新能源汽车整车控制技术 课件 项目1-3 新能源汽车CAN总线通讯技术- 车载以太网通信及车联网控制技术_第1页
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文档简介

新能源整车控制技术目录Contents项目一新能源汽车CAN总线通讯技术项目二新能源汽车LIN及其他总线通讯技术项目三车载以太网通信及车联网控制技术项目四智能新能源汽车整车控制技术项目五混合动力汽车整车控制技术项目一新能源汽车CAN总线通讯技术任务1 CAN网络通讯硬件系统检修项目一新能源汽车CAN总线通讯技术一、新能源汽车网络工作原理CAN,是ControllerAreaNetwork的缩写,称为控制单元的局域网,是ISO国际标准化的串行通信协议,是车用控制单元传输信息的一种传送形式。由于汽车上各种各样的电子控制系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN,进行大量数据的高速通信”的需要,1986年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN通信协议,并通过ISO11898及ISO11519进行了标准化。车载网络按照协议划分为CAN、LIN、FlexRay、MOST、以太网等总线技术。一、新能源汽车网络工作原理一、新能源汽车网络工作原理CAN网络系统主要由控制器、收发器、终端电阻和传输线组成。除数据传输线外,其它元件都置于控制单元内部。总线传输二、CAN总线硬件和软件传输技术CAN数据传输系统中每块ECU的内部包含一个CAN控制器,一个CAN收发器,每块ECU的外部连接两条CAN数据总线,系统中作为终端的两块电脑内部各包含一个数据传递终端。二、CAN总线硬件和软件传输技术控制器的基本功能是作为一个运算器,得到传感器、使用者的操作以及其他控制器的信息,运用相应的程序进行运算或评价,并且以此次结果来实现与其连接执行器的功能,乃至将有关信息发送给其他控制器。以空调控制器为例,它接收到乘员的温度调节需求和温度传感器的数值,比较二者的差异,确定空调系统中各风门的开度,同时将有关数据显示在屏幕上,并将信息传给网络中的其他控制器,如发动机控制器。因此,在网络中控制器不是独立工作的,而是作为一个整体,互通信息、无摩擦的协调工作。二、CAN总线硬件和软件传输技术(1)CAN控制器二、CAN总线硬件和软件传输技术CAN结构原理状态1:截止状态,晶体管截止(开关未接合);无源:总线电平=1,电阻高;状态0:接收发器通状态,晶体管导通(开关已接合);有源:总线电平=0,电阻低;CAN芯片TJA1051T有两个区,一个是接收RX,一个是发送TX数据传输终端是一个电阻,防止数据在线端被反射,以回声的形式返回,影响数据的传输。(3)数据传输终端二、CAN总线硬件和软件传输技术CAN收发器安装在控制器内部,是一个发送器和接收器的组合,它将CAN控制器提供的数据转化为电信号并通过数据总线发送出去,同时也接收总线数据,并将数据传到CAN控制器。(2)CAN收发器车联网及通信技术CAN数据总线是用以传输数据的双向数据线,一般是双绞线,分为CAN高位(CAN-high)和CAN低位(CAN-low),可以双向传递数据。采用双绞线自身校验的结构,既可以防止电磁干扰对传输信息的影响,也可以防止本身对外界的干扰。(4)数据传输线CAN通信技术的控制单元采用铜缆串行连接方式,由于控制器采用串行合用方式,因此不同控制器之间的信息传送方式是广播式传输,每个控制单元不指定接收者,均把所有的信息向外发送;由接收控制器自主选择是否需要接收这些信息。二、CAN总线硬件和软件传输技术传统数据传输方式二、CAN总线硬件和软件传输技术干扰源:运行时产生电磁波的部件是车辆中的干扰源控制系统

1数据处理数据过滤接收数据控制系统

3建立数据发送数据控制系统

4数据过滤接收数据控制系统2数据处理数据过滤接收数据数据线总线传输二、CAN总线硬件和软件传输技术信号的传输方向单向总线传输双向总线传输二、CAN总线硬件和软件传输技术二、CAN总线硬件和软件传输技术CAN信号的发送与接收三个收发器接到一根总线导线上,如图所示,开关未接合用1表示(无源);开关已接合用0表示(有源),如果收发器C有源,收发器A和B无源。二、CAN总线硬件和软件传输技术拓扑结构优点:易于安装易于扩展导线较短缺点:访问方式复杂优点:控制单元顺序已经明确规定缺点:布线成本高出现干扰时造成网络失灵五、网络拓扑拓扑结构优点:安全性高数据传输率高缺点:布线成本高

主控单元有故障造成网络失灵五、网络拓扑五、比亚迪的网络拓扑图(E5)五、比亚迪的网络拓扑图(秦EV)六、比亚迪E5的动力网和诊断座线路715实训要点检测电压检测电阻七、亚迪E5车的诊断座网络检测方法八、亚迪E5车的网关网络检测方法

九、诊断仪的连接和读取车载网络信息解码仪显示数据流九、诊断仪的连接和读取车载网络信息十、汽车网络排故方法十、汽车网络排故方法第一寻找检查系统的嘴巴OBDII(theSecondOn—BoardDiagnostics),美国汽车工程师协会(SAE,SocietyofAutomotiveEngineers)1988年制定了OBD-II标准。早期用于实时监测汽车尾气排放情况,现在有检测故障码,抬头显示等多种用途。人机接口OBDII十一、汽车网络检测实训实操任务1OBD诊断口的检测实训重点端子号辨识国标定义实训难点判断是否正常退针检查连接牢固检查十一、汽车网络检测实训比亚迪E5诊断口的电路图16451213146十一、汽车网络检测实训第二场景人类的翻译-解码器的认知使用道通解码器的认知实物投屏讲解十一、汽车网络检测实训系统嘴巴解码器主机第二场景人类的翻译-解码器的认知使用十一、汽车网络检测实训故障排除新思路十一、汽车网络检测实训整车测试-问故障诊断仪读取清楚故障码实操任务2解码器整车测试整车测试-获信息整车测试-做互动十一、汽车网络检测实训实训检测任务故障含义故障码数据流正常值1

电池电量SOC

2

电机驱动电压

3

IGBT温度

4

单体电池的最低电压的组号

5

单体电池最高温度的电池组号

十一、汽车网络检测实训任务2CAN网络通讯数据传输与解析项目一新能源汽车CAN总线通讯技术高、低速CAN在双绞线上传导的信号波形二、CAN总线硬件和软件传输技术高、低速CAN波形区别二、CAN总线硬件和软件传输技术在静止状态时,两条导线上作用有相同预先设定值,该值称为静电平。对于CAN这个值大约为2.5V。静电平也称为隐性状态,所有控制单元均可修改它。在显性激活状态时,CAN-High线上的电压值会升高一个预定值,这个值至少为1V。高、低速CAN波形区别二、CAN总线硬件和软件传输技术控制系统

