項目三大眾轎車CANBUS系統(tǒng)及總線裝置電子工程系煙臺汽車學習教案

1、會計學1項目項目(xingm)三大眾轎車三大眾轎車CANBUS系統(tǒng)系統(tǒng)及總線裝置電子工程系煙臺汽車及總線裝置電子工程系煙臺汽車第一頁，共87頁。知識目標知識目標能力目標能力目標素質(zhì)目標素質(zhì)目標掌握掌握(zhngw)大眾汽車大眾汽車CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成；驅(qū)動驅(qū)動CAN、舒適、舒適CAN、網(wǎng)關(guān)和診斷總線的結(jié)構(gòu)和功能；、網(wǎng)關(guān)和診斷總線的結(jié)構(gòu)和功能；掌握掌握(zhngw)驅(qū)動驅(qū)動CAN總線各總線模塊的組成及工作原理；總線各總線模塊的組成及工作原理；掌握掌握(zhngw)舒適舒適CAN網(wǎng)絡(luò)總線各總線模塊的組成及工作原理；網(wǎng)絡(luò)總線各總線模塊的組成及工作原理；培養(yǎng)同學們的分析培養(yǎng)同學們的分析

2、(fnx)問題和解決實際問題的綜合能力。問題和解決實際問題的綜合能力。培養(yǎng)同學勤于動腦、動手、善于分析與總結(jié)的習慣；培養(yǎng)同學勤于動腦、動手、善于分析與總結(jié)的習慣； 培養(yǎng)同學們的團隊合作精神和交流合作能力。培養(yǎng)同學們的團隊合作精神和交流合作能力。第1頁/共86頁第二頁，共87頁。 大眾轎車大眾轎車CAN系統(tǒng)與網(wǎng)系統(tǒng)與網(wǎng)關(guān)關(guān)1 驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)CANCAN-BUS-BUS及總線設(shè)備及總線設(shè)備2 舒適系統(tǒng)舒適系統(tǒng)CAN-BUSCAN-BUS及總線設(shè)備及總線設(shè)備 3第2頁/共86頁第三頁，共87頁。引言引言(ynyn) (ynyn) 一般比較高檔的汽車都裝有幾十個微機控制器、上百個傳感器和執(zhí)行裝置，不

3、但線束極為復雜，而且一直存在的集中控制和分散控制的矛盾。為此，德國博世BOSCH公司開發(fā)了一種設(shè)計先進的解決方案CAN現(xiàn)場總線（Controller Area Network)，并已取得國際標準化組織(ISO11898）認證，同時，國際上一些大的半導體廠商也積極開發(fā)出支持CAN總線的專用芯片，促進(cjn)了CAN總線技術(shù)在轎車中的廣泛應(yīng)用。 通過CAN總線，傳感器、控制器和執(zhí)行器由串行數(shù)據(jù)線連接起來，其通信協(xié)議相當于ISO/OSI參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)協(xié)議探測和糾正數(shù)據(jù)傳輸過程中因電磁干擾而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)錯誤。CAN網(wǎng)絡(luò)的配制比較容易，允許任何節(jié)點之間直接進行通信，而無需將所有數(shù)據(jù)全

4、部匯總到主計算機后再行處理。由于CAN的突出優(yōu)勢，目前CAN總線為現(xiàn)代汽車網(wǎng)絡(luò)廣泛采用。 第3頁/共86頁第四頁，共87頁。學習任務(wù)一學習任務(wù)一 大眾轎車大眾轎車(jioch)CAN總線系統(tǒng)與網(wǎng)關(guān)總線系統(tǒng)與網(wǎng)關(guān)1 大眾大眾(dzhng)CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成第4頁/共86頁第五頁，共87頁。大眾大眾(dzhng)SAGITAR全車全車CAN總線節(jié)點總線節(jié)點第5頁/共86頁第六頁，共87頁。序號序號控制單元控制單元節(jié)點（控制模節(jié)點（控制模塊）名稱塊）名稱子網(wǎng)絡(luò)名稱子網(wǎng)絡(luò)名稱1J533網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)診斷網(wǎng)絡(luò)診斷網(wǎng)絡(luò)2J210發(fā)動機控制發(fā)動機控制驅(qū)動驅(qū)動CAN3J217自動變速器控自動

5、變速器控制制4J104ABS控制控制5J431大燈照程控制大燈照程控制6J500轉(zhuǎn)向助力控制轉(zhuǎn)向助力控制7J234安全氣囊控制安全氣囊控制8J527轉(zhuǎn)向柱開關(guān)轉(zhuǎn)向柱開關(guān)驅(qū)動驅(qū)動CAN舒適舒適CAN9J221防盜報警防盜報警Lin網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)第6頁/共86頁第七頁，共87頁。10J519中央電器控制中央電器控制舒適舒適CAN11J393舒適中央控制舒適中央控制12J255自動空調(diào)控制自動空調(diào)控制13J136座椅控制座椅控制14J446倒車警報控制倒車警報控制15J386車門控制車門控制116J387車門控制車門控制217J388車門控制車門控制318J389車門控制車門控制419J400雨刷控制雨刷

6、控制Lin網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)20G397雨滴、光強智能雨滴、光強智能傳感器傳感器21J503導航系統(tǒng)控制導航系統(tǒng)控制信息娛樂信息娛樂CAN22J525數(shù)字式組合音響數(shù)字式組合音響控制控制23J603CD轉(zhuǎn)化控制轉(zhuǎn)化控制24J285組合儀表控制組合儀表控制儀表儀表CAN25J334儀表控制儀表控制第7頁/共86頁第八頁，共87頁。2 大眾大眾(dzhng)CAN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)的作用(zuyng)： 由于車控網(wǎng)絡(luò)功能日益強大，需要大量的數(shù)據(jù)信息在不同的數(shù)據(jù)總線之進行有效的傳遞；網(wǎng)關(guān)可以將不同的總線連接在一起，同時使相互(xingh)傳遞成為可能。網(wǎng)關(guān)類型：(1) 集成在組合儀表或汽車電氣控制單元內(nèi)部

