降、維修困難。因此，為了簡化線路、提高各控制電腦之間的通信速度、降低故障率，汽車車載網絡系統應運而生，各大汽車生產廠家都先后應用了此技術。車載電控系統經歷了中央電腦集中控制、多電腦分散控制和網絡控制三個階段，應用車載網絡的車輛與沒有應用車載網絡的車輛線束對比如圖2-1-2所示。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識2.汽車數據傳輸總線介紹一、車載網絡的應用背景（1）數據傳輸總線所謂數據傳輸總線，就是指在一條數據線上傳遞的信號可以被多個系統共享，從而最大限度地提高系統的整體效率，充分利用有限的資源。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識2.汽車數據傳輸總線介紹一、車載網絡的應用背景（2）總線數據傳輸的要求總線系統上并聯有多個元件，這就要求整個系統滿足以下要求。①可靠性高傳輸故障（無論是由內部還是外部引起的）應能準確識別出來。②使用方便如果某一控制單元出現故障，其余系統應盡可能保持原有功能，以便進行信息交換。③數據密度大所有控制單元在任一瞬時的信息狀態均相同，這樣就使得兩控制單元之間不會有數據偏差。如果系統的某一處有故障，那么總線上所有連接的元件都會得到通知。④數據傳輸快連成網絡的各元件之間的數據交換速率必須快，這樣才能滿足實時要求。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識2.汽車數據傳輸總線介紹一、車載網絡的應用背景（3）采用車載網絡進行信號傳輸的優點①簡化線束，減輕質量，減少成本，減少尺寸，減少連接器的數量。②可以進行設備間的通信，豐富了功能。③通過信息共享，減少傳感器信號的重復數量。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識3.車載網絡系統的發展歷史一、車載網絡的應用背景從1980年起，汽車內開始裝用網絡。1983年，豐田公司最早在汽車上采用了應用光纜的車門控制系統，實現了多個節點的連接通信。此系統采用了集中控制方法，車身ECU對各車門的門鎖、電動玻璃窗進行控制，這是早期在汽車上采用的光纜系統，此后，在較長的一段時間里，其他公司并沒有跟進采用光纜系統。1986—1989年，在車身系統上裝用了利用銅線的網絡，代表產品為日產公司的車門相關系統、GM公司的車燈控制系統，并且這些系統在當時已經處于批量生產的階段。雖說這時的一些系統已經達到了可以正式生產的階段，但是在這個時期出現了非常重要的事情，對現在來說也是如此：德國的RobertBosch公司提出了汽車車載局域網（LAN）的基本協議，此協議為眾所周知的控制器局域網（ControllerAreaNetwork，CAN）。目前控制系統局域網應用最廣的標準就是CAN。接著，美國汽車工程學會（SAE）提出了J1850。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識3.車載網絡系統的發展歷史一、車載網絡的應用背景此后，日本也提出了各種各樣的網絡方案，并且豐田、日產、三菱、本田和馬自達公司都已經處于批量生產的階段，但都沒有統一為以車身為主的控制方法。而在其他國家，特別是歐洲的廠家則采用CAN，同時發表文章介紹采用大型CAN網絡的車型。由于它們在控制系統上都可以采用CAN，從而充分證明了CAN在此領域的先進性。在美國，通過采用SAEJ1850普及了數據共享系統，在SAE中也通過了CAN的標準，明確地表示將轉向CAN協議。2000年以后，各廠商又發表了很多新標準。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識1.局域網二、常用術語釋義局域網（LocalAreaNetwork，LAN）是在一個有限區域內連接的計算機網絡。一般這個區域具有特定的職能，通過這個網絡實現這個系統內的資源共享和信息通信。連接到網絡上的節點可以是計算機、基于微處理器的應用系統或控制裝置。局域網一般的數據傳輸速度在105Mbps～1Gbps范圍內，傳輸距離在250m范圍內，誤碼率低。汽車上的總線傳輸系統（車載網絡）是一種局域網。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識2.模塊/節點二、常用術語釋義模塊是一種電子裝置。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）。連接在汽車車載網絡系統中的控制單元模塊被稱為節點。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識3.數據總線二、常用術語釋義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，如圖2-1-6所示。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識4.多路傳輸二、常用術語釋義多路傳輸是指在同一通道或線路上同時傳輸多條信息。圖2-1-7所示為常規線路與多路傳輸線路的對比。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。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識4.多路傳輸二、常用術語釋義常規線路比多路傳輸線路要簡單得多，然而多路傳輸系統ECU之間所用的電線比常規的線路系統所用的導線少得多。ECU可以觸發儀表上的警告燈或故障指示燈等。由于多路傳輸可以通過一根線（數據總線）執行多個指令，因此可以增加許多功能裝置。多路傳輸的界面如圖2-1-8所示。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識5.比特率二、常用術語釋義比特率是指每秒傳送的比特數，單位為bps（bitpersecond），也可以表示為bps，比特率越高，單位時間傳送的數據量（位數）越大。計算機中的信息都用二進制的0和1來表示，其中每一個0或1被稱作一個位，即bit，用小寫b表示。大寫B表示byte，即字節。一個字節等于8個位，即1B=8b。一般都使用千字節（kB）來表示文件的大小。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識6.數據幀二、常用術語釋義為了可靠地傳輸數據，通常將原始數據分割成一定長度的數據單元，數據單元即稱為數據幀。一幀內應包括同步信號（例如幀的開始與終止）、錯誤控制（各類檢錯碼或糾錯碼，大多數采用檢錯重發的控制方式）、流量控制（協調發送方與接收方的速率）、控制信息、數據采集、尋址（在信道共享的情況下，保證每一幀都能正確地到達目的站，收方也能知道信息來自何站）等。數據幀的結構如圖2-1-9所示。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識7.數據仲裁二、常用術語釋義數據仲裁，即當出現數個使用者同時申請利用總線發送信息時，用于避免發生數據沖突的機構。仲裁可保證信息按其重要程度來發送。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識8.網關二、常用術語釋義網關是汽車車載通信網絡的核心，通過它可以實現各條總線上信息的共享以及實現汽車內部的網絡管理和故障診斷功能。網關連接示意圖如圖2-1-10所示。網關的功能：（1）它可以把局域網上的數據轉變成可以識別的OBD-Ⅱ診斷數據語言，方便診斷。（2）它可以實現低速網絡和高速網絡的信息共享。（3）與計算機中的網關作用是一樣的，負責接收和發送消息。（4）激活和監控局域網絡的工作狀態。（5）實現車輛數據的同步性。（6）對信息標識符做翻譯。