1数据处理数据过滤接收数据控制系统

3建立数据发送数据控制系统

4数据过滤接收数据控制系统2数据处理数据过滤接收数据数据线总线传输二、CAN总线硬件和软件传输技术模拟信号采用总线传输的好处提高整个系统的可靠性减少各种电缆数量降低布线成本多重使用传感器能够传输复杂数据为客户实现新功能有效诊断,实现更高的安全性降低硬件成本二、CAN总线硬件和软件传输技术数字信号二进制信号与信号电平数字电路中的0和1,其数字只代表数值的高、低,不代表大小。

在供电电源为+5V的电路中信号电平电压范围0L(低)0V0-0.8V1H(高)5V2.4-5V在供电电源为12V的电路中信号电平电压范围0L(低)0V0-2V1H(高)12V6-12V二、CAN总线硬件和软件传输技术CAN报文的组成通常接收到的CAN报文由很多部分组成,解析报文时用到的主要是帧ID和数据两部分

三、CAN报文信息数据数据段的组成据段一般由1~8个字节(Byte)组成,来代表通信协议中相应的含义。每个字节有2个字符,分为高4位和低4位。有的数据需要相邻的2个字节组合才能表示,则需要分为高字节和低字节。CAN报文的定义CAN报文是指发送单元向接收单元传送数据的帧。我们通常所说的CAN报文是指在CAN线(内部CAN、整车CAN、充电CAN)上利用ECU和CAN卡接收到的十六进制报文。报文,每帧由7部分组成。CAN协议支持两种报文格式,其唯一的不同是标识符(ID)长度不同,标准格式为11位,扩展格式为29位。三、CAN报文信息数据三、CAN报文信息数据在标准格式中,报文的起始位称为帧起始(SOF),然后是由11位标识符和远程发送请求位(RTR)组成的仲裁场。RTR位标明是数据帧还是请求帧,在请求帧中没有数据字节。控制场包括标识符扩展位,指出是标准格式还是扩展格式。它还包括一个保留位(RB,ReservationBit),为将来扩展使用。它的最后四个位用来指明数据场中数据的长度。数据场范围为0~8个字节,其后有一个检测数据错误的循环冗余检查(CRC,CyclicRedundancyCheck)。应答场包括应答位和应答分隔符。发送站发送的这两位均为隐性电平(逻辑1),这时正确接收报文的接收站发送主控电平(逻辑0)覆盖它。用这种方法,发送站可以保证网络中至少有一个站能正确接收报文。报文的尾部由帧结束标出。在相邻的两条报文间有一很短的间隔位,如果这时没有站进行总线存取,总线将处于空闲状态。如图所示为CAN总线报文结构。三、CAN报文信息数据远程发送请求位(RTR),该位若为“显性”(即0),代表发送的信息是数据;若为“隐性”(即1),代表发送的信息是数据请求。标准格式下标识符的长度为11位,这些位按ID.10~ID.0的顺序发送,最低位是ID.0,7个高位(ID.10~ID.4)必须不能全是“隐性”。只要总线空闲,各控制单元均可向总线发送数据,如果各个控制单元要同时发送各自的数据,那么系统必须决定哪一个控制单元先进行发送。系统规定具有最高优先权的数据先发送,标识符的二进制值越小,其优先权就越高。三、CAN报文信息数据远程帧由开始域、仲裁域、控制域、安全域、应答域和结束域6个不同的域组成。与数据帧相反,远程帧的远程发送请求位(RTR位)是“隐性”的(即逻辑“1”)。它没有数据域,数据长度代码的数值是不受制约的(可以标注为容许范围内0~8的任何数值)。其余域功能同数据帧。CAN总线上电控单元的数据发布,有两种基本形式:第一种形式是按设定或需要主动发布。例如制动信号,当踩制动踏板时ABS电控单元就会主动发布,发动机电控单元接收后就会立即调控发动机转速由高速降为低速。第二种形式是受请求后发布。例如A电控单元需要B电控单元的数据,A电控单元先发布请求信号,这个请求信号的数据形式就是远程帧。三、CAN报文信息数据帧起始和帧结束:三、CAN报文信息数据三、CAN报文信息数据CAN总线系统数据格式(数据帧)仲裁段:ID决定各节点数据帧的优先级ID为0,即显性,在CAN控制器中对应低电平ID为1,即隐性,在CAN控制器中对应高电平0的优先级大于1三、CAN报文信息数据CAN总线系统数据格式(数据帧)仲裁段:自动驾驶汽车的底盘线控系统ID地址发送接收ID(地址)发送接收ID(地址)计算平台VCU0x110VCU计算平台0x101/0x102/0x103VCU/MCUEHB-ECU0X289VCUEHB-ECU0x364MCUVCU0x310/0x311/0x312VCUMCU0x301EPS-ECUVCU0x18FVCUEPS-ECU0x314三、CAN报文信息数据CAN总线系统数据格式(数据帧)控制段:三、CAN报文信息数据CAN总线系统数据格式(数据帧)数据段:三、CAN报文信息数据CAN总线系统数据格式(数据帧)CRC段:三、CAN报文信息数据CAN总线系统数据格式(数据帧)ACK段:帧ID的组成接收到的十六进制的ID实际上是由29位标识符转换而来,目前大多数的通信协议中都直接给出了相应的帧ID,不需要换算。如下表所示P为优先级,有3位,可以有8个优先级(0~7);R为保留位,有1位,固定为0;DP为数据页,有1位,固定为0;PF为报文的代码,有8位;PS为报文的目标地址(也就是报文的接收方),有8位;SA为报文的源地址(也就是报文的发送方),有8位。根据通信协议换算一个帧ID。三、CAN报文信息数据比亚迪EV-CAN协议固化SA地址分配表三、CAN报文信息数据比亚迪EV-CAN协议固化SA地址分配表三、CAN报文信息数据以上就是29位标识符(ID)的由来P为优先级,6转为二进制110;R、DP固定为0;PF为8位的报文代码,24转为二进制00011000;PS为8位的目标地址,即整车控制器的地址,在协议中它的地址定义为208,转化为二进制11010000;SA为8位的源地址,即BMS的地址,在协议中它的地址为243,转化为二进制11110011。这些代码合起来为11000000110001101000011110011,转化为十六进制为1818D0F3。三、CAN报文信息数据例如,发动机电控单元、ABS电控单元和自动变速器电控单元相比较,制动信号的优先权最高,三者仲裁域的标识符如下:01010000000(发动机电控单元标识符)00110100000(ABS电控单元标识符)10001000000(自动变速器电控单元标识符)ABS电控单元的标识符数值设定得最小,优先权最高;三、CAN报文信息数据例如,收到帧ID的组成通信协议中需要的报文(ID:1818D0F3):1818D0F3ce0d007d006d1100。其中,第1个字节ce中的c为高4位,e为低4位。第1、2字节表示总电压,而且注明Byte1为低字节,Byte2为高字节,那么解析时就应该为0dce。CAN总线所传输的数据有数据帧、远程帧、错误帧和过载帧4种类型。三、CAN报文信息数据数据长度代码见下表。其中,DLC3~DLC0代表数据长度代码的位,DLC0是最低位,DLC3是最高位。数据长度代码最大为8,表示数据帧允许的数据长度为0~8字节。表中“0”为“显性”,“1”为“隐性”。