7、的網(wǎng)關(guān)。(2) 單獨的網(wǎng)關(guān)第8頁/共86頁第九頁，共87頁。大眾SAGITAR采用(ciyng)的網(wǎng)關(guān)為單獨網(wǎng)關(guān)J533 第9頁/共86頁第十頁，共87頁。J533網(wǎng)關(guān)的作用網(wǎng)關(guān)的作用(zuyng)：（1）網(wǎng)關(guān)作用診斷網(wǎng)關(guān)作用，在不改變數(shù)據(jù)的情況下，將驅(qū)動總線、舒適總線、信息娛樂總線以及儀表總線的診斷信息傳遞到自診斷接口(ji ku)。數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)作用，使連接在不同的數(shù)據(jù)總線上的控制單元之間交換數(shù)據(jù)。所有控制單元在網(wǎng)關(guān)上必須注冊，才能夠進行正常的通訊。（2）睡眠和喚醒模式的監(jiān)控當舒適和信息娛樂總線處于空閑狀態(tài)時，控制單元發(fā)送出睡眠命令，當網(wǎng)關(guān)監(jiān)控到所有(suyu)總線都有睡眠的要求時，進入睡眠模式

8、。如果動力總線仍處于信息傳遞過程中，舒適和娛樂信息總線是不允許進而睡眠狀態(tài)，當舒適總線處于信息傳遞的過程中，娛樂和信息總線也不肯進入睡眠模式。當某一個信息激活相應(yīng)的總線后，控制單元會激活其它的總線系統(tǒng)。 第10頁/共86頁第十一頁，共87頁。學習任務(wù)學習任務(wù)(rn wu)二二 驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)CAN總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)大眾驅(qū)動CAN總線組成(z chn)如圖3-4所示，驅(qū)動CAN共有7個節(jié)點，包括：轉(zhuǎn)向柱開關(guān)節(jié)點轉(zhuǎn)向柱開關(guān)節(jié)點(ji din)，控制單元，控制單元J527（轉(zhuǎn)向柱開關(guān)控制單元）（轉(zhuǎn)向柱開關(guān)控制單元）發(fā)動機節(jié)點發(fā)動機節(jié)點(ji din)，控制單元，控制單元J220（發(fā)動機控制單元）（發(fā)

9、動機控制單元）自動變速器節(jié)點自動變速器節(jié)點(ji din)，控制單元，控制單元J217（自動變速器控制單元）（自動變速器控制單元）ABS節(jié)點節(jié)點(ji din)，控制單元，控制單元J104 （ABS控制單元）控制單元）轉(zhuǎn)向助力節(jié)點轉(zhuǎn)向助力節(jié)點(ji din)，控制單元，控制單元J500（助力轉(zhuǎn)向控制單元）（助力轉(zhuǎn)向控制單元）安全氣囊節(jié)點安全氣囊節(jié)點(ji din)，控制單元，控制單元J234 （安全氣囊控制單元）（安全氣囊控制單元）大燈（氙氣燈）照程節(jié)點大燈（氙氣燈）照程節(jié)點(ji din)，控制單元，控制單元J431（大燈照程控制單元）（大燈照程控制單元）第11頁/共86頁第十二頁，共87頁

10、。第12頁/共86頁第十三頁，共87頁。1轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向(zhunxing)柱開關(guān)節(jié)點柱開關(guān)節(jié)點 第13頁/共86頁第十四頁，共87頁。 轉(zhuǎn)向(zhunxing)柱開關(guān)節(jié)點的位置 第14頁/共86頁第十五頁，共87頁。轉(zhuǎn)向柱開關(guān)節(jié)點工作轉(zhuǎn)向柱開關(guān)節(jié)點工作(gngzu)原理原理 CAN網(wǎng)絡(luò)(wnglu)信息共享 執(zhí)行裝置(zhungzh)控制原理 第15頁/共86頁第十六頁，共87頁。CAN網(wǎng)絡(luò)(wnglu)信息共享 大眾(dzhng)SAGITAR全車電源的形成 第16頁/共86頁第十七頁，共87頁。CAN網(wǎng)絡(luò)(wnglu)信息共享 大眾SAGITAR巡航開關(guān)(kigun)信號 第17頁/共86頁第

11、十八頁，共87頁。CAN網(wǎng)絡(luò)(wnglu)信息共享 大眾(dzhng)SAGITAR轎車轉(zhuǎn)向柱開關(guān)節(jié)點電路圖 其余信號其余信號(xnho)均通過均通過CAN實現(xiàn)共享實現(xiàn)共享第18頁/共86頁第十九頁，共87頁。執(zhí)行(zhxng)裝置控制原理 點火(din hu)開關(guān)鎖止電磁鐵N376電路 第19頁/共86頁第二十頁，共87頁。2 發(fā)動機節(jié)點發(fā)動機節(jié)點(ji din)第20頁/共86頁第二十一頁，共87頁。2 發(fā)動機節(jié)點發(fā)動機節(jié)點(ji din)1個控制單元J220（發(fā)動機控制單元）。22個傳感器，分別是：空氣流量計G70進氣(jn q)歧管壓力傳感器 G71進氣(jn q)溫度傳感器 G42發(fā)

12、動機轉(zhuǎn)速傳感器 G28霍爾傳感器 G40節(jié)氣門位置傳感器G187、G188（經(jīng)節(jié)流閥體控制單元J338輸出信號）油門踏板位置傳感器G79，G185制動燈開關(guān) FGRA制動踏板開關(guān) F47燃油壓力傳感器 G247第21頁/共86頁第二十二頁，共87頁。2 發(fā)動機節(jié)點發(fā)動機節(jié)點(ji din)22個傳感器，分別是：爆震傳感器 G61,G66冷卻液溫度傳感器 G62散熱器出口溫度傳感器 G83ARG電位計 G212主氧傳感器 G39副氧傳感器 G130排氣溫度傳感器 G235傳感器 G295廢氣再循環(huán)閥位置(wi zhi)傳感器 G21217個執(zhí)行裝置，分別是：第22頁/共86頁第二十三頁，共87頁

