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文檔簡介

概述1、車載網絡應用的目地

解決由于汽車上大量應用電子裝置帶來的問題(1)汽車電子電器數(shù)量過多(2)系統(tǒng)過大(3)冗余度高成本增加(4)技術效益低下圖1傳統(tǒng)信息傳輸:每個信息都需要一個獨立的數(shù)據線傳輸圖2網絡信息傳輸:所有信息都通過兩根數(shù)據線進行交換一、車載網絡系統(tǒng)的組成

網絡節(jié)點(模塊)、通信線路、軟件及協(xié)議解釋:①各種控制模塊、網關、智能傳感器②通信線路、不同子網(拓撲結構)③支持各節(jié)點工作的軟件、通信協(xié)議

第一部分車載網絡的基礎知識

一種電子裝置。簡單:智能傳感器;復雜:微處理器。

電控單元:微處理器,實現(xiàn)某種自動控制功能;網關:微處理器,實現(xiàn)不同子網之間的數(shù)據傳輸、數(shù)據管理;智能傳感器:具備上網功能;

1.節(jié)點(模塊)電控單元的構成

①組合式CAN控制器

②獨立式CAN控制器

CAN控制器嵌入到微控制器中;CAN控制器獨立于微機控制器;目前,發(fā)展趨勢是CAN接口、收/發(fā)器、微控制器集成到一個芯片上。成本低;微控制器對CAN控制器的讀寫時間比獨立CAN控制器要小;速度快;系統(tǒng)可靠性高;③集成式CAN控制器節(jié)點之間傳遞數(shù)據的通道。(串行傳遞)

單線制:光纜雙線制:兩條數(shù)據總線絞在一起的。

2、通信線路(數(shù)據總線)3、網絡為了實現(xiàn)信息共享,用通信線路把多個節(jié)點連在一起,形成一個有規(guī)則的網??偩€結構環(huán)狀結構星形結構等通信實體雙方控制信息交換規(guī)則的集合。

要實現(xiàn)車內ECU之間的通信,必須制定規(guī)則保證通信雙方能相互配合,即通信方法、通信時間、通信內容雙方同時遵守的一組規(guī)定和規(guī)則。4.通信協(xié)議5.總線速度1、波特率(每秒傳輸?shù)拇a元數(shù))2、比特率(每秒傳輸?shù)亩M制位數(shù))如果一個碼元只攜帶一個比特的信息,則波特率和比特率在數(shù)值上相等。在總線上某一時刻若有兩個節(jié)點同時發(fā)送數(shù)據,則這兩個數(shù)據將會在總線上發(fā)生“沖突”,為了避免沖突產生,就要有一個解決“爭用”總線的方法,以使各節(jié)點充分利用總線的信道空間和時間來傳送數(shù)據而不發(fā)生沖突,這正是介質訪問控制方式的管理機制。CSMA/CD是“載波偵聽多路訪問/沖突檢測”(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetect)的縮寫,是一種總線常見的訪問控制方式。6.總線介質訪問控制方式SAE將車載網絡劃分為A、B、C三個級別A級速率:1~10kb/s,主要應于電動門窗、座椅調節(jié)、燈光照明等控制。B級速率:10~100kb/s,主要應用于電子車輛信息中心、故障診斷、儀表顯示、安全氣囊等系統(tǒng)。C級速率:最高可達1Mkb/s,主要用于懸架控制、先進發(fā)動機控制、牽引控制、ABS等系統(tǒng)。二、車載網絡的分類(1)SAE:美國機動車工程師學會E類:面向乘員的安全系統(tǒng)通道A的零標記被通道B所掩蓋。MOST總線是由汽車工業(yè)協(xié)會在1999年制定的一種高速媒體總線,主要應用在車載(orjt)多媒體設備上,它為用戶提供了一種低成本的標準媒體接口。LIN和CAN控制器特性對比見表。儀表內的Gateway由于CAN-Komfort和CAN-Infotainment的比特周期較長(10s),所以在DSO內可以顯示一個比特。一種電子裝置。一、車載網絡系統(tǒng)的組成3:KanalA和KanalB的零線坐標置于等高。1、CAN驅動總線DSO故障圖分析不同版本的CAN可以通過網關取得互連。2、通信線路(數(shù)據總線)人們可能第一眼便猜測,該故障是由于斷損的CAN-Low引起的。(1)汽車電子電器數(shù)量過多J1708/J1587/J1922通道A的零標記被通道B所掩蓋。當為線路短路引起的短路,需要將CAN線組(CAN-High和CAN-Low)從線節(jié)點處依次拔取,同時注意DSO的圖形。通道B顯示CAN-Low.wasdevelopedbytheRobertBOSCHcompanyin1983asabussystemforcars.CAN-Low的電壓大約為0V.2、三個或更多控制單元組成的雙線式數(shù)據總線系統(tǒng)的檢測(CAN–ControllerAreaNetwork)A類:面向執(zhí)行器、傳感器的低速網絡B類:面向模塊間數(shù)據共享的中速網絡C類:面向多路、實時閉環(huán)的高速網絡D類:面向信息、多媒體系統(tǒng)的網絡E類:面向乘員的安全系統(tǒng)分類依據:功能和速率二、車載網絡的分類(2)車載網絡傳輸速度:典型的現(xiàn)代汽車車載網絡通道B顯示CAN-Low.5:KanalA的電壓/單位的設定。車身控制A類網絡總線結構圖2、CAN舒適和信息總線Controlunitfor4LVJ537局部連接網絡(LIN)TDMA和FTDMA網關:車上用了很多的總線和網絡,所以必須用一種有特殊功能的計算機達到信息共享和不產生協(xié)議間的沖突,實現(xiàn)無差錯數(shù)據傳輸,這種計算機就叫做網關。最初由Vienna技術大學制定網關:車上用了很多的總線和網絡,所以必須用一種有特殊功能的計算機達到信息共享和不產生協(xié)議間的沖突,實現(xiàn)無差錯數(shù)據傳輸,這種計算機就叫做網關。CAN-High線的電壓電位正常。A類網絡協(xié)議之LIN協(xié)議用功能06來結束輸出,關閉并再打開點火開關,打開點火開關10s后用VAGl552讀出剛接上的控制單元故障存儲器內的內容。當為線路短路引起的短路,需要將CAN線組(CAN-High和CAN-Low)從線節(jié)點處依次拔取,同時注意DSO的圖形。因為這幾種總線的傳輸速度是不同的,所以不能直接進行數(shù)據交換。雙線制:兩條數(shù)據總線絞在一起的。例如:傳感器損壞,其結果就是傳感器信號不能通過數(shù)據總線傳遞。由于汽車產品包括部件和整機,對價格和復雜性非常敏感,在汽車網絡系統(tǒng)低端使用LIN會顯現(xiàn)其必要性和優(yōu)越性。三、CAN總線系統(tǒng)的檢測波形分析第二部分典型總線系統(tǒng)分析電壓電位置于隱性電壓值(大約2.VehicleLAN(車載局域網)A類網絡的特點適用于對實時性要求不高的場合,主要應用于電動門窗、座椅調節(jié)、燈光照明等控制。位速率一般小于10Kbps;“bit”(比特)為網絡數(shù)據計量單位;