三、CAN报文信息数据结束域结束域标志着数据报告结束,由7个“隐性”位(1111111)组成。这是显示错误并重复发送数据的最后一次机会。如图所示为结束域。三、CAN报文信息数据三、CAN报文信息数据错误标志包括主动错误标志和被动错误标志两种形式。主动错误标志由6个连续显性位组成,检测到错误条件的“错误主动”控制单元通过发送主动错误标志以指示错误。被动错误标志由6个连续隐性位组成,除非被其他CAN控制器的显性位改写,检测到错误条件的“错误被动”控制单元通过发送被动错误标志以指示错误。三、CAN报文信息数据基于比亚迪新能源汽车典型通信协议及压缩机系统逻辑的分析三、CAN报文信息数据控制器名称

:控制器ECU名称报文名称

:每个报文消息规定的名字报文ID

:唯一标识报文的ID号,一般规定ID范围为0x00-0x7FF报文发送类型

:分为周期报文,事件报文,周期事件报文,使能周期发送报文周期

:周期报文的发送周期值长度

:报文字节长度三、CAN报文信息数据信号名称:信号英文名称,一般命名:ECUName_MessgeName,ECUName为发送节点的名字简写,MessgeName为具体的报文名称信号描述:信号中文名称描述信号类型:信号的数据类型,比如布尔类型Boolean,无符号Unsigned,有符号Signed信号长度:信号的长度,即占多少个bit位的长度字节次序

:规定信号的大小端位置和布局layout,有Motorola格式和Intel格式起始字节位置:起始位所在的字节序号起始位位置:信号起始位所在的bit位置编号精度/偏移量:描述信号值如何转变成信号物理值,计算公式:真实物理值=信号值*精度+偏移量Range范围

:信号数值的范围信号单位

:信号数值的单位,比如可为:m

,km信号值描述:信号数值含义初始值:信号默认的初始值无效值

:信号无任何含义的无效值状态三、CAN报文信息数据Motorola格式和Intel格式以一个8byte的报文为例,8byte即为64个bit位,会将每一个bit位编号为0-63,信号起始位数值即为起始位位置所在的编号值,信号长度表示从起始位开始,连续占用的bit位长度根据具体的布局安排,以及数据的大小端规定,可以分成Motorola格式和Intel格式三、CAN报文信息数据3.1Intel格式Intel格式规定的布局安排规定示例如下,起始位位置规定了位于64bit(编号0-63)具体的那个位置,如下示例起始位置为12;信号长度规定了从起始位编号位置开始,连续占用的bit位长度,如下示例信号长度为12Intel格式字节布局规定是,每个byte中从低bit位向高bit位填充,字节从低字节向高字节填充

三、CAN报文信息数据3.2Motorola格式Motorola格式字节布局规定是,每个byte中从低bit位向高bit位填充,字节从高字节向低字节填充起始位表示信号的大小端规定不同,又可以分成

MotorolaMSB格式

和

MotorolaLSB格式MotorolaMSB格式布局示例如下,起始位位置表示的是大端位置MotorolaLSB格式布局示例如下,起始位位置表示的是小端位置

三、CAN报文信息数据报文发送类型可分为:周期,事件,周期事件,使能周期周期

:报文按照固定的周期发送,例如周期为100ms,则每隔100ms发送一帧报文事件

:当事件触发后,发送出数据报文,一般规定连续发送3帧,间隔20ms周期事件

:周期和事件的结合,报文以周期时间发送每帧报文,当某个事件信号触发后,按照事件的形式立马发送出来,之后恢复到固定周期发送使能周期

:报文以周期时间发送每帧报文,当某个事件触发后并且达到下一个发送周期时,这个时刻按照事件发送,一般规定连续发送3帧,间隔20ms三、CAN报文信息数据有些报文规定了两个特殊的信号:RollingCounter信号

和

CheckSum信号,为CAN报文添加安全加密属性,保护CAN报文信号数据RollingCounter信号

:滚动计数值,例如示例信号从0-15,循环滚动,每发送一帧报文,该信号值累加1CheckSum信号

:检验值,基于某种校验算法,将报文数据进行加密处理,加密算法一般使用的是CRC算法三、CAN报文信息数据四、Vin码车架号解析与CAN分析仪接线端子两条CAN通道CAN-LCAN-H信号地电气装置外露导电部分接地引脚大多数情况下不需要接入总线复位键用于设备升级内核,请勿擅自操作120欧姆终端电阻CAN分析仪功能5V电源外置电源接口,设备脱机模式会用到,一般情况不需要接入USB接口状态指示灯USBCAN设备供电,与PC通讯用到的接口CAN1/CAN2闪烁:成功收发数据PWR常亮:正常上电SYS常亮:正常上电SYS闪烁:成功进入软件四、Vin码车架号解析与CAN分析仪CAN分析仪使用方法(软件安装与参数设置)安装ECANTools软件是设备插入电脑USB端口是否含有设备?是否装有驱动?安装驱动打开ECANTools软件否否是设置参数SYS灯闪烁检查设备不清楚波特率为多少时四、Vin码车架号解析与CAN分析仪CAN分析仪使用方法(数据发送)参数设置完成CAN设备主动发送数据?是软件Receive界面收到CAN数据,设备对应通道CAN灯闪烁CAN设备手动发送数据?波特率、终端电阻等通信参数设置正确通信未成功选择数据发送成功?点击软件“发送”按钮是否是检查设备四、Vin码车架号解析与CAN分析仪Vin码车架号解析(制造年份1-2001年,M-2021年)四、Vin码车架号解析与CAN分析仪四、Vin码车架号解析与CAN分析仪生产序列号四、Vin码车架号解析与CAN分析仪四、Vin码车架号解析与CAN分析仪四、Vin码车架号解析与CAN分析仪标识符ID=0x000007DF的控制单元

