8汽车车载网络技术简介18
车载网络系统原理与检修
车载网络系统原理与检修一、车载网络系统的原理1. 总线网络：车载网络系统采用了总线网络的结构，主要包括CAN 总线、LIN总线以及FlexRay总线。
这些总线网络按照不同的要求实现车内所有设备之间的信息传递和通信。
2.数据传输：车载网络系统通过总线网络将各个子系统连接起来，实现数据的传输和通信。
比如，通过CAN总线可以实现车辆各个子系统之间的信息传递，包括发动机、ABS系统、气囊系统等。
通过LIN总线可以实现车门控制、车窗控制等功能。
3.控制单元：车载网络系统中需要有相应的控制单元来管理和控制各个子系统。
控制单元通常采用微控制器或嵌入式处理器，负责进行数据处理、通信协议的解析和控制信号的生成。
4.嵌入式系统：车载网络系统中的软件部分通常是以嵌入式系统的形式存在，这意味着它具有实时性、可靠性和可扩展性。
软件主要包括操作系统、驱动程序和应用程序。
操作系统负责管理和调度硬件资源，驱动程序负责与硬件设备的通信，应用程序则提供了各种功能和服务。
二、车载网络系统的检修1. 硬件检修：硬件检修主要针对车载网络系统中的硬件设备进行检查和维修。
首先需要检查总线网络的连接是否正常，包括CAN总线、LIN 总线和FlexRay总线的连接和接口是否正常。
其次需要检查各个子系统的连接、设备状态和供电是否正常。
最后还需要检查控制单元和嵌入式系统的工作状态，包括CPU、内存和存储设备等。
2.软件检修：软件检修主要针对车载网络系统中的软件部分进行检查和维修。
首先需要检查操作系统是否正常运行，包括启动是否正常、资源管理是否正常等。
其次需要检查驱动程序是否正常工作，包括与硬件设备的通信是否正常、设备驱动是否正常等。
最后需要检查应用程序的功能和服务是否正常，包括GPS导航、娱乐功能、车辆诊断等是否正常运行。
综上所述，车载网络系统是通过总线网络实现各个子系统之间的信息传递和通信的系统，其原理主要包括总线网络、数据传输、控制单元和嵌入式系统。
汽车车载网络系统简介(三)
１ Ｏ所 示 。 在 该 电路 中 ，０ ５ ８ Ｃ １是 一块 单 片 示 ，通常可简写为 ｋ ／ ｂｓ为或每秒 兆位 ， 用 为汽车是否数字化的一个重要标志。 Ｓ Ａ ００ ＡＮ 控 制 器 ， １ＣＡ 总 线 系 统 的 组 成 Ｃ ． Ｎ ＡＮ 总 线 微 处 理 器 ，Ｊ １ ０ 为 Ｃ Ｍｂ ／ ｉｓ或 Ｍｂｓ表 示 。 ｔ ／ ＰＡＣ５ Ｃ ２ ２ ０则 为 数 据 发 送 器 。 Ａ Ｃ Ｎ控 制器 ３网络 网络 的作 用 是 将 多 条 数据 总 系统 的 组 成 可 由 图 ９所 示 的 简 图 来 表 示 。 ． 线连接在一起 以实现信息共享 ， 或者将 数 它 是 由多 个 电子 控 制 单 元 （ ９仅 画 出 了 图 通 过 相 关 引 脚 与 单 片微 处 理 器 进 行 连 接 ， 受 微 处理 器 ８ Ｃ １的 控 制 进 行 数 据 的读 ０５ 据 总线 和 模 块 组 合 在 一 起 形成 一 个 系统 。 ２个电子控制单元 ） 与两条数据传输线 、 数 ４ ．架构 架 构 是信 息 高 速 公 路 的 配 据 传 递 终 端 等 组 成 。 与 无 车 载 网络的车型相 比 ， 置 ，其 输入 和输 出端规 定 了什么信 息 能
装 置 的代 名 词 ，简 单 一 点 的 如传 感 器 ， 复
奔 为 一 个 电 子 单 元 电 路 设 置 在 微 处 理 器 与 汽 车厂 家都 采 用 专 用 的 数据 总 线 。具 体 采 和 开 放 性 特 别 突 出 ，故 在 宝 马 、 大 众 、 总线传 输线路之间。 沃 通 丰 本 用哪一种数据总线， 通常多是根据表 ４ 推 驰 、 尔沃 、 用 、 田、 田 以及 国产 车 ● 组 合 型 ：这 种 Ｃ Ｎ 控 制 器 是 与 微 Ａ Ａ ＡＮ 荐（ 美国 Ｓ ＡＥ委员会 ） 的数据进行选择的。 辆 上 都 采 用 了 Ｃ Ｎ 总 线 技 术 。 由于 Ｃ
