任務(wù)3 車載局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)認(rèn)知與檢修課件講解

任務(wù)3車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)認(rèn)知與檢修項(xiàng)目五

新能源汽車其他輔助系統(tǒng)建議課時(shí)：1課時(shí)一輛比亞迪E6純電動(dòng)汽車，采用診斷儀器讀取故障碼，發(fā)現(xiàn)儀器不能與車輛所有的控制模塊通信，你知道問題出在哪里嗎？1.能夠描述汽車CANBUS系統(tǒng)的作用、組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理；2.能夠描述常見車型汽車CANBUS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；3.能夠描述車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障特點(diǎn)和檢修方法。1.能進(jìn)行診斷座CAN終端電阻進(jìn)行測(cè)量汽車CANBUS總線系統(tǒng)組成汽車CANBUS總線系統(tǒng)概述工作準(zhǔn)備實(shí)施步驟汽車CANBUS總線系統(tǒng)工作原理LIN總線系統(tǒng)1.汽車CANBUS總線系統(tǒng)概述隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)汽車各方面的性能要求也越來(lái)越高。人們?cè)谧非筌囕v動(dòng)力性和操控性能的同時(shí)、對(duì)舒適性和安全性能也提出了更高的要求。20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著集成電路在汽車上的廣泛應(yīng)用，汽車上的電子控制系統(tǒng)越來(lái)越多，例如電子燃油噴射裝置、防抱死制動(dòng)裝置（ABS）、安全氣囊裝置、電動(dòng)門窗裝置、主動(dòng)懸架等。各種電子控制系統(tǒng)的導(dǎo)入和應(yīng)用使汽車的各項(xiàng)功能更加完善，控制更加精確和靈活，智能化程度也不斷提升。然而，功能的日益增加和完善使車載電子控制模塊的數(shù)量以驚人的速度增加。與此同時(shí)，各電子控制模塊之間的數(shù)據(jù)交換也隨之增加。2.汽車CANBUS總線系統(tǒng)組成如圖所示，CANBUS數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)主要由控制器、收發(fā)器、終端電阻和傳輸線等組成。除數(shù)據(jù)傳輸線外，其他元件都置于控制單元內(nèi)部。CANBUS數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)圖終端電阻是一個(gè)電阻器，每個(gè)電阻值為120Ω，其作用是防止信號(hào)在傳輸過程中因回波反射造成對(duì)信號(hào)的疊加，從而使信號(hào)產(chǎn)生失真，影響數(shù)據(jù)的正常傳輸。數(shù)據(jù)傳輸線車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)連接原理，如圖車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)連接原理圖3.汽車CANBUS總線系統(tǒng)工作原理（1）CANBUS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)原理網(wǎng)絡(luò)連接形式圖（2）CANBUS系統(tǒng)的信息交換各個(gè)控制單元之間進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)稱為信息，每個(gè)控制單元均可發(fā)送和接收信息。信息交換是按照順序來(lái)連續(xù)完成的。1）信息的表示方法2）信息交換的基本原理為了易于說明信息交換過程，下面以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息為例并以一條CAN導(dǎo)線來(lái)講述信息交換的基本原理，如圖信息交換原理圖3）收發(fā)器4）CAN構(gòu)件CAN構(gòu)件用于數(shù)據(jù)交換，分為兩個(gè)區(qū)：一個(gè)是接收區(qū)，一個(gè)是發(fā)送區(qū)。通過接收郵箱或發(fā)送郵箱與控制單元相連，該構(gòu)件一般集成在控制單元的微處理器芯片內(nèi)。收發(fā)器內(nèi)部示意圖5）網(wǎng)關(guān)如圖所示，由于不同區(qū)域CANBUS總線的速率和識(shí)別代號(hào)不同，因此某一信號(hào)要從一個(gè)總線進(jìn)入到另一個(gè)總線區(qū)域，必須把此信號(hào)的速率和識(shí)別代號(hào)進(jìn)行改變，能夠讓另一個(gè)系統(tǒng)接受，這個(gè)任務(wù)由網(wǎng)關(guān)（Gateway）來(lái)完成。