典型汽车车载网络系统

第一节大众/奥迪(VOLKSWAGEN/AUDI)轿车一、概述二、动力CAN总线三、舒适/信息CAN总线四、CAN总线上的阻抗匹配五、CAN总线的电磁兼容原理六、一汽宝来轿车CAN总线一、概述大众/奥迪车系使用的CAN总线包括动力CAN总线，传输速率为500Kbit/s；舒适CAN总线，传输速率为100Kbit/s。自2000年起，大众/奥迪车系开始使用新型的舒适CAN总线和信息CAN总线，其传输速率都为100Kbit/s。信息CAN总线(低速)用于将收音机、电话和导航系统连成网络。新型的舒适CAN总线和信息CAN总线通过带网关的组合仪表可与动力CAN总线进行数据交换。二、动力CAN总线1.动力CAN总线的主要联网单元2.动力CAN总线上的信号电压变化3.动力CAN收发器1.动力CAN总线的主要联网单元动力CAN总线的主要联网单元有发动机电控单元、ABS电控单元、ESP电控单元、自动变速器电控单元、SRS电控单元和组合仪表电控单元。电控单元通过动力CAN总线的CAN-H线和CAN-L线进行数据交换。2.动力CAN总线上的信号电压变化1)隐性状态。2)显性状态。CAN-H线和CAN-L线有相同的预设值，该值约为2.5V，称为静电平，也称为静止状态，连接的所有电控单元均可修改它。图6-1动力CAN总线上的信号电压变化3.动力CAN收发器图6-2差动信号放大器三、舒适/信息CAN总线1.舒适/信息CAN总线的联网单元2.舒适/信息CAN总线上的信号电压变化3.舒适/信息CAN总线的CAN收发器4.单线工作模式图6-3差动信号放大器的信号处理1.舒适/信息CAN总线的联网单元舒适/信息CAN总线的联网单元有空调电控单元、车门电控单元、舒适电控单元、收音机和导航电控单元。电控单元通过舒适/信息CAN总线的CAN-H线和CAN-L线进行数据交换，如车门开/关、车内灯开/关、车辆位置(GPS)确定等。由于使用同样的脉冲频率，使舒适CAN总线和信息CAN总线共用一对导线。2.舒适/信息CAN总线上的信号电压变化1)使用独立的发送器(功率放大器)，使CAN-H线和CAN-L线彼此无关。与动力CAN总线不同，舒适/信息CAN总线的CAN-H线和CAN-L线不是通过电阻相连，即CAN-H线和CAN-L线不再相互影响，而是彼此独立作为电压源工作。图6-4舒适/信息CAN总线上的信号电压变化2)取消了共同的中压。在隐性状态(静电平)时，CAN-H线上的电压约为0V；在显性状态时，CAN-H线上的电压约为3.6V。对于CAN-L信号，隐性电压约为5V，显性电压约不高于1.4V，如图6-4所示。。3.舒适/信息CAN总线的CAN收发器图6-5舒适/信息CAN总线的收发器4.单线工作模式图6-6单线工作模式信号(DSO)四、CAN总线上的阻抗匹配图6-7终端电阻的布置五、CAN总线的电磁兼容原理1.抗干扰2.不干扰外界图6-9差动信号放大器的干扰过滤图6-10镜像信号抵消本身对外界的干扰六、一汽宝来轿车CAN总线1.动力CAN总线2.舒适CAN总线图6-11宝来轿车CAN总线1.动力CAN总线(1)传输特点(2)信息传输(3)动力CAN总线的故障诊断(1)传输特点1)CAN通过两条数据总线传输信息，为避免电磁干扰和对外辐射，两条数据总线相互缠绕。2)数据总线以500Kbit/s速率传输数据，即传输速率在125～1000Kbit/s范围内(高速率)，每一组数据传输大约需0.25ms，每一个电控单元(根据单元类型)每7～20ms发送一次数据。3)优先权顺序：ABS/EDL电控单元→发动机电控单元→变速器电控单元。4)在动力与传动系统中，数据传输应尽可能快，以便及时利用数据，所以需要一个高性能的发送器。高速发送器会加快点火系统间的数据传输，使接收到的数据立即应用到下一个点火脉冲。(2)信息传输表6-1动力CAN信息传输优先权顺序数据来源信息举例1ABS/EDL电控单元1．发动机制动控制请求（EBC）2．