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識9.網絡二、常用術語釋義為了實現信息共享而把多條數據總線連在一起，或者把數據總線和模塊當作一個系統。從物理意義上講，汽車上許多模塊和數據總線距離很近，因此被稱為LAN（局域網）。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識1.鏈路（傳輸媒體）三、汽車車載網絡系統的組成學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識1.鏈路（傳輸媒體）三、汽車車載網絡系統的組成學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識1.鏈路（傳輸媒體）三、汽車車載網絡系統的組成學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識1.鏈路（傳輸媒體）三、汽車車載網絡系統的組成學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識1.鏈路（傳輸媒體）三、汽車車載網絡系統的組成學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識2.拓撲結構三、汽車車載網絡系統的組成所謂拓撲結構就是網絡的物理連接方式。局域網的常用拓撲結構有3種：星型、總線型、環型。（1）星型網拓撲結構星型網是指以一臺被稱為中心處理機為主組成的網絡，各種類型的入網機均與該中心處理機的物理鏈路直接相連，因此，所有的網上傳輸信息均需通過該機轉發。其結構如圖2-1-16所示。星型網的物理結構使其具有以下特點：由中心節點和從節點組成，中心節點可直接與從節點通信，而從節點間必須通過中心節點才能通信。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識2.拓撲結構三、汽車車載網絡系統的組成所謂拓撲結構就是網絡的物理連接方式。局域網的常用拓撲結構有3種：星型、總線型、環型。（2）總線型網拓撲結構總線型網是從計算機的總線訪問控制發展而來的，它將所有的入網計算機通過分接頭接入一條載波傳輸線上，網絡拓撲結構就是一條傳輸線，如圖2-1-17所示。總線型網的特點是：由于多臺計算機共用一條傳輸線，所以信道利用率較高；同一時刻只能有兩處網絡節點在相互通信；網絡延伸距離有限；網絡容納節點數受信道訪問機制影響，因而是有限的。因此，總線型網適用于傳輸距離較短、地域有限的組網環境。目前，局域網多采用此種拓撲結構。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識2.拓撲結構三、汽車車載網絡系統的組成所謂拓撲結構就是網絡的物理連接方式。局域網的常用拓撲結構有3種：星型、總線型、環型。（3）環型網拓撲結構環型網通過一個轉發器將每臺入網計算機接入網絡，每臺轉發器與相鄰兩臺轉發器用物理鏈路相連，所有轉發器組成一個拓撲為環狀的網絡系統，如圖2-1-18所示。環型網的特點是：由于一次通信信息在網中傳輸的最大時間是固定的，因此實時性較高；每個網上節點只與其他兩個節點的物理鏈路直接互聯，因此傳輸控制機制較為簡單；一個節點出現故障可能會終止全網運行，因此可靠性較差；網絡擴充需對全網進行拓撲和對訪問控制機制進行調整，因此較為復雜。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識3.通信協議三、汽車車載網絡系統的組成通信協議是控制通信實體間有效完成信息交換的一組約定和規則。通信協議的三要素：（1）語法（2）語義（3）定時規則學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識1.A類網絡標準四、車載網絡分類和協議標準A類網絡是應用在控制模塊與智能傳感器或智能執行器之間的通信網絡（子總線），例如，在大眾邁騰轎車上面就運用了幾個A類網絡來控制智能雨刮、自動空調等系統，其特點是傳輸位速率低、成本低。（1）LIN協議（2）TTP/A協議（3）BEAN協議學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識2.B類網絡標準四、車載網絡分類和協議標準表2-1-4為B類網絡標準，從目前來看，主要應用的B類網絡標準有三種：低速CAN、J1850和VAN。低速CAN是B類的國際標準，以往廣泛適用于美國車型的J1850正逐步被基于CAN總線的標準和協議所取代。低速CAN（ISO11898-3）、VAN、J1850性能比較如表2-1-5所示。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識3.C類網絡標準四、車載網絡分類和協議標準由于高速總線系統主要用于與汽車安全相關，以及實時性要求比較高的地方，如動力系統等，所以其傳輸速率高，通常在125kbps～1Mbps之間，支持實時的周期性的參數傳輸，高速網絡主要用于動力控制系統、電子制動系統等。C類網絡標準如表2-1-6所示。高速CAN、FlexRay、TTP/C性能比較如表2-1-7所示。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識4.D類網絡標準（多媒體系統總線標準和協議）四、車載網絡分類和協議標準汽車信息娛樂和遠程信息設備，特別是汽車導航系統，需要功能強大的操作系統和連接能力。目前主要應用的幾種D類網絡標準如表2-1-8所示。D類網絡標準分為三種類型，分別是低速、高速和無線，對應SAE的分類相應為IDB-C、IDB-M和IDB-W，其傳輸速率為250kbps～2.4GHz。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識5.E類網絡標準（安全總線標準）四、車載網絡分類和協議標準E類網絡標準主要應用于安全氣囊系統，以連接氣囊控制電腦、加速度計、安全傳感器等裝置，為被動安全提供最佳保障。Byteflight協議是由BMW、Motorola、Elmos、Infineon等公司共同開發的，試圖用于安全保障系統。此協議基于靈活的時分多路TDMA協議，以10Mbps的速率傳送數據，光纖可長達43m。其結構能夠保證以一段固定的等待時間專門用于來自安全元件的高優先級信息，而允許低優先級信息使用其余的時段。這種決定性的措施對安全是至關重要的。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識6.診斷系統總線標準和協議四、車載網絡分類和協議標準故障診斷是現代汽車必不可少的一項功能，使用診斷系統主要是為了滿足OBD-Ⅱ、OBD-Ⅲ或E-OBD標準。目前，汽車的故障診斷主要是通過一種專用的診斷通信系統來形成一套較為獨立的診斷網絡。OBD-Ⅱ隨車電腦診斷系統，由美國汽車工程師協會于1994年提出。自1994年以來，美、日、歐一些主要汽車生產廠家為了維修方便逐漸使用OBD-Ⅱ隨車電腦診斷系統。這一系統集故障自診斷系統軟硬件結構、故障代碼、通信方式系統、自檢測試模式為一體，具有監視發動機微機和排放系統部件的能力。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識7.汽車網絡的發展趨向四、車載網絡分類和協議標準學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識五、典型車載網絡系統的結構學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識1.主導功能控制單元六、分配功能（信息共享）在分配功能中，總有一個控制單元負責整個功能流程，這個控制單元稱為主導功能控制單元（主控制單元），該控制單元收集所有的輸入信息。