发问说:0103000000000000。标识符ID=0x000007E8的控制单元

回答说:0643020304536407。第三场景人机对话-CAN报文解析十六进制DATA0304转为二进制0000001100000100故障码DTCP0304问:答:十一、汽车网络检测实训简单机器语言交流十六进制DATA5346转为二进制0101001101000110故障码DTCB1346举例:标识符ID=0x000007DF的控制单元

发问说:0103000000000000。标识符ID=0x000007E8的控制单元

回答说:0643020304536407。问:答:十一、汽车网络检测实训简单机器语言交流比亚迪秦PLUS混合动力汽车进行故障诊断时,“P0204”、“P0125”,分别代表发动机4号喷油嘴输出驱动器不正确地响应控制信号和发动机有转速信号时5min内没达到10℃

。SAEJ2010规定了一个5位标准故障代码:“P”代表动力系统00(高8位)“B”代表车身01“C”代表底盘10“U”代表未定义的系统。11十一、汽车网络检测实训实操任务3CAN盒读报文CAN交流语言获取实训重点CAN网速计算CANID监听

CAN报文数据解析十一、汽车网络检测实训实操任务3CAN盒读报文CAN交流语言获取十一、汽车网络检测实训VCU向EPS-ECU发送CAN报文协议字节定义格式Byte0bit01-工作;0-停止bit0=1,ECU进入工作模式;bit0=0,ECU进入停止模式bit1预留bit1=0(默认)bit21-设置当前位置为“中位”;0-该命令失效bit2=1,ECU标定当前位置为角度中点,即0角度(bit2生效的时候bit0=0,即Byte0=0x04)bit3预留bit3=0(默认)bit4-bit7预留bit4~bit7=0(默认)Byte1低字节角度控制角度旋转到当前数值对应的角度(-720°~+720°),逆时针旋转为正,顺时针旋转为负,0°为对应中点位置Byte2高字节Byte3~Byte7预留\十四、线控转向的CAN报文调试实训VCU向EPS-ECU发送CAN报文协议Byte0:设置EPS-ECU的状态bit0:设置ECU的工作与停止,当bit0=1,ECU进入工作模式,当bit0=0时,ECU进入停止模式bit2:设置方向盘的中点位置,当bit2=1时,ECU标定当前位置为角度中点,即0角度(该命令生效的前提是bit0=0),当bit2=0时,该命令失效其余6位:预留位,默认都为0十四、线控转向的CAN报文调试实训VCU向EPS-ECU发送CAN报文协议Byte1~Byte2:设置方向盘旋转的角度,方向盘旋转角度范围为-720°~+720°,逆时针旋转为正,顺时针选择为负,其中0°为对应中点位置案例1:方向盘逆时针旋转80°数值80换算成两字节16进制数为0x0050,由于Byte1为低字节,Byte2高字节,则Byte1=0x50,Byte2=0x00,因此Byte1~Byte2=0x5000案例2:方向盘顺时针旋转80°先将数值80进行转换,即164-80=65456,数值65456换算成两字节16进制数,为0xFFB0,同理根据Byte1和Byte2的字节高低情况,得Byte1~Byte2=0xB0FFByte3~Byte7:预留字节,默认都为0x00当在调试时,只需调试EPS的部分数据时,CAN报文中未涉及字节默认为0x00、未涉及位默认为0即可十四、线控转向的CAN报文调试实训EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议字节定义格式Byte0bit01-工作;0-停止bit0=1,ECU当前为工作模式;bit0=0,ECU当前为停止模式bit1驱动部分状态bit1=1,ECU驱动部分烧毁;bit1=0,ECU驱动部分正常bit2故障检测状态bit2=1,ECU检测到故障;bit2=0,ECU未检测到故障bit3ECU温度状态bit3=1,ECU检测到ECU过温(≥90℃);bit3=0,ECU未检测到ECU过温bit4-bit7预留\Byte1低字节角度角度旋转到当前数值对应的角度(-720°~+720°),0°为对应中点位置,偏移量为0Byte2高字节Byte3低字节电机电流有效范围为-60A~+60A,偏移量为0,精度为0.001AByte4高字节Byte5预留0x00(默认)Byte6ECU温度0到120℃,偏移量为0,精度为1℃Byte7预留0x00(默认)十四、线控转向的CAN报文调试实训EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议Byte0:反馈EPS-ECU状态bit0:显示ECU的工作与停止状态,当bit0=1时,ECU当前为工作模式,当bit0=0时,ECU当前为停止模式bit1:显示ECU驱动部分的状态,当bit1=1时,ECU驱动部分烧毁,当bit1=0时,ECU驱动部分正常bit2:显示ECU是否检测到故障,当bit2=1时,ECU检测到故障,当bit2=0时,ECU未检测到故障bit3:显示是否检测到ECU过温,当bit3=1时,ECU检测到ECU过温(ECU温度≥90℃时,为过温),当bit3=0时,ECU未检测到ECU过温其余4位:预留位,默认都为0十四、线控转向的CAN报文调试实训EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议Byte1~Byte2:反馈方向盘旋转的角度,方向盘旋转角度范围为-720°~+720°,逆时针旋转为正,顺时针选择为负,其中0°为对应中点位置案例1:当前EPS向VCU反馈的报文中Byte1~Byte2=0x50000x5000进行高低字节变换后,得到EPS反馈角度的16进制值为0x0050,换算成十进制值为80,80在方向盘最大的旋转角度数值720以内,可知方向盘为逆时针旋转,即当前方向盘逆时针旋转了80°案例2:当前EPS向VCU反馈的报文中Byte1~Byte2=0xB0FF0xB0FF进行高低字节变换后,得到EPS反馈角度的16进制值为0xFFB0,换算成十进制值为65450,65450大于方向盘最大的旋转角度数值720,可知方向盘为顺时针旋转,还需再次进行计算,即164-65450=80,表示当前方向盘顺时针旋转了80°十四、线控转向的CAN报文调试实训EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议Byte3~Byte4:反馈当前EPS电机电流,有效范围为-60A~+60A,偏移量为0,精度为0.001A,逆时针旋转为正,顺时针选择为负案例1:当前方向盘为逆时针旋转,反馈报文中Byte3~Byte4=0x50C30x50C3进行高低字节变换后,得到EPS反馈电机电流的16进制值为0xC350,换算成十进制值为50000,表示当前EPS电机电流为50000×0.001A=50A案例2:当前方向盘为顺时针旋转,反馈报文中Byte3~Byte4=0xB03C0xB03C进行高低字节变换后,得到EPS反馈电机电流的16进制值为0x3CB0,由于方向盘是顺时针旋转,需先将数值15536进行转换,即164-15536=50000,表示当前EPS电机电流为50000×0.001A=50A一般情况下,根据一条反馈报文,需先解析Byte1~Byte2两字节,得到方向盘旋转方向后,再计算EPS电机电流十四、线控转向的CAN报文调试实训EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议Byte6:反馈当前EPS-ECU温度,温度范围为0~120℃,偏移量为0,精度为1℃案例1:反馈的报文中Byte6=0x270x27,换算成十进制值为39,表示当前EPS-ECU的温度为39℃Byte5和Byte7:预留字节,默认Byte5=0x00,Byte7=0x00十四、线控转向的CAN报文调试实训情境设定小李是一名底盘线控系统调试员,正在调试一辆无人驾驶汽车的EPS,需要分别调试汽车的方向盘中点位置、方向盘的旋转角度以及转向系统的状态(工作和停止),假定小李在调试时,依次设定了当前位置为方向盘中点、方向盘逆时针旋转160°、方向盘顺时针旋转160°。小李设置完参数后,查看调试界面上显示EPS反馈的报文为“010CFE8819001E00”,小李通过对该报文进行解析,得知EPS-ECU处于工作模式、温度为30℃且无任何故障,方向盘顺时针旋转了500°,电机电流为59A。小李是如何通过CAN报文调试EPS的呢?又是如何解析EPS反馈的报文得到EPS状态的呢?十四、线控转向的CAN报文调试实训任务实施——VCU向EPS-ECU发送CAN报文计算步骤一:①CAN口:CAN1②帧ID:0x314③发送周期:100ms④发送次数:100⑤波特率:500kbps⑥帧类型:接收所有类型十四、线控转向的CAN报文调试实训任务实施——VCU向EPS-ECU发送CAN报文计算步骤二:设置当前位置为转向系统中点字节计算数据Byte0Byte0的bit2用来设置方向盘的中点,且当bit2=1时,ECU标定当前位置为角度中点,而bit2=1在bit0=0时才生效,故Byte0=0x04。0x04Byte1Byte1~Byte2用来设置方向盘旋转的角度,与方向盘中点设置无关,默认为0x0000即可。0x0000Byte2Byte3Byte3为预留字节,默认Byte3=0x00。0x00Byte4Byte4为预留字节,默认Byte4=0x00。0x00Byte5Byte5为预留字节,默认Byte5=0x00。0x00Byte6Byte6为预留字节,默认Byte6=0x00。0x00Byte7Byte7为预留字节,默认Byte7=0x00。0x00ID:0x314数据:0400000000000000十四、线控转向的CAN报文调试实训任务实施——VCU向EPS-ECU发送CAN报文计算步骤三:方向盘逆时针旋转160°字节计算数据Byte0方向盘旋转需EPS处于工作状态,Byte0的bit0用来设置EPS的工作与停止状态,且bit0=1时,EPS为工作模式,故Byte0=0x01。0x01Byte1Byte1~Byte2用来设置方向盘旋转的角度,数值160换算成两字节16进制数为0x00A0,由于Byte1为低字节,Byte2高字节,则Byte1=0xA0,Byte2=0x00,因此Byte1~Byte2=0xA000。0xA000Byte2Byte3Byte3为预留字节,默认Byte3=0x00。0x00Byte4Byte4为预留字节,默认Byte4=0x00。0x00Byte5Byte5为预留字节,默认Byte5=0x00。0x00Byte6Byte6为预留字节,默认Byte6=0x00。0x00Byte7Byte7为预留字节,默认Byte7=0x00。0x00ID:0x314数据:01A0000000000000十四、线控转向的CAN报文调试实训任务实施——VCU向EPS-ECU发送CAN报文计算步骤四:方向盘顺时针旋转160°字节计算数据Byte0方向盘旋转需EPS处于工作状态,Byte0的bit0用来设置EPS的工作与停止状态,且bit0=1时,EPS为工作模式,故Byte0=0x01。0x01Byte1Byte1~Byte2用来设置方向盘旋转的角度,由于顺时针旋转为负,需先将数值160进行转换,即164-160=65376,数值65376换算成两字节16进制数,为0xFF60,由于Byte1为低字节,Byte2高字节,则Byte1=0x60,Byte2=0xFF,因此Byte1~Byte2=0x60FF。0x60FFByte2Byte3Byte3为预留字节,默认Byte3=0x00。0x00Byte4Byte4为预留字节,默认Byte4=0x00。0x00Byte5Byte5为预留字节,默认Byte5=0x00。0x00Byte6Byte6为预留字节,默认Byte6=0x00。0x00Byte7Byte7为预留字节,默认Byte7=0x00。0x00ID:0x314数据:0160FF0000000000十四、线控转向的CAN报文调试实训线控转向系统调试任务实施——EPS-ECU向VCU反馈的CAN报文计算CAN口传输方向时间标识帧ID帧格式帧类型数据长度数据HEXCAN1接收14:43:210x18F数据帧标准帧8010CFE8819001E00字节数据解析Byte00x01Byte0用于反馈EPS-ECU的状态,0x01表示仅字节Byte0的bit0=1,其余位都为0,解析其所代表的含义:EPS-ECU当前为工作模式,且其驱动部分正常、未检测到故障、未检测到ECU过温。Byte10x0CFEByte1~Byte2用于反馈方向盘此时旋转的角度,0x0CFE先进行高低字节变换后为0xFE0C,再换算成十进制值为65036,65036大于方向盘最大的旋转角度数值720,可知方向盘为顺时针旋转,还需再次进行计算,即164-65036=500,表示当前方向盘顺时针旋转了500°。Byte2十四、线控转向的CAN报文调试实训任务实施——EPS-ECU向VCU反馈的CAN报文计算CAN口传输方向时间标识帧ID帧格式帧类型数据长度数据HEXCAN1接收14:43:210x18F数据帧标准帧8010CFE8819001E00字节数据解析Byte30x8819Byte3~Byte4用于反馈当前EPS的电机电流,0x8819先进行高低字节变换后为0x1988,再换算成十进制值为6536,由前面解析Byte1~Byte2得知,方向盘为顺时针旋转,则数值6536还需再次进行计算,即164-6536=59000,表示当前EPS电机电流为59000×0.001A=59A。Byte4Byte50x00预留字节Byte60x1EByte6用于反馈EPS-ECU的温度,0x1E换算成十进制数为30,表示当前EPS-ECU温度为30℃。Byte70x00预留字节十四、线控转向的CAN报文调试实训任务实施——EPS-ECU向VCU反馈的CAN报文计算CAN口传输方向时间标识帧ID帧格式帧类型数据长度数据HEXCAN1接收14:43:210x18F数据帧标准帧8010CFE8819001E00通过以上解析,可知当前转向系统状态为:ECU处于工作模式、温度为30℃且无任何故障方向盘顺时针旋转了500°电机电流为59A十四、线控转向的CAN报文调试实训任务3 CAN/CAN-FD网络综合故障检修项目一新能源汽车CAN总线通讯技术整车测试-问故障诊断仪读取清楚故障码实操任务2解码器整车测试整车测试-获信息整车测试-做互动十一、汽车网络检测实训实训检测任务故障含义故障码数据流正常值1