“bps”是“bitpersecond”(每秒傳輸數(shù)據)的簡寫,為網絡數(shù)據流量單位;“512Kbps”也就代表“512Kbit/秒”的數(shù)據流量;

“byte”為文件字節(jié)單位,1個byte=8個bit;名稱主要用戶主要應用場合注釋UARTGM多種場合正被逐步淘汰SinebusGMAudio/LIN許多廠商智能連接器和傳感器由LIN協(xié)會開發(fā)I2CRenaultHVAC極少使用CCDChryslerHVAC,Audio等正被逐步淘汰ACPFordAudio/BEANToyota車身控制/J1708/J1587/J1922T&B多種場合正被逐步淘汰現(xiàn)有A類網絡協(xié)議A類網絡協(xié)議之LIN協(xié)議提高汽車上分層、多路復用網絡的性能,降低汽車電子控制裝置開發(fā)、生產以及診斷服務的成本;2003年,全世界新生產的汽車平均每輛會有3~10個LIN節(jié)點。LIN目前仍處于發(fā)展階段,但已廣泛地被世界上的大多數(shù)汽車公司以及零配件廠商所接受,有望成為A類網絡的世界標準,即A類網的主流協(xié)議。車身控制A類網絡總線結構圖圖B類網絡的特點主要面向獨立模塊間的數(shù)據共享,適用于對實時性要求不高的場合,以減少冗余的電子部件;主要應用于車輛信息中心、故障診斷、儀表顯示等方面的控制。位速率一般在10~125Kbps;現(xiàn)有B類網絡協(xié)議名稱主要用戶應用場合注釋GMLAN(SWC)GM多種場合GM是唯一用戶ISO11898-3(Fault-TolCAN)歐洲多種場合也稱容錯CANJ2248GM,Ford,DC多種場合基于ISO11898VANRenault&PSA控制應用基于ISO11519-3J1850GM,Ford,Chrysler多種場合有VPM,PWM兩種調制方式ISO11898-3、VAN、J1850性能比較比較內容ISO11898-3VANSAEJ1850應用場合控制、診斷控制、診斷通用、診斷傳輸介質雙絞線雙絞線、扁平線單線雙絞線位編碼方式NRZManchesterVPWPWM介質訪問方式競爭競爭競爭位速率10K~1Mbps125Kbps10.4Kbps41.6Kbps數(shù)據長度0~8個字節(jié)28個字節(jié)0~8個字節(jié)節(jié)點成本中低低B類網絡的主流協(xié)議

