尹力会总线课件50245 汽车总线系统原理与检修 一概述

汽车总线系统的原理和故障诊断,一.概述,技能型职业教育特色经典教材,汽车总线系统原理与检修（第2版）尹力会主编机械工业出版社,一.概述1.现代化车辆具有计算机联网技术自汽车发明以来，就一直在不断地改进，以期持续提高性能、舒适性、安全性和环境相容性。类似于生产用机床、飞机、轮船等，目前汽车具有非常复杂的电子控制系统以及大量执行器和传感器。传感器测量车辆中的规定状态，例如发动机温度、车内温度、车轮转速、油位和燃油箱村油量等。执行器执行车辆中的规定动作。执行器例如有刮水器、座椅调整装置、车窗升降机、冷却器风扇的电动马达或制动缸、自动变速箱的切换装置、中控锁操控装置、安全气囊触发装置。,为了协调传感器和执行器的工作，长期以来不断跨行业合作开发各种专用电子控制系统。半导体技术(晶体管和二极管)从根本上改变了电子技术，数字技术因此具有了重大意义。微电子技术和计算机技术经历了持续的进一步发展，今天几乎在生活的所有方面都能发现微电子技术和计算机技术的应用，它们是所有电子控制系统的核心。车辆中安装有许多由所谓的控制单元控制的传感器和执行器。每个控制单元都是车辆中的一个独立的计算机系统并负责规定的任务，例如一个负责发动机管理的控制单元。在每个控制单元上都连接有传感器和执行器，控制单元收集和分析由传感器测得的实际值，执行器由控制单元根据实际状态进行控制并执行相应的活动。一个简单的举例：根据发动机温度调节冷却液流量。,大众公司首次在97年PASSAT的舒适系统上采用了传送速率为62.5Kbit/m的Canbus。,在车辆针对性能、舒适性、安全性和环境相容性而不断进一步发展的背景下，传感器和执行器的数量一直持续增加。今天在车辆中的许多地方需要传感器测得的实际数据，以便产生执行器的相应活动。例如ABS系统、车速表、轮胎充气压力显示和更多系统需要车轮传感器的数据。不断上升的复杂性导致，各个控制单元之间同样必须发生数据交换。,2为何使用总线系统？在未来几年内车辆还会使用更多的电子系统。无论是立法机构还是客户都要求进行这方面有进展。立法机构关注于降低废气排放和燃油消耗。而客户则希望不断改善驾驶舒适性和安全性。很早以前就已经使用了能够满足这些要求的控制单元。例如，数字式发动机电子系统和安全气囊系统就采用了控制单元。由此实现的复杂功能必然要求控制单元之间进行数据交换。通常情况下，通过信号线路传输数据。但由于控制单元的功能越来越复杂，因此只能以更高的成本实现这种数据传输方式。,M,G,传统连接的构造,M,G,在电子元件上最节省的办法是在各种电压值的情况下对打开或关闭的信息进行编码。,电压电码的信号传输,M,KB-Lader电缆-增压机的多功能,复合,减复合,复合/减复合-传输,G,复合,减复合,各控制单元原本独立的处理过程通过各种总线系统相互联系起来。也就是说，对处理过程进行分配、在整个车载网络系统内完成处理过程，并使这些过程共同发挥作用。因此增加了车载网络内的数据交换。此外，通过这种交换方式还能执行很多新功能。例如，提高驾驶安全性和舒适性，改善车辆经济性等。,以前所用车辆网络的局限性由于各种原因限制了车辆电气化的进程：布线成本提高生产成本提高车内空间要求提高组件配置难以控制整个系统可靠性下降,每项信息通过独立的数据线进行交换。缺点：线的数量和控制单元插脚增多,为了尽可能减少这些不利因素，针对车载网络使用了网络系统。总线系统可通过“串行接口”使车内各个控制单元联网。由此带来的种种好处促进了这些系统在车辆上的应用。更少的线束更低的成本更多的功能以前使用的车载网络已无法实现这些要求。,无总线车门控制单元完成其全部控制功能需要：45根线和9个插头,CPU,控制器,收发两用机,CAN-数据总线,传感器,执行器,有CAN总线完成其全部控制功能只需：最多17根线，2个插头即可,变速箱控制单元额定发动机扭矩额定发动机转速可执行怠速转速控制调节超速切断支持离合器保护离合器状态离合器扭矩档位变换、动作/不动作压缩机切断换档杆位置/行驶位置汽车车速档位指示当前档位或目标档位发动机控制单元编码应急运行程序（自诊断信息）车载诊断状态,发动机控制单元发动机转速额定怠速转速实际发动机扭矩冷却液温度强制减档信息加速踏板位置制动灯开关制动踏板开关进气温度状态（定速巡航）额定车速海拔高度信息空调压缩机状态应急运行程序（自诊断信息）,DSC控制单元,TCS要求EBC要求ABS应用EDL介入DSP介入,车轮转速，左前车轮转速，右前车轮转速，左后车轮转速，右后,CAN（高）,CAN（低）,变速箱控制单元发送信息,变速箱控制单元接受和计算信息,3.总线系统的优点：,数据总线可以比作公共汽车。公共汽车可以运输大量乘客，数据总线包含大量的数据信息。,数据总线的数据传递类似于电话会议一个电话用户（控制单元）将数据“讲”入网络中，其他用户通过网络“接听”这个数据,对这个数据感兴趣的用户就会利用该数据，而其他用户则选择忽略,控制单元能够利用传感器数据完成多项工作实时传输信息车载网络的有效诊断利用光脉冲进行数据传输,车辆中安装的总线系统原则上可划分成两组：主总线系统.子总线系统.主总线系统负责跨系统的数据交换。子总线系统在系统内部交换数据。这些系统用于在限定的系统中交换相对较少的数据量。,3.总线系统的优点：提高整个系统的可靠性降低布线成本减少各种电缆数量减小导线束横截面灵活布线多重使用传感器能够传输复杂数据进行系统变更时灵活性较高随时能够扩展数据范围为客户实现新功能有效诊断降低硬件成本,4.总线拓扑结构,（1）线形拓扑,（2）环形拓扑,（3）星形拓扑,总线用户：所有的传感器和控制单元都通过总线一个个连接起来,2.奥迪总线拓扑图,3.宝马总线拓扑图E60,4.宝马总线拓扑图E66,加强的电子总成需要在单个控制单元间的数据传输时取用新的路径。因此在90年代中期中引入的（电脑数据区域控制网络）数据总线成为重要的第一步。该系统特别针对在普通数据输送率已达其界限的信息娱乐系统范围。因此根据当时的要求而进行调整的传输系统起到了帮助作用。同时维修和故障诊断系统也因其的继续发展而受益非浅。联网范围控制单元的数目,5总线系统分类：,主总线系统子总线系统主总线系