第八章豐田轎車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).ppt.Convertor

1、第一節(jié) 豐田轎車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)概述第二節(jié) 雷克薩斯（凌志）轎車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)第三節(jié) 豐田凱美瑞轎車CAN總線系統(tǒng)第四節(jié) 豐田銳志轎車車身網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)第八章 豐田轎車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1學(xué)習(xí)要求： 了解豐田轎車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三種通信電路的特點；熟悉豐田轎車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成；熟悉雷克薩斯（凌志）轎車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成和特點；熟悉豐田凱美瑞轎車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成和特點；熟悉豐田銳志轎車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成和特點。 2第一節(jié) 豐田轎車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)概述3一、豐田轎車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成 豐田車系采用多路傳輸通信系統(tǒng)MPX(Multiplex Communication System)，豐田車系在網(wǎng)關(guān)ECU內(nèi)置了三種通信電路，即CAN、B

2、EAN、AVC-LAN。這三種電路的通信速率，見表8-1。4 CAN總線具有高度靈活性、簡單的擴(kuò)展性、優(yōu)良的抗干擾性和糾錯能力，其通信協(xié)議在汽車電控系統(tǒng)中得到更廣泛的應(yīng)用。 車身電子局域網(wǎng)絡(luò)BEAN(Body Electronic Area Network)是豐田汽車專利的雙向通信網(wǎng)絡(luò)。音響視聽局域網(wǎng)絡(luò)AVC-LAN（Audio Visual Communication-Local Area Network）主要用于音頻和視頻設(shè)備中的通信網(wǎng)絡(luò)。 5各個網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議不同，傳輸速率不同，翻譯工作由網(wǎng)關(guān)來完成。網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)如圖8-1所示。網(wǎng)關(guān)內(nèi)置CPU從不同的總線接收數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再按照各通信協(xié)

3、議把該數(shù)據(jù)發(fā)送到總線上去。網(wǎng)管負(fù)責(zé)來自儀表板總線、車門和轉(zhuǎn)向柱總線、CAN總線和AVC-LAN總線數(shù)據(jù)信息的接受、轉(zhuǎn)化和傳輸。并會將相關(guān)信息存儲。其中DLC3用于故障自診斷。網(wǎng)關(guān)的安裝位置位于副駕駛前，如圖8-2所示。6圖8-1 網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)簡圖7圖8-2 網(wǎng)關(guān)的安裝位置8二、豐田轎車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點 1. CAN通信網(wǎng)絡(luò) CAN通信網(wǎng)絡(luò)的組成如圖8-3所示。CAN通信網(wǎng)絡(luò)中的多個ECU連接到通信線路上，終端電阻(120)安裝在總線主線路上，連接電阻的目的是為了防止信號的反射，使提供的信號更穩(wěn)定。各控制單元模塊和相關(guān)ECU跨接于總線上，總線采用雙線傳輸。其CAN-H線稱為主線，CAN-L線稱為

4、副線。9圖8-3 CAN通信網(wǎng)絡(luò)組成10 2. 車身電子局域網(wǎng)絡(luò)BEAN 車身多路通信局域網(wǎng)絡(luò)是一種多總線車身電子局域網(wǎng)，由儀表板BEAN系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向柱BEAN系統(tǒng)和車門BEAN系統(tǒng)組成，如圖8-4所示。BEAN通信一般采用單線傳輸（由公用地線構(gòu)成回路）。BEAN通過擴(kuò)展控制對象，提高了控制數(shù)據(jù)量。儀表板系統(tǒng)多路通信網(wǎng)絡(luò)ECU功能，見表8-2。11圖8-4 儀表板多路通信BEAN12138-5 車門和轉(zhuǎn)向柱系統(tǒng)柱總線電路14158-6 車門和轉(zhuǎn)向柱系統(tǒng)轉(zhuǎn)向控制ECU位置圖1168-7 車門和轉(zhuǎn)向柱系統(tǒng)轉(zhuǎn)向控制ECU位置圖217第二節(jié) 雷克薩斯（凌志）轎車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)18一、雷克薩斯（凌志）轎車網(wǎng)絡(luò)系

