第7章 大众奥迪车系车载网络系统
汽车车载网络技术详解(修订版)习题库答案
汽车车载网络技术详解（修订版）习题库第一章车载网络系统基础知识 (1)第二章CAN总线传输系统 (4)第三章子总线系统 (7)第四章网关与诊断总线 (9)第五章光学总线系统 (10)第六章以太网与FlexRay总线 (13)第七章大众奥迪车系车载网络系统 (15)第八章丰田多路通信系统 (16)第九章通用车系车载网络系统 (18)第十章汽车车载网络系统检修 (19)第十一章车联网 (20)第一章车载网络系统基础知识一、填空题1．导线长度和插接器数量的增加不但占据车内的有效空间、增加装配和维修的难度、提高整车成本，而且妨碍整车可靠性的提高。
2．车载电控系统经历了中央电脑集中控制、多电脑分散控制和网络控制三个阶段。
3．数据传输总线，就是指在一条数据线上传递的信号可以被多个系统共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。
4．通过接口连接不同设备时有点对点连接和多点连接两种连接方式。
5．如果将传输路径的控制功能主要分配给其中一个设备，则该设备就变为主控控制单元，而其他设备仅具有副控功能，因而，具有副控功能的这些设备亦称从属控制单元。
6．协议三要素是指语法、语义和定时规则。
7．总线上的比特编码（比特表示）可以通过非归零法（NRZ）、曼彻斯特法和脉冲宽度调制法（PWM）实现。
8．车用网络大致可以分为4个系统：动力传动系统、车身系统、安全系统、信息系统。
二、选择题1．以下（A ）不是车载网络系统组成。
A．传输媒体B．拓扑结构C．通信协议D．数据总线2．通过一个转发器将每台入网计算机接入网络，每台转发器与相邻两台转发器用物理链路相连，此为（A ）。
A．环形网拓扑结构B．星形网拓扑结构C．总线形网拓扑结构D．三角形网拓扑结构3．以一台称之为中心处理机为主组成的网络，各种类型的入网机均与该中心处理机有物理链路直接相连，此为（ B ）。
A．环形网拓扑结构B．星形网拓扑结构C．总线形网拓扑结构D．三角形网拓扑结构4．将所有的入网计算机通过分接头接入一条载波传输线上，此为（C ）。
车载网络系统基础知识
分级式网络布局
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1.2.1 汽车对通信网络的要求
分开式编辑网pp络t 布局
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1.2.1 汽车对通信网络的要求
2．数据通信
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。
汽车内ECU之间与办公用微机之间的数据传输特征不尽相同， 主要差别在于传输频率。汽车内ECU之间的数据传输频率是变 化的，在一个完善的汽车电子控制系统中，许多动态信息必须 与车速同步。为了满足各子系统的实时性要求，有必要对汽车 公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置 等。但每个ECU对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周 期不同而不同的。
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1.1.3车载网络系统的发展史
1986-1989年间，在车身系统上装有了利用铜线的网络。 1987年，作为集中型控制系统，日产公司的车门相关系统 ，GM公司的车灯控制系统已处于批量生产的阶段。
在这段时期内，德国的Bosch公司提出了汽车车载局域网 （LAN）的基本协议，该协议即为控制器局域网（ Controller Area Network)，简称为CAN。目前控制系统 局域网中应用最广的标准就是CAN。接着，美国汽车工程 师学会提出了J1850。
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1.1.4典型车载网络系统的结构与组成
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1.1.4典型车载网络系统的结构与组成 风云2CAN总线网络图
