第三章大众汽车车载网络系统

2021/3/301汽车车载网络系统检修2021/3/302第1章车载网络系统基础知识第2章常用车载网络信息传输系统第3章大众车系车载网络系统检修第4章奥迪车系车载网络系统检修第5章丰田多路传输系统检修2021/3/303第3章大众车系车载网络系统检修2021/3/3043.1认识大众车系CAN数据总线系统3.1.1大众车系采用CAN数据总线的过程1997年，PASSAT的舒适系统上采用了传输速率为62.5kbit/s的CAN-BUS；1998年，PASSAT和Golf的驱动系统上增加了传输速率为500kbit/s的CAN数据总线；2000年，大众公司在PASSAT和Golf上都采用了带有网关的第2代CAN数据总线；2001年，大众公司提高了CAN数据总线的设计标准，将舒适系统CAN数据总线的传输速率提高到100kbit/s，驱动系统的传输速率提高到500kbit/s；2002年，大众集团在新PQ24平台上使用带有车载网络控制单元的第3代CAN数据总线；2003年，大众集团在新PQ35平台上使用5重结构的CAN数据总线系统，并且出现了单线的LIN数据总线。2021/3/3053.1.2大众车系CAN网络的类型大众汽车的CAN总线系统设定为驱动系统、舒适系统、信息系统、仪表系统、诊断系统这5个局域网。CAN系统的5个子系统2021/3/3063.1.3驱动系统CAN总线驱动系统CAN总线由15号线激活，采用双线式数据总线，其传输速率为500kbit/s，所以也称为高速CAN总线。控制单元通过CAN驱动数据总线的CAN-H线和CAN-L线来进行数据交换。驱动系统CAN总线的组成图2021/3/3073.1.3驱动系统CAN总线1．驱动系统CAN总线的数据传递为了提高数据传递的可靠性，CAN数据总线系统的两条导线（双绞线）分别用于不同数据的传送，这两条线分别称为CAN-H线和CAN-L线。驱动系统CAN总线的信号波形2021/3/3083.1.3驱动系统CAN总线2．驱动系统CAN总线的信号处理控制单元是通过收发器连接到驱动系统CAN总线上的，收发器内有一个接收器（差动信号放大器），用于处理来自CAN-H线和CAN-L线的信号，除此以外还负责将转换后的信号传至控制单元的CAN接收区。双线信号中获得信号电平波形图2021/3/3093.1.3驱动系统CAN总线差动信号放大器内的信号处理2021/3/30103.1.3驱动系统CAN总线3．驱动系统CAN总线的信号抗干扰功能CAN-H信号和CAN-L信号经过差动信号放大器处理后，可最大限度地消除了干扰的影响。差动信号放大器内的抗干扰过滤2021/3/30113.1.3驱动系统CAN总线4．驱动系统CAN总线的负载电阻最初的数据总线的两个末端有两个终端电阻，而大众车系使用的是分配式电阻，即发动机控制单元内的“中央末端电阻”和其他控制单元内的高欧姆电阻。驱动系统CAN总线负载电阻2021/3/30123.1.3驱动系统CAN总线5．驱动系统CAN总线的信号变化驱动系统CAN总线的信号变化由VAS5051的数字存储式示波器（DSO）显示。其中，DSO设置纵坐标为0.5V/Div，横坐标为0.02ms/Div。驱动系统CAN总线的信号变化2021/3/30133.1.4舒适系统CAN总线舒适系统CAN总线由30号线激活，采用双线式数据总线，CAN驱动数据总线的CAN-H线和CAN-L线来进行数据交换，其传输速率为100kbit/s，所以也称为低速CAN总线。舒适系统CAN总线的组成图2021/3/30143.1.4舒适系统CAN总线1．舒适系统CAN总线的数据传递为了使低速舒适系统CAN总线抗干扰性强且电流消耗低，大众车系使用了单独的驱动器（功率放大器）。舒适系统CAN总线的CAN-H线和CAN-L线不是通过电阻相连的，而是彼此独立作为电压源来工作。