典型汽车车载网络系统课件.pptx

1、一、概述一、概述二、动力二、动力CAN总线总线三、舒适三、舒适/信息信息CAN总线总线四、四、CAN总线上的阻抗匹配总线上的阻抗匹配五、五、CAN总线的电磁兼容原理总线的电磁兼容原理六、一汽宝来轿车六、一汽宝来轿车CAN总线总线大众大众/奥迪车系使用的奥迪车系使用的CAN总线包括动力总线包括动力CAN总总线，传输速率为线，传输速率为500Kbit/s；舒适；舒适CAN总线，传总线，传输速率为输速率为100Kbit/s。自。自2000年起，大众年起，大众/奥迪车奥迪车系开始使用新型的舒适系开始使用新型的舒适CAN总线和信息总线和信息CAN总总线，其传输速率都为线，其传输速率都为100Kbit/s

2、。信息。信息CAN总线总线(低速低速)用于将收音机、电话和导航系统连成网络。用于将收音机、电话和导航系统连成网络。新型的舒适新型的舒适CAN总线和信息总线和信息CAN总线通过带网总线通过带网关的组合仪表可与动力关的组合仪表可与动力CAN总线进行数据交换。总线进行数据交换。1.动力动力CAN总线的主要联网单元总线的主要联网单元2.动力动力CAN总线上的信号电压变化总线上的信号电压变化3.动力动力CAN收发器收发器动力动力CAN总线的主要联网单元有总线的主要联网单元有发动机电控单发动机电控单元、元、ABS电控单元、电控单元、ESP电控单元、自动变速器电控单元、自动变速器电控单元、电控单元、SRS电

3、控单元和组合仪表电控单元电控单元和组合仪表电控单元。电控单元通过动力电控单元通过动力CAN总线的总线的CAN-H线和线和CAN-L线进行数据交换。线进行数据交换。1)隐性状态。隐性状态。2)显性状态。显性状态。CAN-H线和线和CAN-L线有相同的预设值，该值约线有相同的预设值，该值约为为2.5V，称为静电平，也称为静止状态，连接，称为静电平，也称为静止状态，连接的所有电控单元均可修改它。的所有电控单元均可修改它。图6-1动力CAN总线上的信号电压变化图6-2差动信号放大器1.舒适舒适/信息信息CAN总线的联网单元总线的联网单元2.舒适舒适/信息信息CAN总线上的信号电压变化总线上的信号电压变

4、化3.舒适舒适/信息信息CAN总线的总线的CAN收发器收发器4.单线工作模式单线工作模式图6-3差动信号放大器的信号处理舒适舒适/信息信息CAN总线的联网单元有总线的联网单元有空调电控单元、空调电控单元、车门电控单元、舒适电控单元、收音机和导航车门电控单元、舒适电控单元、收音机和导航电控单元电控单元。电控单元通过舒适。电控单元通过舒适/信息信息CAN总线的总线的CAN-H线和线和CAN-L线进行数据交换，如车门开线进行数据交换，如车门开/关、车内灯开关、车内灯开/关、车辆位置关、车辆位置(GPS)确定等。由确定等。由于使用同样的脉冲频率，使舒适于使用同样的脉冲频率，使舒适CAN总线和信总线和信

5、息息CAN总线共用一对导线总线共用一对导线。1)使用独立的发送器使用独立的发送器(功率放大器功率放大器)，使，使CAN-H线和线和CAN-L线彼此无关。与动力线彼此无关。与动力CAN总线不同，总线不同，舒适舒适/信息信息CAN总线的总线的CAN-H线和线和CAN-L线不线不是通过电阻相连，即是通过电阻相连，即CAN-H线和线和CAN-L线不再线不再相互影响，而是彼此独立作为电压源工作。相互影响，而是彼此独立作为电压源工作。图6-4舒适/信息CAN总线上的信号电压变化2)取消了共同的中取消了共同的中压压。在隐性状态。在隐性状态(静静电平电平)时，时，CAN-H线线上的电压约为上的电压约为0V；在

6、显性状态时，在显性状态时，CAN-H线上的电压线上的电压约为约为3.6V。对于。对于CAN-L信号，隐性信号，隐性电压约为电压约为5V，显性，显性电压约不高于电压约不高于1.4V，如图如图6-4所示。所示。图6-5舒适/信息CAN总线的收发器图6-6单线工作模式信号(DSO)图6-7终端电阻的布置图6-9差动信号放大器的干扰过滤图6-10镜像信号抵消本身对外界的干扰1.动力动力CAN总线总线2.舒适舒适CAN总线总线图6-11宝来轿车CAN总线(1)传输特点传输特点(2)信息传输信息传输(3)动力动力CAN总线的故障诊断总线的故障诊断1)CAN通过两条数据总线传输信息，为避免通过两条数据总线传

