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)檢修中國職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會科研項目優(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7/2/202131.1認(rèn)識車載網(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(zhǔn)確性，控制系統(tǒng)迫切需要輸入、輸出信號/數(shù)據(jù)共享。當(dāng)電控模塊共享輸入信息時，就能對汽車進

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(luò)系統(tǒng)的出現(xiàn)同時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，就能對汽車進行更為復(fù)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。7/2/202151.1.3車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展史1986年2月RobertBosch公司在美國汽車工程師協(xié)會（SAE）大會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(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，在信息系統(tǒng)中將會采用更大容量的網(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汽車對通信網(wǎng)絡(luò)的要求汽車多個ECU之間的網(wǎng)絡(luò)布局常見的有分級式和分開式兩種。分級式網(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。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個系統(tǒng)：動力傳動系

6、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7ms～20ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)。優(yōu)先權(quán)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。7/2/2021122．車身系統(tǒng)與動力傳動系統(tǒng)相比，汽車上的各處都配置有車身系統(tǒng)的部件，線束長，容易受到干擾。舒適CAN

7、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(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。7/2/2021131.2.3車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用術(shù)語1．?dāng)?shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線是模塊間運行數(shù)據(jù)的