網(wǎng)關(guān)4.CANBUS系統(tǒng)的信息傳輸過程下面以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息接收、傳遞和顯示為例，分析轉(zhuǎn)速信息從接收到在轉(zhuǎn)速表上顯示的一個(gè)完整信息交換過程，從中可以反映出數(shù)據(jù)傳遞的時(shí)間順序以及CAN構(gòu)件與控制單元之間的配合關(guān)系（1）CAN信息的結(jié)構(gòu)原理如圖所示，CANBUS所傳遞的每個(gè)完整信息分別由開始域、狀態(tài)域、控制域、數(shù)據(jù)域、安全域、檢驗(yàn)域和結(jié)束域所構(gòu)成。信息結(jié)構(gòu)圖1）開始域2）狀態(tài)域3）控制域4）數(shù)據(jù)域5）安全域6）檢驗(yàn)域7）結(jié)束域（2）CAN總線的標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議1）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)由使用的電子語(yǔ)言來(lái)識(shí)別?？刂颇K必須“使用和解讀”相同的電子語(yǔ)言，這種電子語(yǔ)言稱為協(xié)議。2）網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)目前存在多種汽車網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，其側(cè)重的功能有所不同。為方便研究和設(shè)計(jì)應(yīng)用，SAE車輛網(wǎng)絡(luò)委員會(huì)將汽車數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)劃分為A、B、C三類。（3）數(shù)據(jù)傳輸過程1）發(fā)送過程如圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的傳感器接收到轉(zhuǎn)速值。發(fā)送過程（4）CANBUS系統(tǒng)信息傳輸?shù)膬?yōu)先權(quán)判定如果多個(gè)控制單元同時(shí)向總線發(fā)送信息，那么數(shù)據(jù)總線上必然會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。為了避免發(fā)生這種情況，CAN總線是通過識(shí)別各個(gè)控制單元發(fā)送信息時(shí)的標(biāo)識(shí)符來(lái)判定信息傳輸順序的。1）信息傳輸順序原則2）數(shù)據(jù)傳遞的優(yōu)先權(quán)判定方法（5）CANBUS系統(tǒng)信息傳輸波形如圖所示為CAN數(shù)據(jù)總線信息傳輸信號(hào)波形。CANBUS信息傳輸波形圖5.新能源汽車CAN總線系統(tǒng)（1）比亞迪E6車身CAN總線系統(tǒng)比亞迪E6車身CAN網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)采用多路傳輸?shù)募夹g(shù)原理。多路傳輸系統(tǒng)是多個(gè)模塊完成某一特定功能的電路或裝置，可以在同一通道或線路上同時(shí)傳輸多條信息。如圖是比亞迪專用的數(shù)據(jù)總線比亞迪專用數(shù)據(jù)總線（2）榮威E50CAN總線系統(tǒng)榮威E50采用智能整車控制系統(tǒng)。如圖榮威VCU智能整車控制器6.車載局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障特點(diǎn)和檢修方法（1）故障診斷工具進(jìn)行車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的檢修，需要以下診斷工具：1）診斷設(shè)備能進(jìn)行CAN數(shù)據(jù)總線故障檢測(cè)的診斷儀器（含原廠儀器、通用型儀器）。2）檢測(cè)設(shè)備汽車專用電表、示波器等。3）技術(shù)資料相關(guān)車型車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、線路圖。（2）車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的故障種類和故障部位1）全部控制單元不能和診斷儀器通信故障可能部位：診斷接頭、BUS線、網(wǎng)關(guān)。2）部分或某個(gè)控制單元不能和診斷儀器通信故障可能部位：診斷接頭、BUS線、控制單元。3）控制單元記憶系統(tǒng)相關(guān)的故障碼故障可能部位：BUS線、控制單元。4）采用CAN系統(tǒng)控制的功能故障故障可能部位：BUS線、控制單元、相關(guān)元件。（3）車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的故障現(xiàn)象1）斷路或短路的故障斷路：總線上無(wú)電壓。對(duì)正極短路：總線上無(wú)電壓變化，總線電壓U=U蓄電池。對(duì)地短路：總線上無(wú)電壓變化，總線電壓U=0V。2）控制單元的故障干擾總線系統(tǒng)的控制單元：該故障原因可能由于軟件引起。癥狀：由電碼干擾而導(dǎo)致的功能無(wú)法執(zhí)行或功能異常。（4）總線的維修如圖所示，拆開在損壞點(diǎn)處的纏繞線，對(duì)損壞點(diǎn)處進(jìn)行維修。在維修時(shí)需注意：為了屏蔽干擾，盡可能少拆解纏繞節(jié)，并且維修點(diǎn)之間的距離應(yīng)保持至少100mm?？