任务3 车载局域网络系统认知与检修课件讲解

任务3车载网络系统认知与检修项目五

新能源汽车其他辅助系统建议课时：1课时一辆比亚迪E6纯电动汽车，采用诊断仪器读取故障码，发现仪器不能与车辆所有的控制模块通信，你知道问题出在哪里吗？1.能够描述汽车CANBUS系统的作用、组成、结构特点和工作原理；2.能够描述常见车型汽车CANBUS系统结构图；3.能够描述车载网络系统故障特点和检修方法。1.能进行诊断座CAN终端电阻进行测量汽车CANBUS总线系统组成汽车CANBUS总线系统概述工作准备实施步骤汽车CANBUS总线系统工作原理LIN总线系统1.汽车CANBUS总线系统概述随着汽车技术的不断发展，对汽车各方面的性能要求也越来越高。人们在追求车辆动力性和操控性能的同时、对舒适性和安全性能也提出了更高的要求。20世纪90年代以来，随着集成电路在汽车上的广泛应用，汽车上的电子控制系统越来越多，例如电子燃油喷射装置、防抱死制动装置（ABS）、安全气囊装置、电动门窗装置、主动悬架等。各种电子控制系统的导入和应用使汽车的各项功能更加完善，控制更加精确和灵活，智能化程度也不断提升。然而，功能的日益增加和完善使车载电子控制模块的数量以惊人的速度增加。与此同时，各电子控制模块之间的数据交换也随之增加。2.汽车CANBUS总线系统组成如图所示，CANBUS数据总线系统主要由控制器、收发器、终端电阻和传输线等组成。除数据传输线外，其他元件都置于控制单元内部。CANBUS数据总线系统图终端电阻是一个电阻器，每个电阻值为120Ω，其作用是防止信号在传输过程中因回波反射造成对信号的叠加，从而使信号产生失真，影响数据的正常传输。数据传输线车内网络连接原理，如图车内网络连接原理图3.汽车CANBUS总线系统工作原理（1）CANBUS系统的网络原理网络连接形式图（2）CANBUS系统的信息交换各个控制单元之间进行交换的数据称为信息，每个控制单元均可发送和接收信息。信息交换是按照顺序来连续完成的。1）信息的表示方法2）信息交换的基本原理为了易于说明信息交换过程，下面以发动机转速信息为例并以一条CAN导线来讲述信息交换的基本原理，如图信息交换原理图3）收发器4）CAN构件CAN构件用于数据交换，分为两个区：一个是接收区，一个是发送区。通过接收邮箱或发送邮箱与控制单元相连，该构件一般集成在控制单元的微处理器芯片内。收发器内部示意图5）网关如图所示，由于不同区域CANBUS总线的速率和识别代号不同，因此某一信号要从一个总线进入到另一个总线区域，必须把此信号的速率和识别代号进行改变，能够让另一个系统接受，这个任务由网关（Gateway）来完成。网关4.CANBUS系统的信息传输过程下面以发动机转速信息接收、传递和显示为例，分析转速信息从接收到在转速表上显示的一个完整信息交换过程，从中可以反映出数据传递的时间顺序以及CAN构件与控制单元之间的配合关系（1）CAN信息的结构原理如图所示，CANBUS所传递的每个完整信息分别由开始域、状态域、控制域、数据域、安全域、检验域和结束域所构成。信息结构图1）开始域2）状态域3）控制域4）数据域5）安全域6）检验域7）结束域（2）CAN总线的标准、协议1）网络协议网络由使用的电子语言来识别。控制模块必须“使用和解读”相同的电子语言，这种电子语言称为协议。2）网络标准目前存在多种汽车网络标准，其侧重的功能有所不同。为方便研究和设计应用，SAE车辆网络委员会将汽车数据传输网划分为A、B、C三类。（3）数据传输过程1）发送过程如图所示，发动机控制单元的传感器接收到转速值。发送过程（4）CANBUS系统信息传输的优先权判定如果多个控制单元同时向总线发送信息，那么数据总线上必然会发生数据冲突。为了避免发生这种情况，CAN总线是通过识别各个控制单元发送信息时的标识符来判定信息传输顺序的。1）信息传输顺序原则2）数据传递的优先权判定方法（5）CANBUS系统信息传输波形如图所示为CAN数据总线信息传输信号波形。CANBUS信息传输波形图5.新能源汽车CAN总线系统（1）比亚迪E6车身CAN总线系统比亚迪E6车身CAN网络传输技术采用多路传输的技术原理。多路传输系统是多个模块完成某一特定功能的电路或装置，可以在同一通道或线路上同时传输多条信息。如图是比亚迪专用的数据总线比亚迪专用数据总线（2）荣威E50CAN总线系统荣威E50采用智能整车控制系统。如图荣威VCU智能整车控制器6.