电池电量SOC

2

电机驱动电压

3

IGBT温度

4

单体电池的最低电压的组号

5

单体电池最高温度的电池组号

十一、汽车网络检测实训标识符ID=0x000007DF的控制单元

发问说:0103000000000000。标识符ID=0x000007E8的控制单元

回答说:0643020304536407。第三场景人机对话-CAN报文解析十六进制DATA0304转为二进制0000001100000100故障码DTCP0304问:答:十一、汽车网络检测实训简单机器语言交流十六进制DATA5346转为二进制0101001101000110故障码DTCB1346举例:标识符ID=0x000007DF的控制单元

发问说:0103000000000000。标识符ID=0x000007E8的控制单元

回答说:0643020304536407。问:答:十一、汽车网络检测实训简单机器语言交流比亚迪秦PLUS混合动力汽车进行故障诊断时,“P0204”、“P0125”,分别代表发动机4号喷油嘴输出驱动器不正确地响应控制信号和发动机有转速信号时5min内没达到10℃

。SAEJ2010规定了一个5位标准故障代码:“P”代表动力系统00(高8位)“B”代表车身01“C”代表底盘10“U”代表未定义的系统。11十一、汽车网络检测实训实操任务3CAN盒读报文CAN交流语言获取实训重点CAN网速计算CANID监听