偩€的維修常規(guī)實(shí)訓(xùn)著裝萬(wàn)用表帶車載互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整車或示教板組合拆裝工具1.CAN系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理認(rèn)知利用實(shí)訓(xùn)室車載局域網(wǎng)絡(luò)的示教板，認(rèn)識(shí)CAN系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，描述其控制原理。2.CAN系統(tǒng)終端電阻的測(cè)量 （1）找到診斷插頭H和L的端子如圖所示，查看診斷座H和L的端子序號(hào)（6號(hào)端子為H，14號(hào)端子為L(zhǎng)）。（2）點(diǎn)火開關(guān)置于ON擋。（3）萬(wàn)用表調(diào)至電阻擋200Ω。（4）如圖所示，兩表筆分別連接高低CAN端子（6和14號(hào)端子），測(cè)量CAN終端電阻，標(biāo)準(zhǔn)值為60Ω左右。找到診斷插頭高低CAN端子測(cè)量CAN總線電阻1.LIN總線系統(tǒng)LIN總線系統(tǒng)主要由LIN主控制單元、LIN從屬控制單元以及CAN數(shù)據(jù)線所組成。如圖LIN總線系統(tǒng)組成與CAN數(shù)據(jù)總線連按的LIN主控制單元具有以下功能：（1）監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)傳送率。（2）軟件中包含有一個(gè)傳送周期，傳送周期規(guī)定了何時(shí)和以何種頻度把信息傳送到LIN數(shù)據(jù)總線。（3）執(zhí)行本地LIN總線系統(tǒng)中LIN控制單元和CAN數(shù)據(jù)總線之間的換算功能。因此，它是LIN總線系統(tǒng)中唯一與CAN數(shù)據(jù)總線連接的控制單元。（4）對(duì)已連接的LIN從屬控制單元進(jìn)行。2.MOST總線系統(tǒng)1）MOST總線系統(tǒng)的組成MOST總線控制單元主要由光導(dǎo)纖維、光導(dǎo)插頭、內(nèi)部供電裝置、電氣插頭、專用部件、標(biāo)準(zhǔn)微型控制器、MOST發(fā)射接收機(jī)、發(fā)射接收機(jī)、光導(dǎo)纖維發(fā)射機(jī)等部件構(gòu)成。如圖MOST總線控制單元結(jié)構(gòu)2）MOST總線系統(tǒng)的工作原理光導(dǎo)纖維是MOST系統(tǒng)的傳輸媒介，由幾層材料組合而成。由于光信號(hào)在光導(dǎo)纖維內(nèi)進(jìn)行的是全反射，要求光纖走向盡量接近直線。但在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，光纖與車輛線束一起布置，不彎曲是不可能的。如圖光信號(hào)傳輸示意圖（1）數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)主要由_________、_________、_________和傳輸線等組成。（2）_________用于在CANBUS系統(tǒng)自診斷時(shí)連接。（3）CANBUS所傳遞的每個(gè)完整信息分別由_________、_________、控制域、_________、_________、_________和結(jié)束域所構(gòu)成。（4）網(wǎng)絡(luò)連接的形式一般有五種，分別為_________、_________、_________、總線連接以及串行連接。（5）數(shù)據(jù)傳輸能以較快的速度進(jìn)行，最快速度達(dá)到_________。（1）車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線一定為2條。

（）（2）終端電阻越大越好。

（）（3）K線用于在CANBUS系統(tǒng)自診斷時(shí)連接檢測(cè)儀。（）（4）CANBUS所傳遞的每個(gè)完整信息二進(jìn)制編碼來(lái)表示的。（）（5）網(wǎng)關(guān)作用是把信號(hào)的速率和識(shí)別代號(hào)進(jìn)行改變，能夠讓另一個(gè)系統(tǒng)接受。（）（1）總線的維修拆開在損壞點(diǎn)處的纏繞線，對(duì)損壞點(diǎn)處進(jìn)行維修。在維修時(shí)需注意：為了屏蔽干擾，盡可能少拆解纏繞節(jié)，并且維修點(diǎn)之間的距離應(yīng)保持至少（）。A.20mmB.40mmC.80mmD.100mm（2）光導(dǎo)纖維的特殊結(jié)構(gòu)能保證光信號(hào)在一定彎曲度內(nèi)的全反射，但光纖彎曲部位的彎曲半徑必須大于（），否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息的正常傳遞。A.25mmB.40mmC.80mmD.100mm（3）一般與汽車安全相關(guān)的總線系統(tǒng)屬于（）總線標(biāo)準(zhǔn)。A.A類B.B類C.C類D.D類（4）用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的內(nèi)容，判定數(shù)據(jù)中的優(yōu)先權(quán)是CANBUS所傳遞的每個(gè)完整信息中的（）。A.開始域B.狀態(tài)