常见汽车网络系统ppt课件

汽车总线控制技术汽车总线控制技术主讲主讲 刘国新刘国新 河北交通职业技术学院河北交通职业技术学院2012年年8月月15日日汽车总线控制技术主讲 刘国新 1第第6章章 典型汽车网络系统典型汽车网络系统6.1 奥迪车系汽车网络系统奥迪车系汽车网络系统6.1.1 奥迪奥迪A6网络系统概览网络系统概览图图6-1 AUDI A6的汽车网络系统的汽车网络系统第6章 典型汽车网络系统6.1 奥迪车系汽车网络系统6.21.控制单元的安装位置控制单元的安装位置图图6-2 AUDI A6L乘用车控制单元的安装位置乘用车控制单元的安装位置1.控制单元的安装位置图6-2 AUDI A6L乘用车控制32.熔断器和继电器的安装位置熔断器和继电器的安装位置图图6-3 熔断器（保险丝）和继电器安装位置熔断器（保险丝）和继电器安装位置2.熔断器和继电器的安装位置图6-3 熔断器（保险丝）和继43.AUDI A6网络系统构成网络系统构成图图6-4 AUDI A6乘用车网络系统构成乘用车网络系统构成3.AUDI A6网络系统构成图6-4 AUDI A6乘56.1.2 奥迪奥迪A6网络子系统网络子系统1.AUDI A6乘用车舒适总线系统乘用车舒适总线系统 Audi A6舒适总线系统的数据传输速率最大为舒适总线系统的数据传输速率最大为100kbit/s，属于，属于CAN/B级别。舒适级别。舒适CAN总线采用双绞线进行数据传输，总线采用双绞线进行数据传输，CANHigh导线为橙导线为橙/绿色，绿色，CANLow导线为橙导线为橙/棕色，具有单线工作能力。棕色，具有单线工作能力。图图6-5 AUDI A6乘用车舒适总线系统的构成乘用车舒适总线系统的构成6.1.2 奥迪A6网络子系统1.AUDI A6乘用车舒适6图图6-6 AUDI A6乘用车舒适总线系统控制单元的安装位置乘用车舒适总线系统控制单元的安装位置 图6-6 AUDI A6乘用车舒适总线系统控制单元的安装位72.AUDI A6乘用车驱动总线系统乘用车驱动总线系统 Audi A6驱动总线系统的数据传输速率最大为驱动总线系统的数据传输速率最大为500kbit/s，属于属于CAN/C级别。驱动级别。驱动CAN总线采用双绞线进行数据传输，总线采用双绞线进行数据传输，CANHigh导线为橙导线为橙/黑色，黑色，CANLow导线为橙导线为橙/棕色。棕色。图图6-7 AUDI A6乘用车驱动总线系统控制单元的安装位置乘用车驱动总线系统控制单元的安装位置2.AUDI A6乘用车驱动总线系统 Aud83.AUDI A6乘用车信息娱乐系统乘用车信息娱乐系统 Audi A6信息娱乐系统采用光学总线进行数据传输，数据传信息娱乐系统采用光学总线进行数据传输，数据传输速率最大为输速率最大为21.2Mbit/s。光学总线采用光导纤维（光纤，亦。光学总线采用光导纤维（光纤，亦称光缆）进行语音和图象数据的传输，总线结构为环形。称光缆）进行语音和图象数据的传输，总线结构为环形。图图6-8 AUDI A6乘用车信息娱乐系统控制单元的安装位置乘用车信息娱乐系统控制单元的安装位置3.AUDI A6乘用车信息娱乐系统 Audi A6信息娱94.AUDI A6乘用车乘用车LIN总线系统总线系统 AUDI A6乘用车乘用车LIN总线系统主要控制空调系统、防盗报警系统、轮总线系统主要控制空调系统、防盗报警系统、轮胎压力监控系统、安全气囊系统的座椅占用识别等。各个胎压力监控系统、安全气囊系统的座椅占用识别等。各个LIN总线系统之总线系统之间的数据交换是由控制单元通过间的数据交换是由控制单元通过CAN总线实现的。总线实现的。图图6-9 AUDI A6乘用车乘用车LIN总线系统控制单元的安装位置总线系统控制单元的安装位置4.AUDI A6乘用车LIN总线系统 AU105.AUDI A6乘用车乘用车子总线系统子总线系统 AUDI A6乘用车乘用车子总线系统的最大数据传输速率为子总线系统的最大数据传输速率为500 kbit/s（自适（自适应灯光系统），负责不同领域的各个子总线系统没有定义统一的传输标准，应灯光系统），负责不同领域的各个子总线系统没有定义统一的传输标准，可以采用不同的数据协议和信号形式进行数据传输，通过主控制器的自诊可以采用不同的数据协议和信号形式进行数据传输，通过主控制器的自诊断功能来完成故障诊断工作。断功能来完成故障诊断工作。图图6-10 AUDI A6乘用车乘用车子总线系统控制单元的安装位置子总线系统控制单元的安装位置5.AUDI A6乘用车子总线系统 AUDI116.AUDI A6乘用车乘用车网关（诊断接口）网关（诊断接口）作为全车网络系统的核心控制单元，作为全车网络系统的核心控制单元，AUDI A6乘用车乘用车网关既是整车网关既是整车不同总线之间的接口，也是汽车故障诊断仪与全车各个控制单元之间的不同总线之间的接口，也是汽车故障诊断仪与全车各个控制单元之间的接口。同时，作为诊断总线的主控制单元，网关还负责进行接口。同时，作为诊断总线的主控制单元，网关还负责进行MOST环路断环路断开诊断、总线系统的休眠开诊断、总线系统的休眠/唤醒以及电控元件保护等工作。唤醒以及电控元件保护等工作。