舒适系统CAN总线的信号波形2021/3/30153.1.4舒适系统CAN总线2．舒适系统CAN总线的数据传递舒适系统CAN总线工作原理与驱动系统CAN总线基本一样。舒适系统CAN总线的信号处理2021/3/30163.1.4舒适系统CAN总线3．舒适系统CAN总线的信号变化舒适系统CAN总线的信号变化由VAS5051的数字存储式示波器（DSO）接收。其中，DSO设置纵坐标为2V/Div，横坐标为0.1ms/Div。舒适系统CAN总线的信号变化2021/3/30173.1.4舒适系统CAN总线4．舒适系统CAN总线的单线工作模式如果因断路、短路或与蓄电池电压相连而导致两条CAN导线中的一条不工作了，那么就会切换到单线工作模式。舒适系统CAN总线工作在单线模式下的信号变化2021/3/30183.1.4舒适系统CAN总线3.1.5网关网关工作情况就像一个车辆换乘站。另外，网关还具有改变信息优先级的功能。网关工作示意图2021/3/3019网关（福特）2021/3/30203.1.6诊断总线诊断总线用于诊断仪器和相应控制单元之间的信息交换，它被用来代替原来的K线或者L线的功能。诊断总线通过网关连接各控制器2021/3/3021基本构造诊断总线网关仪表总线驱动总线舒适总线信息总线8.诊断总线诊断总线是用于诊断仪器和相应控制单元之间的信息交换，它被用来代替原来的K线或者L线的功能（废气处理控制器除外）。诊断总线目前只能在VAS5051和VAS5052下工作，而不能适用于原来的诊断工具，如1552等。诊断总线通过网关转接到相应的CANBUS上，然后再连接相应的控制器进行数据交换。随着诊断总线的使用，大众集团将逐步淘汰控制器上的K线存储器，而采用CAN线作为诊断仪器和控制器之间的信息连接线，我们称之为虚拟K线。2021/3/3022针脚号对应的线束115号线4接地5接地6CANBUS(高）7k线14CANBUS(低）15L线1630号线注：未标明的针脚号暂未使用。基本构造当车辆使用诊断CANBUS总线结构后，VAS5051等诊断仪器必须使用相对应的新型诊断线（VAS5051/5A或VAS5051/6A）,否则无法读出相应的诊断信息。另外，车上的诊断接口也作出了相应的改动，具体信息看如下图表：注：5051仪器的版本号必须大于3.0以上才能使用诊断CANBUS总线。新型诊断线能够适用于旧型诊断接口。2021/3/30233.1.7LIN数据总线汽车中的LIN（局域互连网络）数据总线是指所有的控制单元都在一个系统总成内，如发动机系统、自动变速器系统、空调系统等。LIN数据总线是CAN数据总线的子网，它只有一根数据线，线截面为0.35mm2，且没有屏蔽措施。空调LIN系统图2021/3/30242021/3/30242021/3/3025风云2CAN总线网络图2021/3/30252021/3/3026LIN线网络电路原理图3.风云2所使用的数据通讯总线2021/3/30273.1.8电源管理驱动系统CAN总线通过15号端子（点火开关）接通或关闭，在发动机运转时才需要电流。舒适系统CAN总线由30号线供电，即一直处于准备被驱动状态。为了避免电瓶过快放电，有必要进行电源管理。当控制单元之间没有信息交换时，舒适系统总线进入睡眠模式（电流节约模式）。在睡眠模式下舒适系统总线只取用很小的电流（几个毫安），需要时可通过如中央闭锁、无线远程操作等自动启动。2021/3/30283.1.9内部故障管理控制单元内部有错误计数器，一次发送失败计数加8，一次接收错误计数加1。当累计超过127时，控制器不再允许发送信息，当累计超过255时，控制器自动与总线脱离。但是，控制器发送信息时，若没有收到答复信号，控制器将重复发送，而接收错误将不计数。2021/3/3029传送安全性和故障处理内部故障管理控制单元内部有错误计数器。一次发送失败计数加8，一次接收错误计数加1。当累计超过127时，控制器不再允许发送信息，当累计超过255时，控制器自动与总线脱离.