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1.1.4典型车载网络系统的结构与组成
汽
车
车
载
意 图
网 络 系
统
结
构
第七章-奥迪A6轿车车载网络系统
璃上的擦拭装置、方向灯、无线电、空调、座椅、座椅控制 电动机、转速传感器等。
图7-6为奥迪A6轿车部分舒适系统CAN总线和LIN总线的拓扑 图。
二、奥迪A6轿车MOST总线系统的工作模式 奥迪轿车A6 MOST总线系统有三种工作模式：休眠模式、待
命模式、工作模式。 （1）休眠模式 休眠模式也称睡眠模式，MOST总线系统的睡眠模式，见图7-
10，这时MOST总线内没有数据交换，所有设置处于待命状态， 静态电流被降至最小值。睡眠模式的唤醒只能由系统管理器 发出的光启动脉冲来激活。在满足下述3个条件下，MOST总 线系统进入睡眠模式。 ①总线上的所有控制单元都处于准备进入睡眠模式，如视音 频设备处于“关”的状态。
①由其他数据总线经由网关得以激活，比如驾驶座位旁车门 打开或关闭时，点火开关接通等。
②可以由总线上的一个控制单元得以激活，比如一个要接听 的电话。
（3）工作模式
工作模式也称通电模式，MOST总线系统的通电工作模式，如 图7-9所示，控制单元完全接通，MOST总线上有数据交换， 用户可使用所有功能。通电工作模式的前提条件如下：
第一节 奥迪A6轿车车载网络系统
上个世纪90年代中期，奥迪车系开始使用CAN总线系统。 最早使用的CAN总线是舒适CAN总线，传输速率为 62.5Kbit/s,随后是动力CAN总线，传输速率为500Kbit/s。 从2000年的车型起，奥迪车系的车载网络系统不断改进和 扩充，现在的奥迪车系在已有的CAN总线基础上又增加了 LIN总线、MOST总线和蓝牙总线和诊断总线等。
汽车车载网络技术详解最新版精品课件第1章 车载网络系统基础知识
6．比特和字节
计算机中的所有信息都以位（bit，亦称比特，是二进制数 字的最小信息单位）为单位进行存储和处理的。 1千字节（KB）= 210字节，即1 024字节 1兆字节（MB）= 220 字节，即1 024KB（1 048 576字节） l千兆字节（GB）= 230字节，即1 024MB（1 073 741 824字节） 注意：换算系数不是1 000，而是1 024。
DDB/Optical（Domestic 音频系统通信协议将DDB作为音频系统总线采 Digital Bus/Optical） 用光通信
5.6Mbit/s
C&C
MOST（Media Oriented 信息系统通信协议以欧洲为中心，由克莱斯
System Transport） 勒与BMW公司推动
IEEE1394
CAN）
同步的CAN
Byteflight
重视安全、按用途分类的控制用LAN协议通用 时分多路复用（FTDMA）
FlexRay
重视安全、按用途分类的控制用LAN协议
1Mbit/s 10Mbit/s 5Mbit/s
Robert Bosch公司 CIA
BMW公司
BMW公司Daimler Chrysler公司
（2）总线数据传输的要求 1）可靠性高 2）使用方便 3）数据密度大 4）数据传输快
（3）总线数据传输的优点 1）简化线束 2）可以进行设备之间的通信，丰富了功能。 3）通过信息共享减少传感器信号的重复数量。
数字总线信号传递方式
线束对比 a）传统线束 b）采用车载网络后的线束
3．车载网络系统的发展史
1987年12月日本车采用LAN
表1-3 几种车载网络的开发年份、采用厂家与发表年份
车载网络系统的设计与实现
车载网络系统的设计与实现随着人们对信息化的需求不断提高，车载网络系统已经成为了现代车辆的必要配置。
一款好的车载网络系统能够带来很多便利，并且为驾乘者提供更加丰富的娱乐和信息交流体验。
本文将针对车载网络系统的设计和实现进行一些探讨。
一、车载网络系统的结构车载网络系统包含了很多不同的部分，其中最重要的组成部分主要有以下几个：1.无线通信模块：这是车载网络系统的重要组成部分之一，它能够为车载系统提供可靠的网络连接。
目前车载网络系统大多采用4G或5G通信模块，以保证高速稳定的网络连接。
2.屏幕显示器：屏幕显示器是车载网络系统的视觉表现的重要组成部分，它能够为驾乘者提供清晰明显的图像和视频，为车内的娱乐和信息传递带来更好的体验。