图图6-11 AUDI A6乘用车乘用车网关（诊断接口）安装在手套箱后面的模块架上网关（诊断接口）安装在手套箱后面的模块架上6.AUDI A6乘用车网关（诊断接口）作126.2 宝马车系汽车网络系统宝马车系汽车网络系统6.2.1宝马车系网络系统概览宝马车系网络系统概览1.宝马车系网络系统的发展宝马车系网络系统的发展 作为推动和开发汽车网络技术应用的主要汽车制造商之作为推动和开发汽车网络技术应用的主要汽车制造商之一，宝马汽车集团早在一，宝马汽车集团早在1989年就开始在其生产的年就开始在其生产的E31型汽车型汽车上使用网络技术（上使用网络技术（I总线技术）。总线技术）。在在2008年推出的新款年推出的新款BMW F01/F02型汽车上，又采用型汽车上，又采用了以太网（用作快速编程接口）、了以太网（用作快速编程接口）、FlexRay（用于控制行驶（用于控制行驶动态管理系统的综合性主总线系统）以及具有系统扩展功能动态管理系统的综合性主总线系统）以及具有系统扩展功能的的LIN总线。可以说，宝马车系的汽车网络技术一直处于业界总线。可以说，宝马车系的汽车网络技术一直处于业界前列。前列。2.宝马车系网络系统的基本构成宝马车系网络系统的基本构成 按照控制能力和数据传输速率的不同，宝马车系网络系按照控制能力和数据传输速率的不同，宝马车系网络系统原则上分为两大类，即主总线系统和子总线系统。统原则上分为两大类，即主总线系统和子总线系统。6.2 宝马车系汽车网络系统6.2.1宝马车系网络系统概览13 主总线系统负责跨系统的数据交换，数据交换量大，且主总线系统负责跨系统的数据交换，数据交换量大，且数据传输速率差别很大，参差不齐。数据传输速率差别很大，参差不齐。子总线系统负责系统内的数据交换，用于交换特定系统子总线系统负责系统内的数据交换，用于交换特定系统内数据量相对较少的数据。内数据量相对较少的数据。网关用作多个网络之间的接口，即使各总线系统的传输网关用作多个网络之间的接口，即使各总线系统的传输速率不同，网关也可以进行数据交换。速率不同，网关也可以进行数据交换。主主总线系系统数据数据传输速率速率总线结构构K总线*9.6 kbit/s线形形，单线D总线10.5115 kbit/s线形形，单线CAN100 kbit/s线形形，双，双线K-CAN100 kbit/s线形形，双，双线F-CAN100 kbit/s线形形，双，双线PT-CAN500 kbit/s线形形，双，双线byteflight10 Mbit/s星形，光星形，光纤MOST22.5 Mbit/s环形，光形，光纤*在早期在早期车型中，型中，K总线称称为I总线。表表6-2 宝马车系主总线系统宝马车系主总线系统 主总线系统负责跨系统的数据交换，数据交换量大14子子总线系系统数据数据传输速率速率总线结构构K总线协议9.6 kbit/s线形形，单线BSD位串行位串行数据接口数据接口9.6 kbit/s线形形，单线DWA总线9.6 kbit/s线形形，单线LIN总线9.619.2 kbit/s线形形，单线 表表6-3 宝马车系子总线系统宝马车系子总线系统 车型型网关网关E38组合合仪表表E46组合合仪表表E60/61 安全和网关模安全和网关模块（SGM）E63/64 安全和网关模安全和网关模块（SGM）E65/66/67中央网关模中央网关模块（ZGM）或安全和网关模）或安全和网关模块（SGM）E83 组合合仪表表E85组合合仪表表E87接接线盒盒表表6-4 宝马车系的网关宝马车系的网关子总线系统数据传输速率总线结构K总线协议9.6 kbit/s156.2.2 宝马车系的宝马车系的K总线总线1.K总线的特性总线的特性 K总线总线(车身总线车身总线)用于将普通车辆电气系统、信息和通用于将普通车辆电气系统、信息和通信系统及安全系统的组件联网。其他具有通信功能并相互交信系统及安全系统的组件联网。其他具有通信功能并相互交换数据的控制单元也连接到换数据的控制单元也连接到K总线上。总线上。K总线采用半双工模式传输数据。总线采用半双工模式传输数据。K总线的数据传输速总线的数据传输速率为率为9.6kbit/s。利用利用K总线传输信息时，总总线传输信息时，总线电平为线电平为0 V和和12 V。总线电平总线电平由低变高时为逻辑由低变高时为逻辑1，总线电平，总线电平由高变低时为逻辑由高变低时为逻辑 0。图图6-12 K总线的电平总线的电平6.2.2 宝马车系的K总线1.K总线的特性 162.K总线的控制系统总线的控制系统 K总线用于控制空调、收音机、总线用于控制空调、收音机、CD换碟机、中央信息显换碟机、中央信息显示屏、电子禁起动防盗锁以及驻车距离报警等系统。示屏、电子禁起动防盗锁以及驻车距离报警等系统。图图6-13 BMW E85车型中的车型中的K总线总线2.K总线的控制系统 K总线用于控制空调、收音176.2.3 宝马车系的宝马车系的K-CAN1.K-CAN的应用的应用 宝马车系将其车身控制器局域网称为宝马车系将其车身控制器局域网称为K-CAN。K-CAN用于传输车身控制系统的信息，将舒适和车身电子系统组件用于传输车身控制系统的信息，将舒适和车身电子系统组件（车灯控制、座椅调节和空调器等）联网。（车灯控制、座椅调节和空调器等）联网。K-CAN采用线形拓扑结构，以铜质双绞线作为传输介采用线形拓扑结构，以铜质双绞线作为传输介质，其数据传输速率为质，其数据传输速率为100 kbit/s。