课题一 汽车车载网络技术基础
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任务二
掌握MCS-51单片机的结构和 原理
(二)MCS-51单片机的中央处理器 1.运算器 运算器主要用来对操作数进行算术、逻辑运算和位操作。运 算器主要包括算术/逻辑运算单元(ALU) ,累加器A、程序状态字寄 存器(PST)以及BCD码修正电路等 (1)算术/逻辑运算单元 ALU的功能十分强大，它不仅可对8位变量进行逻辑“与”、 “或”、“异或”、循环、求补和清0等基本操作，还可以进行加、 减、乘、除等基本算术运算。MCS-51单片机的ALU还具有位处理 操作功能，它可对位(bit)变量进行位处理，如置位、清0、求补、 测试转移及逻辑“与”、“或”等操作
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任务二
掌握ＭＣＳ-５１单片机的结 构和原理
１第一阶段（１９７１—１９７４年） 这是单片机发展的起步阶段。１９７１年１１月，美国Ｉｎ ｔｅｌ公司推出了４００４微处理器，这是最早出现的微处理器。 ２第二阶段（１９７４—１９７８年） 这是初级单片机阶段，此阶段以Ｉｎｔｅｌ公司的ＭＣＳ ４８为代表，该系列单片机无串行口，其寻址范围不大于４Ｋ。 这个阶段生产的单片机已经能够在单块芯片内集成有８位中央处 理器、随机存取存储器、只读存储器、并行输入／输出接口、８ 位定时器／计数器等功能部件，但性能低、品种少，应用范围也 不广。
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任务二
掌握ＭＣＳ-５１单片机的结 构和原理
４第四阶段（１９８３年以后） 此阶段为８位单片机和１６位单片机并行发展的时代。最早 的１６位微处理器出现在１９７４年，现在１６位微处理芯片已 经进入超大规模集成电路行列，如Ｉｎｔｅｌ８０２８６就包含 了１３００个器件。此阶段一方面发展１６位单片机及专用单片 机，另一方面不断完善高档８位单片机以满足不同的用户需要。 １６位单片机的特点是工艺先进、集成度高和内部功能强、运算 速度快，而且允许用户采用面向工业控制的专用语言，如ＰＬ／ Ｍ、ＰＬＵＳＣ和Ｆｏｒｔｈ语言等，具有代表性的产品有ＭＣ Ｓ９６系列、ＴＩ公司的ＴＭ９９００、ＮＥＣ公司的７８３ 系列和ＮＳ公司的ＨＰＣ１６０４０等。
汽车车载网络技术基础PPT课件
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任务一了解汽车电子控制技术
底盘电子控制包括悬架的电子控制、防抱死制动控制（ＡＢ Ｓ）、驱动防滑控制（ＡＳＲ）、电子控制动力转向（ＥＰＳ）、 四轮转向（４ＷＳ）控制、巡航控制（ＣＣＳ）系统等。
车身电子控制包括安全气囊电子控制、车用空调控制、防盗 系统、门锁控制、车灯控制、雨刷控制等。
４８为代表，该系列单片机无串行口，其寻址范围不大于４Ｋ。 这个阶段生产的单片机已经能够在单块芯片内集成有８位中央处 理器、随机存取存储器、只读存储器、并行输入／输出接口、８ 位定时器／计数器等功能部件，但性能低、品种少，应用范围也 不广。
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任务二 掌握ＭＣＳ-５１单片机的结 构和原理
随着汽车油耗法规、排放法规、安全法规要求的提高和电子技术 的进步而逐步发展到当今的水平。世界汽车电子控制技术的发展 过程大致可分为分立电子元件控制、集成电路控制和微型计算机 控制３个阶段。