5、統(tǒng)的組成 雷克薩斯LS430轎車全車電控單元以網(wǎng)關(guān)為中心，設(shè)置了幾個BUS（總線）系統(tǒng)，包括：儀表板BUS、門控BUS、轉(zhuǎn)向柱BUS、Back-up BUS（控制轉(zhuǎn)向信號燈、尾燈、制動燈和后霧燈）、AVC-LAN，其車身網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)見圖8-8,GS430/300車身網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)見圖8-9，各總線控制ECU見表8-4。1920圖8-9 GS430/300車身網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)圖2122表8-4 各總線控制ECU表網(wǎng)關(guān) ECU總線類型ECUJ/C No.1帶終端電路發(fā)動機(jī)ECU(ECM)安全帶控制ECU減振器控制ECU制動控制EC橫擺率和減速度傳感器轉(zhuǎn)向角傳感器DLC3J/C No2帶終端電路EPS E

6、CUVGRS ECU距離控制ECU4輪驅(qū)動ECU攝像ECU/倒車指示監(jiān)視器ECU間隙警告ECU儀表面板總線儀表ECU空調(diào)ECU集成開關(guān)面板輪胎壓力監(jiān)測ECU氣囊傳感器總成轉(zhuǎn)向總線車身ECU駕駛員側(cè)J/B ECU后備廂J/B ECU前大燈轉(zhuǎn)彎自動調(diào)整系統(tǒng)ECU駕駛員座椅ECU方向盤位置調(diào)整ECU前端控制器組合開關(guān)車門總線車門ECU認(rèn)證ECU電源控制ECU天窗ECU電動車窗控制開關(guān)雨量傳感器AVC-LAN導(dǎo)航ECU音響控制單元ECU多功能顯示ECU23二、雷克薩斯（凌志）轎車總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特點 整車CAN總線用主BUS線路和輔助BUS線路連接各傳感器和控制單元，見圖8-10。主BUS線的終端有一個電

7、阻，防止信號反射，使提供信號更穩(wěn)定。雷克薩斯RX330轎車的CAN線路連接了防滑控制ECU、轉(zhuǎn)向傳感器、橫擺率和減速度傳感器以及DLC3（3號診斷連接器）。通過DLC3使用診斷儀可以檢測CAN通信的故障碼，DLC3通過CAN-H和CAN-L傳輸故障信息。24圖8-10 CAN接線圖25 1CAN元件布置 雷克薩斯RX330車型中，CAN包含CAN l號接頭、CAN2號接頭、防滑控制ECU、轉(zhuǎn)向角傳感器、橫擺率與減速度傳感器和DLC3等元件，安裝位置見圖8-11。圖8-11 CAN元件位置分布圖26 2通信線 CAN和AVC-LAN通信采用雙線傳輸，BEAN通信一般采用單線傳輸。 3CAN、BE

8、AN與AVC-LAN總線的區(qū)別 (1)通信協(xié)議不同 各個電控單元所采用的數(shù)據(jù)傳輸速度、傳輸線和信號不同，因此要有明確的通信協(xié)議來完成通信。 (2)傳輸速率不同 CAN的傳輸速率快，因此應(yīng)用在發(fā)動機(jī)和底盤等控制系統(tǒng)。CAN、BEAN與AVC-LAN對比，見表8-5。2728第三節(jié) 豐田凱美瑞轎車CAN總線系統(tǒng)29一、豐田凱美瑞轎車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成 新型凱美瑞轎車CAN總線系統(tǒng)如圖8-12和8-13所示。該車具有兩種不同通信速度的CAN總線：高速CAN總線（HS-CAN，500kbit/s）和中速CAN總線（MS-CAN，250kbit/s）。HS-CAN由1號CAN總線和2號CAN總線組成。1號C