K-CAN是一个多主控总线，连接到该总线上的每个控是一个多主控总线，连接到该总线上的每个控制单元都可以发送信息。由于制单元都可以发送信息。由于K-CAN的数据传输速率比的数据传输速率比K总总线快得多，因此，目前在宝马车系中，线快得多，因此，目前在宝马车系中，K-CAN已经取代了已经取代了K总线。总线。如图如图6-14所示，在所示，在BMW E65/66中，中，K-CAN又分为又分为 K-CAN系统（系统（K-CAN S）和）和 K-CAN外围设备（外围设备（K-CAN P）两）两个部分。个部分。6.2.3 宝马车系的K-CAN1.K-CAN的应用 18图图6-14 E65的的K-CAN系统系统/外围设备外围设备 在在BMW E65/66中，中，K-CAN又分为又分为 K-CAN系统（系统（K-CAN S）和）和 K-CAN外围设备（外围设备（K-CAN P）两个部分。）两个部分。图6-14 E65的K-CAN系统/外围设备 19 宝马汽车集团将其汽车底盘控制器局域网称为宝马汽车集团将其汽车底盘控制器局域网称为F-CAN。F-CAN的构造和功能与的构造和功能与K-CAN完全相同，但完全相同，但F-CAN专门用于专门用于传输底盘控制系统的数据，如动态稳定控制系统、主动转向传输底盘控制系统的数据，如动态稳定控制系统、主动转向系统等。系统等。图图6-15 E60的的F-CAN1DSC传感器传感器1；2DSC传感器传感器2；3主动转向系统伺服电机；主动转向系统伺服电机；4转向柱开关中心；转向柱开关中心；5动态稳定控制系统动态稳定控制系统DSC；6主动转向系统主动转向系统AFS 宝马汽车集团将其汽车底盘控制器局域网称为F202.K-CAN的电平的电平图图6-16 K-CAN的理论电压波形的理论电压波形 图图6-17 K-CAN的实际电压波形的实际电压波形 3.K-CAN的终端电阻的终端电阻 在在K-CAN中，基本控制单元上的终端电阻阻值为中，基本控制单元上的终端电阻阻值为820，其他控制单元上的终端电阻阻值为其他控制单元上的终端电阻阻值为120。2.K-CAN的电平图6-16 K-CAN的理论电压波形214.K-CAN的唤醒功能的唤醒功能 在在BMW E65/66中，唤醒信号直接由中，唤醒信号直接由K-CAN传输，不再传输，不再使用以前的总线端使用以前的总线端15（15号接线端子）唤醒导线功能。号接线端子）唤醒导线功能。5.K-CAN的应急工作特性的应急工作特性序号序号工作条件工作条件工作状工作状态1K-CAN-H导线和和K-CAN-L导线均正常均正常K-CAN总线双双线运行，正常工作。运行，正常工作。2K-CAN-H导线断路断路K-CAN总线进入入单线应急工作状急工作状态。K-CAN-L导线断路断路3K-CAN-H导线对地短路（搭地短路（搭铁）K-CAN-L导线对地短路（搭地短路（搭铁）4K-CAN-H导线对电源源电压UB+（蓄（蓄电池池端端电压）短路）短路K-CAN-L导线对电源源电压UB+（蓄（蓄电池池端端电压）短路）短路表表6-5 K-CAN总线的工作状态总线的工作状态 4.K-CAN的唤醒功能 在BMW E65/66226.2.4 宝马车系的宝马车系的PT-CAN1.PT-CAN的特性的特性 宝马车系将其动力传动系统的控制器局域网称为宝马车系将其动力传动系统的控制器局域网称为PT-CAN。PT-CAN采用线形总线结构，其数据传输速率为采用线形总线结构，其数据传输速率为500 kbit/s。PT-CAN将所有属于动力传动系统的控制单元和模块连接在一将所有属于动力传动系统的控制单元和模块连接在一起，所有总线设备均以并联方式连接。起，所有总线设备均以并联方式连接。PT-CAN的特点是使用了三根导线（的特点是使用了三根导线（CAN-H导线、导线、CAN-L导线、导线、CAN-WUP导线），而不是其他车系的两根导导线），而不是其他车系的两根导线（线（CAN-H导线与导线与CAN-L导线）。导线）。其中，其中，CAN-WUP导线作为唤醒导线使用，与导线作为唤醒导线使用，与PT-CAN的的数据传输功能无关。唤醒导线可使控制单元从休眠状态（节数据传输功能无关。唤醒导线可使控制单元从休眠状态（节电模式）进入正常工作状态。电模式）进入正常工作状态。2.PT-CAN的应用的应用 在宝马车系中，由在宝马车系中，由E60开始使用开始使用PT-CAN。PT-CAN用于用于将动力传动和底盘系统的控制单元连成网络。将动力传动和底盘系统的控制单元连成网络。6.2.4 宝马车系的PT-CAN1.PT-CAN的特性 23图图6-19 BMW车系车系(E60、E65、E83、E85、E87车型中车型中)的的PT-CAN图6-19 BMW车系(E60、E65、E83、E85、E243.PT-CAN的电平的电平图图6-20 PT-CAN的电平的电平1PT-CAN处于隐性状态；处于隐性状态；CAN-HCAN高导线信号；高导线信号；CAN-LCAN低导线信号低导线信号4.PT-CAN的终端电阻的终端电阻 PT-CAN的终端电阻安装在距离最远的两个控制单元上。的终端电阻安装在距离最远的两个控制单元上。两个两个120的终端电阻并联连接得到总电阻的终端电阻并联连接得到总电阻60。可在。