7、输信息，为避免电磁干扰和对外辐射，两条数据总线相互缠绕。电磁干扰和对外辐射，两条数据总线相互缠绕。2)数据总线数据总线以以500Kbit/s速率传输数据，即传输速率传输数据，即传输速率在速率在1251000Kbit/s范围内范围内(高速率高速率)，每一组，每一组数据传输大约需数据传输大约需0.25ms，每一个电控单元，每一个电控单元(根据根据单元类型单元类型)每每720ms发送一次数据。发送一次数据。3)优先权顺序优先权顺序：ABS/EDL电控单元电控单元发动机电发动机电控单元控单元变速器电控单元。变速器电控单元。4)在动力与传动系统中在动力与传动系统中，数据传输应尽可能快，数据传输应尽可能快

8、，以便及时利用数据，所以需要一个高性能的发以便及时利用数据，所以需要一个高性能的发送器。高速发送器会加快点火系统间的数据传送器。高速发送器会加快点火系统间的数据传输，使接收到的数据立即应用到下一个点火脉输，使接收到的数据立即应用到下一个点火脉冲冲。表6-1动力CAN信息传输优先权顺序数 据 来 源信 息 举 例1ABS/EDL电控单元1发动机制动控制请求（EBC）2牵引力控制请求（TCS）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3数据组2发动机电控单元1冷却液温度2车速4变速器电控单元1换挡机构2应急模式3选挡手柄位置表6-3功能选择表代码功能02读取故障码05清除故障码06结

9、束输出07电控单元编码08读取测量数据块(1)传输特点传输特点(2)舒适舒适CAN信息传输信息传输(3)舒适舒适CAN总线的故障诊断总线的故障诊断图6-12舒适CAN总线1)通过车门连接所确定的线路较少。通过车门连接所确定的线路较少。2)若出现对搭铁短路、对正极短路或线路间短若出现对搭铁短路、对正极短路或线路间短路，舒适路，舒适CAN总线会转为紧急模式运行和单线总线会转为紧急模式运行和单线模式运行。模式运行。3)由于自诊断完全由中央电控单元控制，所以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。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由于舒适系统中的数据可

10、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，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，两条数据线为了防止电磁波干扰和向外辐射，两条数据线缠绕一起。缠绕一起。6)舒适系统传输数据的速率为舒适系统传输数据的速率为62.5Kbit/s，在，在0125Kbit/s范围内传输范围内传输(低速状态低速状态)。一个数。一个数据报告传输大约需据报告传输大约需1ms。每个电

11、控单元每。每个电控单元每20ms发送一次数据。发送一次数据。7)优先权顺序优先权顺序：中央电控单元：中央电控单元驾驶员侧车门驾驶员侧车门电控单元电控单元前排乘客车门电控单元前排乘客车门电控单元左后车门左后车门电控单元电控单元右后车门电控单元右后车门电控单元。表6-5驾驶员侧车门电控单元的部分传输信息功能状态信息位序（数据线的电压）/V位值Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1中央门锁基本状态安全锁止（中央门锁）车门锁止打开（中央门锁）信号错误输入传感器错误状态0，0，00，0，50，5，00，5，55，0，05，0，55，5，05，5，5000001010011100101110111电动车

12、窗运动中静止状态在行程范围内最上端停止点0，00，55，05，500011011图6-14CAN总线相关的数据区域表6-8数据区域的显示内容数 据 区 域显 示 内 容1检测传输数据。该区域显示数据传输是否正确2前排装备情况。显示前排车门电控单元在传输数据过程中是否匹配3后排装备情况。显示后排车门电控单元在传输数据过程中是否匹配4其他附属情况。该区域显示座椅与后视镜调整记忆系统是否合适；舒适系统与记忆系统是否交换数据一、多路传输二、驾驶员信息系统三、灯光与信号系统四、刮水/清洗系统五、中央门锁系统六、防盗系统七、安全气囊八、空调九、音响1.CAN网网2.VAN舒适网舒适网3.VAN CAR1网

13、网4.VAN CAR2网网图6-15CAN网结构1320发动机电控单元1630自动变速器电控单元BSI智能控制盒图6-16VAN舒适网结构BSI智能控制盒0004组合仪表7215多功能显示器7500泊车辅助电控单元8410收放机8500导航电控单元8080空调电控单元8415CD换碟机图6-17VAN CAR1网结构BSI智能控制盒CV00转向盘下面的电子转换开关模块(COM2000)BSM多路传输发动机舱伺服控制盒(BSM2000)6570SRS电控单元图6-18VAN CAR2网结构BSI智能控制盒8600防入侵报警电控单元1.驾驶员信息流驾驶员信息流2.组合仪表的信号组合仪表的信号3.多