目前市面上大多数车载显示器都采用了高清液晶屏，能够提供高品质的显示效果。
3.多媒体系统：车载网络系统的多媒体系统包含了音频、视频、图片等多种媒体形式，能够为驾乘者带来各种不同的娱乐体验。
多媒体系统还支持通过WiFi或蓝牙进行无线连接，方便驾驶员使用各种移动端设备。
4.导航系统：车载网络系统的导航系统能够通过GPS定位，提供实时的导航服务，为驾驶员提供路线规划和行驶信息。
导航系统目前还支持语音控制，非常方便使用。
5.智能驾驶辅助系统：车载网络系统的智能驾驶辅助系统能够通过传感器和摄像头等设备实时监测车辆行驶状况，并进行实时分析和处理，提供预警和自动化控制等功能，帮助驾驶员实现智能化驾驶。
二、车载网络系统的设计车载网络系统的设计需要考虑多方面的因素，如性能、可靠性、易用性等等，以下是一些应考虑的方面：1.系统集成：车载网络系统需要与车辆的其他系统进行良好的集成，确保各个系统之间的稳定通信和交互。
2.系统架构：车载网络系统需要有完整的系统架构设计，包括硬件和软件两方面，确保系统的可扩展性和易维护性。
3.安全性：车载网络系统的安全性是至关重要的，系统设计需要考虑到对数据的安全保护和用户的隐私保护。
车载网络系统
项目车载网络系统汽车上电子控制单元及电子元件越来越多，其电子控制技术包括燃油喷射系统，自动变速器，安全气囊，动力转向，电控悬架系统等。
这些通讯系统之间的通讯和数据的共享，如果采用传统的布线的方式，会使得汽车上电线的数目急剧增加。
大多数汽车使用了网路控制技术。
本项目知识目标：1．了解车载网路在汽车上的应用及发展。
2．了解车载网络的基本术语。
本项目能力目标：1、掌握车载网络的基本组成。
2、熟练掌握大众车系的车载网络的构成特点。
概述活动一随着现代科技的飞速发展，汽车装备日趋完善，车用电气设备越来越多，从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车电气系统形成一个复杂的大系统，如果按照常规点到点的布线法，则整个汽车的布线将十分复杂，显得很凌乱。
尤其是在高档客车中，传统布线不仅增加了布线的复杂程度，而且布线所需的铜线也将成倍增加。
为了解决车内可用空间与粗大线束之间的矛盾，人们将车载网络技术应用于汽车上。
1、汽车电子技术的发展？2、发动机电子控制技术的发展？3、变速器电子控制技术的发展？一、车载网络的发展随着汽车三大系统（动力系统、舒适系统、信息娱乐系统）中各种电控系统的不断增加，汽车电气系统形成一个复杂的大系统，并且都集中在驾驶室控制。
从布线角度分析，传统的电气系统大多采用点对点的单一通信方式，相互之间少有联系，这样会有庞大的布线系统。
然而，驾驶室的空间是有限的，这样必然造成庞大线束与驾驶室内可用空间之间的矛盾。
20世纪80年代末的汽车工业中，由于消费者对于汽车功能的要求越来越多，而这些功能的实现大多是基于电子操作的，这就使得电子装置之间的通信越来越复杂，同时意味这需要更多的信号连接线。
德国Bosch公司和Intel公司研制了专门用于汽车电器系统的总线-控制器局域网（Controller Area Network）规范，简称CAN。
典型汽车车载网络系统
二、动力CAN总线
1.动力CAN总线的主要联网单元 2.动力CAN总线上的信号电压变化 3.动力CAN收发器
1.动力CAN总线的主要联网单元
动力CAN总线的主要联网单元有发动机电控单 元、ABS电控单元、ESP电控单元、自动变速器 电控单元、SRS电控单元和组合仪表电控单元。 电控单元通过动力CAN总线的CAN-H线和CAN -L线进行数据交换。
第一节 大众/奥迪(VOLKSWAGEN/A UDI)轿车
一、概述 二、动力CAN总线 三、舒适/信息CAN总线 四、 CAN总线上的阻抗匹配 五、 CAN总线的电磁兼容原理 六、一汽宝来轿车CAN总线
一、概述
大众/奥迪车系使用的CAN总线包括动力CAN总 线，传输速率为500Kbit/s；舒适CAN总线，传 输速率为100Kbit/s。自2000年起，大众/奥迪车 系开始使用新型的舒适CAN总线和信息CAN总 线，其传输速率都为100Kbit/s。信息CAN总线 (低速)用于将收音机、电话和导航系统连成网络。 新型的舒适CAN总线和信息CAN总线通过带网 关的组合仪表可与动力CAN总线进行数据交换。