可在CAN-H导线和导线和CAN-L导线之间的总线上测到该电阻。导线之间的总线上测到该电阻。3.PT-CAN的电平图6-20 PT-CAN的电平4.P256.3 大众车系汽车网络系统大众车系汽车网络系统6.3.1大众车系网络系统概览大众车系网络系统概览1.大众车系网络技术发展历程大众车系网络技术发展历程年代年代汽汽车网网络技技术的的进展及装展及装备水平水平1997年年帕帕萨特乘用特乘用车的舒适系的舒适系统上采用了数据上采用了数据传输速率速率为62.5kbit/s的的CAN总线1998年年帕帕萨特和高特和高尔尔夫乘用夫乘用车的的驱动系系统上增加了数据上增加了数据传输速率速率为500kbit/s的的CAN总线2000年年帕帕萨特和高特和高尔尔夫乘用夫乘用车上都采用了上都采用了带有网关的第有网关的第2代代CAN总线2001年年大众公司提高了大众公司提高了CAN总线的的设计标准，将舒适系准，将舒适系统CAN总线的数据的数据传输速率提速率提高到高到100kbit/s，驱动系系统的数据的数据传输速率提高到速率提高到500kbit/s2002年年大众集大众集团在新的在新的PQ24平台上使用平台上使用带有有车载网网络控制控制单元的第元的第3代代CAN数据数据总线2003年年大众集大众集团在新的在新的PQ35平台上使用平台上使用5重重结构的构的CAN总线系系统，并且出，并且出现了了单线的的LIN总线表表6-6 大众车系网络技术发展历程大众车系网络技术发展历程6.3 大众车系汽车网络系统6.3.1大众车系网络系统概览262.大众车系大众车系CAN网络的类型网络的类型 目前大众车系的目前大众车系的CAN总线系统划分为驱动系统、舒适总线系统划分为驱动系统、舒适系统、信息系统、仪表系统、诊断系统五个局域网，通过网系统、信息系统、仪表系统、诊断系统五个局域网，通过网关构成一个完整的汽车网络体系。关构成一个完整的汽车网络体系。图图6-22 大众车系的大众车系的CAN网络体系网络体系 2.大众车系CAN网络的类型 目前大众车273.驱动系统驱动系统CAN总线总线 4.舒适系统舒适系统CAN总线总线 图图6-24 大众车系大众车系舒适系统舒适系统CAN总线总线的组成的组成 图图6-23 驱动系统驱动系统CAN总线的组成总线的组成 3.驱动系统CAN总线 4.舒适系统CAN总线 图6-24 285.网关网关 依车型不同，有采用组合仪表作为网关的（如依车型不同，有采用组合仪表作为网关的（如2002年型年型Golf/Bora乘乘用车），也有采用专用控制单元作为网关的（如迈腾、速腾、速派、途安用车），也有采用专用控制单元作为网关的（如迈腾、速腾、速派、途安等）。等）。6.诊断总线诊断总线图图6-25 诊断总线通过诊断总线通过网关连接各控制单元网关连接各控制单元 6.LIN总线总线 目前，大众车系的目前，大众车系的LIN总线多用于空调系统的控制。总线多用于空调系统的控制。8.电源管理电源管理 9.内部故障管理内部故障管理 5.网关 依车型不同，有采用组合仪表作为网关的（296.3.2大众迈腾汽车大众迈腾汽车网络系统网络系统1.迈腾汽车网迈腾汽车网 络系统概览络系统概览图图6-26 大众迈腾汽车网络系统概览大众迈腾汽车网络系统概览6.3.2大众迈腾汽车网络系统1.迈腾汽车网 图6-26302.驱动驱动CAN总线网络总线网络图图6-27 驱动驱动CAN总线网络系统的总体布置总线网络系统的总体布置2.驱动CAN总线网络图6-27 驱动CAN总线网络系统的31图图6-28 驱动驱动CAN总线网络系统控制单元的安装位置总线网络系统控制单元的安装位置图6-28 驱动CAN总线网络系统控制单元的安装位置323.舒适舒适CAN总线网络总线网络图图6-29 舒适舒适CAN总线网络系统的总体布置总线网络系统的总体布置3.舒适CAN总线网络图6-29 舒适CAN总线网络系统33图图6-30 舒适舒适CAN总线网络系统各个控制单元的安装位置总线网络系统各个控制单元的安装位置图6-30 舒适CAN总线网络系统各个控制单元的安装位置344.信息娱乐信息娱乐CAN总线网络总线网络图图6-31 信息娱乐信息娱乐CAN总线网络系统的总体布置总线网络系统的总体布置J533-网关；网关；J503/R-导航控制单元（收音机）；导航控制单元（收音机）；J412-电话准备系统控制单元；电话准备系统控制单元；J525-数字音响控制单元；数字音响控制单元；J364-驻车加热控制单元；驻车加热控制单元；J738-电话控制单元电话控制单元4.信息娱乐CAN总线网络图6-31 信息娱乐CAN总线35图图6-32 信息娱乐信息娱乐CAN总线网络系统各个控制单元的安装位置总线网络系统各个控制单元的安装位置1导航控制单元（收音机）导航控制单元（收音机）J503/R；2电话控制单元电话控制单元J738；3仪表控制单元仪表控制单元J285；4数字音响控制单元数字音响控制单元J525；5网关网关J533；6故障诊断接口故障诊断接口T16；7驻车加热控制单元驻车加热控制单元J364；8电话准备系统控制单元电话准备系统控制单元J412图6-32 信息娱乐CAN总线网络系统各个控制单元的安装位365.LIN总线网络总线网络图图6-33 LIN总线网络系统的总体布置总线网络系统的总体布置图图6-34 LIN总线网络系统各个控制单元的安装位置总线网络系统各个控制单元的安装位置5.LIN总线网络图6-33 LIN总线网络系统的总体布376.