過去十年間,CAN(ISO11898-3);SAEJ1850以及VAN(VehicleAreaNetwork)在車身網絡中得到了廣泛的應用。隨著汽車網絡技術的發(fā)展,目前及未來的B類網絡主流協(xié)議將是:CAN(ISO11898-3)中國CAN-Low的電壓大約為0V.SI(Byteflight)3:KanalA和KanalB的零線坐標置于等高。典型故障4CAN-Low對地短路波形“bit”(比特)為網絡數(shù)據計量單位;E類網絡協(xié)議及使用情況位速率可達1Mbps,X-By-Wire系統(tǒng)傳輸速率可達10Mbps以上;A類:面向執(zhí)行器、傳感器的低速網絡CANdatabusnetwork通道A的CAN-High顯示目前,C類網絡中廣泛應用于動力與傳動系統(tǒng)控制與通訊的協(xié)議標準為:ISO11898-2,未來應用于X-By-Wire系統(tǒng)的主要協(xié)議為:②通信線路、不同子網(拓撲結構)并且MOST總線具有故障檢測的協(xié)議,當總線上的主節(jié)點出現(xiàn)錯誤無法工作時,根據預先的設置,會有一個從節(jié)點自動承擔主節(jié)點的工作,保證網絡的運行穩(wěn)定。檢查數(shù)據總線是否斷路或對正極/地短路。6:觸發(fā)點的設定,它位于被測定信號的范圍內。4、不同版本通信協(xié)議的互聯(lián)典型故障1Can-Low與Can-high短路波形LIN–Bus里的通訊只能借助主控制器!一、車載網絡系統(tǒng)的組成C類網絡協(xié)議的特點主要面向高速、實時閉環(huán)控制的多路控制多路傳輸網;主要用于動力系統(tǒng)等對實時控制及可靠性要求較高的場合。位速率可達1Mbps,X-By-Wire系統(tǒng)傳輸速率可達10Mbps以上;C類網絡協(xié)議及應用情況名稱主要用戶應用場合注釋ISO11898-2(高速CAN)GM,歐洲實時控制場合TTPTM/CTTTech實時控制場合(X-By-Wire)最初由Vienna技術大學制定FlexRayBMW,Motorola,DaimlerChrysler實時控制場合(X-By-Wire)ISO11898-2、TTPTM/C、FlexRay性能比較比較內容ISO11898-2FlexRayTTPTM/C應用場合汽車,自動化領域,航空x-by-wire對實時性要求嚴格的系統(tǒng)(x-by-wire)消息傳輸異步異步或同步同步位編碼方式NRZNRZ頻率調制介質訪問方式CSMA/CRTDMA和FTDMATDMA最大波特率1Mbps10Mbps25Mbps每幀的數(shù)據字節(jié)0~80~2460~236X-by-Wire系統(tǒng)C類網絡協(xié)議的主流協(xié)議目前,C類網絡中廣泛應用于動力與傳動系統(tǒng)控制與通訊的協(xié)議標準為:ISO11898-2,未來應用于X-By-Wire系統(tǒng)的主要協(xié)議為:TTPTM/C(Time-TriggeredProtocol)FlexRayD類網絡協(xié)議的特點及分類該類網絡統(tǒng)稱智能數(shù)據總線(IntelligentDataBus)主要面向信息、多媒體系統(tǒng)等。