由此而產生的請求隨后被作為信息發送到數據總線上，相關的控制單元會讀取這些請求信息，并操縱相應的電子部件。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識2.替代主導功能控制單元六、分配功能（信息共享）在執行某些功能時，如果主導功能控制單元突然失效，那么會有一個控制單元來承擔主導功能，它的任務是保證功能流程的順利完成，必要時會在功能上做一些限制。示例：刮水器1擋的功能（以奧迪A6轎車為例），如圖2-1-22所示。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識1.睡眠模式七、網絡管理控制單元的睡眠模式是為了降低靜電流消耗。由于功能分配，所有控制單元必須一起進入睡眠準備狀態。首先，所有的控制單元發出睡眠準備結束信號（睡眠指示字位），總線將進入睡眠模式。睡眠模式有以下兩種類型。（1）總線睡眠模式（總線靜止）：正常情況車輛關閉大約15min總線進入睡眠模式。（2）控制單元睡眠模式(停止模式）：在車輛關閉2h后主處理器不再供電。使用故障診斷儀讀取車載網絡系統各種測量數據塊，可用于網絡睡眠準備狀態的檢測，主要包括：（1）哪些控制單元處于睡眠準備狀態。（2）哪些總線系統處于睡眠準備狀態。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識2.喚醒模式七、網絡管理喚醒模式是指控制單元的喚醒階段。由于功能共享，所有控制單元必須同時喚醒。總線喚醒功能是作為對總線指令或傳感器的反應來實現的，通過對總線干擾實現強迫的喚醒功能。總線喚醒事由（以奧迪A6轎車為例）如圖2-1-23所示。喚醒模式有以下兩種類型。（1）CAN總線喚醒（從總線靜止中醒來）。（2）控制單元喚醒（從停止模式中醒來）。學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識一、邁騰轎車CAN總線系統網絡邁騰轎車總線系統網絡包括動力總線、舒適總線、信息娛樂總線、診斷總線、儀表總線等，其拓撲圖如圖2-1-24所示。學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查1.邁騰轎車動力CAN總線系統網絡一、邁騰轎車CAN總線系統網絡邁騰轎車動力CAN總線系統網絡包括發動機控制單元、四輪驅動控制單元、自動變速器控制單元、ABS控制單元、安全氣囊控制單元、助力轉向控制單元、變速桿傳感器控制單元、前照燈控制單元、轉向柱控制單元。動力CAN總線系統網絡拓撲圖如圖2-1-25所示，其控制單元在車上的位置如圖2-1-26所示。動力CAN總線的數據傳輸速率為500kbps。傳輸通過高電平CAN數據線和低電平CAN數據線進行。為了保證數據傳輸安全，CAN導線相互扭轉連接。動力CAN總線不能單線工作，若其中一根CAN導線發生故障，則無法進行數據傳輸。學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查2.邁騰轎車舒適CAN總線系統網絡一、邁騰轎車CAN總線系統網絡邁騰轎車舒適CAN總線系統網絡包括車載電源控制單元、拖車識別裝置控制單元、座椅記憶控制單元、駐車輔助控制單元、行李箱蓋控制單元、轉向柱電氣控制單元、自動空調控制單元、駐車加熱控制單元、車門控制單元。舒適CAN總線系統網絡拓撲圖如圖2-1-27所示，其控制單元在車上的位置如圖2-1-28所示。舒適CAN總線系統的數據傳輸速率是100kbps。傳輸通過高電平CAN數據線和低電平CAN數據線進行。為了保證數據傳輸安全，CAN導線相互扭轉連接。舒適CAN總線可以單線工作，若其中一根CAN導線發生故障，數據傳輸仍可以繼續進行。學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查3.邁騰轎車信息娛樂CAN總線系統網絡一、邁騰轎車CAN總線系統網絡邁騰轎車信息娛樂CAN總線系統網絡包括收音機和導航系統顯示控制單元、電話準備系統控制單元、數字音響控制單元、輔助加熱裝置控制單元和電話操作控制單元。信息娛樂CAN總線系統網絡拓撲圖如圖2-1-29所示，其控制單元在車上的位置如圖2-1-30所示。信息娛樂CAN總線系統的數據傳輸速率是100kbps。傳輸通過高電平CAN數據線和低電平CAN數據線進行。為了保證數據傳輸安全，CAN導線相互扭轉連接。信息娛樂CAN總線可以單線工作，若其中一根CAN導線發生故障，數據傳輸仍會繼續進行。學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查1.LIN數據總線系統二、子總線系統LIN數據總線是一個局部的系統，該系統通過數據傳輸速率為1～20kbps的單線連接傳輸數據。傳輸速率被存儲在主控制單元的軟件中。數據交換在1個主控制單元和最多16個從控制單元之間進行。參與者之間的通信僅通過主控制單元被初始化，該主控制單元也可在CAN數據總線上進行通信。LIN數據總線采用單線主、從控制器控制，如圖2-1-31所示。車內監控傳感器G273、車輛側傾傳感器G384、報警喇叭H12通過主控制單元（舒適系統中央控制單元J393）向總線系統發送傳感器信號，同時也通過主控制單元接收控制信號。晴雨與光線識別傳感器G397、刮水器電動機控制單元J400通過車載電源控制單元J519供電。學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查2.CAN數據總線——電動駐車制動器二、子總線系統電動駐車制動器CAN數據總線的數據傳輸速率為500kbps。傳輸通過高電平CAN數據線和低電平CAN數據線進行。為了保證數據傳輸安全，CAN導線相互扭轉連接。CAN數據總線不可單線工作，在其中一根CAN導線發生故障時無法進行數據傳輸。電動駐車制動器CAN數據總線控制單元的拓撲結構如圖2-1-32所示。學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查3.CAN數據總線——高級前燈照明系統二、子總線系統轉向燈CAN數據總線的數據傳輸速率為500kbps。傳輸通過高電平CAN數據線和低電平CAN數據線進行。為了保證數據傳輸安全，CAN導線相互扭轉連接。轉向燈CAN數據總線不可單線工作，在其中一根CAN導線發生故障時則無法進行數據傳輸。轉向燈CAN數據總線控制單元的拓撲結構如圖2-1-33所示。學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查4.CAN數據總線——傳感器二、子總線系統傳感器CAN數據總線的數據傳輸類似于轉向燈CAN數據總線，并且在發動機控制單元和NOx傳感器控制單元之間傳輸數據，其控制單元的拓撲結構如圖2-1-34所示。學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查5.串行數據總線二、子總線系統串行數據總線通過一根9800kbps的單線連接在ELV控制單元和舒適系統中央控制單元之間傳輸數據，如圖2-1-35所示。與LIN數據總線系統相比，串行數據總線系統提高了車輛的防盜保護性能。學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查車載電源控制單元的功能如下。（1）燈光控制（2）刮水器控制（3）負荷管理（4）自動行車燈控制2.車載電源控制單元（J519）（1）控制動力總線的運輸模式（2）控制舒適總線的睡眠和喚醒模式1.網關（J533）（1）Lowline型（2）Midline型（3）Highline型3.組合儀表控制單元（J285）三、邁騰轎車總線系統控制單元的功能及執行元件防盜鎖止系統（WFS）IV不是控制單元，而是一種功能。