电子机械驻车制动电子机械驻车制动CAN总线（子总线）总线（子总线）电子机械驻车制动电子机械驻车制动CAN总线（子总线）系统的总体布置总线（子总线）系统的总体布置及控制单元的安装位置如图及控制单元的安装位置如图6-35所示。电子驻车制动所示。电子驻车制动CAN总总线的数据传输速率为线的数据传输速率为500Kbit/s，不支持单线工作模式。，不支持单线工作模式。图图6-35 电子机械驻车制动电子机械驻车制动CAN总线系统的总体布置及控制单元的安装位置总线系统的总体布置及控制单元的安装位置J104ABS控制单元；控制单元；J533网关；网关；J540电子机械驻车制动控制单元电子机械驻车制动控制单元 6.电子机械驻车制动CAN总线（子总线）电子机387.智能大灯智能大灯CAN总线（子总线）总线（子总线）智能大灯智能大灯CAN总线（子总线）系统的总体布置及控制单总线（子总线）系统的总体布置及控制单元的安装位置如图元的安装位置如图6-36所示。智能大灯所示。智能大灯CAN总线的数据传输总线的数据传输速率为速率为500Kbit/s，不支持单线工作模式。，不支持单线工作模式。图图6-36 智能大灯智能大灯CAN总线系统的总体布置及控制单元的安装位置总线系统的总体布置及控制单元的安装位置J667左侧大灯模块；左侧大灯模块；J668右侧大灯模块；右侧大灯模块；J745智能大灯控制单元；智能大灯控制单元；J533网关控制单元网关控制单元7.智能大灯CAN总线（子总线）智能大灯CAN398.位串行数据接口总线位串行数据接口总线BSD 位串行数据接口总线位串行数据接口总线BSD的总体布置及控制单元的安装的总体布置及控制单元的安装位置如图位置如图6-37所示。位串行数据接口总线所示。位串行数据接口总线BSD的数据传输速的数据传输速率为率为9.8 Kbit/s，与，与LIN总线相比，应用位串行数据接口总线总线相比，应用位串行数据接口总线增强了防盗功能。增强了防盗功能。图图6-37 位串行数据接口总线位串行数据接口总线BSD的总体布置及控制单元的安装位置的总体布置及控制单元的安装位置J764电子转向柱锁；电子转向柱锁；J393舒适系统中央控制单元；舒适系统中央控制单元；J533网关网关8.位串行数据接口总线BSD 位串行数据接口总线409.仪表与诊断仪表与诊断CAN总线总线图图6-38 仪表与诊断仪表与诊断CAN总线总线T16故障诊断接口；故障诊断接口；J533网关；网关；J285仪表控制单元仪表控制单元9.仪表与诊断CAN总线图6-38 仪表与诊断CAN总线416.4 法国车系汽车网络系统法国车系汽车网络系统6.4.1 汽车局域网汽车局域网VAN1.VAN总线总线 法国车系汽车网络系统使用的是法国车系汽车网络系统使用的是VAN网络。网络。VAN的全称的全称是是Vehicle Area Network，即汽车局域网。，即汽车局域网。VAN是由法国雷是由法国雷诺汽车公司和标致诺汽车公司和标致-雪铁龙汽车集团联合开发的。雪铁龙汽车集团联合开发的。VAN数据总线系统协议是一种只需要中等通信速率的通数据总线系统协议是一种只需要中等通信速率的通信协议，适用于车身功能和车辆舒适性功能的管理，信协议，适用于车身功能和车辆舒适性功能的管理，1994年年成为国际标准。成为国际标准。VAN的数据传输速率可达的数据传输速率可达1Mbit/s(40m内内)，按按SAE的分类应该属于的分类应该属于C类汽车总线。类汽车总线。VAN采用两根导线进行数据传输。两根导线分别称为采用两根导线进行数据传输。两根导线分别称为DATA数据导线和数据导线和DATAB数据导线（对应于数据导线（对应于CAN-High导线和导线和CAN-Low导线）。导线）。VAN的数据导线既可以采用铜质双绞线，也可的数据导线既可以采用铜质双绞线，也可以采用同轴电缆，还可以采用光导纤维（即光纤或光缆）。以采用同轴电缆，还可以采用光导纤维（即光纤或光缆）。6.4 法国车系汽车网络系统6.4.1 汽车局域网VAN142 VAN总线的总线的DATA数据导线和数据导线和DATAB数据导线电压如图数据导线电压如图6-39所示。不难看出，与控制器局域网所示。不难看出，与控制器局域网CAN一样，一样，VAN也采也采用差动信号传输方式，抗干扰能力强，且有良好的容错能力。用差动信号传输方式，抗干扰能力强，且有良好的容错能力。同时，同时，VAN总线在一条导线出现故障的情况下，还具有单线总线在一条导线出现故障的情况下，还具有单线工作能力。工作能力。图图6-39 VAN总线总线DATA与与DATAB的电压示意图的电压示意图 VAN总线的DATA数据导线和DATAB数据432.VAN总线的应用总线的应用 VAN总线的应用形式主要有两种，一种为单一的总线的应用形式主要有两种，一种为单一的VAN网网络，另一种为络，另一种为VAN-CAN混合网络。混合网络。东风神龙公司生产的爱丽舍、毕加索和赛纳汽车均采用东风神龙公司生产的爱丽舍、毕加索和赛纳汽车均采用了了VAN多路传输系统。法国与中国合资生产的标致、雷诺汽多路传输系统。