13、。2 發(fā)動機節(jié)點發(fā)動機節(jié)點(ji din)17個執(zhí)行裝置，分別是：4個噴油嘴N30、N31、N32、N33點火線圈N152節(jié)氣門驅(qū)動器 G186（經(jīng)節(jié)流閥體控制單元(dnyun)J338控制）EGR廢氣再循環(huán)閥N18活性碳罐電磁閥N80雙通道進氣歧管變切換閥N156電動燃油泵G6二次空氣噴射泵繼電器 J299 氧傳感器加熱器 Z19, Z28, Z29, Z30發(fā)動機故障指示燈K132排氣警告燈K83 本節(jié)點與動力CAN總線和K線相連，并通過網(wǎng)關(guān)與其它CAN總線連接。第23頁/共86頁第二十四頁，共87頁。2 發(fā)動機節(jié)點發(fā)動機節(jié)點(ji din)（2）發(fā)動機節(jié)點的特點由于發(fā)動機控制的高實時性，

14、要求在一個實時周期幾十s內(nèi)，完成二十多個傳感器信號的采集、各種復雜決策以及對十幾個執(zhí)行器的控制，現(xiàn)有的CAN總線不能完成控制要求，不能采用(ciyng)CAN總線方式進行傳感器的數(shù)據(jù)傳輸，因此發(fā)動機控制系統(tǒng)的傳感器和執(zhí)行器均放在同一節(jié)點中直接相連，傳感器與發(fā)動機控制單元之間采用(ciyng)模擬信號傳輸數(shù)據(jù)。第24頁/共86頁第二十五頁，共87頁。2 發(fā)動機節(jié)點發(fā)動機節(jié)點(ji din)（3）節(jié)點工作原理1）CAN網(wǎng)絡(luò)信息共享J220控制單元接受所有發(fā)動機節(jié)點的22個傳感器信號，并將信號轉(zhuǎn)化(zhunhu)為CAN信息發(fā)送到CAN總線上，供所有CAN總線上的節(jié)點共享。2）K線故障診斷原理 由于

15、發(fā)動機節(jié)點的重要性，需要發(fā)動機控制單元直接與K線相連，當CAN總線故障，不能利用診斷CAN總線進行故障診斷時，利用K線對發(fā)動機節(jié)點進行故障診斷。第25頁/共86頁第二十六頁，共87頁。2 發(fā)動機節(jié)點發(fā)動機節(jié)點(ji din)22個傳感器，分別是：爆震傳感器 G61,G66冷卻液溫度傳感器 G62散熱器出口溫度傳感器 G83ARG電位(din wi)計 G212主氧傳感器 G39副氧傳感器 G130排氣溫度傳感器 G235傳感器 G295廢氣再循環(huán)閥位置傳感器 G212第26頁/共86頁第二十七頁，共87頁。3）發(fā)動機控制）發(fā)動機控制(kngzh)原理原理第27頁/共86頁第二十八頁，共87頁。

16、2 發(fā)動機節(jié)點發(fā)動機節(jié)點(ji din)3）發(fā)動機控制原理Simos 3.3發(fā)動機控制原理也是發(fā)動機節(jié)點工作原理，Simos 3.3發(fā)動機采用先進的發(fā)動機控制原理：Simos 3.3發(fā)動機主要控制功能是發(fā)動機的扭矩控制，如圖3-13所示，通過對發(fā)動機控制系統(tǒng)的噴油嘴、點火(din hu)線圈、電控節(jié)氣門和渦輪增壓裝置（渦輪增壓發(fā)動機) 等執(zhí)行器裝置的綜合控制，實現(xiàn)對發(fā)動機扭矩的智能控制。發(fā)動機扭矩的期望值（指定扭矩）要考慮多種因素：主要因素：駕駛員意愿、排放控制、燃油消耗、安全內(nèi)部因素：起動程序、怠速調(diào)節(jié)、lambda 控制、發(fā)動機最高限速外部因素：駕駛員意愿、巡航控制、AG4 需求、ABS

17、/ ESP 需要、安全/舒適需要、自動空調(diào)。第28頁/共86頁第二十九頁，共87頁。2 發(fā)動機節(jié)點發(fā)動機節(jié)點(ji din)Simos 3.3發(fā)動機其它控制功能有：發(fā)動機其它控制功能有：爆震控制及自適應(yīng)爆震控制及自適應(yīng)怠速轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)及自適應(yīng)怠速轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)及自適應(yīng)怠速穩(wěn)定怠速穩(wěn)定lambda 調(diào)節(jié)及自適應(yīng)調(diào)節(jié)及自適應(yīng)排放控制（二次空氣供給排放控制（二次空氣供給/廢氣再循環(huán)廢氣再循環(huán)/催化器）催化器）油箱通風控制油箱通風控制可變進氣行程控制可變進氣行程控制可變配氣相位可變配氣相位發(fā)動機失火識別發(fā)動機失火識別這些控制功能的控制原理本書不一一敘述這些控制功能的控制原理本書不一一敘述(xsh)，可以參考相關(guān)

18、書籍和資料。，可以參考相關(guān)書籍和資料。第29頁/共86頁第三十頁，共87頁。3自動自動(zdng)變速器節(jié)點變速器節(jié)點 第30頁/共86頁第三十一頁，共87頁。3自動自動(zdng)變速器節(jié)點變速器節(jié)點 （2）自動變速器節(jié)點特點自動變速器節(jié)點組成的原則是按照同一現(xiàn)場（區(qū)域）組成節(jié)點原則，在自動變速器（現(xiàn)場）上的傳感器與執(zhí)行器與自動變速器控制單元J217就近相連，構(gòu)成自動變速器總線(zn xin)節(jié)點。自動變速器控制系統(tǒng)的大部分傳感器和執(zhí)行器均放在同一節(jié)點（自動變速器節(jié)點）中，部分傳感器和開關(guān)信息通過CAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給J217。 第31頁/共86頁第三十二頁，共87頁。3自動自動(zdng)變速器