它包括：四、防盜鎖止系統IV①將控制單元全部的防盜特征存入Wolfsburg（沃爾夫斯堡）的中央數據庫FAZIT中。②內部集成了防盜鎖止系統的舒適系統中央控制單元與其他組件進行通信。③將各個控制單元之間的數據通信加密。學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查020304中央數據庫FAZIT數據傳輸更換控制單元防盜鎖止系統組件01只有通過診斷測試儀進行的在線查詢才可以將數據安全、快速、可靠地傳輸到汽車中。防盜鎖止系統組件通過傳真機或通過臨時接通該部件進行的PIN查詢是不存在的。防盜鎖止系統上所有的參與組件必須在線調試。（1）舒適系統中央控制單元J393（2）電子轉向柱鎖止裝置控制單元（ELV）J764（3）進入及啟動許可開關E415（4）發動機控制單元J623Wolfsburg大眾汽車的中央數據庫FAZIT是防盜鎖止系統的重要組成部分。FAZIT表示“車輛信息和中央識別工具”。該數據庫存儲所有控制單元的防盜數據，該數據是集成在防盜鎖止系統中的。如果沒有連接到FAZIT的在線連接，則無法調節控制單元。只可以通過與FAZIT數據庫相連的在線連接來更換參與防盜鎖止系統功能的控制單元四、防盜鎖止系統IV舒適系統中央控制單元J393的更換步驟四、防盜鎖止系統IV①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磨合控制單元。⑤磨合汽車鑰匙。學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查發動機控制單元J623的更換步驟四、防盜鎖止系統IV①通過在線連接索要數據。②通過VAS測試儀接收數據。③通過VAS測試儀接收數據。④將數據下載到控制單元。⑤在控制單元和FAZIT之間進行數據交換。⑥磨合汽車鑰匙。學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查電子轉向柱鎖止裝置控制單元（ELV）J764的更換步驟四、防盜鎖止系統IV①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磨合汽車鑰匙。學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查進入及啟動許可開關點火鑰匙備用鑰匙鑰匙位置開關位置進入及啟動許可開關是行駛許可系統的組成部分。它被用于點火鑰匙的機械固定，把點火鑰匙的滑動轉變為電子信號，并定位用于點火鑰匙電子識別的讀出線圈。如果用無線遙控器無法打開車門，可用備用鑰匙機械化地打開駕駛員側的車門。它是插在點火鑰匙中的，此外鑰匙環固定架固定在它上面。通過點火鑰匙的滑動，可到達下列開關位置：P0—關閉；P1—S觸點打開；P2—端子15打開；P3—端子15行駛（啟動過程之后，點火鑰匙自動到該位置）；P4—端子50打開。不同端子電壓（端子S、端子15）的接通和啟動過程是通過進入及啟動許可開關中點火鑰匙的滑動來實現的。因為無鑰匙啟動是以滑動運動方式啟動的，所以點火鑰匙是無鑰匙齒的。五、無鑰匙啟動裝置五、無鑰匙啟動裝置一、奧迪A6轎車車載網絡系統概述在20世紀90年代中期，奧迪車系開始使用CAN數據總線系統。最早使用的CAN數據總線是CAN舒適數據總線，傳輸速率為62.5kbps，隨后是CAN驅動數據總線，傳輸速率是500kbps。從2000年起，奧迪車系開始使用新型的CAN舒適數據總線和信息娛樂數據總線，均為低速數據總線系統，其傳輸速率均為100kbps。舒適CAN數據總線用于將舒適系統中的控制單元聯成網絡，信息娛樂數據總線用于將收音機、電話和導航系統聯成網絡。CAN驅動數據總線為高速數據總線系統，傳輸速率為500kbps，用于將驅動線束上的控制單元聯成網絡。CAN驅動數據總線與CAN舒適/信息娛樂數據總線無法進行電氣連接，但驅動數據總線與舒適/信息娛樂數據總線可以通過網關相連接。網關可以包含在一個控制單元內，如在組合儀表或車載電源控制單元內，而對于某些特殊車型，可能是通過網關控制單元來實現的。基于CAN數據總線系統的傳輸速率有限（尤其在圖像、聲音等方面的信號傳輸不是非常理想），且使用成本等原因，現在奧迪車系在已有的CAN總線的基礎上又增加了LIN總線（單線式總線）、MOST總線（光纖總線）和無線藍牙總線系統。同時為了方便帶車載網絡系統的汽車的售后服務和維修診斷，在奧迪車上還使用了診斷總線系統。在2010年款奧迪A8和A7Sportback等車型上又使用了一種新型的FlexRay總線。奧迪A6轎車車載網絡的主要電控單元和傳感器分布如圖2-1-56所示，圖中電控單元和傳感器的名稱代碼如表2-1-11所示，車載網絡總線系統的拓撲圖如圖2-1-57所示。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查1.驅動系統CAN總線二、奧迪A6轎車CAN總線（1）驅動系統CAN總線的組成奧迪A6轎車驅動系統CAN總線連接發動機控制單元、變速器控制單元、電子穩定程序（ESP）控制單元、安全氣囊控制單元、電動駐車制動控制單元、前照燈照程調節系統控制單元等。各控制單元在車上的安裝位置如圖2-1-58所示，其拓撲結構如圖2-1-59所示。點火開關斷開后，CAN通信一直有效，通信斷路時（如拔下插頭或某一控制單元供電斷路）會產生故障記憶，在重新連接正常后，必須刪除所有控制單元的故障存儲后才可以正常運行。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查1.驅動系統CAN總線二、奧迪A6轎車CAN總線學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查1.驅動系統CAN總線二、奧迪A6轎車CAN總線學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查1.驅動系統CAN總線二、奧迪A6轎車CAN總線（2）驅動系統CAN總線的特點①高速傳輸（500kbps）。②分類級別為CAN總線的C類。③雙絞線傳輸：CAN-H高電平線為橙色/黑色，CAN-L低電平線為橙色／棕色。④在一根線斷路／短路時，所有功能都會停止。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查2.舒適系統CAN總線二、奧迪A6轎車CAN總線（1）舒適系統CAN總線的組成舒適系統CAN總線連接和控制的電控單元比較多，有空調控制單元、停車輔助控制單元、掛車控制單元、蓄電池能量管理單元、車門控制單元、電子轉向柱鎖控制單元、駐車加熱控制單元、輪胎氣壓監控控制單元以及多功能轉向盤、電子后座椅等控制單元，各單元安裝位置如圖2-1-60所示，其拓撲圖如圖2-1-57的下半部分。點火開關斷開后，CAN通信一直有效，通信斷路時（如拔下插頭或某一控制單元供電斷路）會產生故障記憶，在重新連接正常后，必須刪除所有控制單元的故障存儲后才可以正常運行。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查2.舒適系統CAN總線二、奧迪A6轎車CAN總線（2）舒適系統CAN總線的特點①傳輸速率較低（100kbps）。②分類級別為CAN總線的B類。③雙絞線傳輸：CAN-H高電平線為橙色／綠色，CAN-L低電平線為橙色／棕色。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查1.舒適系統LIN總線的組成三、奧迪A6轎車舒適系統LIN總線LIN是LocalInterconnectNetwork的縮寫，它也被稱為“局域網子系統”，即LIN總線是CAN總線網絡下的子系統。車上各個LIN總線系統之間的數據交換是由控制單元通過CAN數據總線實現的。