法国与中国合资生产的标致、雷诺汽车上的电器全部都是以车上的电器全部都是以VAN网络形式连接的，包括音响主机、网络形式连接的，包括音响主机、显示屏、显示屏、CD机、空调、车速表以及安全气囊等。机、空调、车速表以及安全气囊等。1）单一的）单一的VAN网络网络图图6-40 VAN多功能传输系统结构示意图多功能传输系统结构示意图2.VAN总线的应用 VAN总线的应用形式442）VAN-CAN混合网络混合网络 如图如图6-41所示，在所示，在VAN-CAN双网并存的混合网络系统双网并存的混合网络系统中，中，VAN总线主要用于汽车舒适系统的控制，总线主要用于汽车舒适系统的控制，CAN总线主要总线主要用于汽车动力传动、制动、悬架等系统的控制，用于汽车动力传动、制动、悬架等系统的控制，VAN总线和总线和CAN总线两个网络系统由网关（总线两个网络系统由网关（BSI智能控制盒）连接起来，智能控制盒）连接起来，协同工作。协同工作。图图6-41 VAN-CAN混合结构混合结构2）VAN-CAN混合网络 如图6-41所示456.4.2标致、雪铁龙汽车的标致、雪铁龙汽车的VAN网络网络 下面以标致下面以标致206、标致、标致207、雪铁龙、雪铁龙C2为例介绍法国车为例介绍法国车系的系的VAN汽车网络系统。汽车网络系统。1.VAN网络结构网络结构 图图6-42 以智能控制盒（以智能控制盒（BSI）为网关的）为网关的VAN网络网络BSI1智能控制盒；智能控制盒；1320发动机控制单元；发动机控制单元；1630自动变速器控制单元；自动变速器控制单元；7020ABS控制单元；控制单元；0004组合仪表；组合仪表；8080空调控制单元；空调控制单元；BM34发动机舱控制盒；发动机舱控制盒；CV00转向盘下转换模块；转向盘下转换模块；6570安全气囊控制单元；安全气囊控制单元；8602防盗报警控制单元防盗报警控制单元6.4.2标致、雪铁龙汽车的VAN网络 下面以462.智能控制盒智能控制盒 智能控制盒（智能控制盒（BSI）是整车网络系统的核心控是整车网络系统的核心控制单元，由电子电路部分制单元，由电子电路部分和功率部分（包括熔断器和功率部分（包括熔断器和继电器）构成。和继电器）构成。为为VAN网络系统的网关，智能控制盒（网络系统的网关，智能控制盒（BSI）除了负责）除了负责管理管理VAN 网络的电量（电源）供应（休眠、激活和暂停供电）网络的电量（电源）供应（休眠、激活和暂停供电）之外，还负责在下面网络之间进行数据传输和协议转换：之外，还负责在下面网络之间进行数据传输和协议转换：（1）CAN I/S、VAN舒适网络和舒适网络和VAN车身网络之间；车身网络之间；（2）诊断工具和（舒适、车身）诊断工具和（舒适、车身）VAN网络之间。网络之间。此外，智能控制盒（此外，智能控制盒（BSI）还可以实施远程编码和数据）还可以实施远程编码和数据下载，以方便故障的检测与维修工作。下载，以方便故障的检测与维修工作。图图6-43 智能控制盒（智能控制盒（BSI）2.智能控制盒 智能控制盒（BSI）是整车网络473.电源管理功能电源管理功能4.休眠与激活模式休眠与激活模式 图图6-44 智能控制盒智能控制盒BSI的电源管理功能的电源管理功能发电机发电机1020；蓄电池；蓄电池BB00；BSI1智能控制盒；智能控制盒；0004组合仪表组合仪表图图6-45 VAN网络的激活（工作）条件网络的激活（工作）条件3.电源管理功能4.休眠与激活模式 图6-44 智能控制盒485.发动机舱控制盒发动机舱控制盒图图6-46 发动机舱控制盒（发动机舱控制盒（BM34）6.转向盘下转换模块转向盘下转换模块图图6-47 转向盘下转换模块的控制功能转向盘下转换模块的控制功能1示宽灯、近光灯（旋转式开示宽灯、近光灯（旋转式开关）；关）；2前后雾灯（旋转式开前后雾灯（旋转式开关）；关）；3远光灯和近光灯的变远光灯和近光灯的变换；换；4转向指示灯；转向指示灯；5前雨前雨刷器；刷器；6后雨刷器；后雨刷器；7前风前风挡玻璃清洗和雨刷器挡玻璃清洗和雨刷器（1）利用熔断器（保险丝）保护）利用熔断器（保险丝）保护发动机舱内的用电设备；发动机舱内的用电设备；（2）电力分配（雨刷器、灯光照）电力分配（雨刷器、灯光照明等）；明等）；（3）保持）保持BM34与智能控制盒与智能控制盒（BSI）的通信。）的通信。5.发动机舱控制盒图6-46 发动机舱控制盒（BM34）497.组合仪表组合仪表图图6-48 组合仪表的信息传输网络组合仪表的信息传输网络BSI1智能控制盒；智能控制盒；1320发动机控制单元；发动机控制单元；7020ABS控制单元；控制单元；0004组组合仪表；合仪表；BM34发动机舱控制盒；发动机舱控制盒；CV00转向盘下转换模块；转向盘下转换模块；1211燃油燃油泵泵/标尺；标尺；1220发动机冷却液温度传感器；发动机冷却液温度传感器；1313发动机转速传感器；发动机转速传感器；4100机油油位机油油位/温度传感器；温度传感器；4110机油油压表；机油油压表；7000左前轮转速传感器；左前轮转速传感器；7005右前轮转速传感器；右前轮转速传感器；7010左后轮转速传感器；左后轮转速传感器；7015右后轮转速传感器右后轮转速传感器7.组合仪表图6-48 组合仪表的信息传输网络508.