19、節(jié)點變速器節(jié)點 7個執(zhí)行器，分別(fnbi)為：4個換擋電磁閥N90、N283、N282和N92品質(zhì)電磁閥N88鎖止電磁閥N89變速桿鎖止電磁鐵N110 本節(jié)點與動力CAN總線和K線相連，并通過網(wǎng)關(guān)與其它CAN總線連接。第32頁/共86頁第三十三頁，共87頁。（3）節(jié)點）節(jié)點(ji din)工作原理工作原理 第33頁/共86頁第三十四頁，共87頁。3自動自動(zdng)變速器節(jié)點變速器節(jié)點 1）CAN網(wǎng)絡(luò)信息共享J217控制單元接受自動變速器節(jié)點的7個傳感器信號，將信號轉(zhuǎn)化為CAN信息發(fā)送到CAN總線上，供CAN總線所有節(jié)點共享。F125自動變速器電控多功能開關(guān)信號直接送中央電器控制單元J51

20、9，提高(t go)傳送時間。自動變速器控制單元J217在CAN總線上獲得剎車燈信息(經(jīng)J519發(fā)送)，巡航開關(guān)信息（經(jīng)J527發(fā)送）， P檔位置開關(guān)F319信息（為組合開關(guān)F125中的一個開關(guān)經(jīng)J527發(fā)送），節(jié)氣門位置等發(fā)動機節(jié)點的傳感器信息（經(jīng)發(fā)動機控制單元J220發(fā)送）。CAN網(wǎng)絡(luò)中，其它對自動變速器控制所需的傳感器信息和控制信息，均可經(jīng)CAN總線，供自動變速器控制單元J217共享。2）K線故障診斷原理 由于自動變速器節(jié)點的重要性，需要自動變速器節(jié)點直接與K總線相連，當CAN總線故障，不能利用診斷CAN總線進行故障診斷時，利用K線對自動變速器節(jié)點進行故障診斷。 第34頁/共86頁第三十

21、五頁，共87頁。3自動自動(zdng)變速器節(jié)點變速器節(jié)點 3）自動變速器控制原理自動變速器控制單元J217接受變速器節(jié)點內(nèi)7個傳感器信號并從CAN總線上獲得其它信息，根據(jù)這些信號和信息進行換擋時間、鎖定變矩器以及壓力控制等，自動變速器主要控制功能(gngnng)如下：J217控制4個換擋電磁閥N90、N283、N282、N92實現(xiàn) 1到 6擋變換；J217控制N93在擋位變換過程中，對離合器和制動器進行壓力控制；J217控制N88打開可選高檔4-6，改善5檔升六檔質(zhì)量；J217控制N89調(diào)節(jié)鎖止離合器壓力；J217控制N88/N89同時打開B2供油及鎖止離合器。詳細的自動變速器控制原理可以參

22、考相關(guān)書籍和資料。第35頁/共86頁第三十六頁，共87頁。4 ABS節(jié)點節(jié)點(ji din)第36頁/共86頁第三十七頁，共87頁。4 ABS節(jié)點節(jié)點(ji din)（1）ABS節(jié)點的組成為大眾SAGITAR轎車ABS節(jié)點，共有：1個控制單元J104。7個傳感器和開關(guān)，分別為：ESP 按鈕輪速傳感器 G44制動壓力傳感器 G201傳感器組合 G200、G202、G251制動油壓傳感器2個執(zhí)行器，分別為：ABS液壓單元N55ABS回油泵本節(jié)點與動力CAN總線相連(xin lin)，并通過網(wǎng)關(guān)與其它CAN總線連接。第37頁/共86頁第三十八頁，共87頁。大眾(dzhng)SAGITAR ABS節(jié)點

23、工作原理 第38頁/共86頁第三十九頁，共87頁。4 ABS節(jié)點節(jié)點(ji din)（2）ABS節(jié)點特點ABS節(jié)點總線設(shè)備的組成按照同一現(xiàn)場原則，在ABS總成現(xiàn)場的傳感器、控制單元（節(jié)點）、執(zhí)行器構(gòu)成ABS總線節(jié)點，ABS控制系統(tǒng)的其它傳感器和開關(guān)等信息均通過CAN總線獲得(hud)。（3）節(jié)點工作原理1）傳感器信息共享J104控制單元接受本節(jié)點7個傳感器的信號，將信號轉(zhuǎn)化為CAN信息發(fā)送到CAN總線上，CAN總線上所有節(jié)點共享。ABS控制單元J104在CAN總線上獲得(hud)車速傳感器信息（經(jīng)自動變速器控制單元J217發(fā)送）以及其它對ABS控制所需的傳感器信息和控制信息。第39頁/共86頁

24、第四十頁，共87頁。4 ABS節(jié)點節(jié)點(ji din)2）ABS控制原理ABS控制單元J104接受變速器節(jié)點內(nèi)各個傳感器信號并從CAN總線上獲得其它信息，根據(jù)這些信號和信息進行制動壓力控制和回油泵控制，ABS主要控制原理如下：利用車輪轉(zhuǎn)速傳感器，可以(ky)對0km/h以上車速進行探測，采用模糊控制法進行最佳滑移率控制（控制ABS液壓單元N55），實現(xiàn)制動時的方向性和方向穩(wěn)定性以及盡量縮短制動距離。利用傳感器組合，包括橫向加速度傳感器G200、橫擺率傳感器G202、如果有四輪驅(qū)動的話，還包括縱向加速度傳感器G251確定路面情況調(diào)整控制原理。利用方向盤轉(zhuǎn)角傳感器獲得所有方向的角度運算及輸出（在轉(zhuǎn)