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任务一了解汽车电子控制技术
第一阶段（１９５３—１９８０年）：汽车电子设备主要采 用分立电子元件组成电子控制器，从而揭开了汽车电子时代的序 幕，并由分立电子元件产品向集成电路ＩＣ产品过渡。其主要产 品有二极管整流式交流发电机、电子式电压调节器、电子式点火 控制器、电子式闪光器、电子式间歇刮水控制器、晶体管收音机、 数字时钟等。
出现的历史并不长，它的产生和发展与微处理器大体上同步，其 发展过程通常可以分为以下几个阶段。
汽车网络分布图
图1-8 翼片式(L型) l一空气滤清器；2一测量叶片； 3一进气总管；4一缓冲叶片；
5一电位计；6一ECU
30
汽车电子控制技术
图1-9卡门涡流式(LD)型 l一空气滤清器；2一ECU；3、6一超声波传 感器；4一进气总管；5一节气门；7一涡流 发生体
图1-10 热线式(LH型) 1 一空气滤清器； 2一热线；3一节气门； 4 一进气总管； 5一热线式空气流量计； 6一 ECU
汽车电子控制技术
一.现代汽车的网络化
信息娱乐及媒体系统 安全舒适 / 便利系统 动力传动系统
图 l一 1
车载网络结构
1
汽车电子控制技术
二.当今汽车电子控制的关键技术 1、线控技术(control -by-wire)
图1-2 线性控制转向系统
2
汽车电子控制技术
2. 车载网络技术 一般来说，汽车通信网络可以划分为四个不同的领域，每个领域都 有其独特的要求。现有的主流汽车总线协议都无法适应所有的要求： (1) 信息娱乐系统 (2) 高安全的线控系统（X-By-Wire） (3) 车身控制系统 (4) 低端控制系统
图1—69 燃油箱燃油液面传 感器 1-燃油箱；2-电动燃油泵；3燃油箱燃油液面传感器； 4-浮子
44
汽车电子控制技术
图 1—70
器结构
燃油箱燃油液面传感
1 一插头； 2 一滑动触头弹簧； 3 一触头铆接点；4一电阻底板；5 一定位销；6一双触头； 7一浮子
杠杆；8一浮子；9一燃油箱底板
45
汽车电子控制技术
25
汽车电子控制技术
2. 信息娱乐系统中的控制单元的位置 图2-25所示，为信息娱乐系统控制单元的组成及其位置。
汽车单片机与车载网络-8车载网络系统的故障与检修
3.总线关闭状态
表7-2 出错计数器数值的变化条件
条件变化 当接收单元检测出有错误 时（如果在发送错误标志或 超载标志期间，接收单元检 测到的错误为位错误时，接 收出错计数器值不增加） 发送出错计数器（TEC） —
朱明工作室
zhubob@
接收出错计数器（REC） 加1
授人以鱼不如授人以渔
授人以鱼不如授人以渔
第二节
车载网络系统的故障检修
朱明工作室
zhubob@
一、检修注意事项 二、自诊断功能
三、故障检修步骤与检测方法
授人以鱼不如授人以渔
一、检修注意事项
朱明工作室
zhubob@
图7-1 数据总线的检修
授人以鱼不如授人以渔
一、检修注意事项
朱明工作室 1)使用测试器时，其开放端子电压应为7V或更低。 2)在检查电路之前确保关闭点火开关，断开蓄电池负极电缆。 3)由于动力系统电控单元电路具有一定的敏感性，因此有专门的线路修理程序，要 严格执行。
朱明工作室
zhubob@
第八章
车载网络系统的故障与检修
主讲：朱明
高级技师、经济师、工程师 高级技能专业教师 汽车维修工高级考评员 授人以鱼不如授人以渔
第七章
第一节 第二节
车载网络系统的故障与检修
朱明工作室
zhubob@
车载网络系统故障 车载网络系统的故障检修
Байду номын сангаас
第三节 车载网络系统案例分析