根據SAE分類:IDB-C(低速)、IDB-M(高速)和IDB-Wireless(無線通訊)。D類網絡協(xié)議的位速率在250Kbps~400Mbps之間。IDB-C:SAEJ2366IDB-M:D2B、MOST、IDB1394等IDB-Wireless:Bluetooth(藍牙)D類網絡協(xié)議的比較比較內容IDB-CD2BMOSTIDB-1394CopperOptical應用場合通訊娛樂數(shù)據流控制數(shù)據流控制數(shù)據流控制PC設備傳輸介質雙絞線雙絞線光纖光纖屏蔽雙絞線位編碼方式NRZPWMBiPhaseBiPhaseNRZ位速率250Kbps29.8Kbps12Mbps25Mbps98~393Mbps成本低中高高中在“B“時間點因為收到正確的信息,則所有控制單元都同時發(fā)送一個顯性的電壓電位,正因為如此,該比特的電位差要大一些。主要面向信息、多媒體系統(tǒng)等。相關控制單元可共用傳感器電控單元:微處理器,實現(xiàn)某種自動控制功能;舒適系統(tǒng)中央控制單元J393多種基于光纖傳導的媒體總線系統(tǒng),例如D2B總線,MOST總線,IDB1394總線等,這其中,最有可能成為汽車媒體總線標準的當屬MOST總線。典型故障2CAN-Low對地短路波形二、CAN雙線式總線系統(tǒng)的檢測方法(3)冗余度高成本增加5V之間,在CAN-Low信號為1.在該故障情況下,所有CAN-舒適或者CAN-信息變?yōu)閱尉€工作。通道A的零標記被通道B所掩蓋。當為線路短路引起的短路,需要將CAN線組(CAN-High和CAN-Low)從線節(jié)點處依次拔取,同時注意DSO的圖形。典型故障3CAN-Low對正極短路波形座椅占用識別(USA)并且MOST總線具有故障檢測的協(xié)議,當總線上的主節(jié)點出現(xiàn)錯誤無法工作時,根據預先的設置,會有一個從節(jié)點自動承擔主節(jié)點的工作,保證網絡的運行穩(wěn)定??偩€介質訪問控制方式通過插拔CAN-Antrieb總線上的控制單元可以判斷,是由于控制單元引起的短路還是由于CAN-high和CAN-Low線路連接引起的短路。網關:車上用了很多的總線和網絡,所以必須用一種有特殊功能的計算機達到信息共享和不產生協(xié)議間的沖突,實現(xiàn)無差錯數(shù)據傳輸,這種計算機就叫做網關。通道B顯示CAN-Low.(X-By-Wire)DatatelegramE類網絡協(xié)議及使用情況E類網絡主要面向乘員的安全系統(tǒng),應用于車輛被動安全性領域。名稱主要開發(fā)商注釋SafetyBusDelphiDelphi是唯一用戶BOTEBosch-Temic/PlanetPhilips/DSIMotorola/AMP/SI(Byteflight)BMW/Motorola也稱ISISE類網絡協(xié)議的比較比較內容SafetyBusPlanetByteflight應用場合氣囊氣囊氣囊傳輸介質雙線雙線雙線數(shù)據長度24~39位0~200字節(jié)介質訪問方式主/從主/從FTDMA最大波特率500Kbps20K~250Kbps10Mbps成本低低中不同版本的CAN可以通過網關取得互連。而網關就是具備不同網絡協(xié)議之間信息轉換能力的單片機。網關:車上用了很多的總線和網絡,所以必須用一種有特殊功能的計算機達到信息共享和不產生協(xié)議間的沖突,實現(xiàn)無差錯數(shù)據傳輸,這種計算機就叫做網關。4、不同版本通信協(xié)議的互聯(lián)

儀表內的Gateway自動變速箱控制單元J217舒適系統(tǒng)中央控制單元J393Controlunitfor4LVJ537儀表內的診斷接口J285空調控制單元E87DatatelegramGateway的作用是使所有連接在CAN總線上的控制單元實現(xiàn)數(shù)據交換

驅動總線

舒適總線和

顯示總線(信息娛樂總線).

因為這幾種總線的傳輸速度是不同的,所以不能直接進行數(shù)據交換。CAN數(shù)據總線網絡網關

第二部分典型總線系統(tǒng)分析一、CAN總線

CAN(ControlAreaNetwork)總線是德國Bosch公司從80年代初為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據通信協(xié)議,是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡。檢測時,先讀出控制單元內的故障碼。如圖所示,如果控制單元1與控制單元2和控制單元3之間無通信。ISO11898-2、TTPTM/C、FlexRay性能比較5:KanalA的電壓/單位的設定。該類網絡統(tǒng)稱智能數(shù)據總線(IntelligentDataBus)在“B“時間點接收到正確的信息內容,則接收控制單元用一個顯性的電壓電位給予答復。5:KanalA的電壓/單位的設定。X-by-Wire系統(tǒng)CAN-High對正極短路1:Kanal(通道)A測量CAN-High在車上網絡中,LIN處于低端,與CAN以及其他B級或C級網絡比較,它的傳輸速度低、結構簡單、價格低廉;并且MOST總線具有故障檢測的協(xié)議,當總線上的主節(jié)點出現(xiàn)錯誤無法工作時,根據預先的設置,會有一個從節(jié)點自動承擔主節(jié)點的工作,保證網絡的運行穩(wěn)定。(CAN–ControllerAreaNetwork)CAN-High線的隱性電壓也被降至0V.星形結構等目前國內MOST總線的相關設備研發(fā)和技術的研究基本上都處在剛剛起步階段,國內也沒有具有自主知識產權的MOST總線設備或開發(fā)平臺,這些設備基本上依賴進口,其核心技術掌握在國外二、車載網絡的分類(1)檢測時,先讀出控制單元內的故障碼。當故障存儲記錄“舒適總線故障“時,用DSO進行檢測是必要的,可以確定故障點的位置以及故障引發(fā)的原因,例如:線路短路。在該故障情況下,所有CAN-舒適或者CAN-信息變?yōu)閱尉€工作。②通信線路、不同子網(拓撲結構)SSP40ControllerAreaNetworkwasdevelopedbytheRobertBOSCHcompanyin

1983asabussystemforcars.CAN總線網絡控制單元數(shù)據交換CAN總線的特點傳輸速度快

相關控制單元可共用傳感器

更少的線束、更小的控制單元,節(jié)省了空間CANdatabusnetwork(CAN–ControllerAreaNetwork)兩根數(shù)據線纏繞可防止電磁干擾CAN總線(舉例AudiA42001>)CAN–驅動 500kBaudCAN–舒適 100kBaudCAN–信息娛樂100kBaud三條數(shù)據總線CAN數(shù)據總線網絡