全自动空调全自动空调 图图6-49 全自动空调的信息传输网络全自动空调的信息传输网络BSI1-智能控制盒；智能控制盒；1320-发动机控制单元；发动机控制单元；0004-组合仪表；组合仪表；BM34-发动机舱控制盒；发动机舱控制盒；1220-发动机冷却液温度传感器；发动机冷却液温度传感器；1313-发动机转速传感器；发动机转速传感器；8007-线性压力控制器；线性压力控制器；8080-空调控制空调控制单元；单元；8060-空调控制面板；空调控制面板；8020-空调压缩机；空调压缩机；1510-空调风扇电机；空调风扇电机；6415-外部空气温度传外部空气温度传感器；感器；8006-蒸发器传感器；蒸发器传感器；8030-座舱温度传感器；座舱温度传感器；8045-鼓风机控制模块；鼓风机控制模块；8050-鼓风机电鼓风机电动机；动机；8070-进风门步进电机；进风门步进电机；8071-配风门步进电机；配风门步进电机；8065-混风门步进电机混风门步进电机8.全自动空调 519.防盗报警系统防盗报警系统1）应答器防起动）应答器防起动 图图6-50 应答器防起动（应答器防起动（ADC2）系统的信息传输网络）系统的信息传输网络BSI1智能控制盒；智能控制盒；1320发动机控制单元；发动机控制单元；CV00转转向盘下转换模块；向盘下转换模块；8209应答器天线；应答器天线；CLE智能钥匙智能钥匙（含遥控器）（含遥控器）图图6-51 门锁和行李箱的锁止门锁和行李箱的锁止/解锁功能信息传输网络解锁功能信息传输网络1按钮按钮1（可以在锁止时启动报（可以在锁止时启动报警）；警）；2按钮按钮2（可以在解锁时（可以在解锁时关闭报警）；关闭报警）；BSI1智能控制盒；智能控制盒；CV00转向盘下转换模块；转向盘下转换模块；CLE智能钥匙（含遥控器）；智能钥匙（含遥控器）；6570安全气囊控制单元和预张安全气囊控制单元和预张紧器；紧器；6237行李箱开关；行李箱开关；6282行李箱开启驱动器；行李箱开启驱动器；6202、6207、6212、6217、6222车车门电动锁门电动锁2）锁止）锁止/解锁功能解锁功能9.防盗报警系统1）应答器防起动 图6-50 应答器防523）防盗报警）防盗报警 图图6-52 防盗报警系统的信息传输网络防盗报警系统的信息传输网络1按钮按钮1（可以在锁止时启动报警）；（可以在锁止时启动报警）；2按钮按钮2（可以在解锁时关闭报警）；（可以在解锁时关闭报警）；BSI1智能控智能控制盒；制盒；CV00转向盘下转换模块；转向盘下转换模块；CLE智能钥匙（含遥控器）；智能钥匙（含遥控器）；8602防盗器报警音量控防盗器报警音量控制单元；制单元；8607、8608容积传感器（依车型）；容积传感器（依车型）；8603防盗器报警开关；防盗器报警开关；8605防盗报警器；防盗报警器；8611发动机罩盖关闭开关；发动机罩盖关闭开关；6202、6207、6212、6217车门电动锁；车门电动锁；6282行李箱开启行李箱开启驱动器驱动器3）防盗报警 5310.照明控制照明控制1）外部照明控制）外部照明控制 图图6-53 外部照明控制的信息传输网络外部照明控制的信息传输网络BSI1智能控制盒；智能控制盒；CV00转向盘下转换模块；转向盘下转换模块；BM34发动机舱控制盒；发动机舱控制盒；0004组合仪表；组合仪表；2300信号报警按钮；信号报警按钮；6570安全气囊控制单元；安全气囊控制单元；2610和和2615左前和右前大灯；左前和右前大灯；2670和和2675左前和右前雾灯；左前和右前雾灯；6600大灯高度调节开关；大灯高度调节开关；6615和和6610左右大灯调节器步进电机；左右大灯调节器步进电机；2630和和2635左后和右后转向信号灯；左后和右后转向信号灯；2011后雾灯；后雾灯；2340和和2345左右转向信号灯；左右转向信号灯；2633和和2636左右牌照板照明灯；左右牌照板照明灯；8602防盗报警器控制单元防盗报警器控制单元10.照明控制1）外部照明控制 542）内部照明控制）内部照明控制 图图6-54 内部照明控制的信息传输网络内部照明控制的信息传输网络BSI1智能控制盒；智能控制盒；CV00转向盘下转换模块；转向盘下转换模块；0004组合仪表；组合仪表；6202、6207、6212、6217所有开启件门锁；所有开启件门锁；3010车内顶部控制面板；车内顶部控制面板；3065阅读灯；阅读灯；3100行李箱照明开关；行李箱照明开关；3105行李箱照明灯；行李箱照明灯；3110整理箱照明灯整理箱照明灯2）内部照明控制 5511.除霜及雨刷器控制除霜及雨刷器控制 图图6-55 除霜控制功能信息传输网络除霜控制功能信息传输网络1）除霜控制）除霜控制2）雨刷器控制）雨刷器控制 图图6-56 雨刷器控制功能信息传输网络雨刷器控制功能信息传输网络BSI1智能控制盒；智能控制盒；CV00转向盘下转向盘下转换模块；转换模块；BM34发动机舱控制盒；发动机舱控制盒；5015前雨刷器电机；前雨刷器电机；5115前后风前后风挡玻璃清洗泵；挡玻璃清洗泵；5215后雨刷器电机后雨刷器电机BSI1智能控制盒；智能控制盒；0004组合仪表组合仪表（RF手动空调版本）；手动空调版本）；8080空调控空调控制单元（制单元（RFTA全自动空调版本）；全自动空调版本）；6410、6415左、右车外后视镜；左、右车外后视镜；8120后车窗（后风挡玻璃）加热器后车窗（后风挡玻璃）加热器（电热电阻）（电热电阻）11.