混合动力汽车结构与检修课件：混合动力汽车车载网络系统

混合动力汽车结构与检修

混合动力汽车车载网络系统混合动力汽车车载网络系统概述混合动力汽车车载网络总线系统的检修技能实训123

传统汽车上采用的是并行数据传输方式，有几个信号就要有几条信号传输线。现代汽车采用传输总线后只需要１根或２根传输线即可。所以总线传输也称为多路传输，即一个信息通道同时传输多路信号，从而最大限度地提高系统的整体效率。混合动力汽车车载网络系统概述（一）车载网络系统1.汽车总线传输方式图6.1传输总线的信息传输方式

目前常见的车载网络类型见下表，至今尚无一个网络能完全满足成本和性能的所有要求，因此仍将采用多种协议实现未来汽车上的联网信息传递。混合动力汽车车载网络系统概述（一）车载网络系统2.车载网络的类型车载网络的名称概要通信速度/(b/s)CAN(ControllerAreaNetwork)车身/动力传动系统控制用LAN协议，可能成为世界标准1MLIN(LocalInterconnectNetwork)车身系统控制用LAN协议，低端子系统专用20kByteflight按用途分类的控制用LAN协议，通过时分多路复用，由BMW联合Motorola等公司开发，应用在安全气囊系统，采用塑料光纤10MFlexRay按用途分类的控制用LAN协议，能够兼容多种网络拓扑，容错能力更强5MDDB(DomesticDigitalBus)/Optical音频系统通信协议，将D2B作为音频系统总线采用光通信，飞利浦主导开发5.6MMOST(MediaOrientedSystemTransport)信息系统通信协议，以欧洲为中心22.5M

CAN总线，即控制器局域网总线技术（ControllerAreaNetwork)，采用双绞线结构，既可防止外界对总线的电磁干扰，也可以防止本身对外界的干扰，具有良好的电磁兼容性。混合动力汽车车载网络系统概述（一）车载网络系统

3.CAN总线图6.2CAN双绞线图6.3

CAN总线具有良好的电磁兼容性

目前汽车CAN总线连接方式主要有两种，一是用于驱动系统的高速CAN总线，速率可达到500kb/s，二是用于车身系统的低速CAN总线，速率为100kb/s。其信号电压变化如下图所示。混合动力汽车车载网络系统概述（一）车载网络系统

3.CAN总线图6.4高速CAN总线上的信号电压变化图6.5

低速CAN总线上的信号电压变化

LIN是LocalInterconnectNetwork的缩写。LocalInterconnect(局域互联)表示所有的控制单元都装在一个有限的空间内(如车顶)，所以它也被称为“局域子系统”。LIN总线的特点有：低成本、串行通信、主从结构、单线12V等，主要用于智能传感器和执行器的串行通信。混合动力汽车车载网络系统概述（一）车载网络系统4.LIN总线图6.6

LIN总线上的信号电平

光纤数据总线系统被称为MOST总线(MediaOrientedSystemTransport)。MOST是一种用于多媒体数据传送的网络系统，提供信息及娱乐多媒体服务，传输速率可达到21.2Mb/s，近几年该技术迅速普及，采用光纤网络，不受电磁辐射干扰与搭铁环的影响。MOST总线采用环形网络结构，如下图所示。混合动力汽车车载网络系统概述（一）车载网络系统5.MOST总线图6.7

MOST总线的环形网络结构多媒体操作控制单元电子汽车服务通信系统电视机接收器收音机接收器电话互联网E-mail导航仪读卡器MOST

传统车辆所有主总线系统和子总线系统均应用于混合动力汽车。到目前为止，混合动力汽车是最为复杂的车型，它具有两套动力系统，增加了许多控制器和新装置，如混合动力控制系统、动力电机、动力电池、逆变器等，这要求混合动力汽车总线系统功能更强，也要增加一些新的总线系统。丰田卡罗拉混合动力汽车总线如图所示。该总线系统由V总线、总线1、总线2、总线3组成，不同总线之间通过中央网关（Gateway）进行信息交换，通过网关还能够从V总线上读取其余总线上的故障信息。混合动力汽车车载网络系统概述（二）混合动力汽车车载网络

混合动力汽车车载网络系统概述（二）混合动力汽车车载网络1中央网关ECU2DLC3数据链路连接器（V总线）3导航（总线3）4后视镜总成（总线2）5智能钥匙ECU（总线2）6动力转向ECU（总线2）7间隙警告ECU（总线2）8车身ECU（总线2）9安全气囊ECU（总线2）10空调总成（总线2）11转向传感器（总线2）12组合仪表（总线2）13防滑控制ECU（总线1和总线2）14胎压警告ECU（总线2）15混合动力车辆控制ECU（总线1和总线2）16发动机控制ECU（总线1和总线2）17逆变器总成（总线1）

混合动力汽车车载网络总线系统的检修（一）混合动力汽车车载网络总线系统的检修注意事项图6.9两个连接器之间不得使用旁通线（1）正确的诊断顺序对于排除故障十分重要，要确保诊断的顺序科学合理。（2）在维修某些控制单元时，如安全气囊SRS单元，要严格按照正确的操作顺序，防止其意外展开。（3）在对总线进行焊接维修后，要用电工胶带缠绕维修部位，且CAN-High与CAN-Low两根线必须始终绞合起来，确保将其扭绞在一起，否则易受到电磁干扰。连接器周围的绞合线束要留出约80mm的松弛部分，不要改变线束的长度。（4）维修CAN总线时，不得在连接器之间使用旁通线来代替故障线束。（5）使用检测仪检查电阻时，从连接器背面（线束侧）插入检测仪探针。