① 传输介质，如双绞线、同轴电缆、光纤和无线电(蓝牙技术)等。 ② 网络类型，如CAN网、LAN网等。 ③ 网络通信协议类型，如CAN协议、VAN协议、CCD协议、ABUS协议、HBCC协议 和DLCS协议等。 3)了解车载网络系统的各种功能，如有无唤醒功能、休眠功能等。 4)检查汽车电源系统是否存在故障，检查交流发电机的输出波形是否正常等。 5)检查汽车多路信息传输系统的链路是否存在故障。 6)检查是否为节点故障。 7)利用车载网络系统的故障自诊断功能。 ① 连接专用诊断仪，与出现故障的各电控系统进行通信，并读取故障码。 ② 如有故障码，按故障码的提示进行检查。当车载网络系统的故障码与其他故障码 同时出现时，应优先对车载网络系统进行故障诊断。若诊断仪具有电控单元诊断支 持监视器功能，可充分利用该功能确定故障位置。
车载网络基础知识共63页文档
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
汽车车载网络控制技术 第3版 模块2 汽车车载网络技术分析
2.1 汽车车载网络的组成
2.电控单元ECU控制系统的特点 1）具有高度可靠性和对环境的耐久性。 2）具有足够的智能化，具有自诊断和检测能力，能及时
发现系统中存在的故障，并存储故障码，告知维修人员故 障可能存在的部位，以便于维修。
3）除少数电控单元ECU外，所有汽车电控单元ECU都使 用5V电源驱动其传感器。
2.1 汽车车载网络的组成
1.汽车电控单元ECU控制系统的组成及分类
汽车电控单元控制系 统由硬件和软件组成，在 硬件结构上一般可分为外 部传感器、汽车 电控单 元和执行器三部分，汽车 电控单元主要由输入接口、 微处器 （ＭＣＵ）和输 出接口等组成。
2.1 汽车车载网络的组成
（1）汽车电控单元 ＥＣＵ 的硬件。
2.1 汽车车载网络的组成
2.1 汽车车载网络的组成
4.发动机电控单元核心逻辑电路的工作原理
马瑞利单点电控单元ＣＰＵ是逻辑电路的控制核心， 它通过数据总线和地址总线把存储器、总线驱动器和数据 锁存器等外部器件有机地连成一体，并通过 Ｉ／Ｏ接口 把传感器信号送到 ＣＰＵ内部，把执行信号送到 外部， 同时完成与其他设备 （如诊断设备）通信的功能。
2.1 汽车车载网络的组成
马瑞利单点电控单元工作原理： 电源接通，由电源芯片 Ｌ９１７０的 ８号脚输出低电位的复位信号送至 Ｃ
ＰＵ的 复位端 （１７），同时送到 ７４ＨＣ２７３的清零端使其输出清零。Ｃ ＰＵ进入启动状态，首先对内部 硬件进行复位，设置相应的寄存器，然后开 始 ＢｏｏｔＬｏａｄｅｒ程 序，进 行 程 序 装 载；将 Ｍ２７Ｃ５１２中的主程序 读入内部的 ＲＡＭ中，并通过跳转指令进入程序运行状态，主程序首先 从数据 总线 Ｄ２上输出逻辑 １（高电位），该信号经 ７４ＨＣ２７３锁存后输出高电 位控制信号， 使主继电器接通，将 １２Ｖ电源加到点火线圈及喷油器等外部设 备。然后，通过 ＰｏｒｔＥ、ＰｏｒｔＡ 端口读入外部传感器信号及转速信号 ，通过这些信号判断车辆当前运行的工况，并根据当前 工况从 ＰｏｒｔＤ、Ｐ ｏｒｔＧ端口及数据总线 （通过 ７４ＨＣ２７３锁存） 输出相应的驱动信号， 使相 应的设备进入运行状态。然后通过 ＰｏｒｔＡ、ＰｏｒｔＤ、ＰｏｒｔＧ 及数据总线 （经 ７４ＨＣ２４４驱动） 读入相应设备的状态信息，根据这些信 息对控制信号进行进一步优化和调整。逻辑电路、 传感器及执行机构组成了闭环 控制系统，能通过反馈信号不断优化控制系统，能使发动 机处于最佳状态。
《汽车车载网络技术》简答题补充部分
1、请说明CAN数据传输系统的优点主要体现在哪几个方面？答：数据总线与其他部件组合在一起就成为数据传输系统，CAN数据传输系统的优点是： 1.将传感器信号线减至最少，使更多的传感器信号进行高速数据传递。
2.电控单元和电控单元插脚最小化应用，节省电控单元的有限空间。
3.如果系统需要增加新的功能，仅需软件升级即可。
4.各电控单元的监测对所连接的CAN总线进行实时监测，如出现故障该电控单元会存储故障码。