連接部件驅動CANbus舒適CANbus顯示(信息娛樂)CANbus發(fā)動機控制單元自動變速器控制單元ESP控制單元安全氣囊控制單元氧傳感器(美國)轉向角度傳感器轉向柱電氣控制單元多功能方向盤控制單元汽車電氣控制單元座椅調節(jié)控制單元停車輔助控制單元掛車識別控制單元空調控制單元駐車加熱控制單元輪胎壓力監(jiān)控控制單元舒適系統(tǒng)中央控制單元語音輸入控制單元卡片閱讀器遠程通訊、電話控制單元車載電話控制單元收音機導航系統(tǒng)控制單元導航、電視等導航系統(tǒng)接口二、LIN總線局部連接網絡LIN(LocalInterconnectNetwork)是一個汽車底層網絡協(xié)議。其目的是給出一個價格低廉、性能可靠的低速網,在汽車網絡層次結構中作為低端網絡的通用協(xié)議,并逐漸取代目前各種各樣的低端總線系統(tǒng)。典型的LIN總線主要應用在汽車的車門、座椅、空調、照明燈等。LIN可以使那些機械元件,如智能傳感器、制動器或光敏器件得到較廣泛的使用。這些元件可以很容易地連接到汽車網絡中,并且維護和服務十分方便。用LIN實現(xiàn)的系統(tǒng)中,通常用數(shù)字信號量替換模擬信號量,這樣將使總線性能優(yōu)化。局部連接網絡(LIN)CAN–驅動LIN新鮮空氣鼓風機輪胎氣壓監(jiān)控ILM-司機側輪胎氣壓監(jiān)控天線空調輪胎氣壓監(jiān)控天線腳坑輔助加熱轉向柱開關模塊多功能方向盤PTC-加熱LIN-空調LIN-輪胎壓力控制(high-Variante)雨刮控制安全氣囊座椅占用識別(USA)ILM-后LIN-安全氣囊防盜裝置喇叭內部監(jiān)控LIN-防盜報警裝置CAN–舒適主控制器控制總線和協(xié)議控制,哪些信息在哪個時間通過總線被發(fā)送把LIN-BUS和CAN-BUS連接起來 承擔完整的故障處理及診斷從控制器最多16個從控制器接收或傳送與主控制器的查詢或指定有關的數(shù)據LIN–Bus里的通訊只能借助主控制器!LIN-Bus數(shù)據總線:主從控制器原理LIN和CAN的比較在車上網絡中,LIN處于低端,與CAN以及其他B級或C級網絡比較,它的傳輸速度低、結構簡單、價格低廉;在汽車上,與這些網絡是互補的關系。由于汽車產品包括部件和整機,對價格和復雜性非常敏感,在汽車網絡系統(tǒng)低端使用LIN會顯現(xiàn)其必要性和優(yōu)越性。LIN和CAN協(xié)議主要特性的對比見表。LIN和CAN的比較LIN和CAN控制器特性對比見表。二、MOST總線

MOST總線是由汽車工業(yè)協(xié)會在1999年制定的一種高速媒體總線,主要應用在車載(orjt)多媒體設備上,它為用戶提供了一種低成本的標準媒體接口。MOST總線是一種以光纖作為物理載體的環(huán)形總線,它能夠傳輸最高達25Mbit/S的數(shù)據流。具備MOST總線接口的設備可以方便的掛接到總線上或從總線上去除。由于它是以光纖為載體的總線系統(tǒng),所以它大大的提高了車載設備的信號傳輸質量,并且大大減輕了車內線束的質量負擔。多種基于光纖傳導的媒體總線系統(tǒng),例如D2B總線,MOST總線,IDB1394總線等,這其中,最有可能成為汽車媒體總線標準的當屬MOST總線。媒體系統(tǒng)數(shù)據交換總線-MOSTK-Box(Radio,Sprachdialog-system帶DVD的導航MOST網關電話/緊急呼叫數(shù)字音響廣播(DAB)通訊盒(收音機,語音操作系統(tǒng)電視調諧器CD-轉換器帶CD的導航主單元特征 傳輸率21.2MB

光纖傳輸 實現(xiàn)聲音和圖象數(shù)據的傳輸 環(huán)形結構 點火開關關斷后要求-環(huán)路斷路影響所有功能-在環(huán)斷路診斷和衰減儀的幫助下進行故障查找數(shù)字音響處理要按照實際的環(huán)路描述MOST總線上設備的連接方式MOST總線有以下特點1、高速網絡。MOST總線最高時能夠傳輸高達25Mbit/S的同步/非同步信號,這個速度能夠滿足大多數(shù)媒體設備的要求。2、抗干擾。MOST總線采用光纖作為物理介質,這就大大的降低了傳輸時受到的其他電氣設備電磁干擾從而大大提高了信號的信噪比。3、更輕的質量。MOST總線的物理結構決定了掛在MOST總線上的設備間通信不需要再增加其他連接方式,所有的設備都通過光纖連接,大大的減輕了傳輸介質的質量。4、更大的靈活性。MOST總線的邏輯特性決定了總線上只有一個主節(jié)點,其他節(jié)點可以根據情況靈活的掛接或去除,所有的從節(jié)點在享用總線的地位上是平等的。并且MOST總線具有故障檢測的協(xié)議,當總線上的主節(jié)點出現(xiàn)錯誤無法工作時,根據預先的設置,會有一個從節(jié)點自動承擔主節(jié)點的工作,保證網絡的運行穩(wěn)定。