25、向柱開關(guān)節(jié)點J527中進行）確定制動時的方向性和方向穩(wěn)定性，從而修正制動原理。方向盤轉(zhuǎn)角傳感器不僅計算轉(zhuǎn)角值，而且還計算轉(zhuǎn)向速度，用以給電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供信息通過制動油壓傳感器提供的信號控制ABS回油泵工作。第40頁/共86頁第四十一頁，共87頁。5 助力助力(zh l)轉(zhuǎn)向控制節(jié)點轉(zhuǎn)向控制節(jié)點第41頁/共86頁第四十二頁，共87頁。5 助力轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)向(zhunxing)控制節(jié)點控制節(jié)點（1）助力轉(zhuǎn)向控制節(jié)點的組成為大眾SAGITAR轎車助力轉(zhuǎn)向節(jié)點，共有：1個控制單元J500。1個傳感器，G269轉(zhuǎn)向力矩(l j)傳感器1個執(zhí)行器，V187電子助力轉(zhuǎn)向電機本節(jié)點與動力CAN總線相連，并通

26、過網(wǎng)關(guān)與其它CAN總線連接。第42頁/共86頁第四十三頁，共87頁。第43頁/共86頁第四十四頁，共87頁。5 助力轉(zhuǎn)向控制助力轉(zhuǎn)向控制(kngzh)節(jié)點節(jié)點（2）助力轉(zhuǎn)向節(jié)點特點助力轉(zhuǎn)向控制節(jié)點總線設(shè)備的組成按照同一現(xiàn)場原則，傳感器、節(jié)點（J500）和執(zhí)行器均在同一現(xiàn)場（電控助力轉(zhuǎn)向總成）。助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(kn zh x tn)的其它傳感器和開關(guān)等信息均通過CAN總線發(fā)送給J500。（3）節(jié)點工作原理1）傳感器信息共享J500控制單元接受本節(jié)點G269轉(zhuǎn)向力矩傳感器的信號，將信號轉(zhuǎn)化為CAN信息發(fā)送到CAN總線上，供整個網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點共享。助力轉(zhuǎn)向控制單元J500從CAN總線上獲得發(fā)動機轉(zhuǎn)速

27、傳感器 G28信息（經(jīng)發(fā)動機控制單元J2220發(fā)送），輪速傳感器G44信息（經(jīng)ABS控制單元J104發(fā)送），方向盤轉(zhuǎn)角傳感器G85信息（經(jīng)轉(zhuǎn)向柱開關(guān)控制單元J527發(fā)送）。J500通過CAN總線發(fā)送信息給組合儀表節(jié)點J285，控制K161故障指示燈亮。第44頁/共86頁第四十五頁，共87頁。（2）助力轉(zhuǎn)向(zhunxing)電機控制原理第45頁/共86頁第四十六頁，共87頁。5 助力轉(zhuǎn)向控制助力轉(zhuǎn)向控制(kngzh)節(jié)點節(jié)點（2）助力轉(zhuǎn)向電機控制原理助力轉(zhuǎn)向伺服電機通過第二小齒輪來傳遞齒輪齒條的伺服轉(zhuǎn)向力?；究刂圃砣缦拢寒斔緳C用力旋轉(zhuǎn)方向盤時助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開始工作，作用在方向盤上的力引起了轉(zhuǎn)

28、向小齒輪的旋轉(zhuǎn)，G269察覺到旋轉(zhuǎn)并將計算出的轉(zhuǎn)向力，傳給控制單元J500。方向盤轉(zhuǎn)角傳感器G85將方向盤轉(zhuǎn)動的角度、轉(zhuǎn)動速度傳給控制單元J500?？刂茊卧狫500，根據(jù)轉(zhuǎn)向力、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車速、方向盤轉(zhuǎn)角、方向盤轉(zhuǎn)速以及存儲在控制單元中的特性曲線圖，計算出必要的助力力矩并控制電機開始工作。由電機驅(qū)動的第二個小齒輪（驅(qū)動小齒輪）提供能量產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力，電機是通過一個蠕動齒輪驅(qū)動小齒輪，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)向齒條產(chǎn)生助力。助力轉(zhuǎn)向力矩和施加在方向盤上的力矩的總和是最終(zu zhn)驅(qū)動轉(zhuǎn)向齒條上的有效力矩。第46頁/共86頁第四十七頁，共87頁。6 安全氣囊控制安全氣囊控制(kngzh)節(jié)點節(jié)點第47頁/

29、共86頁第四十八頁，共87頁。6 安全氣囊控制安全氣囊控制(kngzh)節(jié)點節(jié)點（1）安全氣囊節(jié)點的組成安全氣囊節(jié)點總線設(shè)備，共有：1個控制單元J234。12個開關(guān)、傳感器和子網(wǎng)等信號輸入裝置，分別為：左前撞傳感器 G179右前撞傳感器 G180左前側(cè)撞傳感器 G283右前側(cè)撞度傳感器 G284左后側(cè)撞度傳感器 G285右后側(cè)撞度傳感器 G286X和X-Y減速度傳感器（J234控制單元內(nèi)）司機(sj)安全帶開關(guān) E24副司機(sj)安全帶開關(guān) E25安全氣囊開關(guān) E224POD G452副司機(sj)座椅占用識別系統(tǒng)（經(jīng)子網(wǎng)LIN總線將信息送J500）第48頁/共86頁第四十九頁，共87頁。6

30、 安全氣囊控制安全氣囊控制(kngzh)節(jié)點節(jié)點13個執(zhí)行器，分別為：司機安全氣囊點火器 N95副司機安全氣囊點火器 N96前排左側(cè)氣囊點火器 N199前排右側(cè)氣囊點火器 N200后排左側(cè)氣囊點火器N201后排右側(cè)氣囊點火器 N202左爆炸式張緊安全帶 N153右爆炸式張緊安全帶 N154左安全氣囊點火器 N251右安全氣囊點火器 N252安全氣囊關(guān)閉報警燈K145左安全帶張緊觸發(fā)器 N196右安全帶張緊觸發(fā)器 N197本節(jié)點與動力CAN網(wǎng)絡(luò)(wnglu)相連，并通過網(wǎng)關(guān)與其它CAN網(wǎng)絡(luò)(wnglu)連接。第49頁/共86頁第五十頁，共87頁。第50頁/共86頁第五十一頁，共87頁。6 安全氣