牵引力控制请求（TCS）2数据组1发动机电控单元1．发动机转速2．节气门位置3．换低挡3数据组2发动机电控单元1．冷却液温度2．车速4变速器电控单元1．换挡机构2．应急模式3．选挡手柄位置(3)动力CAN总线的故障诊断表6-3功能选择表代码功能02读取故障码05清除故障码06结束输出07电控单元编码08读取测量数据块2.舒适CAN总线(1)传输特点(2)舒适CAN信息传输(3)舒适CAN总线的故障诊断图6-12舒适CAN总线(1)传输特点1)通过车门连接所确定的线路较少。2)若出现对搭铁短路、对正极短路或线路间短路，舒适CAN总线会转为紧急模式运行和单线模式运行。3)由于自诊断完全由中央电控单元控制，所以只需要较少的自诊断线。4)由于舒适系统中的数据可以以较低的速率传输，所以发送器需要较低的功率。若一根数据线传输发生故障，该系统可转换到单线模式运行，从而保证数据传输。5)舒适系统包含两条用于传送信息的数据线，为了防止电磁波干扰和向外辐射，两条数据线缠绕一起。6)舒适系统传输数据的速率为62.5Kbit/s，在0～125Kbit/s范围内传输(低速状态)。一个数据报告传输大约需1ms。每个电控单元每20ms发送一次数据。7)优先权顺序：中央电控单元→驾驶员侧车门电控单元→前排乘客车门电控单元→左后车门电控单元→右后车门电控单元。(2)舒适CAN信息传输表6-5驾驶员侧车门电控单元的部分传输信息功能状态信息位序（数据线的电压）/V位值Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1中央门锁基本状态安全锁止（中央门锁）车门锁止打开（中央门锁）信号错误输入传感器错误状态0，0，00，0，50，5，00，5，55，0，05，0，55，5，05，5，5000001010011100101110111电动车窗运动中静止状态在行程范围内最上端停止点0，00，55，05，500011011(3)舒适CAN总线的故障诊断图6-14CAN总线相关的数据区域表6-8数据区域的显示内容数据区域显示内容1检测传输数据。该区域显示数据传输是否正确2前排装备情况。显示前排车门电控单元在传输数据过程中是否匹配3后排装备情况。显示后排车门电控单元在传输数据过程中是否匹配4其他附属情况。该区域显示座椅与后视镜调整记忆系统是否合适；舒适系统与记忆系统是否交换数据第二节东风雪铁龙赛纳(XSARA)轿车一、多路传输二、驾驶员信息系统三、灯光与信号系统四、刮水/清洗系统五、中央门锁系统六、防盗系统七、安全气囊八、空调九、音响一、多路传输1.CAN网2.VAN舒适网3.VANCAR1网4.VANCAR2网1.CAN网图6-15CAN网结构1320—发动机电控单元1630—自动变速器电控单元BSI—智能控制盒2.VAN舒适网图6-16VAN舒适网结构BSI—智能控制盒0004—组合仪表7215—多功能显示器7500—泊车辅助电控单元8410—收放机8500—导航电控单元8080—空调电控单元8415—CD换碟机图6-17VANCAR1网结构BSI—智能控制盒CV00—转向盘下面的电子转换开关模块(COM2000)BSM—多路传输发动机舱伺服控制盒(BSM2000)6570—SRS电控单元3.VANCAR1网4.VANCAR2网图6-18VANCAR2网结构BSI—智能控制盒8600—防入侵报警电控单元二、驾驶员信息系统1.驾驶员信息流2.组合仪表的信号3.多功能显示器的信号1.驾驶员信息流图6-19驾驶员信息的信号流程2.组合仪表的信号(1)发动机冷却液温度表(2)车速表(3)液晶显示器(4)转速表(5)燃油表图6-20组合仪表1—冷却液温度表2—车速表3—液晶显示器(维护、发动机机油液面、里程表)4—组合仪表左按钮(总里程和日里程显示、日里程表清零、维护提示器清零开关)5—组合仪表右按钮(仪表板照明调节)6—转速表7—燃油表(1)发动机冷却液温度表图6-21发动机冷却液温度表信号流程1220—冷却液温度传感器1320—发动机电控单元BSI—智能控制盒0004—组合仪表注：单线箭头为线束连接；三线箭头为多路连接。