5、能夠適應多種數(shù)據。在MOST總線上,傳輸音、視頻流同步數(shù)據,也可傳輸基于其他數(shù)據傳輸協(xié)議的非同步數(shù)據??偩€上每一楨MOST數(shù)據可以根據設定,承載同步數(shù)據、非同步數(shù)據以及針對設備的控制數(shù)據。這一個特點決定了可以將導航設備等非流媒體設備與車載DVD這類流媒體掛接在一條總線上,并且互相工作不會發(fā)生沖突。MOST總線有以下特點6、豐富的外部設備供應。由于MOST總線目前已經廣泛使用在汽車工業(yè)中,目前已有包括BMW、Audi、VW、DaimlerChrysler等知名汽車制造商加入了MOST陣營,另外在IC設備上OASIS以及AnalogDevices等多家IC設計制造公司都已經開始生產了MOST設備,隨著MOST總線標準化進程的加快,將有更多的廠商加入這一陣營。MOST總線有以下特點如圖所示,如果控制單元1與控制單元2和控制單元3之間無通信。E類網絡主要面向乘員的安全系統(tǒng),應用于車輛被動安全性領域。A級速率:1~10kb/s,主要應于電動門窗、座椅調節(jié)、燈光照明等控制。為了實現(xiàn)信息共享,用通信線路把多個節(jié)點連在一起,形成一個有規(guī)則的網。例如:傳感器損壞,其結果就是傳感器信號不能通過數(shù)據總線傳遞。通過插拔CAN-Antrieb總線上的控制單元可以判斷,是由于控制單元引起的短路還是由于CAN-high和CAN-Low線路連接引起的短路。電控單元:微處理器,實現(xiàn)某種自動控制功能;5:KanalA的電壓/單位的設定。(X-By-Wire)通道A的零標記被通道B所掩蓋。典型故障4CAN-Low對地短路波形“512Kbps”也就代表“512Kbit/秒”的數(shù)據流量;排除所有功能故障后,如果控制單元間數(shù)據傳遞仍不正常,檢查數(shù)據總線系統(tǒng)。通道B顯示CAN-Low.4、不同版本通信協(xié)議的互聯(lián)汽車,自動化領域,航空通道A電壓/單位的設定:該電壓單位值應被選取,如此DSO的顯示可被較好地利用。主要面向獨立模塊間的數(shù)據共享,適用于對實時性要求不高的場合,以減少冗余的電子部件;CAN–舒適 100kBaudCAN–舒適 100kBaud2、CAN舒適和信息總線1:Kanal(通道)A測量CAN-HighMOST總線的現(xiàn)狀多種基于光纖傳導的媒體總線系統(tǒng),例如D2B總線,MOST總線,IDB1394總線等,最有可能成為汽車媒體總線標準的當屬MOST總線。目前世界上已有多款高檔轎車應用了MOST總線技術,在國內也有汽車廠商開始采用這種技術,例如一汽—大眾量產的AudiA6車上已經采用了MOST總線技術,寶馬、奔馳的高檔車。目前國內MOST總線的相關設備研發(fā)和技術的研究基本上都處在剛剛起步階段,國內也沒有具有自主知識產權的MOST總線設備或開發(fā)平臺,這些設備基本上依賴進口,其核心技術掌握在國外第三部分總線系統(tǒng)的故障診斷一、CANBUS多路信息傳輸系統(tǒng)故障

1、汽車電源系統(tǒng)故障引起的多路信息傳輸系統(tǒng)故障。汽車多路信息傳輸系統(tǒng)的核心部分是含有IC通信芯片的ECM,它的正常工作電壓一般在10.5—14.5v范圍內。如果提供的電壓低于該值就會造成一些對工作電壓要求高的電控模塊出現(xiàn)停止工作,從而使整個多路信息傳輸系統(tǒng)無法通信。

節(jié)點是多路信息傳輸中的電控模塊,節(jié)點故障就是電控模塊故障,它包括軟件故障即傳輸協(xié)議或軟件程序有缺陷或沖突,硬件故障一般是由于通信芯片或集成電路故障造成多路信息傳輸系統(tǒng)無法工作。2、節(jié)點故障