31、囊控制安全氣囊控制(kngzh)節(jié)點節(jié)點（2）安全氣囊節(jié)點特點由于安全氣囊控制的高實時性，要求接到傳感器信號后迅速作出決策，顯然不能采用CAN總線方式進行主要傳感器和執(zhí)行器的數(shù)據(jù)傳輸，因此安全氣囊控制節(jié)點組成(z chn)的原則是同一控制系統(tǒng)原則，安全氣囊控制系統(tǒng)的主要傳感器和執(zhí)行器均放在同一節(jié)點中，直接相連，相互之間采用模擬信號傳輸數(shù)據(jù)。 第51頁/共86頁第五十二頁，共87頁。6 安全氣囊控制安全氣囊控制(kngzh)節(jié)點節(jié)點（3）節(jié)點工作(gngzu)原理1）CAN網(wǎng)絡(luò)信息共享J104控制單元接受本節(jié)點12個傳感器的信號，轉(zhuǎn)化為CAN信息發(fā)送到CAN總線上，供CAN總線所有節(jié)點共享。通過

32、組合儀表控制單元J285接受總線信息，控制安全帶警告燈K19亮，控制K75安全氣囊故障指示燈亮。碰撞時，J500通過CAN總線發(fā)送碰撞信息，撞車時車門鎖自動開啟。安全氣囊控制單元J500在CAN總線上獲得車速傳感器信息（經(jīng)自動變速器控制單元J217發(fā)送）。CAN總線中，其它對安全氣囊控制有用的傳感器信息和控制信息，均可經(jīng)動力CAN總線供安全氣囊控制單元J500共享。 第52頁/共86頁第五十三頁，共87頁。6 安全氣囊控制安全氣囊控制(kngzh)節(jié)點節(jié)點2）安全氣囊控制原理安全氣囊控制單元J500接受本節(jié)點12個傳感器的信號及子網(wǎng)LIN總線信息，并通過驅(qū)動CAN總線獲得車速傳感器等對安全氣囊

33、控制有用的傳感器信息和控制信息，進行決策，并對本節(jié)點13個執(zhí)行(zhxng)器進行控制?？刂苾?nèi)容主要包括：前部安全氣囊包括司機與副司機安全氣囊（副司機氣囊可單獨關(guān)閉）。安全氣囊控制器J500確認碰撞發(fā)生時，兩級的氣體發(fā)生器放射式展開。兩級展開的時間有一定的間隔，間隔時間范圍： 5 ms to 40 ms。氣囊起爆根據(jù)碰撞的種類以及碰撞的強度的不同，間隔時間不同，但兩級起爆在一次碰撞中都要執(zhí)行(zhxng)。其它安全氣囊包括前排側(cè)安全氣囊和后排側(cè)安全氣囊以及頭部氣簾，在碰撞發(fā)生是一起爆燃（乘客氣囊可單獨關(guān)閉）。燃爆預(yù)緊式安全帶是當今世界上技術(shù)最先進的安全帶。當汽車受到碰撞時，預(yù)緊裝置受到激發(fā)后，

34、使卷縮器的芯軸反向轉(zhuǎn)動，將安全帶迅速回卷一定位置，起到預(yù)緊的作用，防止乘客身體前傾與方向盤、儀表板和玻璃窗發(fā)生碰撞。檢查司機與副司機的安全帶是否系上，忘系安全帶，或未將安全帶鎖舌插入鎖扣到位，起動發(fā)動機時，安裝在儀表板上的報警燈將會持續(xù)閃爍，還會發(fā)出蜂鳴聲，提醒駕駛員系好安全帶。第53頁/共86頁第五十四頁，共87頁。7 大燈照程調(diào)節(jié)大燈照程調(diào)節(jié)(tioji)節(jié)點節(jié)點第54頁/共86頁第五十五頁，共87頁。7 大燈照程調(diào)節(jié)大燈照程調(diào)節(jié)(tioji)節(jié)點節(jié)點（1）大燈照程調(diào)節(jié)節(jié)點的組成為大眾SAGITAR轎車大燈照程調(diào)節(jié)節(jié)點共有：1個控制單元J431。2個傳感器，分別為：后軸水平傳感器 G76前

35、軸撞傳感器 G782個執(zhí)行器，分別為：左側(cè)大燈照程伺服電機右側(cè)大燈照程伺服電機本節(jié)點與動力CAN網(wǎng)絡(luò)相連(xin lin)，并通過網(wǎng)關(guān)與其它CAN網(wǎng)絡(luò)連接。第55頁/共86頁第五十六頁，共87頁。7 大燈照程調(diào)節(jié)大燈照程調(diào)節(jié)(tioji)節(jié)點節(jié)點（2）大燈照程節(jié)點特點大燈照程控制節(jié)點組成的原則(yunz)是按照同一現(xiàn)場（區(qū)域）的原則(yunz)，所有總線設(shè)備均集中在一個現(xiàn)場。大燈照程調(diào)節(jié)時，大燈控制的其它信息通過CAN網(wǎng)絡(luò)傳到J431。第56頁/共86頁第五十七頁，共87頁。第57頁/共86頁第五十八頁，共87頁。7 大燈照程調(diào)節(jié)大燈照程調(diào)節(jié)(tioji)節(jié)點節(jié)點（1）CAN網(wǎng)絡(luò)信息共享J43

36、1控制單元接受本節(jié)點G76后軸水平傳感器和G78前軸撞傳感器的信號，轉(zhuǎn)化為CAN信息發(fā)送到CAN總線上，供CAN總線所有節(jié)點共享。大燈照程控制單元J431在CAN總線上獲得E1大燈開關(guān)信息（經(jīng)J519發(fā)送）和E4變光開關(guān)信息（經(jīng)J527發(fā)送）。CAN總線中，其它對照程調(diào)節(jié)控制有用的傳感器信息和控制信息，均可經(jīng)動力CAN總線供照程調(diào)節(jié)控制單元J431共享J431通過CAN總線發(fā)送信息給J285組合儀表控制單元，通過組合儀表控制單元J285控制照程調(diào)節(jié)指示燈亮。2）大燈照程控制原理車身水平傳感器安裝兩個，一個位于車身底盤的左前方，另一個位于底盤的左后方，每傳感器均兩根線，為線性電阻式。當車身高度變