(2)车速表车速信息是一项多路传输信息，发动机电控单元接收车速传感器的模拟信号后转换为数字信号，再通过CAN网将车速信息传给BSI，BSI通过VAN舒适网将车速信息传给组合仪表电控单元，组合仪表电控单元对车速信息进行处理，并驱动车速表指示车速。如果传给组合仪表的车速信息为无效值，则车速表指针回到零位。(3)液晶显示器图6-22发动机机油液面信号流程4120—机油液面传感器BSM—多路传输发动机舱伺服控制盒BSI—智能控制盒0004—组合仪表注：单线箭头为线束连接；三线箭头为多路连接。图6-23发动机机油液面指示器显示图形(4)转速表里程表集成于液晶显示器，用于管理总里程，其运行模式有两种：总里程表和日里程表。行驶总里程在组合仪表和BSI中存有备份，当“+APC”接通时，BSI将读取组合仪表中的里程记录并与其本身的记录相比较，BSI和组合仪表只记录两者之中较大的数值。(5)燃油表图6-24燃油消耗信号流程7215—多功能显示器1320—发动机电控单元BSI—智能控制盒0004—组合仪表1211—燃油液面传感器CV00—转向盘下面的电子转换开关模块注：单线箭头为线束连接；三线箭头为多路连接。3.多功能显示器的信号表6-11燃油消耗信号说明连接号信号内容信号种类1给仪表电控单元的燃油液面信息（即时油耗，平均油耗）VAN舒适2燃油最低液面信息（以%和L计）VAN舒适3燃油最低液面信息模拟信号4来自发动机电控单元的燃油流量信息：最低燃油报警指示灯的点亮控制VAN舒适5蜂鸣器控制（第2种预警声音）VANCAR16燃油最低液面信息CAN7燃油流量信息CAN三、灯光与信号系统1.内部照明信号2.外部照明信号图6-25多功能显示器信号流程BSI—智能控制盒0004—组合仪表0005—行程电控单元开关7215—多功能显示器8410—收放机8415—CD换碟机注：单线箭头为线束连接；三线箭头为多路连接。四、刮水/清洗系统1.刮水/清洗系统信号流程2.COM2000的刮水器/清洗器开关3.刮水器信号4.清洗信号5.超速控制信号1.刮水/清洗系统信号流程图6-44刮水/清洗系统信号流程BSI—智能控制盒CV00—转向盘下面的电子转换开关模块BSM—多路传输发动机舱伺服控制盒(BSM2000)1320—发动机电控单元5015—前刮水器电动机5115—前、后清洗泵5215—带刮水器固定停止传感器的后刮水器电动机A—前刮水器固定停止传感器注：单线箭头为线束连接；三线箭头为多路连接。1.刮水/清洗系统信号流程表6-32刮水/清洗系统信号说明连接号信号内容信号种类1前、后风窗清洗指令；后刮水器指令；脉动前刮水器指令；低速前刮水器指令，高速前刮水器指令；对于装备雨滴传感器的车辆；自动刮刷或间歇刮刷选择VANCAR12车速信息CAN3后刮水器电动机控制全部或没有4前刮水器电动机控制全部或没有5前、后清洗泵控制全部或没有6低速继电器控制；高速继电器控制；前清洗泵继电器控制；后清洗泵继电器控制；前照灯清洗泵继电器控制VANCAR17前刮水器固定停止信息全部或没有2.COM2000的刮水器/清洗器开关表6-33刮水器/清洗器开关功能说明位置/移动功能b向下拨动一下前刮水器刮刷一次0位停止间歇位刮水器间歇刮刷1位前刮水器低速刮刷2位前刮水器高速刮刷c短按隐藏多功能显示器上的功能长按可启动或关闭超速控制功能可记录超速的速度d旋转环至第一挡后刮水器刮刷旋转环至第二挡后风窗清洗并刮刷3个循环a将刮水器开关向自己拉一下前风窗清洗并刮刷3个循环图6-45COM2000的刮水器/清洗组合开关3.刮水器信号(1)前刮水器信号流程(2)后刮水器信号流程(1)前刮水器信号流程图6-46前刮水器信号流程BSI—智能控制盒CV00—转向盘下面的电子转换开关模块BSM—多路传输发动机舱伺服控制盒(BSM2000)1320—发动机电控单元501