9、AN總線的終接電阻器置于發(fā)動機(jī)ECU和儀表ECU中，2號CAN總線的終接電阻器置于CAN網(wǎng)關(guān)ECU和接線器(前LH）中。 30 MS-CAN由MS總線組成MS總線的終接電阻器置于主體ECU和認(rèn)證ECU中。對于無智能進(jìn)入和啟動系統(tǒng)的車型，終接電阻器置于接線器RH中。 帶有網(wǎng)關(guān)功能的ECU用于總線之間傳輸數(shù)據(jù)。CAN網(wǎng)關(guān)ECU用于l號CAN總線和2號CAN總線之間的數(shù)據(jù)傳輸；主體ECU用于1號CAN總線和MS總線之間的數(shù)據(jù)傳輸。31圖8-12 豐田凱美瑞轎車多路通信系統(tǒng)32圖8-13 總線之間的數(shù)據(jù)傳輸33二、豐田凱美瑞轎車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要組件分布34第四節(jié) 豐田銳志轎車車身網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)35 豐田銳志轎車

10、車身網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)組成，以下主要介紹巡航控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、倒車監(jiān)視系統(tǒng)、中央控制門鎖系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)。 一、巡航控制系統(tǒng) 巡航控制開關(guān)將主開關(guān)和操作開關(guān)集成在一起，安裝在方向盤右側(cè)，以確保使用方便。通過發(fā)動機(jī)ECU，對巡航系統(tǒng)的所有功能進(jìn)行控制。巡航控制系統(tǒng)的主電源（ON/OFF）、系統(tǒng)的異常聲音均通過CRUISE啟動警告燈來顯示，內(nèi)置于組合儀表上。 36帶有內(nèi)置處理器的發(fā)動機(jī)ECU，可提供以下功能：減速控制、加速控制、取消、計算車速、馬達(dá)輸出控制、超速擋控制等，內(nèi)置的微電腦可輸入各種來自不同開關(guān)和傳感器的信號，根據(jù)記憶中存儲的程序?qū)@些信號進(jìn)行加工，并控制節(jié)氣門控制馬達(dá)。

11、此外，可以用組合儀表內(nèi)的CRUISE啟動警告指示燈進(jìn)行系統(tǒng)故障診斷。巡航系統(tǒng)電路控制，見圖8-15。37圖8-15 銳志轎車巡航系統(tǒng)電路控制圖38二、導(dǎo)航系統(tǒng) 汽車導(dǎo)航系統(tǒng)由GPS接收機(jī)、導(dǎo)航電子地圖（存儲在DVD-ROM中）、陀螺傳感器、導(dǎo)航ECU和多功能顯示器組成。導(dǎo)航儀接受衛(wèi)星的定位信號，確定當(dāng)前的位置（經(jīng)緯度），與地圖上的經(jīng)緯度比較顯示出當(dāng)前的位置。導(dǎo)航時，輸入起點和終點，導(dǎo)航ECU自動在導(dǎo)航電子地圖中搜索，查找出最佳路徑。在汽車行駛過程中不斷把定位信息與路徑的信息比對，從而起到導(dǎo)航的作用。 導(dǎo)航ECU通過GPS接收器得到檢測本車的位置信號，通過組合儀表測出車速信號，通過陀螺傳感器判斷

12、出前進(jìn)方向信號，然后將汽車行駛位置顯示在顯示器上，同時將提示語音信號輸出到左前揚聲器。可視語音導(dǎo)航系統(tǒng)工作過程如圖8-16。39 圖8-16 銳志轎車可視語音導(dǎo)航系統(tǒng)工作過程圖40三、倒車監(jiān)視系統(tǒng) 1.系統(tǒng)功能 透過多功能顯示屏的畫面顯示來輔助停車操作，倒車監(jiān)視器ECU是利用安裝在車輛后部的倒車監(jiān)視器攝像機(jī)的圖像，利用CAN通信輸入的轉(zhuǎn)向角度傳感器等接收的車輛狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行計算，得出各導(dǎo)向路線信息，并將該信息傳入多功能可視系統(tǒng)上。倒車監(jiān)視器ECU發(fā)出的信號通過內(nèi)置的主ECU控制，在多功能顯示屏上顯示倒車監(jiān)視器畫面。倒車監(jiān)視器系統(tǒng)功能如圖8-17所示。41圖8-17 銳志轎車倒車監(jiān)視器系統(tǒng)功能42