除霜及雨刷器控制 图6-55 5612.ABS制动系统制动系统 T21系列汽车（标致系列汽车（标致206、标致、标致207、雪铁龙、雪铁龙C2）配备的是）配备的是TEVES MK70 型型ABS制动系统，系统内部集成了电子制动力分配（制动系统，系统内部集成了电子制动力分配（REF）功能，）功能，可有效防止制动时车轮抱死，具有良好的制动效能和制动方向稳定性。可有效防止制动时车轮抱死，具有良好的制动效能和制动方向稳定性。图图6-57 ABS制动系统通过制动系统通过CAN I/S网络进行信息传输网络进行信息传输BSI1智能控制盒；智能控制盒；0004组合仪表；组合仪表；7020ABS控制单元；控制单元；7000左前车轮左前车轮转速传感器；转速传感器；7005右前车轮转速传感器；右前车轮转速传感器；7010左后车轮转速传感器；左后车轮转速传感器；7015右后车轮转速传感器右后车轮转速传感器12.ABS制动系统 T21系列汽车（标致25713.安全气囊系统安全气囊系统 图图6-58 安全气囊系统的信息传输网络安全气囊系统的信息传输网络BSI1智能控制盒；智能控制盒；CV00转向盘下转换模块；转向盘下转换模块；0004组合仪表；组合仪表；6570安全气囊控制单安全气囊控制单元和预张紧器；元和预张紧器；6564、6565正面安全气囊；正面安全气囊；6562、6563、6575、6576安全气囊；安全气囊；6573、6574卫星式传感器（依车型）；卫星式传感器（依车型）；6569乘客安全气囊解除开关（依车型）乘客安全气囊解除开关（依车型）安全气囊系统根据碰撞传感器信号检测和识别正面、侧面和后部安全气囊系统根据碰撞传感器信号检测和识别正面、侧面和后部（追尾）的碰撞及其碰撞强度，决定相应方向的安全气囊是否引爆以及（追尾）的碰撞及其碰撞强度，决定相应方向的安全气囊是否引爆以及引爆强度，进而对车内乘员实施最大限度的安全保护。引爆强度，进而对车内乘员实施最大限度的安全保护。13.安全气囊系统 586.5 丰田车系汽车网络系统丰田车系汽车网络系统6.5.1丰田车系汽车网络系统概览丰田车系汽车网络系统概览 日本丰田汽车公司将其汽车网络系统称为多路传输系统，日本丰田汽车公司将其汽车网络系统称为多路传输系统，主要有主要有CAN、BEAN和和AVC-LAN等几种网络结构。等几种网络结构。1.CAN、BEAN和和AVC-LAN CAN（Controller Area Network，控制器局域网）是指，控制器局域网）是指符合符合ISO标准的串行数据通信网络。标准的串行数据通信网络。BEAN（Body Electronic Area Network，车身电子局，车身电子局域网）是丰田汽车公司自己开发的双向通信网络。域网）是丰田汽车公司自己开发的双向通信网络。AVC-LAN（Audio Visual Communication-Local Area Network，音响视听局域网）是丰田汽车公司开发的、主要，音响视听局域网）是丰田汽车公司开发的、主要用于音频和视频设备中的通信网络。用于音频和视频设备中的通信网络。6.5 丰田车系汽车网络系统6.5.1丰田车系汽车网络系统592.网关和网关和CAN通信网络通信网络 CAN、BEAN、AVC-LAN网络的通信协议各不相同，需网络的通信协议各不相同，需要网关协调各个系统的工作。要网关协调各个系统的工作。图图6-59 网关的结构网关的结构 2.网关和CAN通信网络 CAN、BEAN、A60图图6-60 丰田整车网络系统包含两个丰田整车网络系统包含两个CAN接头接头图6-60 丰田整车网络系统包含两个CAN接头616.5.2丰田车系汽车网络系统的组成丰田车系汽车网络系统的组成1.雷克萨斯雷克萨斯LS430乘乘用车多路传输系统用车多路传输系统图图6-61 LS430乘用车车身网络通信系统乘用车车身网络通信系统6.5.2丰田车系汽车网络系统的组成1.雷克萨斯LS430乘622.雷克萨斯雷克萨斯RX330乘用车多路传输系统乘用车多路传输系统图图6-62 CAN元件位置分布元件位置分布 2.雷克萨斯RX330乘用车多路传输系统图6-62 C63 如图如图6-63所示，所示，BEAN总线采用单线传输数据，总线采用单线传输数据，CAN总线和总线和AVC-LAN总线采用双绞线传输数据。总线采用双绞线传输数据。图图6-63 单线通信与双线通信示意图单线通信与双线通信示意图 如图6-63所示，BEAN总线采用单线传输数据，64复习思考题复习思考题GAME OVER1.简述奥迪车系汽车网络系统的组成和特点。简述奥迪车系汽车网络系统的组成和特点。2.简述宝马车系汽车网络系统的组成和特点。简述宝马车系汽车网络系统的组成和特点。3.简述大众车系汽车网络系统的组成和特点。简述大众车系汽车网络系统的组成和特点。4.简述法国车系汽车网络系统的组成和特点。简述法国车系汽车网络系统的组成和特点。5.简述丰田车系汽车网络系统的组成和特点。简述丰田车系汽车网络系统的组成和特点。复习思考题GAME OVER1.简述奥迪车系汽车网络系统的65