舒適系統LIN總線的組成如圖2-1-61所示。由于舒適系統的傳感器和控制單元比較多，對于數據傳遞速率比較低的傳感器和控制單元可用LIN總線連接。LIN總線采用單線連接，成本低，所占空間小。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查奧迪A6的LIN總線上的傳感器和控制單元按所在位置分布如下。三、奧迪A6轎車舒適系統LIN總線車頂：溫度傳感器、光敏傳感器、信號燈控制、汽車頂篷等。車門：車窗玻璃、中控鎖、車窗玻璃開關、門窗提手等。車頭：傳感器、小電動機、轉向盤、方向控制開關、風窗玻璃上的擦拭裝置、轉向燈、無線電、空調、座椅、座椅控制電動機、轉速傳感器等。圖2-1-62為奧迪A6轎車部分舒適系統CAN總線和LIN總線的拓撲圖。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查2.舒適系統LIN總線的特點三、奧迪A6轎車舒適系統LIN總線（1）一個主控單元連接多個從控單元。奧迪A6轎車的空調系統控制單元由兩個LIN總線組成，即全自動空調J255連接的LIN總線和全自動空調后E265連接的LIN總線。（2）一個主控單元連接多個傳感器。輪胎壓力監控J502作為LIN總線的主控單元，連接4個輪胎的壓力傳感器，即左前壓力傳感器G431、右前壓力傳感器G432、左后壓力傳感器G433、右后壓力傳感器C434和一個后部天線R96。（3）各LIN總線之間的數據交換是由主控單元通過舒適系統CAN總線實現的。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查3.LIN總線控制實例三、奧迪A6轎車舒適系統LIN總線如圖2-1-63所示，刮水器操縱信號控制流程如下。（1）駕駛人將刮水器控制桿放到刮水器間歇位置。（2）轉向柱電子裝置J527讀取刮水器控制桿的實際位置信息。（3）轉向柱電子裝置J527經由舒適系統CAN總線向供電1J519單元發送此信息。（4）供電1J519通過LIN總線向刮水器電動機J400發出指令，運行在間歇位置模式。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查1.奧迪A6轎車MOST總線的組成四、奧迪A6轎車MOST總線和藍牙技術在奧迪A6轎車上信息娛樂系統的數據傳遞采用MOST總線系統，其拓撲圖如圖2-1-64所示。奧迪A6轎車MOST總線包括：數據總線診斷接口J533、前部信息顯示和操縱J523、右后信息顯示和操縱J649、后部DVDR162、電話/Telematik（德語：信息通信）J526、電話發送/接收器R37、左后信息顯示和操縱J648、DSP（數字信號處理）放大器J525、導航系統J401、TV調諧器R78、數字式收音機R147、收音機模塊R、芯片卡閱讀器J676、CD換碟機R41和CD播放機R92等。每一個與MOST總線相連接的單元都設置了收發裝置和其他相關專用裝置。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查2.奧迪A6轎車MOST總線的工作模式四、奧迪A6轎車MOST總線和藍牙技術奧迪A6轎車MOST總線有三種工作模式：休眠模式、待命模式、工作模式，如圖2-1-65所示。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查3.奧迪A6轎車的藍牙技術四、奧迪A6轎車MOST總線和藍牙技術藍牙技術首先應用在了奧迪A6轎車上，實現電話發送／接收器R37與電話／TelematikJ526的無線聯系，如圖2-1-64所示。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查五、奧迪A6轎車診斷總線診斷總線用于診斷儀器和相應控制單元之間的信息交換，它被用來代替原來的K線或者L線（廢氣處理控制器除外）。診斷總線目前可以在VAS5051（3.0以上版本）和VAS5052下工作，如圖2-1-66所示。診斷總線通過網關轉接到相應的CAN總線上，然后連接相應的控制器進行數據交換，如圖2-1-67所示。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查1.電能管理系統六、奧迪A6轎車網絡控制電氣系統（1）蓄電池的狀態蓄電池狀態表示的是蓄電池的工作能力，這個能力是根據蓄電池充電狀態和啟動能力估算出來的。顯示蓄電池狀態的優點如下。①可以根據蓄電池狀態直接設定斷開值。②組合儀表J285的中央顯示屏上總是顯示蓄電池的實際狀態參數。③如果顯示為100%，說明下次關閉發動機時不設定斷開值。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查1.電能管理系統六、奧迪A6轎車網絡控制電氣系統（2）蓄電池穩定放電曲線圖當蓄電池充滿電時，蓄電池狀態顯示為100%，在斷開值1被接通后，MMI顯示屏上的“蓄電池狀態”值就降到90%，最后逐步降至60%。如果在90%時設定了斷開值1、2或5，那么組合儀表J285的中央顯示屏上會短時間顯示“省電模式已激活”，如圖2-1-74所示。另外，在用電器切斷的整個過程中，組合儀表上的蓄電池符號一直在顯示省電模式。蓄電池的狀態值如圖2-1-75所示。斷開值3被接通后，MMI顯示屏上的“蓄電池狀態”值就降到了50%，最后逐步降至20%。如果蓄電池狀態值降至10%，那么斷開值6就被激活，這時在接通點火開關后，組合儀表的中央顯示屏會顯示“蓄電池虧電”，如圖2-1-76所示。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查1.電能管理系統六、奧迪A6轎車網絡控制電氣系統（3）歷史數據的顯示使用診斷儀器可以從電能管理控制單元中讀出數據，這些數據對于分析車上供電狀態和蓄電池有很大的幫助。①靜電壓（空載電壓）歷史記錄。②靜電流（空載電流）歷史記錄。③故障分析。④歷史記錄的存儲時間。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查2.高級鑰匙系統六、奧迪A6轎車網絡控制電氣系統（1）概述奧迪A6轎車鑰匙上有一個帶折疊式機械鑰匙齒的部分，用于駕駛人車門和行李箱蓋的鎖芯。脈沖轉發器的功能就集成在電子裝置內，沒有電池也可工作。電子裝置由一塊集成的電池供電，以完成遙控和高級鑰匙（AdvancedKey）功能，鑰匙的外形如圖2-1-77所示。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查2.高級鑰匙系統六、奧迪A6轎車網絡控制電氣系統（1）概述遙控鑰匙與使用和啟動授權控制單元之間可通過中央門鎖／防盜警報裝置天線R47實現雙向數據交換，這是新開發的功能。這樣就可以將中央門鎖的狀態傳送到鑰匙內。如果在超出鑰匙遙控信號的作用范圍時，按下了某個按鈕，那么鑰匙上集成的發光二極管會指示出車輛的鎖止狀態，且一直顯示上一次用該鑰匙操縱中央門鎖時所呈現的鎖止狀態。如果在此期間使用另一把鑰匙打開或關閉過車門，那么原來那把鑰匙的鎖止狀態并不改變，如圖2-1-78和圖2-1-79所示。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查2.高級鑰匙系統六、奧迪A6轎車網絡控制電氣系統（2）高級鑰匙系統的部件①無鑰匙式使用授權天線讀入單元J723。②車門外把手接觸傳感器G415～G418。③使用和啟動授權天線R134～R138。④使用和啟動授權按鈕E408。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查2.高級鑰匙系統六、奧迪A6轎車網絡控制電氣系統（3）高級鑰匙系統的工作過程①進入車輛控制過程。