CAN报文数据解析十一、汽车网络检测实训实操任务3CAN盒读报文CAN交流语言获取十一、汽车网络检测实训CAN总线的故障类型及波形项目三CAN总线系统的原理与检修ISOCAN-HighCAN-Low1断路2断路3对V蓄电池短路4对地短路5对地短路6对V蓄电池短路7对CAN-Low短路对CAN-High短路8缺少Rterm缺少Rterm十一、汽车网络检测实训项目三CAN总线系统的原理与检修CAN波形变化范围很大且杂乱无章(可能有其他控制单元的信号窜入),发生CAN导线断路故障时,驱动CAN总线无法正常工作。十一、汽车网络检测实训CAN-High和CAN-Low短路CAN-H与CAN-L之间短路时,CAN-H与CAN-L的电压置于隐性电压,均为2.5V左右项目三CAN总线系统的原理与检修十一、汽车网络检测实训项目三CAN总线系统的原理与检修十一、汽车网络检测实训CAN-H对地短路:CAN-H线与地短接的故障波形,如图所示,CAN-H线的电压为0V,CAN-L线的电压正常。CAN-H线与地短接时,舒适CAN系统总线变为单线工作。项目三CAN总线系统的原理与检修十一、汽车网络检测实训CAN-High-线对CAN-Low-线短路故障:CAN-L线与CAN-H线短接的故障波形如图所示,CAN-H线和CAN-L线的电压相同,CAN-H线与CAN-L线之间短路影响所有的低速CAN总线的通信,舒适CAN总线因此而单线工作。十一、汽车网络检测实训十一、汽车网络检测实训如果因断路、短路或与蓄电池电压相连而导致两条CAN导线中的一条不工作了,那么就会切换到单线工作模式。在单线工作模式下,只使用完好的CAN导线中的信号,这样就使得舒适CAN数据总线仍可工作,如图所示。项目三CAN总线系统的原理与检修单线工作模式下的舒适CAN数据总线十一、汽车网络检测实训VCU向EPS-ECU发送CAN报文协议字节定义格式Byte0bit01-工作;0-停止bit0=1,ECU进入工作模式;bit0=0,ECU进入停止模式bit1预留bit1=0(默认)bit21-设置当前位置为“中位”;0-该命令失效bit2=1,ECU标定当前位置为角度中点,即0角度(bit2生效的时候bit0=0,即Byte0=0x04)bit3预留bit3=0(默认)bit4-bit7预留bit4~bit7=0(默认)Byte1低字节角度控制角度旋转到当前数值对应的角度(-720°~+720°),逆时针旋转为正,顺时针旋转为负,0°为对应中点位置Byte2高字节Byte3~Byte7预留\十四、线控转向的CAN报文调试实训VCU向EPS-ECU发送CAN报文协议Byte0:设置EPS-ECU的状态bit0:设置ECU的工作与停止,当bit0=1,ECU进入工作模式,当bit0=0时,ECU进入停止模式bit2:设置方向盘的中点位置,当bit2=1时,ECU标定当前位置为角度中点,即0角度(该命令生效的前提是bit0=0),当bit2=0时,该命令失效其余6位:预留位,默认都为0十四、线控转向的CAN报文调试实训VCU向EPS-ECU发送CAN报文协议Byte1~Byte2:设置方向盘旋转的角度,方向盘旋转角度范围为-720°~+720°,逆时针旋转为正,顺时针选择为负,其中0°为对应中点位置案例1:方向盘逆时针旋转80°数值80换算成两字节16进制数为0x0050,由于Byte1为低字节,Byte2高字节,则Byte1=0x50,Byte2=0x00,因此Byte1~Byte2=0x5000案例2:方向盘顺时针旋转80°先将数值80进行转换,即164-80=65456,数值65456换算成两字节16进制数,为0xFFB0,同理根据Byte1和Byte2的字节高低情况,得Byte1~Byte2=0xB0FFByte3~Byte7:预留字节,默认都为0x00当在调试时,只需调试EPS的部分数据时,CAN报文中未涉及字节默认为0x00、未涉及位默认为0即可十四、线控转向的CAN报文调试实训EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议字节定义格式Byte0bit01-工作;0-停止bit0=1,ECU当前为工作模式;bit0=0,ECU当前为停止模式bit1驱动部分状态bit1=1,ECU驱动部分烧毁;bit1=0,ECU驱动部分正常bit2故障检测状态bit2=1,ECU检测到故障;bit2=0,ECU未检测到故障bit3ECU温度状态bit3=1,ECU检测到ECU过温(≥90℃);bit3=0,ECU未检测到ECU过温bit4-bit7预留\Byte1低字节角度角度旋转到当前数值对应的角度(-720°~+720°),0°为对应中点位置,偏移量为0Byte2高字节Byte3低字节电机电流有效范围为-60A~+60A,偏移量为0,精度为0.001AByte4高字节Byte5预留0x00(默认)Byte6ECU温度0到120℃,偏移量为0,精度为1℃Byte7预留0x00(默认)十四、线控转向的CAN报文调试实训EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议Byte0:反馈EPS-ECU状态bit0:显示ECU的工作与停止状态,当bit0=1时,ECU当前为工作模式,当bit0=0时,ECU当前为停止模式bit1:显示ECU驱动部分的状态,当bit1=1时,ECU驱动部分烧毁,当bit1=0时,ECU驱动部分正常bit2:显示ECU是否检测到故障,当bit2=1时,ECU检测到故障,当bit2=0时,ECU未检测到故障bit3:显示是否检测到ECU过温,当bit3=1时,ECU检测到ECU过温(ECU温度≥90℃时,为过温),当bit3=0时,ECU未检测到ECU过温其余4位:预留位,默认都为0十四、线控转向的CAN报文调试实训EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议Byte1~Byte2:反馈方向盘旋转的角度,方向盘旋转角度范围为-720°~+720°,逆时针旋转为正,顺时针选择为负,其中0°为对应中点位置案例1:当前EPS向VCU反馈的报文中Byte1~Byte2=0x50000x5000进行高低字节变换后,得到EPS反馈角度的16进制值为0x0050,换算成十进制值为80,80在方向盘最大的旋转角度数值720以内,可知方向盘为逆时针旋转,即当前方向盘逆时针旋转了80°案例2:当前EPS向VCU反馈的报文中Byte1~Byte2=0xB0FF0xB0FF进行高低字节变换后,得到EPS反馈角度的16进制值为0xFFB0,换算成十进制值为65450,65450大于方向盘最大的旋转角度数值720,可知方向盘为顺时针旋转,还需再次进行计算,即164-65450=80,表示当前方向盘顺时针旋转了80°十四、线控转向的CAN报文调试实训EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议Byte3~Byte4:反馈当前EPS电机电流,有效范围为-60A~+60A,偏移量为0,精度为0.001A,逆时针旋转为正,顺时针选择为负案例1:当前方向盘为逆时针旋转,反馈报文中Byte3~Byte4=0x50C30x50C3进行高低字节变换后,得到EPS反馈电机电流的16进制值为0xC350,换算成十进制值为50000,表示当前EPS电机电流为50000×0.001A=50A案例2:当前方向盘为顺时针旋转,反馈报文中Byte3~Byte4=0xB03C0xB03C进行高低字节变换后,得到EPS反馈电机电流的16进制值为0x3CB0,由于方向盘是顺时针旋转,需先将数值15536进行转换,即164-15536=50000,表示当前EPS电机电流为50000×0.001A=50A一般情况下,根据一条反馈报文,需先解析Byte1~Byte2两字节,得到方向盘旋转方向后,再计算EPS电机电流十四、线控转向的CAN报文调试实训EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议Byte6:反馈当前EPS-ECU温度,温度范围为0~120℃,偏移量为0,精度为1℃案例1:反馈的报文中Byte6=0x270x27,换算成十进制值为39,表示当前EPS-ECU的温度为39℃Byte5和Byte7:预留字节,默认Byte5=0x00,Byte7=0x00十四、线控转向的CAN报文调试实训情境设定小李是一名底盘线控系统调试员,正在调试一辆无人驾驶汽车的EPS,需要分别调试汽车的方向盘中点位置、方向盘的旋转角度以及转向系统的状态(工作和停止),假定小李在调试时,依次设定了当前位置为方向盘中点、方向盘逆时针旋转160°、方向盘顺时针旋转160°。