路，舒适CAN总线会转为紧急模式运行和单线 模式运行。 3)由于自诊断完全由中央电控单元控制，所以 只需要较少的自诊断线。 4)由于舒适系统中的数据可以以较低的速率传 输，所以发送器需要较低的功率。若一根数据 线传输发生故障，该系统可转换到单线模式运 行，从而保证数据传输。
5)舒适系统包含两条用于传送信息的数据线， 为了防止电磁波干扰和向外辐射，两条数据线 缠绕一起。 6)舒适系统传输数据的速率为62.5Kbit/s，在 0～125Kbit/s范围内传输(低速状态)。一个数 据报告传输大约需1ms。每个电控单元每20ms 发送一次数据。 7)优先权顺序：中央电控单元→驾驶员侧车门 电控单元→前排乘客车门电控单元→左后车门 电控单元→右后车门电控单元。
汽车单片机与车载网络-7典型汽车车载网络系统
Q
授人以鱼不如授人以渔
(3)动力CAN总线的故障诊断
朱明工作室
zhubob@
6N0909901 Gateway K Cording×××××WSC××××× 6N0909901 编码××××× 网关K 服务站代码×××××
授人以鱼不如授人以渔
(3)动力CAN总线的故障诊断
朱明工作室
表6-3
Rapid data transfer 02Interrogate fault memory 快速数据传输 02读取故障码
朱明工作室
zhubob@
功能选择表
Q Q
授人以鱼不如授人以渔
(3)动力CAN总线的故障诊断
朱明工作室
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X Faults recoginsed! 发现X个故障！
授人以鱼不如授人以渔
(2)信息传输
表6-1
优先权顺序 1 数据来源 ABS/EDL电控单元
朱明工作室
zhubob@
动力CAN信息传输
信息举例 1．发动机制动控制请求 （EBC） 2．牵引力控制请求（TC S）
2
数据组1发动机电控单元
1．发动机转速 2．节气门位置 3．换低挡
1．冷却液温度 2．车速 1．换挡机构 2．应急模式 3．选挡手柄位置
图6-10 镜像信号抵消本身对外界的干扰
授人以鱼不如授人以渔
六、一汽宝来轿车CAN总线
朱明工作室
zhubob@
1.动力CAN总线 2.舒适CAN总线
授人以鱼不如授人以渔
六、一汽宝来轿车CAN总线
朱明工作室
zhubob@
图6-11 宝来轿车CAN总线
授人以鱼不如授人以渔
授人以鱼不如授人以渔
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2．舒适系统CAN总线
• （1）舒适系统CAN总线组成 舒适系统CAN总线系 统连接和控制的电控单元比较多，有空调控制单 元、停车辅助控制单元、挂车控制单元、蓄电池 能量管理单元、车门控制单元、电子转向柱锁控 制单元、驻车加热控制单元、轮胎气压监控控制 单元以及多功能方向盘、电子后座椅等控制单元
舒适系统CAN总线组成
3．LIN总线控制实例
• ① 驾驶员将雨刮器控制杆放到雨刮器间歇位置。 • ② 转向柱电子装置J527读取雨刮器控制杆的实际位
置信息。 • ③ 转向柱电子装置J527经由舒适系统CAN总线向供
电1 J519单元发送此信息。 • ④ 供电1 J519通过LIN总线向雨刮器电动机J400发出
指令，运行在间歇位置模式。
• （2）舒适系统CAN总线特点 • ① 传输率较低，100kbit/s。 • ② 分类级别为CAN总线的B类。 • ③ 双绞线传输：CAN-H高电平线为橙色/绿色，
CAN-L低电平线为橙色/棕色。
三、舒适系统LIN总线
• 1．舒适系统LIN总线的组成 • LIN是Local Interconnect Network的缩写，它也被称为
• 全自动空调后E265作为另一个LIN总线的主控单元，连 接2个从控单元，分别是座椅通风左后J674和座椅通风 右后J675。
奥迪A6轿车部分舒适系统CAN总线和LIN总线 拓扑图
• （3）各LIN总线之间的数据交换是由主控单元通 过舒适系统CAN总线实现 例如全自动空调的两个 LIN总线之间的数据交换就是由主控单元通过舒适 系统CAN总线实现的。各轮胎的压力数据经轮胎 压力监控J502、舒适系统CAN总线上传到数据总线 诊断接口J533，供显示和诊断使用。
四、MOST总线和蓝牙技术