②啟動車輛控制過程。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查3.指紋識別系統六、奧迪A6轎車網絡控制電氣系統指紋識別系統通過指紋來識別乘員，是車輛啟動的前提條件，系統用來一次性啟動多個個人預先存儲的功能。指紋識別通過傳感器完成，指紋識別傳感器通過識別每個人指紋交叉點和斷點的圖形來識別是哪個人。學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查汽車網絡控制系統檢修是中職汽車專業的一門拓展課程，本教材就是特別為中職汽車專業師生編寫的。THANKS汽車網絡控制系統檢修1２34目錄／CONTENTS學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查汽車車載網絡系統的認識和檢查學習任務一高速CAN-BUS總線的認識學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修高速CAN總線的認識和檢修學習任務一低速CAN-BUS總線的認識學習任務二低速CAN-BUS總線的檢修低速CAN總線的認識和檢修學習任務一LIN-BUS數據總線的認識學習任務二LIN-BUS數據總線的檢修LIN-BUS數據總線的認識和檢修56學習任務豐田銳志BEAN車身電子局域網絡的檢修豐田銳志BEAN車身電子局域網絡的檢修學習任務一MOST光纖網絡的認識學習任務二奧迪汽車MOST光纖網絡的檢修MOST光纖網絡的認識和檢修02PART在現代車載網絡系統中CAN-BUS通信協議是使用最多、最廣的。在本學習單元中通過布置學習任務，學生經過信息收集、制訂計劃、實施任務等環節的學習，能正確講述CAN-BUS車載網絡系統的組成結構及工作原理；能正確找到CAN-BUS車載網絡系統元器件在車上的安裝位置；能獨立分析裝備CAN-BUS作為通信總線的各系統工作過程；能用示波器測量CAN-BUS車載網絡系統的波形并正確分析波形；能正確診斷和排除CAN-BUS車載網絡系統的各種常見故障。學習單元二高速CAN總線的認識和檢修學習任務一高速CAN-BUS總線的認識1.能正確講述CAN-BUS總線系統的分類、組成、應用情況和在系統控制功能中起到的作用。2.能準確敘述CAN-BUS總線系統的數據通信原理和數據結構。3.能正確連接汽車示波器采集CAN數據波形。▲▲建議學時：8【學習目標】一、CAN數據總線系統的分類CAN-BUS目前的ISO標準有兩種，分別是ISO11898與ISO11519-2。ISO11898是通信速率為125kbps～1Mbps的CAN高速通信標準，ISO11519-2是通信速率最高可達125kbps的CAN低速通信標準。這兩種標準的通信數據格式是一樣的，不同之處在于通信速率和故障保護上，高速CAN的兩條網線中只要有一條網線出現短路或斷路，則整個網絡失效。而低速CAN的兩條網線出現同樣的問題時，還可用剩下的一條完好的網線進行數據傳輸（即單線功能）。高速CAN-BUS主要應用在一些要求高實時性的系統中，如驅動系統、電子制動系統等。低速CAN-BUS主要應用在一些對實時性要求不高的系統中，如舒適系統、燈光系統等。學習任務一高速CAN-BUS總線的認識1.CAN控制器二、CAN數據總線的組成結構CAN控制器是用來接收在控制單元微處理器中的數據，處理數據并傳送給CAN收發器；同時也接收CAN收發器的數據，處理數據并傳給微處理器。控制功能包括數據發送時間控制、數據接收控制、數據格式轉換等。CAN控制器的結構如圖2-2-2所示。學習任務一高速CAN-BUS總線的認識學習任務一高速CAN-BUS總線的認識學習任務一高速CAN-BUS總線的認識2.CAN收發器二、CAN數據總線的組成結構實際上，在每個節點內都有兩個CAN收發器分別負責CAN高位線和CAN低位線的數據傳送。CAN收發器是發送器和接收器的組合，它將CAN控制器提供的數據轉化成電信號并通過數據總線發送出去；同時，它也接收總線上的電信號，并轉化成數據傳給CAN控制器。收發器的結構如圖2-2-3所示。學習任務一高速CAN-BUS總線的認識3.數據傳輸終端二、CAN數據總線的組成結構數據傳輸終端實際上是一個電阻器，作用是避免數據在傳輸中反射回來，產生反射波使數據遭到破壞。在高速CAN-BUS系統中，只有兩個數據傳輸終端，它裝在CAN高位（CANHigh）和低位（CAN-Low）之間，總電阻為50～70Ω，將點火開關斷開后，可以用萬用表測量CAN高位線和CAN低位線之間的電阻值。高速CAN-BUS數據傳輸終端如圖2-2-4所示。學習任務一高速CAN-BUS總線的認識學習任務一高速CAN-BUS總線的認識4.CAN數據總線二、CAN數據總線的組成結構CAN數據總線是用以傳輸數據的雙向線，分為CAN高位數據線和低位數據線。數據總線沒有指定接收器，數據通過數據總線發送給各控制單元，各控制單元接收后進行計算。為了防止外界電磁波干擾和向外輻射，CAN總線采用兩條線絞在一起，如圖2-2-5所示，兩條線上的電位是相反的，如果一條線的電壓是5V,另一條就是0V,兩條線的電壓值等于常值。通過這種方法，CAN得到保護而免受外界電磁場干擾，同時，CAN總線向外保持中性，即無輻射。學習任務一高速CAN-BUS總線的認識4.CAN數據總線二、CAN數據總線的組成結構CAN數據總線是用以傳輸數據的雙向線，分為CAN高位數據線和低位數據線。數據總線沒有指定接收器，數據通過數據總線發送給各控制單元，各控制單元接收后進行計算。為了防止外界電磁波干擾和向外輻射，CAN總線采用兩條線絞在一起，如圖2-2-5所示，兩條線上的電位是相反的，如果一條線的電壓是5V,另一條就是0V,兩條線的電壓值等于常值。通過這種方法，CAN得到保護而免受外界電磁場干擾，同時，CAN總線向外保持中性，即無輻射。學習任務一高速CAN-BUS總線的認識學習任務一高速CAN-BUS總線的認識注意：在維修CAN數據總線時，要求斷開線點距離插接器至少100mm，兩個維修點至少間隔100mm，維修點的非纏絞長度不得超過50mm。如圖2-2-6所示。1.CAN的特點三、CAN數據傳輸（1）數據通信沒有主從之分，任意一個節點可以向任何其他（一個或多個）節點發起數據通信，靠各個節點信息優先級先后順序來決定通信次序，高優先級節點信息在134μs通信；（2）多個節點同時發起通信時，優先級低的避讓優先級高的，不會對通信線路造成擁塞；（3）通信距離最遠可達10KM(速率低于5Kbps)速率可達到1Mbps(通信距離小于40M）；（4）CAN總線傳輸介質可以是雙絞線，同軸電纜。CAN總線適用于大數據量短距離通信或者長距離小數據量，實時性要求比較高，多主多從或者各個節點平等的現場中使用。學習任務一高速CAN-BUS總線的認識2.CAN數據傳輸過程三、CAN數據傳輸CAN數據傳輸過程如圖2-2-8所示。提供數據：控制單元向CAN控制器提供需要發送的數據。發送數據：CAN收發器接收由CAN控制器傳來的數據，轉化為電信號并發送。接收數據：CAN系統中，所有控制單元轉化為接收器。檢查數據：控制系統檢查判斷所接收的數據是否是需要的數據。接受數據：如接收的數據需要，它將被接受并進行處理，否則忽略。學習任務一高速CAN-BUS總線的認識學習任務一高速CAN-BUS總線的認識3.數據的傳輸原理三、CAN數據傳輸在CAN-BUS中的每個節點，其內部進行運算的二進制信號（又叫邏輯信號）的電平都是很小的，并不足以通過雙絞線進行長距離的傳輸（銅線上有電阻值，距離越長電阻越大，幅度不夠的信號無法傳輸）。要實現數據的順利傳遞，那么必須將數據進行升壓，即將二進制邏輯信號轉化為電信號。學習任務一高速CAN-BUS總線的認識1.CAN數據幀的結構四、CAN數據幀學習任務一高速CAN-BUS總線的認識2.