37、化時，傳感器電阻變化，電壓(diny)也隨著變化。此信號送給氙氣大燈行程控制電腦J431，然后由大燈控制電腦控制左右大燈的調(diào)節(jié)電機動作，完成大燈的自動調(diào)整。第58頁/共86頁第五十九頁，共87頁。學習任務(wù)三學習任務(wù)三 舒適舒適CAN總線總線(zn xin)系統(tǒng)系統(tǒng)大眾SAGITAR舒適(shsh)CAN總線節(jié)點第59頁/共86頁第六十頁，共87頁。學習學習(xux)任務(wù)三任務(wù)三 舒適舒適CAN總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)舒適CAN通過網(wǎng)關(guān)J533與其它CAN總線進行信息交換；J519和J393分別與自己(zj)的子網(wǎng)LIN總線網(wǎng)連接；J527同時與驅(qū)動CAN和舒適CAN連接。下面分別介紹各節(jié)點的組成、特點

38、和工作原理。第60頁/共86頁第六十一頁，共87頁。學習學習(xux)任務(wù)三任務(wù)三 舒適舒適CAN總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)（1）中央電器系統(tǒng)(xtng)節(jié)點作用和特點中央電器系統(tǒng)(xtng)節(jié)點是全車電器控制的核心。按照汽車線束的配線原則，全車電器的控制中心在中央配線盒，以中央配線盒作為現(xiàn)場的總線節(jié)點就是中央電器系統(tǒng)(xtng)節(jié)點。中央電器系統(tǒng)(xtng)節(jié)點是大眾CAN總線系統(tǒng)(xtng)功能最多的總線節(jié)點，通過各種繼電器和電源系統(tǒng)(xtng)控制的執(zhí)行裝置多達數(shù)十種。大眾SAGITAR轎車用中央電器系統(tǒng)(xtng)節(jié)點取代了中央配線盒，以中央電器控制單元J519作為該節(jié)點的控制單元。中央電器系統(tǒng)

39、(xtng)節(jié)點與中央配線盒的對比具有以下優(yōu)勢：對用電器進行更強的控制；節(jié)省電量消耗；對用電器進行監(jiān)控；用電器之間的電子通訊；電能管理；程序化設(shè)置；返修便利；帶有自診斷功能。2中央中央(zhngyng)電器系統(tǒng)節(jié)點電器系統(tǒng)節(jié)點第61頁/共86頁第六十二頁，共87頁。學習任務(wù)三學習任務(wù)三 舒適舒適CAN總線總線(zn xin)系統(tǒng)系統(tǒng)（2）中央電器(dinq)系統(tǒng)節(jié)點組成中央電器(dinq)系統(tǒng)節(jié)點是全車電器(dinq)控制的核心，如圖3-26、3-27、3-28、3-30所示，中央電器(dinq)系統(tǒng)節(jié)點共有：控制單元J519（中央電器(dinq)控制單元）4個傳感器： 大燈開關(guān)E1倒檔開關(guān)制

40、動燈開關(guān)機艙蓋開關(guān)2中央中央(zhngyng)電器系統(tǒng)節(jié)點電器系統(tǒng)節(jié)點第62頁/共86頁第六十三頁，共87頁。執(zhí)行單元：（大多數(shù)通過繼電器控制）座椅加熱元件(yunjin)后窗加熱元件(yunjin)后視鏡加熱元件(yunjin)方向盤加熱元件(yunjin)腳坑照明燈門內(nèi)把手照明燈全自動空調(diào)耗能降低或空調(diào)關(guān)閉信息娛樂系統(tǒng)關(guān)閉及關(guān)閉警示左、右大燈左、右尾燈高位制動燈室內(nèi)燈霧燈、后霧燈轉(zhuǎn)向燈牌照燈燃油泵（通過燃油泵繼電器控制） 2中央電器系統(tǒng)中央電器系統(tǒng)(xtng)節(jié)點節(jié)點學習任務(wù)三學習任務(wù)三 舒適舒適CAN總線總線(zn xin)系統(tǒng)系統(tǒng)第63頁/共86頁第六十四頁，共87頁。LIN總線-中央

41、(zhngyng)電器系統(tǒng)節(jié)點子網(wǎng)絡(luò)第64頁/共86頁第六十五頁，共87頁。（3）“中央電器系統(tǒng)節(jié)點”工作原理中央電器系統(tǒng)節(jié)點的總線設(shè)備和控制功能非常多，主要控制系統(tǒng)(kn zh x tn)有：用電負荷管理外部燈光的控制及燈光缺陷的檢測內(nèi)部燈光的控制后風窗加熱控制(無電路)舒適燈光控制（離家、回家功能）轉(zhuǎn)向信號控制供電端子控制（75 15 30）燃油泵預(yù)工作控制照明燈的控制（58d）發(fā)電機準備功能（勵磁）雨刷電機控制2中央中央(zhngyng)電器系統(tǒng)節(jié)點電器系統(tǒng)節(jié)點學習任務(wù)學習任務(wù)(rn wu)三三 舒適舒適CAN總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)第65頁/共86頁第六十六頁，共87頁。第66頁/共86頁第六

42、十七頁，共87頁。1）電能管理系統(tǒng)工作(gngzu)原理 2中央電器中央電器(dinq)系統(tǒng)節(jié)點系統(tǒng)節(jié)點用電負載（電能）管理的基本原理是：為了確保蓄電池有足夠的電能使發(fā)動機順利起動(q dn)和正常運轉(zhuǎn)。控制單元J519根據(jù)以下的相關(guān)數(shù)據(jù)進行評估，發(fā)動機轉(zhuǎn)速電瓶電壓發(fā)電機的DF信號（01-53）在保證技術(shù)安全的前提下，適當?shù)年P(guān)閉舒適功能的用電設(shè)備。 學習任務(wù)三學習任務(wù)三 舒適舒適CAN總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)第67頁/共86頁第六十八頁，共87頁。1）電能管理系統(tǒng)工作(gngzu)原理 2中央中央(zhngyng)電器系統(tǒng)節(jié)點電器系統(tǒng)節(jié)點學習任務(wù)學習任務(wù)(rn wu)三三 舒適舒適CAN總線系統(tǒng)總線系

