汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢修

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1、汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢修中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會(huì)科研項(xiàng)目?jī)?yōu)秀成果高等職業(yè)教育汽車專業(yè)“雙證課程”培養(yǎng)方案規(guī)劃教材人民郵電出版社主編：李雷7/2/20211第1章車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)第2章　常用車載網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)第3章　大眾車系車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢修第4章　奧迪車系車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢修第5章　豐田多路傳輸系統(tǒng)檢修7/2/20212第1章車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)7/2/202131.1認(rèn)識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1.1.1車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用背景很多汽車采用了多個(gè)電控系統(tǒng)，如奔馳600SEL采用了20多個(gè)電控模塊。為了提高汽車綜合控制的準(zhǔn)確性，控制系統(tǒng)迫切需要輸入、輸出信號(hào)/數(shù)據(jù)共享。當(dāng)電控模塊共享輸入信息時(shí)，就能對(duì)汽車進(jìn)

2、行更為復(fù)雜的控制。7/2/202141.1.2車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作用為了簡(jiǎn)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(shè)計(jì)了新的總線系統(tǒng)，即車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，把眾多的電控單元連成網(wǎng)絡(luò)，其信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)總線的形式傳輸，可以達(dá)到信息資源共享的目的。車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的出現(xiàn)同時(shí)也提高了汽車綜合控制的準(zhǔn)確性，當(dāng)電控單元共享輸入信息時(shí)，就能對(duì)汽車進(jìn)行更為復(fù)雜的控制。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可以利用來(lái)自安全氣囊控制單元的碰撞信號(hào)來(lái)決定電動(dòng)燃油泵控制電路是否需要被切斷。7/2/202151.1.3車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展史1986年2月RobertBosch公司在美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)（SAE）大會(huì)上介紹了一種新型的串行

3、總線—CAN（ControllerAreaNetwork，控制器局域網(wǎng)。隨后，美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)提出了J1850；日本也提出了各種各樣的網(wǎng)絡(luò)方案。隨著汽車技術(shù)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（TimeTriggeredProtocol，基于時(shí)間觸發(fā)的協(xié)議），并在X-by-Wire系統(tǒng)上開始應(yīng)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(dāng)對(duì)汽車引入智能交通系統(tǒng)（ITS）時(shí)，由于要與車外交換數(shù)據(jù)，所以，在信息系統(tǒng)中將會(huì)采用更大容量的網(wǎng)絡(luò)，例如D

4、DB協(xié)議、MOST及IEEE1394等。7/2/202161.1.4典型車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成典型的汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)l-ABS模塊2-動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊（PCM）3-電子自動(dòng)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(dòng)電話模塊10-汽車動(dòng)態(tài)模塊7/2/20217汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖7/2/202181.2車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求及應(yīng)用1.2.1汽車對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求汽車多個(gè)ECU之間的網(wǎng)絡(luò)布局常見的有分級(jí)式和分開式兩種。分級(jí)式網(wǎng)絡(luò)布局7/2/20219分開式網(wǎng)絡(luò)布局7/2/20

5、21102．?dāng)?shù)據(jù)通信連接到車載網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)ECU按需要從總線上接收最新的信息以操縱各個(gè)系統(tǒng)。汽車內(nèi)ECU之間與辦公用微機(jī)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(gè)完善的汽車電子控制系統(tǒng)中，許多動(dòng)態(tài)信息必須與車速同步。為了滿足各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，有必要對(duì)汽車公共數(shù)據(jù)實(shí)行共享，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車輪轉(zhuǎn)速、油門踏板位置等。但每個(gè)ECU對(duì)實(shí)時(shí)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。7/2/2021111.2.2車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用非常多，按照應(yīng)用系統(tǒng)加以劃分的話，車用網(wǎng)絡(luò)大致可以分為4個(gè)系統(tǒng)：動(dòng)力傳動(dòng)系

6、統(tǒng)、車身系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、信息系統(tǒng)。1．動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線連接3塊電腦，它們是發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS/EDL及自動(dòng)變速器電腦（動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線可以連接安全氣囊、四輪驅(qū)動(dòng)與組合儀表等電腦）?？偩€可以同時(shí)傳遞10組數(shù)據(jù)，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦5組、ABS/EDL電腦3組、自動(dòng)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7ms～20ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)。優(yōu)先權(quán)順序?yàn)锳BS/EDL電控單元、發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、自動(dòng)變速器電控單元。7/2/2021122．車身系統(tǒng)與動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)相比，汽車上的各處都配置有車身系統(tǒng)的部件，線束長(zhǎng)，容易受到干擾。舒適CAN

7、數(shù)據(jù)總線連接5個(gè)控制單元（包括中央控制單元及4個(gè)車門的控制單元），有5個(gè)功能：中央門鎖、電動(dòng)窗、照明開關(guān)、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(gè)傳感器的信息使安全氣囊啟動(dòng)等的控制系統(tǒng)。由此使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)將急劇地增加。對(duì)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(lè)、ITS）系統(tǒng)對(duì)信息系統(tǒng)通信總線的要求是容量大、通信速度非常高。7/2/2021131.2.3車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用術(shù)語(yǔ)1．?dāng)?shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線是模塊間運(yùn)行數(shù)據(jù)的