汽车网络技术-第7.2章 宝马车系汽车网络系统

7.2宝马车系汽车网络系统7.2.1宝马车系网络系统概览1.宝马车系网络系统的发展作为推动和开发汽车网络技术应用的主要汽车制造商之一，宝马汽车集团早在1989年就开始在其生产的E31型汽车上使用网络技术（I总线技术）。在2008年推出的新款BMWF01/F02型汽车上，又采用了以太网（用作快速编程接口）、FlexRay（用于控制行驶动态管理系统的综合性主总线系统）以及具有系统扩展功能的LIN总线。可以说，宝马车系的汽车网络技术一直处于业界前列。2.宝马车系网络系统的基本构成按照控制能力和数据传输速率的不同，宝马车系网络系统原则上分为两大类，即主总线系统和子总线系统。2021/5/91主总线系统负责跨系统的数据交换，数据交换量大，且数据传输速率差别很大，参差不齐。子总线系统负责系统内的数据交换，用于交换特定系统内数据量相对较少的数据。网关用作多个网络之间的接口，即使各总线系统的传输速率不同，网关也可以进行数据交换。表7-2宝马车系主总线系统2021/5/92

表7-3宝马车系子总线系统表7-4宝马车系的网关2021/5/937.2.2宝马车系的K总线1.K总线的特性K总线(车身总线)用于将普通车辆电气系统、信息和通信系统及安全系统的组件联网。其他具有通信功能并相互交换数据的控制单元也连接到K总线上。K总线采用半双工模式传输数据。K总线的数据传输速率为9.6kbit/s。

利用K总线传输信息时，总线电平为0V和12V。总线电平由低变高时为逻辑1，总线电平由高变低时为逻辑0。图7-12K总线的电平2021/5/942.K总线的控制系统K总线用于控制空调、收音机、CD换碟机、中央信息显示屏、电子禁起动防盗锁以及驻车距离报警等系统。图7-13BMWE85车型中的K总线2021/5/957.2.3宝马车系的K-CAN1.K-CAN的应用

宝马车系将其车身控制器局域网称为K-CAN。K-CAN用于传输车身控制系统的信息，将舒适和车身电子系统组件（车灯控制、座椅调节和空调器等）联网。K-CAN采用线形拓扑结构，以铜质双绞线作为传输介质，其数据传输速率为100kbit/s。K-CAN是一个多主控总线，连接到该总线上的每个控制单元都可以发送信息。由于K-CAN的数据传输速率比K总线快得多，因此，目前在宝马车系中，K-CAN已经取代了K总线。

如图7-14所示，在BMWE65/66中，K-CAN又分为K-CAN系统（K-CANS）和K-CAN外围设备（K-CANP）两个部分。2021/5/96图7-14E65的K-CAN系统/外围设备

在BMWE65/66中，K-CAN又分为K-CAN系统（K-CANS）和K-CAN外围设备（K-CANP）两个部分。2021/5/97

宝马汽车集团将其汽车底盘控制器局域网称为F-CAN。F-CAN的构造和功能与K-CAN完全相同，但F-CAN专门用于传输底盘控制系统的数据，如动态稳定控制系统、主动转向系统等。图7-15E60的F-CAN1—DSC传感器1；2—DSC传感器2；3—主动转向系统伺服电机；4—转向柱开关中心；5—动态稳定控制系统DSC；6—主动转向系统AFS2021/5/982.K-CAN的电平图7-16K-CAN的理论电压波形图7-17K-CAN的实际电压波形3.K-CAN的终端电阻

在K-CAN中，基本控制单元上的终端电阻阻值为820Ω，其他控制单元上的终端电阻阻值为120Ω。2021/5/994.K-CAN的唤醒功能

在BMWE65/66中，唤醒信号直接由K-CAN传输，不再使用以前的总线端15（15号接线端子）唤醒导线功能。5.K-CAN的应急工作特性表7-5K-CAN总线的工作状态2021/5/9107.2.4宝马车系的PT-CAN1.PT-CAN的特性宝马车系将其动力传动系统的控制器局域网称为PT-CAN。PT-CAN采用线形总线结构，其数据传输速率为500kbit/s。PT-CAN将所有属于动力传动系统的控制单元和模块连接在一起，所有总线设备均以并联方式连接。PT-CAN的特点是使用了三根导线（CAN-H导线、CAN-L导线、CAN-WUP导线），而不是其他车系的两根导线（CAN-H导线与CAN-L导线）。其中，CAN-WUP导线作为唤醒导线使用，与PT-CAN的数据传输功能无关。唤醒导线可使控制单元从休眠状态（节电模式）进入正常工作状态。2.PT-CAN的应用

在宝马车系中，由E60开始使用PT-CAN