1、模块八 发动机电控系统新技术 熟悉汽车车载网络系统的类型。 了解 CAN 的工作原理。 会检修车载网络系统 (CAN 总线 )故障。课题一 车载网络系统模块八 发动机电控系统新技术如图 811 所示为汽车电缆布置 ,线路异常复杂。现代汽车采用多个电子控制系统 ,如图 812 所示。每一个子系统都由电子控制单元、传感器、执行器、数据传输线路组成。各子系统的电控单元要进行信息交流 ,并经过复杂的控制运算、发出控制指令 , 如果通过简单地连接 , 会导致电控单元针脚增加、电气系统线路复杂、故障率高、维修难度大。同一个信号 , 需要多个传感器送到不同的系统 , 这样必然需要庞大的布线。这个问题是如何解
2、决的呢 ?图 811 汽车电缆模块八 发动机电控系统新技术模块八 发动机电控系统新技术一、汽车车载网络系统概述1.汽车车载网络系统专用名词(1)多路传输 :同一通道或线路上同时传输多条信息 ,数据依次传输 ,但速度非常快 ,几乎是同时传输的 ,称为分时多路传输。(2)局域网 :是在一个有限区域内连接的计算机网络 ,通过这个网络实现系统内的资源共享和信息通信 ,简称局域网。汽车车载网络系统就是局域网。(3)数据总线 :电子控制单元之间运行数据的通道 ,即所谓的信息高速公路 ;为了抗电子干扰 ,CAN 数据总线制成双绞线形式。汽车的数据总线传输的信号可以被多个系统共享 ,从而最大限度地提高系统整体
3、效率 ,充分利用有限的车内布置空间和电器线路资源 ,提升了汽车的智能化程度。(4)模块与节点 :模块是一种电子装置 ,在计算机多路传输系统中的控制单元模块被称为节点。(5)局域网拓扑结构 :所谓拓扑结构就是网络的物理连接方式。(6)链路 :指网络信息传输的媒体 ,分为有线和无线两种类型 ,目前车上使用的大多数都是有线网络 ,通常用于局域网的传输媒体有双绞线、同轴电缆、光纤。(7)数据帧 :为了可靠地传输数据 ,通常将原始数据分割成一定长度的数据单元 ,这个数据单元即称为数据帧。一帧数据内包括同步信号、错误控制、流量控制、控制信息、数据信息、寻址信息等。(8)传输协议 :也称通信协议 ,是控制通
4、信实体间有效完成信息交换的一组约定和规则。(9)传输仲裁 :就是为了避免数据传输冲突 ,保证信息按其重要程度来发送。模块八 发动机电控系统新技术2.汽车车载网络总线的类型汽车车载网络总线的类型见表 811 。模块八 发动机电控系统新技术3.车载网络的类型车载网络按应用分为动力传动系统、车身舒适系统、安全系统、信息娱乐系统 4个子网。(1)动力传动系统网络动力 CAN 一般连接发动机、 ABS/EDL及自动变速器 3个控制单元。总线可以同时传递 10组数据 ,发动机控制单元 5组、 ABS/EDL控制单元3组和自动变速器挫制单元 2组。数据总线以 500kbit/s的速率传递数据,每一数据组传递
5、需要约 0.25ms,每一控制单元 720ms发送一次数据。优先级为 ABS/EDL控制单元、发动机控制单元、自动变速器控制单元。(2)车身舒适系统网络车身舒适 CAN 数据总线一般连接中央控制单元、车前后各一个受控单元及 4个车门控制单元共 7个。舒适 CAN 数据传递中控门锁、电动窗、照明开关、空调、组合仪表、后视镜加热、驾驶员座椅记忆及自诊断功能的数据。该系统使经过车门的导线数量减少 ,线路变得简单。如果线路中某处出现对地短路 ,对正极短路或线路间短路 ,CAN 系统会立即转为应急模式运行或转为单线模式运行。模块八 发动机电控系统新技术如图 814 所示 ,新型车门控制单元主要由输入外设
6、、控制模块、执行机构三个部分组成。(3)安全系统网络安全系统网络含有多个安全气囊和多个碰撞传感器 ,必须具备通信速度快 ,通信可靠性高等特点。(4)信息娱乐系统网络高端车系信息系统如车载电话、音响等系统 ,目前多采用光导纤维或铜线网络进行数据传输。要求通信总线容量大、通信速度非常高。模块八 发动机电控系统新技术二、 CAN1.CAN 的概念及其类型(1)CAN 的概念CAN 是 ControllerAreaNetwork (控制单元区域网络 )的缩写 ,是控制单元通过网络进行数据交换的系统 ,是一种串行通信、现场总线。用于智能化现场设备和自动化系统的开放式、数字化、双向串行、多节点的通信总线。
7、 CAN 数据总线可比作公共汽车 ,公共汽车运输的乘客可比作大量的数据信息 ,又称 CAN-BUS。通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤。总线两端配置 120 终端电阻 ,如图 815 所示。模块八 发动机电控系统新技术(2)CAN 的类型根据信号的重复率、数据量和可用性 (准备状态 ),CAN 数据总线系统分为 CAN-Antrieb、 CAN-Komfort和 CAN-infotainment总线三类。CAN-Antrieb为驱动数据总线 (高速 ),速率为 500kbit/s。用于将驱动线束上的控制单元联成网。CAN-Komfort为舒适数据总线 (低速 ),速率为 100kbit/s。用于将舒适系统中的控制单元联成网。CAN-infotainment为信息娱乐总线 (低速 ),速率为 100kbit/s。用于将收音机、电话和导航系统联成网。模块八 发动机电控系统新技术2.CAN 的结构以丰田凯美瑞为例。(1)CAN 的结构组成如图 816 所示是丰田凯美瑞的车载网络系统。