小李设置完参数后,查看调试界面上显示EPS反馈的报文为“010CFE8819001E00”,小李通过对该报文进行解析,得知EPS-ECU处于工作模式、温度为30℃且无任何故障,方向盘顺时针旋转了500°,电机电流为59A。小李是如何通过CAN报文调试EPS的呢?又是如何解析EPS反馈的报文得到EPS状态的呢?十四、线控转向的CAN报文调试实训任务实施——VCU向EPS-ECU发送CAN报文计算步骤一:①CAN口:CAN1②帧ID:0x314③发送周期:100ms④发送次数:100⑤波特率:500kbps⑥帧类型:接收所有类型十四、线控转向的CAN报文调试实训任务实施——VCU向EPS-ECU发送CAN报文计算步骤二:设置当前位置为转向系统中点字节计算数据Byte0Byte0的bit2用来设置方向盘的中点,且当bit2=1时,ECU标定当前位置为角度中点,而bit2=1在bit0=0时才生效,故Byte0=0x04。0x04Byte1Byte1~Byte2用来设置方向盘旋转的角度,与方向盘中点设置无关,默认为0x0000即可。0x0000Byte2Byte3Byte3为预留字节,默认Byte3=0x00。0x00Byte4Byte4为预留字节,默认Byte4=0x00。0x00Byte5Byte5为预留字节,默认Byte5=0x00。0x00Byte6Byte6为预留字节,默认Byte6=0x00。0x00Byte7Byte7为预留字节,默认Byte7=0x00。0x00ID:0x314数据:0400000000000000十四、线控转向的CAN报文调试实训任务实施——VCU向EPS-ECU发送CAN报文计算步骤三:方向盘逆时针旋转160°字节计算数据Byte0方向盘旋转需EPS处于工作状态,Byte0的bit0用来设置EPS的工作与停止状态,且bit0=1时,EPS为工作模式,故Byte0=0x01。0x01Byte1Byte1~Byte2用来设置方向盘旋转的角度,数值160换算成两字节16进制数为0x00A0,由于Byte1为低字节,Byte2高字节,则Byte1=0xA0,Byte2=0x00,因此Byte1~Byte2=0xA000。0xA000Byte2Byte3Byte3为预留字节,默认Byte3=0x00。0x00Byte4Byte4为预留字节,默认Byte4=0x00。0x00Byte5Byte5为预留字节,默认Byte5=0x00。0x00Byte6Byte6为预留字节,默认Byte6=0x00。0x00Byte7Byte7为预留字节,默认Byte7=0x00。0x00ID:0x314数据:01A0000000000000十四、线控转向的CAN报文调试实训任务实施——VCU向EPS-ECU发送CAN报文计算步骤四:方向盘顺时针旋转160°字节计算数据Byte0方向盘旋转需EPS处于工作状态,Byte0的bit0用来设置EPS的工作与停止状态,且bit0=1时,EPS为工作模式,故Byte0=0x01。0x01Byte1Byte1~Byte2用来设置方向盘旋转的角度,由于顺时针旋转为负,需先将数值160进行转换,即164-160=65376,数值65376换算成两字节16进制数,为0xFF60,由于Byte1为低字节,Byte2高字节,则Byte1=0x60,Byte2=0xFF,因此Byte1~Byte2=0x60FF。0x60FFByte2Byte3Byte3为预留字节,默认Byte3=0x00。0x00Byte4Byte4为预留字节,默认Byte4=0x00。0x00Byte5Byte5为预留字节,默认Byte5=0x00。0x00Byte6Byte6为预留字节,默认Byte6=0x00。0x00Byte7Byte7为预留字节,默认Byte7=0x00。0x00ID:0x314数据:0160FF0000000000十四、线控转向的CAN报文调试实训线控转向系统调试任务实施——EPS-ECU向VCU反馈的CAN报文计算CAN口传输方向时间标识帧ID帧格式帧类型数据长度数据HEXCAN1接收14:43:210x18F数据帧标准帧8010CFE8819001E00字节数据解析Byte00x01Byte0用于反馈EPS-ECU的状态,0x01表示仅字节Byte0的bit0=1,其余位都为0,解析其所代表的含义:EPS-ECU当前为工作模式,且其驱动部分正常、未检测到故障、未检测到ECU过温。Byte10x0CFEByte1~Byte2用于反馈方向盘此时旋转的角度,0x0CFE先进行高低字节变换后为0xFE0C,再换算成十进制值为65036,65036大于方向盘最大的旋转角度数值720,可知方向盘为顺时针旋转,还需再次进行计算,即164-65036=500,表示当前方向盘顺时针旋转了500°。Byte2十四、线控转向的CAN报文调试实训任务实施——EPS-ECU向VCU反馈的CAN报文计算CAN口传输方向时间标识帧ID帧格式帧类型数据长度数据HEXCAN1接收14:43:210x18F数据帧标准帧8010CFE8819001E00字节数据解析Byte30x8819Byte3~Byte4用于反馈当前EPS的电机电流,0x8819先进行高低字节变换后为0x1988,再换算成十进制值为6536,由前面解析Byte1~Byte2得知,方向盘为顺时针旋转,则数值6536还需再次进行计算,即164-6536=59000,表示当前EPS电机电流为59000×0.001A=59A。Byte4Byte50x00预留字节Byte60x1EByte6用于反馈EPS-ECU的温度,0x1E换算成十进制数为30,表示当前EPS-ECU温度为30℃。Byte70x00预留字节十四、线控转向的CAN报文调试实训任务实施——EPS-ECU向VCU反馈的CAN报文计算CAN口传输方向时间标识帧ID帧格式帧类型数据长度数据HEXCAN1接收14:43:210x18F数据帧标准帧8010CFE8819001E00通过以上解析,可知当前转向系统状态为:ECU处于工作模式、温度为30℃且无任何故障方向盘顺时针旋转了500°电机电流为59A十四、线控转向的CAN报文调试实训新能源整车控制技术目录Contents项目一新能源汽车CAN总线通讯技术项目二新能源汽车LIN及其他总线通讯技术项目三车载以太网通信及车联网控制技术项目四智能新能源汽车整车控制技术项目五混合动力汽车整车控制技术项目二新能源汽车LIN及其他总线通讯技术任务1 LIN网络通信系统检修项目二新能源汽车LIN及其他总线通讯技术LIN协会创建于1998年末,最初的发起人为为宝马、Volvo、奥迪、VW、戴姆勒-克莱斯勒、摩托罗拉和

