尹力会总线课件50245 汽车总线系统原理与检修 九网关

汽车总线系统的原理和故障诊断,网关,概述：随着汽车技术的发展，新的技术应用在车上越来越多了，为了满足新技术的要求，使用了大量的电子技术。,为了满足电子技术的正常使用，车辆上使用了车载网络,为了提高车辆的性能，满足电子技术的正常使用，使用大量的电脑单元。,由于车控网络功能日益强大，需要大量的数据信息在不同的数据总线之进行有效的传递；早期的车辆控制单元少，对车的性能要求不高使用一个控制单元就够用了。,随着对车辆的性能的要求提高，一个控制单元不能满足车辆的要求就使用了多个控制单元。,多各网络的使用，为了使不同传输速度的数据共同使用，提高车辆的性能。网关可以将不同的总线连接在一起，同时使相互传递成为可能。,网关用于连接不同类型的总线系统。具有不同逻辑和物理特性的总线系统通过网关连接起来。以此确保不同传输速度的总线系统仍可进行数据交换。,关执行双重功能：集合不同网络的信息。将信息准确发送给相关网络。,各个总线系统发送的数据到达网关处。各信息的传输速度、数据量和优先级信息在网关中进行过滤，必要时暂时存储起来。,网关规定,快车1每隔5分钟到站一次。这列火车带有表示蒸汽机车的信息（黄色）。火车的这个信息转移到蒸汽火车的第一节车厢内。在这期间，另一辆带有蒸汽机车信息（红色）的快车2也到达车站。由于蒸汽机车尚未出站，因此第二条信息也转移到蒸汽机车内并加在第一节车厢后。该程序不断重复，直至蒸汽机车一小时后出站。蒸汽机车满载时，就会将这些信息放在车站内。当另一辆蒸汽火车做好准备时，会将这些信息装入该列火车。,网关由于汽车信息需要相互连接，传送大量的数据，因此需要更多的数据总线系统。数据总线接口是数据总线系统互连的关口，他的重要任务是在不同的互相独立的总线系统之间构成一个接口电路。在BMW车辆上，网关功能安装在下列控制单元内：中央网关模块（ZGM）安全和网关模块（SGM）多功能音频系统控制器（M-ASK）便捷登车及起动系统（CAS）控制显示（CD）组合仪表单独的网关,CAN,中央网关模块示例动态稳定控制系统（DSC）和数字式发动机电子系统（DME）的控制单元各向PT-CAN发送一条信息。这些信息通过PT-CAN到达中央网关模块。PT-CAN的信息暂时存放在在网关的一个中间存储器内。这些信息根据相应网关规定和K-CAN系统总线的转换表在网关内进行转换。,动态稳定控制系统(DSC)控制单元和数字式发动机电子伺控系统(DME)控制单元分别向PT-CAN上发送一个信息。信息通过PT-CAN到达中央网关模块。在网关的一个中间存储器中缓冲存储PT-CAN的信息。这些信息将在网关中按照规定的网关规则和转换表转换成适用于K-CAN系统总线的信息。因为K-CAN系统总线比PT-CAN慢，两个信息被连接在一起并通过K-CAN系统总线到达它们的目的地。,网关功能是被整合在显示器里的。在奥迪车上安装了一个单独的控制单元。原因是不同控制单元的分配功能是非常多，它要求控制器与不同总线系统间进行大量的数据交换。,种类在奥迪车里使用两个不同种类的网关J533。一种是带有自适应巡航定速系统的ACC（接口），另一种是没有这种接口。但两种网关均包含有用于串行光纤数据总线MOST的接口。,功能线路图,安装位置在Audi（奥迪）A803年型车上，网关被安装在手套箱后面的支架总成上。,数据交换将15号线接通，网关执行不同数据总线系统之间的数据交换的功能。因此数据以较短的时间从一个系统总线向另外一个系统总线传送。并不是所有的数据都会经由一个总线系统向下一个总线系统发送，而是只发送所需要的信息。,115号线传送的信息通过进入和启动许可装置的按键E408经一条独立导线发送到进入和启动许可装置控制单元J518上。或者15号线传送的信息通过操作与进入和启动许可装置的按键经一条独立导线传送到进入和启动许可装置控制单元J518上,2进入和启动许可控制单元通过舒适系统CAN总线向网关继续传送信息。,3网关读取此此信息，将它发送到驱动系统CAN总线、组合仪表CAN总线（带有显示单元的仪表总成控制单元J285）及MOST总线上。由此该信息供所有接通的控制单元使用。,主控器功能网关是下列应用的主控器：驱动系统CAN总线延时接通MOST总线光环断路诊断数据总线系统休眠与唤醒功能驱动系统CAN总线延时接通。