第一章车载网络基础知识

图1-22汽车上的电子控制系统越来越多当前1页，总共47页。一、车载网络系统的应用背景和发展史1、车载网络系统的应用背景汽车的功能要求越来越多，而这些功能的实现大多是基于电脑控制的；每个电脑需要与多个传感器、执行器之间发生通信，而每一个输入、输出信号又可能与多个电脑之间发生通信。当前2页，总共47页。传统式信息传递从图中同学们能看到什么？当前3页，总共47页。随之产生的问题线束和插接件的增加线束的布置和装配越来越困难增加了车身重量增加了故障诊断和维修的难度当前4页，总共47页。当前5页，总共47页。线束与插接件当前6页，总共47页。当前7页，总共47页。当前8页，总共47页。整车线束布置当前9页，总共47页。问题？解码仪检测到水温传感器故障，怎么找到水温传感器接线？当前10页，总共47页。提出的解决方案1、传感器信息共享和执行器资源共享的控制系统例如：发动机集成管理系统可以包括喷油、点火、怠速、尾气排放、进气增压、冷却管理和故障自诊断等功能（做一个大电脑把它们管理起来）当前11页，总共47页。解决方案2、开发设计新的总线系统(即车载网络)把众多的电控单元连成网络，其信号通过数据总线的形式传输，可以达到信息资源共享的目的。什么是数据总线（利用联网共享资源）当前12页，总共47页。数据总线

数据总线：是电脑间运送数据的通道，即所谓的信息高速公路。数据总线可以实现在一条数据线上传递的信号可以被多个电脑（控制单元）共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。数据总线实际是一条导线，或着是两条导线。

为了抗电子干扰，双线制数据总线的两条线是绞在一起的。当前13页，总共47页。下面，以宝来（BORA）汽车的驾驶员侧车门控制单元为例，进一步说明这一问题。图1-30采用传统的布线方式（9个线束插接器，共45根电线）当前14页，总共47页。图1-31采用数据总线进行信息传输（只需2个线束插接器，17根电线）当前15页，总共47页。网络传输当前16页，总共47页。CAN数据总线的构成当前17页，总共47页。AUDIA6L乘用车控制单元的安装位置当前18页，总共47页。五、典型车载网络系统的结构和组成当前19页，总共47页。车载网络的意义解决了线束和插接器增多带来的问题；提高了汽车综合控制的准确性，当电控单元共享输入信息时，就能对汽车进行更为复杂的控制。当前20页，总共47页。2、车载网络系统的发展史1986年2月bosch公司在美国汽车工程师协会（SAE）汽车工程协会大会上介绍了一种新型的串行总线---CAN控制器局域网，CAN全称ControllerAreaNetwork当前21页，总共47页。CAN当前22页，总共47页。总线结构当前23页，总共47页。控制器当前24页，总共47页。汽车电脑当前25页，总共47页。汽车电脑当前26页，总共47页。基于CAN总线的汽车电器网络结构当前27页，总共47页。当前28页，总共47页。表1-1主要车载网络基本情况当前29页，总共47页。几种车载网络的成本比例及通信速度比较当前30页，总共47页。作业1、车载网络的意义？当前31页，总共47页。二、车载网络系统的常用术语1、数据总线：是电脑间运行数据的通道，即所谓的信息高速公路。数据总线可以实现在一条数据线上传递的信号可以被多个电脑（控制单元）共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。数据总线实际是一条导线，或许是两条导线。为了抗电子干扰，双线制数据总线的两条线是绞在一起的。当前32页，总共47页。总线结构当前33页，总共47页。2、CAN：控制器局域网（ControllerAreaNetwork）国际上应用最广泛的现场总线之一，可提供高达1Mbit/s的数据传输速率。3、局域网：当前34页，总共47页。常用术语4、多路传输：同一通道或线路上同时传输多条信息。5、模块/节点:就是电子装置。简单的如温度和压力传感器，复杂的如计算机。6、网络当前35页，总共47页。常用术语7、网关当前36页，总共47页。常用术语8、通信协议9、帧10、传输速率当前37页，总共47页。常用术语11、总线负荷：总线占用时间与较长探测时间的比值，这种负荷以%的形式表示。12、反应时间：总线上发出信息请求的瞬间和该信息实际发出的瞬间的总和。 总线占用—等待 同时请求—优先级当前38页，总共47页。三、车载网络系统的应用形式1、汽车对通信网络的要求组网通信：连接到车载网络的各个ECU按需要从总线上接收最新的信息以操纵各个系统。如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。当前39页，总共47页。在汽车上的应用2、车载网络系统在汽车上的应用例子动力传动系统（发动机，ABS/EDL，自动变速器，安全气囊，四轮驱动和组合仪表）车身系统（舒适CAN(中央控制单元及4个车门控制单元)）安全系统（安全气囊）信息（娱乐、ITS）系统：容量大，通信速度非常高当前40页，总共47页。典型的现代汽车车载网络当前41页，总共47页。四、车载网络系统的通信协议1、通信协议的内容当前42页，总共47页。2、接口与实体：是为两个系统，设备或部件之间连接服务的数据流穿越的界面。 有多少针脚实体就是能够发送或接收信息的东西四个方面的内容（1）物理：多少个针脚（2）电气：电路信号的电压、宽度及他们的时间关系（3）逻辑：指定实现交流的规则当前43页，总共47页。（4）过程：描述通信的过程当前44页，总共47页。3、协议要素及其功能

协议三要素：语法，语义，定时规则

功能：差错检测和纠正分块和重装排序