但是，控制器发送信息时，没有受到答复信号，控制器将重复发送，而错误计数不计数。2021/3/30303.1.10CAN网络典型故障判断1．CAN-L线断路故障CAN-L线断路故障2021/3/3031典型故障－1：Can-Low断路传送安全性和故障处理2021/3/3032示波仪判断传送安全性和故障处理2021/3/3033典型故障－2：Can-high断路传送安全性和故障处理2021/3/3034示波仪判断传送安全性和故障处理2021/3/3035典型故障－4：Can-Low与地短接传送安全性和故障处理2021/3/3036示波仪判断传送安全性和故障处理2021/3/3037典型故障－5：Can-Low与Can-high短接传送安全性和故障处理2021/3/3038示波仪判断传送安全性和故障处理2021/3/3039典型故障－6：Can-Low与Can-high交叉连接传送安全性和故障处理2021/3/3040示波仪判断传送安全性和故障处理2021/3/30413.1.10CAN网络典型故障判断2．CAN-H线断路故障CAN-H线断路故障2021/3/30423.1.10CAN网络典型故障判断3．CAN-L线与蓄电池正极短路故障CAN-L线与蓄电池正极短路故障2021/3/30433.1.10CAN网络典型故障判断4．CAN-L线搭铁短路故障CAN-L线搭铁短路故障2021/3/30443.1.10CAN网络典型故障判断5．CAN-L线与CAN-H线短路故障CAN-L线与CAN-H线短路故障2021/3/30453.1.10CAN网络典型故障判断6．CAN-L线与CAN-H线反接故障CAN-L线与CAN-H线反接故障2021/3/30463.2大众波罗轿车的车载网络系统波罗轿车车载网络系统的组成1-收音机、无线电导航装置2-前座乘客侧车门控制单元3-活动天窗调节控制单元4-右后车门控制单元5-仪表6-左后侧车门控制单元7-驾驶员侧车门控制单元8-带网关的车载网络控制单元9-发动机控制单元10-舒适系统中央控制单元11-自动变速箱控制单元12-转向辅助控制单元13-安全气囊控制单元14-自动空调控制单元15-ABS控制单元2021/3/30473.2.1车载网络控制单元车载网络控制单元安装于驾驶员侧仪表板饰件后。由于装备不同，控制单元具有的功能也不同，因此插座的位置也相应不同。车载网络控制单元2021/3/30483.2.1车载网络控制单元1．负荷管理在行驶中，大量舒适性装备和电热器，如座椅加热装置、后窗加热装置、外后视镜加热和电子辅助加热装置等，会引起发电机过载，进而导致蓄电池放电。这种现象尤其会出现在短途行车和冬季行驶时，以及时停时走和装备过多的车辆中。考虑到短时间用电器的电流需求，车载网络系统控制单元的负荷管理系统会定期监控蓄电池电压。如果识别到车载网络系统中电压不足，车载网络系统控制单元将会采取措施，以保持行驶能力及车辆重新启动能力。如果电压降到12.2V以下，车载网络系统控制单元将控制用电器暂时停止工作；如果重新达到标准电压，车载网络系统控制单元会恢复元件工作。2021/3/30493.2.1车载网络控制单元2．车内灯控制如果前部和后部车内灯开关都位于车门触点位置，在车辆停止而车门未关闭状态下，车载网络控制单元会控制车内灯点亮10min后自动关闭，这样可以避免蓄电池不必要的放电。在解除车辆联锁或拔出点火钥匙时，30s后车内灯会自动接通；在车辆锁住或打开点火开关时，车内灯会立即关闭。车内灯在撞车时会自动接通。车内灯控制的另一个作用是，在点火开关关闭约30min后，车载网络控制单元自动关闭由手动打开的灯（车内灯、前后阅读灯、后备厢照明灯、杂物箱照明灯和化妆镜），该功能同样有利于保持蓄电池电量。2021/3/30503.2.1车载网络控制单元车内灯电路2021/3/30513.2.1车载网络控制单元3．燃油泵供给控制波罗汽油发动