奥迪A6轿车MOST总线拓扑图
பைடு நூலகம்
• 奥迪A6轿车MOST总线系统包括：数据总线诊断接口J533、 前部信息显示和操纵J523、右后信息显示和操纵J649、后 部DVD R162、电话/Telematik（德语：信息通信）J256、 电话发送和接收器R37、左后信息显示和操纵J648、DSP （数字信号处理）放大器J525、带CD的导航系统J401、TV 调谐器R78、数字式收音机R147、收音机模块R、芯片卡 阅读器J676、CD换碟机R41和CD播放机R92等。每一个与 MOST总线相连接的单元都设置了收发装置和其他相关专 用装置。
第11章 车联网
第7章 奥迪大众车系车载网络系统
第一节 奥迪A6轿车车载网络系统 第二节 迈腾轿车车载网络系统检修
第一节 奥迪A6轿车车载网络系统
二、奥迪A6轿车CAN总线
• （1）驱动系统CAN总线组成 奥迪A6轿车驱动 系统CAN总线连接发动机控制单元、变速器控 制单元、电子稳定程序（ESP）控制单元、安全 气囊控制单元、电子驻车制动控制单元、大灯 照程调节系统控制单元等。
待命模式的前提条件如下
• ① 由其他数据总线经由网关得以激活，比如驾 驶座位旁车门打开或关闭时，点火开关接通等。
• ② 可以由总线上的一个控制单元得以激活，比 如一个要接听的电话。
（3）工作模式
• 工作模式也称通电模式，MOST总线系统的通 电工作模式，控制单元完全接通，MOST总线上 有数据交换，用户可使用所有功能。
汽车电气维修技能进阶从书
汽车车载网络 技术详解
刘春晖 刘光晓 主编
机械工业出版社 CHINA MACHINE PRESS
ISBN 978-7-111-62540-7
目录
前言 第1章 车载网络系统基础知识 第2章 CAN总线传输系统 第3章 子总线系统 第4章 网关与诊断总线 第5章 光学总线系统 第6章 以太网与FlexRay总线 第7章 大众奥迪车系车载网络系统 第8章 丰田多路通信系统 第9章 通用车系车载网络系统 第10章 汽车车载网络系统检修
• 在满足下述3个条件下，MOST 总线系统进入睡眠模式。
• ①总线上的所有控制单元都处 于准备进入睡眠模式，如视音 频设备处于“关”的状态。
• ②其他总线系统不经过网关向 MOST提出要求。
• ③诊断不被激活。
MOST系统工作模式
（2）待命模式
• 待命模式也称备用模式，MOST总线系统的待命 模式，这时无法为用户提供任何服务，给人的感 觉就好像是系统已经关闭一样。MOST总线系统在 后台运行，但所有的输出介质（如显示屏、收音 机放大器等）都不工作或不发声，这种模式在启 动及系统持续运行时被激活。
• 车门：车窗玻璃、中控锁、车窗玻璃开关、门窗提手等。
• 车头：传感器、小电动机、方向盘、方向控制开关、挡 风玻璃上的擦拭装置、方向灯、无线电、空调、座椅、 座椅控制电动机、转速传感器等。
2．舒适系统LIN总线的特点
• 自动空调J255作为LIN总线的主控单元，连接6个从控单 元，分别是新鲜空气鼓风机J126、前挡风玻璃加热J505、 左后加热元件Z42、右后加热元件Z43、司机座椅通风 J672、副司机座椅通风J673。
“局域网子系统”，即LIN总线是CAN总线网络下的 子系统。车上各个LIN总线系统之间的数据交换是由 控制单元通过CAN数据总线实现的。奥迪A6轿车LIN 总线组成
LIN总线组成示意图
• 奥迪A6的LIN总线上的传感器和控制单元按所在位置分布 如下：
• 车顶：温度传感器、光敏传感器、信号灯控制、汽车顶 篷等。
2．奥迪A6轿车MOST总线系统的工作模 式
• 奥迪轿车A6 MOST总线系统有三种工作模式：休 眠模式、待命模式、工作模式。
• （1）休眠模式 休眠模式也称睡眠模式，MOST总 线系统的睡眠模式，见图6-10，这时MOST总线内 没有数据交换，所有设置处于待命状态，静态电 流被降至最小值。睡眠模式的唤醒只能由系统管 理器发出的光启动脉冲来激活。
奥迪A6轿车驱动系统CAN总线组成
奥迪A6轿车驱动系统CAN总线拓扑图
（2）驱动系统CAN总线特点
• ① 高速传输，500kbit/s。 • ② 分类级别为CAN总线的C类。 • ③ 双绞线传输：CAN-H高电平线为橙色/黑色，
CAN-L低电平线为橙/棕色。 • ④ 在一根线断路/短路时，所有功能都会停止。