13、 2系統(tǒng)組成 倒車監(jiān)視器系統(tǒng)由倒車監(jiān)視器攝像機(jī)、倒車監(jiān)視ECU、多功能顯示屏（與導(dǎo)航ECU一體）等元件組成見圖8-18。倒車監(jiān)視器攝像機(jī)安裝在后備箱外側(cè)裝飾物內(nèi)，將拍攝車輛后方圖像信號輸出到倒車監(jiān)視器ECU。倒車監(jiān)視器ECU安裝在儀表板前排乘員座椅一側(cè)，它通過CAN通信收集車輛信息和多功能顯示屏發(fā)出的信號，并根據(jù)此信號自動打開/關(guān)閉倒車監(jiān)視器攝像機(jī)倒車監(jiān)視器ECU取得倒車監(jiān)視器攝像機(jī)拍攝的畫面，并利用CAN通信得到的方向盤轉(zhuǎn)向信號，制作出各導(dǎo)向線的圖像信號，輸出到多功能顯示屏。根據(jù)倒車監(jiān)視器ECU發(fā)出的圖像信息，在畫面上顯示出車輛后方圖像及各導(dǎo)向路線圖。多功能顯示屏將RGB圖像信號輸出到倒車監(jiān)

14、視器ECU，同時將車輛角速度數(shù)據(jù)輸出到倒車監(jiān)視器ECU。43圖8-18 銳志轎車倒車監(jiān)視器系統(tǒng)組成圖44四、中央控制門鎖系統(tǒng) 田銳志轎車中央控制門鎖系統(tǒng)配備“車門鑰匙聯(lián)動門鎖”，具備鑰匙鎖止功能以及碰撞感應(yīng)車門鎖解除功能，門鎖采用了保護(hù)器一體式外殼，駕駛員座位車門鑰匙筒和門鎖總成直接耦合以及和車門內(nèi)側(cè)手柄的拉索式連接，增強(qiáng)了車輛的防盜性能。 中控鎖采用無線遙控實現(xiàn)智能化控制。中控鎖的無線遙控功能是指不用把鑰匙鍵插入鎖孔中就可以遠(yuǎn)距離開門和鎖門，其最大優(yōu)點是：不管白天黑夜，無需探明鎖孔，可以遠(yuǎn)距離、方便地進(jìn)行開鎖（開門）和閉鎖（鎖門）。 遙控的基本原理是：從車主身邊發(fā)出微弱的電波，由汽車天線接收

15、該電波信號，經(jīng)電子控制器ECU識別信號代碼，再由該系統(tǒng)的執(zhí)行器（電動機(jī)或電磁線圈）執(zhí)行啟/閉鎖的動作。該系統(tǒng)主要由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩在部分組成。 45 1系統(tǒng)組成 門鎖系統(tǒng)由MPX車身l號ECU（駕駛員側(cè)接線盒ECU）、各座位門鎖總成、MPX總開關(guān)。各座位車門控?zé)糸_關(guān)、網(wǎng)關(guān)ECU、中央氣囊傳感器總成、各氣囊傳感器等元件組成。電子門鎖系統(tǒng)組成元件位置，見圖8-19和圖8-20。46圖8-19 電子門鎖系統(tǒng)元件位置圖1478-20 電子門鎖系統(tǒng)元件位置圖248 2元件功能 MPX車身1號ECU（駕駛員側(cè)接線盒ECU）：根據(jù)各種開關(guān)、車速傳感器、碰撞傳感器檢測汽車的狀態(tài)，控制內(nèi)置繼電器驅(qū)動所有座位門鎖