多路信息傳輸系統(tǒng)的鏈路(通信線路)出現(xiàn)故障時,如通信線路短路、斷路以及線路物理性質引起的通信信號衰減或失真,都會引起多個電控單元無法工作或電控系統(tǒng)錯誤動作。判定是否為鏈路故障時,一般采用示波儀或汽車專用光纖診斷儀來觀察通信數(shù)據信號是否與標準通信數(shù)據信號相符。

3、鏈路故障在檢查數(shù)據總線系統(tǒng)前,須保證所有與數(shù)據總線相連的控制單元無功能故障。功能故障指不會直接影響數(shù)據總線系統(tǒng),但會影響某一系統(tǒng)的功能流程的故障。例如:傳感器損壞,其結果就是傳感器信號不能通過數(shù)據總線傳遞。這種功能故障對數(shù)據總線系統(tǒng)有間接影響。這會影響需要該傳感器信號的控制單元的通信。如存在功能故障,先排除該故障。記下該故障并消除所有控制單元的故障碼。排除所有功能故障后,如果控制單元間數(shù)據傳遞仍不正常,檢查數(shù)據總線系統(tǒng)。檢查數(shù)據總線系統(tǒng)故障時,須區(qū)分兩種可能的情況。二、

CAN雙線式總線系統(tǒng)的檢測方法檢測時,關閉點火開關,斷開兩個控制單元(圖示)。檢查數(shù)據總線是否斷路或對正極/地短路。如果數(shù)據總線無故障,更換較易拆下(或較便宜)的—個控制單元試一下。如果數(shù)據總線系統(tǒng)仍不能正常工作,更換另一個控制單元。1、兩個控制單元組成的雙線式數(shù)據系統(tǒng)的檢測檢測時,先讀出控制單元內的故障碼。如圖所示,如果控制單元1與控制單元2和控制單元3之間無通信。關閉點火開關,斷開與總線相連的控制單元,檢查數(shù)據總線是否斷路。如果總線無故障,更換控制單元1。如果所有控制單元均不能發(fā)送和接收信號(故障存儲器存儲“硬件故障”)則關閉點火開關,斷開與數(shù)據總線相連的控制單元,檢測數(shù)據總線是否對正極/地短路。2、三個或更多控制單元組成的雙線式數(shù)據總線系統(tǒng)的檢測如果數(shù)據總線上查不出引起硬件損壞的原因,檢查是否某一控制單元引起該故障。斷開所有通過CAN數(shù)據總線傳遞數(shù)據的控制單元,關閉點火開關,接上其中一個控制單元,連接VAGl551或VAGl552,打開點火開關,清除剛接上的控制單元的故障碼。用功能06來結束輸出,關閉并再打開點火開關,打開點火開關10s后用VAGl552讀出剛接上的控制單元故障存儲器內的內容。如顯示“硬件損壞”.則更換剛接上的控制單元;如未顯示“硬件損壞”,接上下一個控制單元,重復上述過程。

1、CAN驅動總線三、

CAN總線系統(tǒng)的檢測波形分析DSO兩通道檢驗CAN驅動總線的電壓DSO2DSO1兩通道工作情況下DSO的連線DSO的設置說明312754681:Kanal(通道)A測量CAN-High2:Kanal(通道)B測量CAN-Low3:KanalA和KanalB的零線坐標置于等高。(黃色的零標記被綠色的零標記所遮蓋)。在同一零坐標線下對電壓值進行分析更為簡便。4:KanalB的電壓/單位的設定。在0.5V/單位值的設定下,DSO的顯示被較好地利用。這便于電壓值的讀取。5:KanalA的電壓/單位的設定。在0.5V/單位值的設定下,DSO的顯示被較好地利用。這便于電壓值的讀取。6:觸發(fā)點的設定,它位于被測定信號的范圍內。在CAN-high信號為2.5至3.5V之間,在CAN-Low信號為1.5至2.5V之間.7:時間單位值應盡可能選擇得小一些,最小的時間單位值為0.02ms/單位。DSO沒有更小的時間單位,為此要顯示單一比特(2s在CAN-Antrieb)是不可能的。8:顯示為一條信息。

DSO的設置說明這兩種總線的數(shù)據傳遞電壓和速率相同,而且可以單線工作。DSO可以對CAN-舒適和信息總線進行測量,例如:利用測試盒連接中央舒適電器控制單元。2、CAN舒適和信息總線DSO的設置說明6342512、三個或更多控制單元組成的雙線式數(shù)據總線系統(tǒng)的檢測②通信線路、不同子網(拓撲結構)關閉點火開關,斷開與總線相連的控制單元,檢查數(shù)據總線是否斷路。1、兩個控制單元組成的雙線式數(shù)據系統(tǒng)的檢測典型的現(xiàn)代汽車車載網絡1、CAN驅動總線DSO故障圖分析CAN-High線的電壓電位正常。因為這幾種總線的傳輸速度是不同的,所以不能直接進行數(shù)據交換。①各種控制模塊、網關、智能傳感器SI(Byteflight)由于它是以光纖為載體的總線系統(tǒng),所以它大大的提高了車載設備的信號傳輸質量,并且大大減輕了車內線束的質量負擔。圖2網絡信息傳輸:所有信息都通過兩根數(shù)據線進行交換5V/單位值的設定下,DSO的顯示被較好地利用。2、CAN舒適和信息總線1、車載網絡應用的目地