優先級確認（仲裁）四、CAN數據幀仲裁規則如下：標識符中的號碼越小，即從前往后數，前面的零越多，優先級越高。而后4位則是這個控制器發送不同信息的編號，如發動機控制單元既要發送轉速信號，又要發送水溫等信號，則后4位數就不同。基于安全考慮，由ABS/EDL控制單元提供的數據（駕駛安全）比自動變速器控制單元提供的數據（駕駛舒適）更重要，因此具有更高的優先權。學習任務一高速CAN-BUS總線的認識學習任務一高速CAN-BUS總線的認識3.數據發送和接收的同步四、CAN數據幀（1）同步解決方案一：邊沿對齊（2）同步解決方案二：數據的位填充（3）出錯幀（4）CAN內部故障管理學習任務一高速CAN-BUS總線的認識學習任務一高速CAN-BUS總線的認識學習任務一高速CAN-BUS總線的認識學習任務一高速CAN-BUS總線的認識五、CAN數據總線波形的測量雙通道模式CAN數據總線波形必須采用帶有雙通道的示波器進行測量，示波器在測量時應設置好。合理設置電壓/單位值，一般設為2V/格，合理設置時間/單位值，盡量設得小一些，設好零線位置。汽車示波器連接示意圖如圖2-2-23所示。學習任務一高速CAN-BUS總線的認識學習任務一高速CAN-BUS總線的認識1.CAN-BUS總線的故障特點一、CAN-BUS總線的故障CAN-BUS總線出現故障時一般有三種表現：一是沒有外在故障現象，只是在自診斷系統中存儲有故障碼，總線進行應急工作狀態，出現這種故障時，車主無法察覺車輛有故障；二是出現某一個模塊與其他模塊無法通信，所有需要從總線上取得的信號都無法得到，相關的控制功能會受到影響，這時會出現外在故障現象；三是整個網絡失效，各節點都無法通信，此時會出現大范圍的故障表現。學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修2.車載網絡系統的故障類型一、CAN-BUS總線的故障一般來說，引起汽車車載網絡系統故障的原因有三種：一是汽車電源系統引起的網絡故障；二是汽車車載網絡系統的節點故障；三是汽車車載網絡系統的鏈路故障。學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修2.車載網絡系統的故障類型一、CAN-BUS總線的故障一般來說，引起汽車車載網絡系統故障的原因有三種：一是汽車電源系統引起的網絡故障；二是汽車車載網絡系統的節點故障；三是汽車車載網絡系統的鏈路故障。學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修（1）車載網絡系統的一般診斷步驟二、CAN-BUS總線的故障診斷①了解該車型的多路傳輸系統特點（包括傳輸介質、幾種子網及汽車多路信息傳輸系統的結構形式等）。②了解車載網絡系統的各種功能，如有無喚醒功能、休眠功能等。③檢查汽車電源系統是否存在故障，如交流發電機的輸出波形是否正常（若不正常將導致信號干擾等故障）等。④檢查汽車多路信息傳輸系統的鏈路是否存在故障，采用替換法或采用跨接線進行檢查。⑤如果是節點故障，只能采用替換法進行檢測。學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修（2）故障診斷儀的使用二、CAN-BUS總線的故障診斷①診斷儀讀取測量數據塊從測量數據塊中可以得到以下信息。A.控制單元相互之間的CAN通信狀態。B.CAN工作狀態類型為“單線”或“雙線”。C.從另一個控制單元的CAN輸入信號。學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修（2）故障診斷儀的使用二、CAN-BUS總線的故障診斷②診斷儀故障查詢當車載網絡系統出現故障時自診斷系統能識別的故障有A.一條或兩條數據線斷路。B.兩條數據線同時斷路。C.數據線對地短路或對電源正極短路。D.一個或多個電子控制單元（ECU）有故障。學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修（3）汽車萬用表的使用二、CAN-BUS總線的故障診斷汽車萬用表是檢測電子電路時最常用的儀表之一，它具有攜帶和使用方便、可檢測參數多等顯著特點。常用汽車萬用表檢測汽車電控系統、網絡系統。通過汽車萬用表可以判別故障的具體位置和檢測系統元件的狀態。萬用表可以檢測各模塊的供電電壓大小和搭鐵是否完好，可測量數據線的導通性，可測量終端電阻等。在萬用表測量導通性能和電阻大小時，一定要先斷開蓄電池負極，再進行測量。學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修（4）汽車示波器的使用二、CAN-BUS總線的故障診斷現代汽車進入電子控制時代，電子控制已涉及汽車動力性、安全性、經濟性、可靠性、凈化性等諸多方面，而且各種控制系統電控單元之間聯系密切，可隨時進行數據通信。電子設備占整車比例逐步上升，電子設備的故障越來越多，也越來越具有挑戰性。而汽車示波器為綜合判斷汽車電子設備（包括網絡）故障提供了有力保證。學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修（4）汽車示波器的使用二、CAN-BUS總線的故障診斷示波器檢測波形有以下5種作為判斷依據的定義。幅值：電子信號在一定點上的即時電壓。頻率：電子信號在兩個事件或循環之間的時間，一般指每秒的循環數（Hz）。脈沖寬度：電子信號所占的時間或占空比。形狀：電子信號的外形特征，包括曲線、輪廓和上升沿、下降沿等。陣列：組成專門信息信號的重復方式，如1缸傳輸給發動機控制單元的上止點同步脈沖信號、傳輸給解碼器的有關水溫信號的串行數據流等。學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修三、高速CAN總線的波形分析學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修三、高速CAN總線的波形分析學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修三、高速CAN總線的波形分析學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修三、高速CAN總線的波形分析學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修三、高速CAN總線的波形分析學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修三、高速CAN總線的波形分析學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修三、高速CAN總線的波形分析學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修四、寶來動力總線學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修四、寶來動力總線學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修1.動力總線的組成四、寶來動力總線驅動系統采用高速CAN，由電源15號線激活，速率是所有CAN總線中最高的，達到500kbps。動力CAN數據總線連接3臺電腦，如圖2-2-41所示，它們是發動機、ABS/EDL及自動變速器控制單元。總線可以同時傳輸10組數據，包括發動機電腦5組、ABS/EDL電腦3組、自動變速器控制單元2組。數據中心以500kbps速率傳輸數據，每一組數據傳輸大約需要0.25ms，每一電控單元7～20ms發送一組數據。優先權順序為ABS/EDL電控單元、發動機電控單元、自動變速器控制單元。學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修1.