16、馬達(dá)。 各座位門鎖總成：通過內(nèi)置的各座位門鎖馬達(dá)的正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)，對各座位的車門分別鎖止或開鎖。通過內(nèi)置的各座位門鎖位置開關(guān)，分別檢測各座位車門的鎖止或開鎖狀態(tài)（鎖止OFF，開鎖ON），檢測出內(nèi)置的門鎖控制開關(guān)（用于鑰匙聯(lián)動）狀態(tài)，將鎖止或開鎖的要求信號輸出到MPX總開關(guān)（僅限駕駛員座位）。 MPX總開關(guān)：檢測出各門鎖控制開關(guān)（手動操作用）和駕駛員座位門鎖位置開關(guān)的狀態(tài)，用雙向車身多路通信，發(fā)送到駕駛員側(cè)接線盒ECU。 49 各座位車門控?zé)糸_關(guān)：檢測出各座位車門的開閉狀態(tài)，車門開為ON，車門關(guān)為OFF。輸出到駕駛員側(cè)接線盒ECU。 網(wǎng)關(guān)ECU：作為各通信網(wǎng)絡(luò)（雙向車身多路通信）的連接點，中轉(zhuǎn)通信數(shù)

17、據(jù)。 各氣囊傳感器：檢測到碰撞，并將其傳輸?shù)街醒霘饽覀鞲衅骺偝伞?中央氣囊傳感器總成：通過各安全氣囊傳感器發(fā)出的信號以及使用內(nèi)置的碰撞傳感器檢測車輛受到的碰撞，并將其傳輸?shù)今{駛員側(cè)接線盒ECU。當(dāng)發(fā)生碰撞時，可使車門鎖自動開鎖，便于乘員逃生。50 3電子門鎖系統(tǒng)電路控制 (1)手動上鎖（開鎖）操作 如果將MPX總開關(guān)的門鎖控制開關(guān)（手動操作用）操作為上鎖（開鎖），MPX總開關(guān)發(fā)出的駕駛員座位手動上鎖（開鎖）開關(guān)信號，就會由雙向車身多路通信傳輸?shù)今{駛員側(cè)J/B ECU。接收到此信號的駕駛員側(cè)J/B ECU就會打開上鎖（開鎖）繼電器，驅(qū)動各座位車門上鎖馬達(dá)，對車門上鎖（開鎖）。 (2)車門鑰匙聯(lián)動

18、上鎖（開鎖）操作 如果將機(jī)械式鑰匙插入駕駛員座位車門鑰匙筒，進(jìn)行上鎖（開鎖）操作，門鎖控制開關(guān)（鑰匙聯(lián)動用）就在上鎖（開鎖）時打開，由此，MPX總開關(guān)發(fā)出的駕駛員座位車門鑰匙聯(lián)動上鎖（開鎖）開關(guān)信號就會由雙向車身多路通信輸出51到駕駛員側(cè)J/B ECU，和手動上鎖（開鎖）操作相同，對各座位車門上鎖（開鎖）。電子門鎖系統(tǒng)電路控制，如圖8-21所示。 (3) 防止鑰匙鎖入車內(nèi)操作 在鑰匙開鎖提醒開關(guān)以及駕駛員座位車門控?zé)糸_關(guān)ON的信號輸入駕駛員側(cè)J/B ECU的狀態(tài)下，如果將駕駛員座位車門上鎖按鈕切換到上鎖一側(cè)，MPX主開關(guān)就會檢測到駕駛員座位上鎖位置開關(guān)的OFF狀態(tài)。接收此信號的駕駛員側(cè)J/B