VCT等,五家汽车制造商,一家半导体厂商以及一家软件工具制造商,如图所示为LIN联盟。一、LIN总线简介LIN网络由Volvo等公司于1996年发起并开发的一种基于UART/SCI的协议,1998年后奥迪、宝马、大众、克莱斯勒等公司相继加入并形成LIN协会。众所周知,CAN总线功能强大,但是在汽车的每个地方都用CAN,整车的总线架构成本势必增加。例如,车窗、后视镜等车身电器的通讯不需要毫秒级传输和响应,于是各大车厂为了节约成本就联合研究出LIN总线。LIN网络适应于分层次车内网中的低速通讯(速度和可靠性要求不高)需求,LIN网络(图2-1-1(左))常与上层CAN网络相连。如图2-1-1(右)是典型的车载LIN网络,蓝色方块为LIN的主机节点-空调ECU(主控单元),黄色方块为LIN从机节点(从控单元)。空调ECU通过LIN总线连接雨量传感器、雨刷器、天窗等。在车载网络系统中,LIN处于低端,可与CAN网络互补优势,如在LIN系统中,加入新节点时,不需要其它从节点作任何软件或硬件的改动。一、LIN总线简介LIN总线的电气性能对网络结构影响很大,因此其网络节点数不仅受标识符长度的限制,还受总线电气特性限制。一个节点即一个LIN接口,LIN总线与主干线CAN总线相连时,需要加入CAN/LIN网关,一般由主机节点来充当。一个节点不一定对应一个ECU,因为一个ECU可能提供多个LIN接口,并且这些接口可能连接到不同的LIN通信子网中。一、LIN总线简介二、LIN总线物理结构LIN总线系统主要由LIN主控单元、LIN从控单元以及LIN数据线组成,如图2-1-3所示。每个节点内部有一个30kΩ的弱上拉电阻和二极管,主节点附近有一个1kΩ的强上拉电阻,保持总线在非传输时的隐性(高电平)状态。一、LIN主控单元具有以下功能:①监控数据传送和数据传送率。②软件中包含一个传送周期,规定了何时和以何种频率把信息传送到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从控单元进行控制。二、LIN从控单元。在LIN系统中可以把单个控制单元作为LIN从控单元使用,如图2-1-4的车窗控制ECU、传感器或者执行元件。LIN主控单元可以通过接收以LIN总线用数字信号形式传送的LIN从控单元(传感器元件)测量值来查询LIN从控单元(执行元件)的实际状态,而LIN从控单元(执行元件)能够接收LIN主控单元以数字信号形式传送的任务指令。二、LIN总线物理结构LIN总线用一根信号线(LIN)完成通信,速率1~20kbit/s(常见为9.6、10.4或19.2kbit/s)。LIN总线使用显性电平(逻辑“0”)和隐性电平(逻辑“1”)进行通信,波形如图2-1-6所示。对于发送节点,总线物理电平大于80%Vsup(发送电压)时为逻辑“1”,接收节点大于60%Vsup时为逻辑“1”;如果无信息发送到LIN总线上或者发送到LIN数据总线上的也是隐性位“1”时,那么LIN总线的导线上的电压就是蓄电池电压。显性电平传输显性位(逻辑“0”),为了将显性位“0”传到LIN数据总线上,发送控制单元内的收发器将总线导线直接接地。二、LIN总线物理结构二、LIN总线物理结构一、LIN总线系统的结构与检修1一、LIN系统由一个主机节点和多个从机节点构成。主机节点有且只有一个,从机节点有1~15个,典型应用一般都在12个节点以下(如图2-1-2)。2二、LIN使用单根电缆传输,供电电平12V,提供信号处理、配置、识别和诊断四项功能。3三、LIN信号传输具有确定性,传播时间可以提前计算出。LIN为了限制EMI电磁干扰,协议规定最大位速率为20kbps。4四、LIN和CAN一样,传送的信息带有一个标

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