驱动系统CAN总线上的各种控制单元使用的15号线的延时接通，将一直保持到网关向驱动系统CAN总线发出结束延时的指令为止。,1MOST总线光环断路诊断网关是MOST总线故障诊断的主控制器。它进行光环断路诊断，并将MOST总线控制单元的诊断数据传送到网关上。通过与网关连接的诊断仪，MOST总线上的光环断路故障被查出2睡眠及唤醒模式网关是睡眠和唤醒的功能主控器。当舒适系统CAN总线上连接的所有控制单元都发出睡眠准备信号时，网关向CAN总线上发出睡眠指令，与之相连的控制器进入睡眠状态。在Audi（奥迪）A803年型车上，各控制单元和总线系统的睡眠状态可从网关的数据阅读块中读取。,诊断故障诊断仪与汽车各控制单元之间的数据交换是通过网关实现的，这样各控制单元的诊断数据通过各自的数据总线系统发送到网关里，然后再由网关给诊断插头传送到故障诊断仪中。即使在不接通15号线情况下网关也能进行故障诊断。但有一个限制，如编码这类写入任务是不能被执行的。要开启故障诊断必须把点火装置打开，因为500Kbit/s的故障诊断CAN总线是不能在没有打开点火装置下唤醒的。,4数据阅读块在网关里提供了数据阅读块，它显示通迅和单线诊断以及睡眠模式的信息。一个安装在车辆上、用于通讯的控制单元在数据阅读块中标记为1。如果一个控制单元已安装在车辆上并被编码，而车辆还未用该控制单元建立通迅联系，则该控制单元在数据阅读块中标记为0。如一个控制单元采用单线传输模式，它将被标注为“单线”。在Audi（奥迪）A8型车上只有在网关里才能找到单线式故障诊断的数据阅读块。控制单元的睡眠状态会以“S”标记。如果汽车处于故障诊断模式，则总线系统是不会进入睡眠状态的，即使所有的控制单元发出了睡眠的请求。,网关装车表在进行故障诊断时，由网关可读出一个在车辆上安装的各控制单元及其实际状态的详细清单。网关的装车表可在自诊断的主菜单或引导性故障查找中显示。由装车表或叫做配置表。可以看出，是否所有的控制单元都已被正确编码，以及它们存在的故障状态。假若一个控制单元没有被编码但已装在车上，则在装车列表里就会显示为“未登记”。如果一个控制单元已被编码，但却不能与该控制单元建立通讯，则可能是已经损坏或者没有安装。此时该控制单元就会标记为“不可连接”。,编码通过编码可使网关知道哪些控制单元已装在车上。在网关中使用熟悉的编码功能“长编码读取/写入”激活此功能。诊断仪中将显示一个列表，列表中以已知的顺序显示出车上所有可能装入的控制单元的地址。之后调用或停用某个控制单元。点按“继续”键编码被传送给控制单元。网关以“长编码”编码后，装车清单就会被读出，并用来检验是否所有的已装车的控制器单元均已在网关中被正确编码。,安全及网关模块（宝马车系）,安全及网关模块用于在以下总线系统中对信号和信息进行转换：串联诊断导线Byteflight(BMW安全总线系统)PT-CAN(传动系CAN)K-CAN(车身CAN)诊断系统和车辆之间的联系仅通过安全及网关模块实现。安全及网关模块与OBD插头(车载诊断)通过串行铜导线(=诊断导线)相连。将BMW诊断系统的诊断收发器连接在OBD插头上。光缆总线Byteflight(BMW安全总线系统)属于安全系统(例如安全气囊)。,PT-CAN总线在发动机部分应用，K-CAN总线在车身范围应用。唤醒和进入休眠状态的条件：安全及网关模块可以在以下情况下进入休眠状态(内部供电关闭)，PT唤醒导线没有位于”High”位置Byteflight(BMW安全总线系统)总线上没有光学唤醒脉冲K-CAN总线上无动作当所有连接在安全及网关模块上的总线系统的所有组件发出准备进入休眠状态的信号，PT唤醒导线不位于”High”位置，并且诊断导线没有接地时，所有总线会同时进入休眠状态。只要至少还有其他总线的一个组件没准备进入休眠状态，安全及网关模块就会阻止所有组件都准备休眠的单个总线进入休眠状态。,安全及网关模块在以下情况下被唤醒(内部电压接通)，PT唤醒导线位于”High”位置Byteflight(BMW安全总线系统)总线上识别到光学唤醒脉冲K-CAN总线上接收到一条信息通过总线端Kl.30触发电压复位安全及网关模块通过唤醒导线唤醒K-CAN总线和PT-CAN总线，并且当其中一根总线被唤醒，安全及网关模块就会唤醒BYTEFLIGHT(BMW安全总线系统)总线。