5.CAN数据总线符合国际标准，以便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据交换。
2、说明典型车载网络系统的组成。
答：典型的汽车车载网络系统的结构有ABS模块、动力系统控制模块(PCM)、电子自动温度控制(EATC)、集成控制板(ICP)、虚像组合仪表、照明控制模块(LCM)、驾驶员座椅模块(DSM)、驾驶员车门模块(DDM)、移动电话模块、汽车动态模块。
3、解释CAN、多路传输、数据总线的含义。
答：1).CAN-BUS（控制局域网），是国际上应用最广泛的现场总线之一。
最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信，在车载各电控装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。
2).数据总线是模块间运行数据的通道，数据总线可以实现在一条数据线上传递的信号可以被多个系统（控制单元）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。
如果系统可以发送和接收数据，则这样的数据总线就称之为双向数据总线。
3).多路传输用SWS表示，是指在同一通道或线路上同时传输多条信息，事实上，数据信息是依次传输的，但速度非常快，似乎就是同时传输的。
4、什么是通信协议？车载网络协议标准有那些？答：通信协议是指通信双方控制信息交换规则的标准、约定的集合，即指数据在总线上的传输规则。
车载网络协议标准有：A类，低速、<10k bit/s、应用于只需传输少量数据的场合，如控制行李箱开启和关闭。
B类中速，10～125 Kbit/s、应用于一般的信息传输场合，例如仪表。
课题二 汽车车载网络技术分析
任务一
掌握汽车多路传输系统结构 与原理
(四)多路传输系统的通信协议标准 通信协议要解决系统优先权问题、灵活性问题、可扩展性问 题、诊断接口问题、独立性问题、数据共享问题等，十几年来， 已发展了几代通信协议，较早的有SAE推出的用于重型车的基于 串行总线的标准，如SAE J1708 , SAE J1587 ,SAE J1922，串行协 议传输速率低、代码定义麻烦，除在诊断系统有一些应用外，基 本被取代。迄今为止，汽车应用的多种网络标准，较典型的有 LIN , CAN ,J1850 , MOST , TTCAN , TTP , Flex Ray , J2284等。
5.通信协议 通信协议规定信号在数据总线上的通信规则。网络上节点要 实现成功通信，必须接受相互识别、相互接受的约定和规则，建 立通用的标准用于各ECU之间通信。 通信协议的分类如下。 1)直接型:点对点的链路直接通信，无须经中间信息处理的协议 2)间接型:通过转接式通信网络或两个以上的网络进行信息交换的通 信协议 3)结构优化型协议:按需要分成不同的层次，较低级别的功能在较低 层次实现，同时它们又向较高层次的实体提供服务。它是各层次 协议的复合
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任务一
掌握汽车多路传输系统结构 与原理
(2)网关的布置 如果两个CAN网络执行器是两片独立的芯片(图2-1-11 )，中央 控制器(单片微型计算机)作为网关，那么，CAN芯片就像灵巧的 随机存储器被网关读写。一旦接收到信息，网关就执行接收CAN 芯片的外部读操作，接着执行转换信息的逻辑指令，然后执行外 部写操作，对第二个网络的CAN芯片作传输编程。 (3)常见的几种网关 1) Bosch公司CAN1. 2与CAN2. 0之间的网关 标准的CAN1. 2版本支持标准的11位信息标识符，而CAN2. 0 版本增加了信息标识符，也就是说，CAN2. 0既支持标准的11位， 也支持扩展后的29位信息标识。