動力總線的組成四、寶來動力總線學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修2.動力CAN終端電阻的測量四、寶來動力總線關閉點火開關，拔下發電機控制單元插頭，將專用線束測量盒VAG1589/31插到控制單元，此時不要連接線束插頭。使用萬應表測量58幀與60幀之間的電阻，規定值為60～72Ω，如不符合規定，應更換發動機控制單元；如符合規定，應按照電路圖測量數據總線的故障點。學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修3.高速CAN數據傳輸系統的故障碼分析四、寶來動力總線可以使用VAG1551、VAG1552或VAS5051電腦診斷儀，分別進入01、02、03地址，對發動機、ABS/EDL和自動變速器控制單元進行自診斷，再進入功能碼02查詢三塊電控單元是否存儲CAN數據傳輸故障碼。高速CAN系統故障碼如表2-2-3所示。學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修4.控制單元代碼的編制四、寶來動力總線更換組合儀表后，應根據車上的裝備給數據總線診斷接口（地址碼-19）編制代碼。只有經過正確編碼，才能在有需要時進入自診斷系統。學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修4.控制單元代碼的編制四、寶來動力總線學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修4.控制單元代碼的編制四、寶來動力總線學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修5.儀表總線相關數據塊四、寶來動力總線學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修5.儀表總線相關數據塊四、寶來動力總線學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修5.儀表總線相關數據塊四、寶來動力總線學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修5.儀表總線相關數據塊四、寶來動力總線學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修汽車網絡控制系統檢修是中職汽車專業的一門拓展課程，本教材就是特別為中職汽車專業師生編寫的。THANKS汽車網絡控制系統檢修1２34目錄／CONTENTS學習任務一汽車車載網絡系統的基本認識學習任務二邁騰轎車車載網絡系統的認識和檢查學習任務三奧迪轎車車載網絡系統的認識和檢查汽車車載網絡系統的認識和檢查學習任務一高速CAN-BUS總線的認識學習任務二高速CAN-BUS總線的檢修高速CAN總線的認識和檢修學習任務一低速CAN-BUS總線的認識學習任務二低速CAN-BUS總線的檢修低速CAN總線的認識和檢修學習任務一LIN-BUS數據總線的認識學習任務二LIN-BUS數據總線的檢修LIN-BUS數據總線的認識和檢修56學習任務豐田銳志BEAN車身電子局域網絡的檢修豐田銳志BEAN車身電子局域網絡的檢修學習任務一MOST光纖網絡的認識學習任務二奧迪汽車MOST光纖網絡的檢修MOST光纖網絡的認識和檢修03PART低速CAN-BUS在汽車上的使用越來越普遍。通過本單元的學習，學生應能準確講述低速CAN-BUS數據的傳遞特點；正確找到寶來轎車舒適CAN數據傳輸系統在車上的位置；正確使用示波器測量低速CAN-BUS的波形；正確分析波形并能判斷故障原因；能正確分析寶來轎車舒適系統電路圖中各部件的連接關系；能借助故障診斷儀、萬用表、示波器正確診斷和排除CAN-BUS車載網絡系統的各種常見故障。學習單元三低速CAN總線的認識和檢修學習任務一低速CAN-BUS總線的認識1.能準確敘述低速CAN-BUS數據發送的特點。2.能準確敘述低速CAN-BUS數據接收的特點。3.能正確找到寶來轎車舒適CAN數據傳輸系統在車上的位置。4.能正確講述寶來轎車舒適CAN控制功能。▲建議學時：6【學習目標】一、低速CAN-BUS數據的發送圖2-3-1為低速CAN-BUS發射器的電路簡圖。低速CAN與高速CAN的發射器是不同的，其發送的電平信號也不一樣，這是為了增強抗干擾性和降低電流消耗而做的一些改動。學習任務一低速CAN-BUS總線的認識學習任務一低速CAN-BUS總線的認識學習任務一低速CAN-BUS總線的認識學習任務一低速CAN-BUS總線的認識二、低速CAN-BUS數據的接收低速CAN數據總線的接收器如圖2-3-4所示，其原理與動力CAN數據總線收發器基本一樣，在正常模式下，使用的是CAN-High“減去”CAN-Low所得到的信號（差動數據傳輸）。學習任務一低速CAN-BUS總線的認識學習任務一低速CAN-BUS總線的認識學習任務一低速CAN-BUS總線的認識1.舒適CAN數據傳輸系統的組成三、寶來轎車舒適CAN數據傳輸系統舒適CAN數據總線連接5個控制單元，安裝位置如圖2-3-6所示，包括中央控制單元及4個車門的控制單元。舒適CAN數據傳遞有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。控制單元的各條傳輸線以星形匯聚于一點，這樣做的好處是，如果一個控制單元發生故障，其他控制單元仍可發送各自的數據。該系統使經過車門的導線數目減少，線路變得簡單。如果線路中某處出現對地短路、對正極短路或線路間短路，CAN系統會立即轉為應急模式運行或轉為單線模式運行。4個車門的控制單元都是由中央控制單元控制的，只需較少的自診斷線。學習任務一低速CAN-BUS總線的認識學習任務一低速CAN-BUS總線的認識1.舒適CAN數據傳輸系統的組成三、寶來轎車舒適CAN數據傳輸系統數據總線以62.5kbps的速率傳輸數據，每一組數據傳輸大約需要1ms，每個電控單元20ms發送一次數據，如圖2-3-7所示。優先權順序為：中央控制單元、駕駛員側車門控制單元、前排乘客側車門控制單元、左后車門控制單元、右后車門控制單元。由于舒適系統中的數據可以用較低的速率傳輸，所以發送器性能比動力傳動系統發送器的性能低。學習任務一低速CAN-BUS總線的認識學習任務一低速CAN-BUS總線的認識1.舒適CAN數據傳輸系統的組成三、寶來轎車舒適CAN數據傳輸系統舒適總線主要傳輸下面的功能控制信號：（1）開啟／閉鎖車門。（2）玻璃升降控制。（3）鎖車時關閉車窗／頂窗（天窗）。（4）車外后視鏡調節。（5）座椅／后視鏡位置記憶。（6）車內鎖車功能。（7）后視鏡收折功能。學習任務一低速CAN-BUS總線的認識2.舒適CAN控制功能舉例三、寶來轎車舒適CAN數據傳輸系統所謂控制功能，就是為了執行某個功能，需要數個控制單元來進行數據交換才能達到目的。只有弄懂了部件之間的連接以及控制信號的傳遞線路，才有可能順利完成故障的查詢。例如：當駕駛員按下電動門窗主控開關上的右前玻璃開關，希望將右前玻璃降下時，主控開關給左前車門電腦一個右前玻璃下降信號，左前車門電腦將此信號發送到舒適系統CAN-BUS網絡上，右前車門電腦收到此信號后，將右前玻璃降下，完成操作。學習任務一低速CAN-BUS總線的認識學習任務二低速CAN-BUS總線的檢修1.能準確使用故障診斷儀查詢低速CAN-BUS的故障、讀取數據。2.能準確使用萬用表測量低速CAN-BUS總線的電壓和電阻。3.能正確完成低速CAN總線示波器的設置。4.能根據示波器測量的波形正確分析低速CAN-BUS的故障類型。5.能正確讀取寶來轎車中央控制單元總線數據。6.能正確說出寶來轎車舒適系統電路圖的部件連接關系。▲建議學時：14【學習目標】1.診斷儀讀取測量數據塊一、故