,备注：PT-CAN总线上的控制单元拥有独立的唤醒导线。PT-CAN总线上控制单元的唤醒通过唤醒导线上的一个高电平实现(脉冲时间约500ms，电平最小值5V)。当点火开关接通时(即总线端Kl.15接通)，便会在唤醒导线上加上一个9V至16V之间的恒定电压。,安全及网关模块的功能测试以下的功能测试将判定安全及网关模块是否有效。从PT-CAN至K-CAN总线的信号传送(前提：发动机处于运转状态)：如果信号传送正常，则在组合仪表中显示转速。(信道：数字式发动机电子伺控系统-PT-CAN-安全及网关模块-K-CAN-组合仪表)。从Byteflight(BMW安全总线系统)至K-CAN的信号传送(前提：点火开关打开)：如果信号传送正常，则在操纵刮水器开关时刮水器激活：(信道：转向柱开关中心-Byteflight(BMW安全总线系统)-安全及网关模块-K-CAN-车身标准模块(E60)或刮水器模块(E65)。如果上述功能测试正常，则安全及网关模块很有可能正常。,815正电再激活功能动力总线系统在15正电关闭后，有些控制单元仍然需要交换信息，因此，在控制单元内部，用30正电激活控制单元内部的15正电，保证断电后，信息的正常传递。再激活功能的时间大约在10秒到15分钟之间。,睡眠和唤醒模式的监控当舒适和信息娱乐总线处于空闲状态时，控制单元发送出睡眠命令，当网关监控到所有总线都有睡眠的要求时，进入睡眠模式。此时总线电压:低位线：12V高位线：0V如果动力总线仍处于信息传递过程中，舒适和娱乐信息总线是不允许进而睡眠状态，当舒适总线处于信息传递的过程中，娱乐和信息总线也不肯进入睡眠模式。当某一个信息激活相应的总线后，控制单元会激活其它的总线系统。,运输模式在商品车运输到经销商之前，为了防止蓄电池过多放电，应当使车辆的耗能减少的最小。因此有些功能将被关闭。,经销商在销售给用户前，必须用VAS5051的自诊断功能来进行关闭运输功能。运输模式在低于150KM时，可以用网关来进行切换，当高于此值时，系统自动关闭运输模式,运输模式下，以下系统不工作：,收音机遥控功能内部监控系统驻车加热的遥控接收器倾斜传感器内部照明灯激活车门上的二极管防盗指示灯,PQ34平台的电器网络系统,整车电器网络系统,动力总线系统,D启动控制-钥匙G85方向盘转角传感器J104带EDL的ABS控制单元J217自动变速箱控制单元J220发动机控制单元J234安全气囊J431大灯照程调节控制单元J500电动助力转向控制单元J527转向柱控制单元J533网关控制器T16诊断接口,舒适总线系统,D启动控制-钥匙E221多功能方向盘(MFL)G273内部监控传感器G384车辆倾斜传感器G397雨滴+光强传感器H8报警喇叭J136座椅位置记忆控制单元J255空调控制单元J386,J387,J388,J389车门控制单元J393舒适系统控制单元J400雨刷电机控制单元J446停车辅助控制单元J519中央电器系统控制单元J527转向柱开关模块J533网关,信息娱乐总线系统,J503收音机J412车载电话J525数字音响组件J603指南针控制单元J533网关,J285仪表控制单元J362防盗控制单元J533网关T16诊断接口,仪表总线与诊断总线,仪表&诊断总线系统,网关,注意：所有的控制单元在网关上必须注册，才能够进行正常的通讯。,网关位置及针脚说明,19怎样分析奥迪CAN总线,电子点火锁或高级钥匙接通点火，这样进入和启动许可控制单元J518向舒适系统CAN总线发送15号线及75x信息端口,1雨刮开关E22向转向柱电子发送“1档刮水”信息。,2转向柱电子将“1档刮水”信息发送给电力驱动电子单元,3电力驱动控制单元通过LIN总路线向雨刮电机控制器发送“1档刮水”信息。雨刮控制器控制一体的电机工作。,车窗清洗泵V5的控制,控制车窗清洗泵V5的信息通过转向柱组合开关模块J527发送到舒适系统CAN总线上。电力驱动单元J519接收这些信息并通过LIN总线将它们发送给雨刮控制单元J400，接着由它控制车窗清洗泵V5，并激活还没有工作的雨刮。,雨刮功能控制,间歇间歇档延时刮水雨刮1档雨刮2档转向柱组合开关模块控制单元J527通过舒适系统CAN总线向电力驱动控制单元提供服务。电力驱动单元J519通过LIN总线向雨刮电