43、統(tǒng)第68頁/共86頁第六十九頁，共87頁。2）燈光(dnggung)控制系統(tǒng)工作原理第69頁/共86頁第七十頁，共87頁。2）燈光(dnggung)控制系統(tǒng)工作原理網(wǎng)絡(luò)信息共享原理： 中央電器控制單元J521接受(jishu)本節(jié)點制動燈開關(guān)、倒檔開關(guān)、大燈開關(guān)信號，轉(zhuǎn)化為CAN信息發(fā)送到CAN總線上，供CAN總線所有節(jié)點共享。中央電器控制單元J521在CAN總線上獲得各個開關(guān)信息（經(jīng)J527等發(fā)送）。第70頁/共86頁第七十一頁，共87頁。2）燈光(dnggung)控制系統(tǒng)工作原理燈光控制原理：各種燈光的基本控制方法與傳統(tǒng)方法一致，傳統(tǒng)燈光的控制原理不再詳述，由于(yuy)通過J519進行控

44、制，因此可以采用一些特殊的智能控制原理：燈光應(yīng)急控制：在點火開關(guān)打開狀態(tài)下，如果J519檢測到一個錯誤的信號，則燈光控制進入應(yīng)急狀態(tài)，此時駐車燈和近光燈自動點亮。后尾燈光強控制：后尾燈強弱光控制，采用占空比控制法提高制動燈亮度，區(qū)別于傳統(tǒng)的雙燈絲法。第71頁/共86頁第七十二頁，共87頁。第72頁/共86頁第七十三頁，共87頁。第73頁/共86頁第七十四頁，共87頁。2）燈光(dnggung)控制系統(tǒng)工作原理車燈故障監(jiān)控：冷監(jiān)控，在15線接通后（燈開關(guān)沒有打開），每500毫秒4次檢測。熱監(jiān)控，燈的開關(guān)打開后，將一直(yzh)對使用中的燈泡進行監(jiān)控，檢測是否有過載、短路或斷路現(xiàn)象發(fā)生。在以上兩種

45、檢測模式下，一旦檢測到故障，控制單元會存儲故障記憶，同時組合儀表上會出現(xiàn)故障警報燈，并且會有相應(yīng)的故障提示信息。 第74頁/共86頁第七十五頁，共87頁。3）燃油泵預(yù)工作(gngzu)控制原理第75頁/共86頁第七十六頁，共87頁。燃油泵預(yù)工作(gngzu)控制原理：燃油泵預(yù)工作控制(kngzh)原理：如圖3-31所示，燃油泵預(yù)工作繼電器J49和燃油繼電器J17并聯(lián)來控制(kngzh)燃油泵工作（只要一個繼電器工作燃油泵就工作），J17由發(fā)動機控制(kngzh)單元J220（經(jīng)J519）控制(kngzh)，而J49由中央電器控制(kngzh)單元J519控制(kngzh)。當駕駛員打開駕駛員側(cè)

46、車門，車門開關(guān)工作經(jīng)車門控制(kngzh)單元將信號轉(zhuǎn)化為CAN信息發(fā)送到舒適CAN總線，中央電器控制(kngzh)單元J519收到后，控制(kngzh)燃油泵預(yù)工作繼電器J49，并使燃油泵工作大約2s，如果駕駛員車門持續(xù)開啟超過30min，J519再次控制(kngzh)燃油泵工作大約2s。燃油泵預(yù)工作的目的是使油管中保持足夠的壓力，以便發(fā)動機順利起動。第76頁/共86頁第七十七頁，共87頁。3）燃油泵預(yù)工作控制(kngzh)原理第77頁/共86頁第七十八頁，共87頁。4）雨刷控制系統(tǒng)(kn zh x tn)工作原理4）雨刷控制系統(tǒng)工作原理雨刷控制采用LIN總線作為中央電器系統(tǒng)節(jié)點的子網(wǎng)絡(luò)，控

47、制雨刷工作。雨滴(y d)光強傳感器信息通過LIN總線將信息傳遞到J519，J519通過LIN總線給雨刷控制單元J400提供信息，控制雨刷工作。LIN是Local Interconnect Network的縮寫。Local Interconnect（局域互聯(lián)）表示所有的控制單元都裝在一個有限的空間內(nèi)，車上各個LIN總線系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換是由主控制單元通過CAN數(shù)據(jù)總線實現(xiàn)的，所以它也被稱為“局域子系統(tǒng)”。第78頁/共86頁第七十九頁，共87頁。，“大眾SAGITAR ”CAN總線(zn xin)與局域子網(wǎng)絡(luò)LIN總線(zn xin)第79頁/共86頁第八十頁，共87頁。4）雨刷控制系統(tǒng)工作(g

48、ngzu)原理LIN總線系統(tǒng)是單線式總線，底色(d s)是紫色，有標志色（白色）。該線的橫截面面積為0.35，無須屏蔽。該系統(tǒng)可讓一個LIN主控制單元與最多16個LIN，從控制單元進行數(shù)據(jù)交換。雨刷電機LIN總線的主控制單元是中央電器控制單元J519，J519連接在CAN數(shù)據(jù)總線上，它執(zhí)行LIN的主功能。主要作用有：監(jiān)控數(shù)據(jù)傳遞和數(shù)據(jù)傳遞的的速率。該控制單元的軟件內(nèi)已經(jīng)設(shè)定了一個周期，這個周期用于決定何時將哪些信息發(fā)送到LIN數(shù)據(jù)總線上多少次。J519在LIN數(shù)據(jù)總線與CAN總線之間起“翻譯”作用，它是LIN總線系統(tǒng)中唯一與CAN數(shù)據(jù)總線相連的控制單元。通過LIN主控制單元進行與之相連的LIN從控制單元的自診斷。帶控制單元的直