解決由于汽車上大量應用電子裝置帶來的問題通道B顯示CAN-Low.典型故障4CAN-Low對地短路波形通道A的零標記被通道B所掩蓋。顯示(信息娛樂)CANbus2、三個或更多控制單元組成的雙線式數(shù)據總線系統(tǒng)的檢測1. 通道A和通道B的零坐標線等高。通道A的零標記被通道B所掩蓋。在讀取數(shù)值時,可以將零線相互分開。(見下頁)2. 通道A顯示CAN-High3.通道A電壓/單位的設定:該電壓單位值應被選取,如此DSO的顯示可被較好地利用。這便于電壓值的讀取。4. 通道B顯示CAN-Low.5. 通道B電壓單位值的設定應與通道A相符。這便于電壓電位的比較分析。6. 時間單位值應盡可能選取得小。由于CAN-Komfort和CAN-Infotainment的比特周期較長(10s),所以在DSO內可以顯示一個比特。DSO的設置說明DSO的設置說明3456721812341. 通道B的CAN-Low顯示2. 通道A的CAN-High顯示3. 通道B的零線4. CAN-Low的顯性電壓向下沒有達到零線坐標5.CAN-Low的隱形電壓.在總線部工作的狀態(tài)下,5V的隱形電壓電位切換到0V.6. 通道A的零線坐標和CAN-High的隱性電壓電位。7. CAN-High的顯性電壓電位8. 一個比特的顯示(10s比特時間).DSO的設置說明

1、CAN驅動總線DSO故障圖分析四、CAN總線系統(tǒng)的故障診斷案例記錄可用DSO測量的故障類型CAN-High與CAN-Low短路CAN-High對正極短路CAN-High對地短路CAN-Low對地短路CAN-Low對正極短路CAN-High斷路CAN-Low斷路73典型故障1Can-Low與Can-high短路典型故障1Can-Low與Can-high短路波形CAN-High與CAN-Low短路.電壓電位置于隱性電壓值(大約2.5V)。通過插拔CAN-Antrieb總線上的控制單元可以判斷,是由于控制單元引起的短路還是由于CAN-high和CAN-Low線路連接引起的短路。當為線路短路引起的短路,需要將CAN線組(CAN-High和CAN-Low)從線節(jié)點處依次拔取,同時注意DSO的圖形。當故障線組被取下后,DSO的圖形恢復正常。典型故障2CAN-high對正極短路波形CAN-high對正極短路:CAN-high線的電壓電位被置于12V.CAN-Low線的隱性電壓被置于大約12V.這是由于在控制單元的收發(fā)器內的CAN-high和CAN-Low的內部錯接引起的。該故障的判斷方法與故障1相同。典型故障3CAN-high對地短路波形CAN-high對地短路:CAN-High的電壓位于0V.CAN-Low的電壓也位于0V.可是在CAN-Low線上還能夠看到一小部分的電壓變化。該故障的判斷方法與故障1相同。典型故障4CAN-Low對地短路波形CAN-Low對地短路:CAN-Low的電壓大約為0V.CAN-High線的隱性電壓也被降至0V.

該故障的判斷方法與故障1相同。

2、CAN舒適和信息總線DSO故障圖分析當故障存儲記錄“舒適總線故障“時,用DSO進行檢測是必要的,可以確定故障點的位置以及故障引發(fā)的原因,例如:線路短路。此外CAN-舒適和CAN-信息具有單線工作能力。這意味著,在故障存儲記錄中有“舒適總線單線工作“故障時,可以用DSO進行檢測,確定兩條CAN總線中哪一條有故障。典型故障1CAN-high對地短路波形CAN-High對地短路:CAN-High的電壓置于0V.CAN-Low的電壓電位正常。在該故障情況下,所有CAN-Komfort或者CAN-Infotainment變?yōu)閱尉€工作。人們可能第一眼便猜測,該故障是由于斷損的CAN-High引起的。典型故障2CAN-Low對地短路波形CAN-Low對地短路:CAN-Low的電壓置于0V.CAN-High的電壓電位正常。在該故障情況下,所有CAN-舒適或者CAN-信息變?yōu)閱尉€工作。人們可能第一眼便猜測,該故障是由于斷損的CAN-Low引起的。典型故障3CAN-Low對正極短路波形CAN-Low對正極短路:CAN-Low線的電壓電位大約為12V或者蓄電池電壓。CAN-High線的電壓電位正常。在該故障情況下,所有CAN-舒適或者CAN-信息變?yōu)閱尉€工作。典型故障4CAN-Low線斷路波形CAN-Low線斷路:CAN-High線電壓電位正常。在CAN-Low線上為5V的隱性電壓電

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