学习目标7：正确认识汽车车载网络系统

1、学习目标7能够正确认识汽车车载网络系统5.7 汽车车载网络系统 随着汽车上的电控装置越来越多，电子控制器的数量也越来越多，使汽车线路越来越复杂。为了使汽车向轻量化方向发展，简化电气线路，提高各个电控单元之间的通信速度，降低故障频率，各大汽车厂商都先后采用了CAN（控制局域网）数据总线技术。一辆汽车上不管有多少个电控单元，不管信息容量多大，每个电控单元都只需引出两条导线共同接在两个节点上，这两条导线就称作数据总线（也称BUS线）。5.7.1 CAN数据传输系统 CAN数据传输系统中每个电控单元内部增加了CAN控制器和CAN收发器。每个电控单元外部连接了两条CAN总线，如图所示。CAN数据传输系统

2、中终端的两个计算机内部还装有一个数据传递终端。1CAN控制器CAN控制器的作用是接收电控单元发出的数据，处理并输出给CAN收发器；同时也接收CAN收发器的数据，处理并输出给电控单元。2CAN收发器CAN收发器是一个发送器和接收器的组合，可以将CAN控制器提供的数据转化成电信号并通过数据总线发送出去；另外还可以接收总线数据，并将数据传到CAN控制器。3数据传递终端数据传递终端是一个电阻器，可以避免数据传输终了反射回来，产生反射波使数据遭到破坏。4CAN数据总线CAN数据总线是传输数据的双向数据线，分为CAN高位（CANhigh）和低位（CANlow）数据线。总线采用两条线缠绕在一起的形式，两条线

3、上的电位是相反的，如果一条线的电压为5 V，则另一条线就是0V。两条线的电压总和为一个常值。5.7.2 车载网络系统的组成 目前汽车上的网络连接方式主要采用两个或两个以上CAN网络。一个是用于动力传动的高速CAN网络，速率达到500Kbit/s；另一个是用于车身的低速CAN网络，速率是100Kbit /s。 动力传动CAN网络主要连接发动机燃油喷射、自动变速器、制动防抱死、防滑系统和悬架等部件的电控单元，它们控制的都是与汽车行驶直接相关的系统；车身CAN网络的主要连接对象是车门上的中控锁、电动门窗、后视镜和车内照明装置等部件。有些高档轿车除了上述两个CAN网络外，还有第3个主要负责卫星导航及智

4、能通信的CAN网络。动力传动CAN网络发动机燃油喷射自动变速器制动防抱死防滑系统悬架车身CAN网络中控锁电动门窗后视镜车内照明装置 1车载网络系统的组成 通常的车载网络系统结构采用多条不同速率的总线分别连接不同类型的节点，并使用网关服务器来实现整车的信息共享和网络管理。主要由动力系统、车身系统、娱乐与媒体系统组成，如图所示。动力传动的受控对象对通信实时性要求较高，因为它们直接关系到汽车的行驶状态。故使用高速的CAN总线连接动力系统。相关传感器的各种状态信息在高速总线上发布，各节点在同一时刻可以根据自己的需要获取信息。车身系统对实时性要求较低而数量众多，使用低速的CAN总线连接这些电控单元，有利

5、于保证驱动系统通信的实时性。娱乐与车载媒体系统对于通信速率的要求更高。采用新型的多媒体总线（基于光纤通信）连接车载媒体，保证充足的带宽。网关是汽车内部通信的核心，通过它可以实现各条总线上信息的共享以及实现汽车内部的网络管理和故障诊断功能。 2常用的基本术语（1）计算机网络计算机网络是把分别在不同地点且具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的软件和协议的管理下进行信息交换，实现资源共享、互相操作和协同工作的系统称。（2）局域网局域网是指在一个有限区域内连接的计算机网络。（3）多路传输多路传输指在同一通道或线路上同时传输多条信息。（4）模块/节点模块是指电子装置，如温度

6、或压力传感器等；节点是多路传输系统中一些简单的模块。5.7.3 车载网络协议标准 目前汽车车载网络协议标准已有多种网络标准，它们侧重的功能有所不同。 1A类总线协议标准 A类总线目前首选的标准是局部连接网络（local interconnect network，LIN）。LIN是用于汽车分布式电控系统的一种新型低成本串行通信系统。它是一种主从结构的单线12 V的总线通信系统。 LIN标准降低了汽车电子装置的开发、生产和服务费用。LIN采用低成本的单线连接，传输速度最高可达20 Kbit / s，可以满足大多数的低端用户。 2B类总线协议标准 B类总线采用国际标准CAN总线，是一种多主总线，通信速率可达1Mbit/s。采用CAN总线的优点是可以使网络内的节点个数在理论上受限制。 B类总线标准采用是国际标准ISO11898，它的传输速率在100Kbit/s左右。 3高速总线系统协议标准 高速总线系统主要用于与汽车安全相关以及实时性要求比较高的地方（如动力系统等），其传输速率通常在125Kbit/s1Mbit/s之间。 4故障诊断系统协议标准 汽车故障诊断是现代汽车检测和维修中必不可少的一项功能，主要是通过一种专用的诊断通信系统来形成一套较为独立的诊断网络。许多汽车制造厂商都采用ISO1423