混合动力汽车车载网络总线系统的检修（二）混合动力汽车车载网络总线系统的检修项目图6.10检查电阻（6）如果不能从连接器后侧检查导通性，则可使用外接线检查连接器。（7）如果检查或更换从车辆上拆下的CAN接线连接器，要确保用胶带和卡夹将CAN连接器及所有线束安装到其原位置。（8）使用其他车辆上使用过的网关ECU作为替换零件时，需要初始化此ECU中存储的连接信息，否则将出现故障代码。（9）测量CAN总线电阻之前，将电源开关置于OFF位置，并在完全不操作车辆的情况下降车辆静置1分钟以上。随后，断开辅助蓄电池的负极端子，将车辆再静置1分钟以上，方可测量电阻。图6.11使用外接线检查连接器

混合动力汽车车载网络总线系统的检修（二）混合动力汽车车载网络总线系统的检修项目1.汽车电源系统的检修，包括发电机和蓄电池等。2.中央网关ECU的检修。3.车载网络所连接的各个控制单元的检修。4.车载网络所连接的各个传感器的检修。5.车载网络传输链路的检修。包括：总线电阻的检测、总线的断路、总线对蓄电池正极短路，总线对车身搭铁的短路等。

混合动力汽车车载网络总线系统的检修（二）混合动力汽车车载网络总线系统的检修项目1.检修中央网关ECU（1）将智能诊断仪GTS连接到数据链路连接器DLC3，点火开关置ON位置（不起动发动机），打开诊断仪GTS。（2）选择以下菜单项：BodyElectrical>CentralGateway>TroubleCodes（3）点击执行后，等待30秒钟，读取诊断仪上的检测结果，可能的检查结果和相应处理措施见下表。显示结果相应处理CentralGateway中央网关ECU无异常CentralGatewayB1003中央网关ECU内部异常，需更换

混合动力汽车车载网络总线系统的检修（二）混合动力汽车车载网络总线系统的检修项目1.检修中央网关ECU（4）检查结果显示，ECU内部异常，须更换。拆解中央网关ECU之前，为防止零部件损坏，先碰触车身以消除静电。（5）将电源开关置于OFF，等待1分钟后断开辅助蓄电池负极端子。（6）拆卸手套箱盖总成：分离卡爪以断开手套箱盖挡块分总成，如图（1）所示，按照图中箭头所示方向，轻推挡块（A）和（B），并向下拉手套箱盖总成直到挡块分离。将手套箱盖总成从闭合位置打开约53°，按照下图（2）箭头所示方向，水平将其拉出以分离两条铰链并拆下手套箱盖总成。

混合动力汽车车载网络总线系统的检修（二）混合动力汽车车载网络总线系统的检修项目1.检修中央网关ECU（1）

（2）图6.12拆卸手套箱盖

混合动力汽车车载网络总线系统的检修（二）混合动力汽车车载网络总线系统的检修项目1.检修中央网关ECU（7）拆卸中央网关ECU：断开中央网关ECU连接器，拆下螺母和中央网关ECU，如下图所示。（8）更换上新的中央网关ECU。

混合动力汽车车载网络总线系统的检修（二）混合动力汽车车载网络总线系统的检修项目

2.检测总线2主总线的电阻（1）将汽车电源开关置于OFF，并在车辆不进行任何操作的情况下静置1分钟以上。（2）断开辅助蓄电池负极端子电缆，并使车辆再静置1分钟以上。（3）查找电路图，找到中央网关ECU连接器E43上的总线2主线的两个端子，即CA4H连接在E43-18，CA4L连接在E43-17。（4）测量总线2主线的电阻，如下图所示，正常值为54～69Ω。若高于该值，应检查总线2主线是否断路，若低于该值，应检查总线2线路是否短路。

混合动力汽车车载网络总线系统的检修（三）混合动力汽车车载网络总线系统的检修步骤首先，检查汽车电源系统是否存在故障。例如，检查蓄电池电压、各接头连接情况、相关熔丝、发动机与车身的接地情况等；检查交流发电机的输出波形是否正常（若不正常将导致信号干扰故障）等。其次，检査车载网络的链路是否存在故障。可采用替换法或跨接线法进行检测。最后，检查车载网络的控制单元是否存在故障。通常采用替换法进行检测。此外，还可以使用智能诊断仪对总线故障进行检测。

技能实训（一）混合动力汽车CAN总线系统的认识（1）在维修手册中找到车辆CAN总线结构图，熟悉四种总线类型，即V总线，总线1，总线2，总线3及其连接的模块节点。（2）按照图6.15提示的名称及位置，在汽车上找到相应的5个模块。*1逆变器总成*2发动机控制系统ECM*3防滑控制ECU*4车内后视镜总成*5轮胎压力警告ECU

图6.15CAN总线网络模块（仪表板外）

技能实训（一）混合动力汽车CAN总线系统的认识（3）按照下图提示的名称及位置，在汽车上找到16个相应的模块节点。*1数据链路链接器DLC3*2主车身ECU*3驾驶员侧接线盒总成*4动力转向ECU总成*5组合仪表总成*63号CAN连接器*7导航仪*82号CAN连接器*9混合动力车辆控制ECU*10中央网关ECU*11间隙警告ECU*12转向传感器*13安全气囊ECU*14空调放大器总成*151号CAN