19、ECU就會打開開鎖繼電器，分別驅(qū)動車門上鎖馬達(dá)，對車門開鎖。52 (4)碰撞時車門開鎖操作 根據(jù)從中央氣囊傳感器總成接收到的碰撞檢測信號，駕駛員側(cè)J/B ECU對所有座位車門開鎖。當(dāng)點火開關(guān)處于0N時或者從ON到OFF的4s內(nèi)，如果車輛受到的撞擊力超過了規(guī)定值，中央氣囊傳感器總成檢測到后，將碰撞檢測信號輸出到駕駛員側(cè)J/B ECU。如果駕駛員側(cè)輸入了從中央氣囊傳感器總成發(fā)出的碰撞檢測信號，在經(jīng)過碰撞感應(yīng)開鎖延遲時間（約10 s）后，就會打開開鎖繼電器，驅(qū)動各座位車門上鎖馬達(dá)，對車門開鎖。開鎖操作完成后駕駛員側(cè)J/B ECU禁止輸入所有車門上鎖信號，除非將點火開關(guān)從OFF打到ON，車速從約15

20、km/h提高到20 km/h，并持續(xù)5s以上，或者通過門鎖控制開關(guān)（手動操作用）進(jìn)行上鎖操作，如果點火開關(guān)從ON打到OFF，駕駛員座位車門從“開”到“關(guān)”（駕駛員座位車門控好開關(guān)從ON到OFF）時可以接收。53圖8-21 電子門鎖系統(tǒng)電路控制圖54五、無線遙控系統(tǒng) 1無線車門上鎖（開鎖）操作 如果按下上鎖鍵（開鎖鍵），就會從發(fā)射器鑰匙（無線遙控）、智能鑰匙以及無線車門上鎖鑰匙發(fā)出微弱電波式的本車識別代碼和功能代碼。車門控制接收器或車內(nèi)調(diào)諧器（配備智能進(jìn)入和啟動系統(tǒng)的車型）接收到這些信號后，就會通過內(nèi)部的高頻率電路開始對其進(jìn)行認(rèn)證和分辨。車門控制接收器進(jìn)行識別代碼認(rèn)證和功能代碼分辨，如果識別代碼

21、和本車代碼一致，并且功能代碼識別為“上鎖”（“開鎖”），這些信號就會作為代碼數(shù)據(jù)輸出到駕駛員側(cè)J/B ECU。另外，配備智能進(jìn)入和啟動系統(tǒng)的車型的認(rèn)證ECU如果和車門控制接收器進(jìn)行同樣的分辨和識別，這些信號也會被作為代碼數(shù)據(jù)輸出到駕駛員側(cè)J/B ECU。 55駕駛員側(cè)J/B ECU接收到上鎖（開鎖）信號后，和手動上鎖（開鎖）操作相同，打開上鎖繼電器（開鎖繼電器），并對所有車門上鎖（開鎖）。 2后備箱門開啟操作 如果按下后備箱鍵，就會從發(fā)射器鑰匙（無線遙控）、智能鑰匙以及無線車門上鎖鑰匙發(fā)出微弱電波式的識別代碼和功能代碼。車門控制接收器或車內(nèi)調(diào)諧器（配備智能進(jìn)入和啟動系統(tǒng)的車型）接收到這些信號后，就會通過內(nèi)部的高頻率電路開始對其進(jìn)行認(rèn)證和分辨。56 車門控制接收器進(jìn)行識別代碼認(rèn)證和功能代碼分辨時，如果識別代碼和本車代碼一致，并且功能代碼識別為“后備箱門開啟”，這些信號就會作為代碼數(shù)據(jù)輸出到駕駛員側(cè)J/B ECU另外，配備智能進(jìn)入和啟動系統(tǒng)的車型的認(rèn)證ECU，如果和車門控制接收器進(jìn)行同樣的分辨和識別，這些信號也會作為代碼數(shù)據(jù)輸出到駕駛員側(cè)J/B ECU。 接收到這些信號的駕駛員側(cè)J/B ECU，在鑰匙開鎖提醒開關(guān)OFF的狀態(tài)下，如果檢測到所有座位車門控?zé)糸_關(guān)為OFF，就會驅(qū)動后備箱蓋開啟馬達(dá)，從而打開后備箱蓋。無線遙控系統(tǒng)電路控制，見圖8-22。57圖8-22 無線遙控