车载局域网络系统故障特点和检修方法（1）故障诊断工具进行车载网络系统的检修，需要以下诊断工具：1）诊断设备能进行CAN数据总线故障检测的诊断仪器（含原厂仪器、通用型仪器）。2）检测设备汽车专用电表、示波器等。3）技术资料相关车型车载网络系统结构图、线路图。（2）车载网络系统的故障种类和故障部位1）全部控制单元不能和诊断仪器通信故障可能部位：诊断接头、BUS线、网关。2）部分或某个控制单元不能和诊断仪器通信故障可能部位：诊断接头、BUS线、控制单元。3）控制单元记忆系统相关的故障码故障可能部位：BUS线、控制单元。4）采用CAN系统控制的功能故障故障可能部位：BUS线、控制单元、相关元件。（3）车载网络系统的故障现象1）断路或短路的故障断路：总线上无电压。对正极短路：总线上无电压变化，总线电压U=U蓄电池。对地短路：总线上无电压变化，总线电压U=0V。2）控制单元的故障干扰总线系统的控制单元：该故障原因可能由于软件引起。症状：由电码干扰而导致的功能无法执行或功能异常。（4）总线的维修如图所示，拆开在损坏点处的缠绕线，对损坏点处进行维修。在维修时需注意：为了屏蔽干扰，尽可能少拆解缠绕节，并且维修点之间的距离应保持至少100mm。总线的维修常规实训着装万用表带车载互联网系统的整车或示教板组合拆装工具1.CAN系统的结构原理认知利用实训室车载局域网络的示教板，认识CAN系统的结构组成，描述其控制原理。2.CAN系统终端电阻的测量 （1）找到诊断插头H和L的端子如图所示，查看诊断座H和L的端子序号（6号端子为H，14号端子为L）。（2）点火开关置于ON挡。（3）万用表调至电阻挡200Ω。（4）如图所示，两表笔分别连接高低CAN端子（6和14号端子），测量CAN终端电阻，标准值为60Ω左右。找到诊断插头高低CAN端子测量CAN总线电阻1.LIN总线系统LIN总线系统主要由LIN主控制单元、LIN从属控制单元以及CAN数据线所组成。如图LIN总线系统组成与CAN数据总线连按的LIN主控制单元具有以下功能：（1）监控数据传送和数据传送率。（2）软件中包含有一个传送周期，传送周期规定了何时和以何种频度把信息传送到LIN数据总线。（3）执行本地LIN总线系统中LIN控制单元和CAN数据总线之间的换算功能。因此，它是LIN总线系统中唯一与CAN数据总线连接的控制单元。（4）对已连接的LIN从属控制单元进行。2.MOST总线系统1）MOST总线系统的组成MOST总线控制单元主要由光导纤维、光导插头、内部供电装置、电气插头、专用部件、标准微型控制器、MOST发射接收机、发射接收机、光导纤维发射机等部件构成。如图MOST总线控制单元结构2）MOST总线系统的工作原理光导纤维是MOST系统的传输媒介，由几层材料组合而成。由于光信号在光导纤维内进行的是全反射，要求光纤走向尽量接近直线。但在实际结构中，光纤与车辆线束一起布置，不弯曲是不可能的。如图光信号传输示意图（1）数据总线系统主要由_________、_________、_________和传输线等组成。（2）_________用于在CANBUS系统自诊断时连接。（3）CANBUS所传递的每个完整信息分别由_________、_________、控制域、_________、_________、_________和结束域所构成。（4）网络连接的形式一般有五种，分别为_________、_________、_________、总线连接以及串行连接。（5）数据传输能以较快的速度进行，最快速度达到_________。（1）车载网络系统的数据线一定为2条。

（）（2）终端电阻越大越好。

（）（3）K线用于在CANBUS系统自诊断时连接检测仪。（）（4）CANBUS所传递的每个完整信息二进制编码来表示的。（）（5）网关作用是把信号的速率和识别代号进行改变，能够让另一个系统接受。（）（1）总线的维修拆开在损坏点处的缠绕线，对损坏点处进行维修。在维修时需注意：为了屏蔽干扰，尽可能少拆解缠绕节，并且维修点之间的距离应保持至少（）。A.20mmB.40mmC.80mmD.100mm（2）光导纤维的特殊结构能保证光信号在一定弯曲度内的全反射，但光纤弯曲部位的弯曲半径必须大于（），否则无法实现信息的正常传递。A.25mmB.40mmC.80mmD.100mm（3）一般与汽车安全相关的总线系统属于（）总线标准。A.A类B.B类C.C类D.D类（4）用于标识数据的内容，判定数据中的优先权是CANBUS所传递的每个完整信息中的（）。A.开始域B.状态