14、功能显示器的信号多功能显示器的信号图6-19驾驶员信息的信号流程(1)发动机冷却液温度表发动机冷却液温度表(2)车速表车速表(3)液晶显示器液晶显示器(4)转速表转速表(5)燃油表燃油表图6-20组合仪表1冷却液温度表2车速表3液晶显示器(维护、发动机机油液面、里程表)4组合仪表左按钮(总里程和日里程显示、日里程表清零、维护提示器清零开关)5组合仪表右按钮(仪表板照明调节)6转速表7燃油表图6-21发动机冷却液温度表信号流程1220冷却液温度传感器1320发动机电控单元BSI智能控制盒0004组合仪表注：单线箭头为线束连接；三线箭头为多路连接。车速信息是一项多路传输信息，发动机电控单车速信息是

15、一项多路传输信息，发动机电控单元接收车速传感器的模拟信号后转换为数字信元接收车速传感器的模拟信号后转换为数字信号号，再通过，再通过CAN网将车速信息传给网将车速信息传给BSI，BSI通通过过VAN舒适网将车速信息传给组合仪表电控单舒适网将车速信息传给组合仪表电控单元，组合仪表电控单元对车速信息进行处理，元，组合仪表电控单元对车速信息进行处理，并驱动车速表指示车速。如果传给组合仪表的并驱动车速表指示车速。如果传给组合仪表的车速信息为无效值，则车速表指针回到零位。车速信息为无效值，则车速表指针回到零位。图6-22发动机机油液面信号流程4120机油液面传感器BSM多路传输发动机舱伺服控制盒BSI智能

16、控制盒0004组合仪表注：单线箭头为线束连接；三线箭头为多路连接。图6-23发动机机油液面指示器显示图形里程表集成于液晶显示器，用于管理总里程，里程表集成于液晶显示器，用于管理总里程，其运行模式有两种其运行模式有两种：总里程表和日里程表。行：总里程表和日里程表。行驶总里程在组合仪表和驶总里程在组合仪表和BSI中存有备份，当中存有备份，当“+APC”接通时，接通时，BSI将读取组合仪表中的里程记将读取组合仪表中的里程记录并与其本身的记录相比较，录并与其本身的记录相比较，BSI和组合仪表只和组合仪表只记录两者之中较大的数值记录两者之中较大的数值。图6-24燃油消耗信号流程7215多功能显示器132

17、0发动机电控单元BSI智能控制盒0004组合仪表1211燃油液面传感器CV00转向盘下面的电子转换开关模块注：单线箭头为线束连接；三线箭头为多路连接。表6-11燃油消耗信号说明连接号信 号 内 容信号种类1给仪表电控单元的燃油液面信息（即时油耗，平均油耗）VAN舒适2燃油最低液面信息（以%和L计）VAN舒适3燃油最低液面信息模拟信号4来自发动机电控单元的燃油流量信息：最低燃油报警指示灯的点亮控制VAN舒适5蜂鸣器控制（第2种预警声音）VAN CAR16燃油最低液面信息CAN7燃油流量信息CAN1.内部照明信号内部照明信号2.外部照明信号外部照明信号图6-25多功能显示器信号流程BSI智能控制盒

18、0004组合仪表0005行程电控单元开关7215多功能显示器8410收放机8415CD换碟机注：单线箭头为线束连接；三线箭头为多路连接。1.刮水刮水/清洗系统信号流程清洗系统信号流程2.COM2000的刮水器的刮水器/清洗器开关清洗器开关3.刮水器信号刮水器信号4.清洗信号清洗信号5.超速控制信号超速控制信号图6-44刮水/清洗系统信号流程BSI智能控制盒CV00转向盘下面的电子转换开关模块BSM多路传输发动机舱伺服控制盒(BSM2000)1320发动机电控单元5015前刮水器电动机5115前、后清洗泵5215带刮水器固定停止传感器的后刮水器电动机A前刮水器固定停止传感器注：单线箭头为线束连接

19、；三线箭头为多路连接。表6-32刮水/清洗系统信号说明连接号信 号 内 容信 号 种 类1前、后风窗清洗指令；后刮水器指令；脉动前刮水器指令；低速前刮水器指令，高速前刮水器指令；对于装备雨滴传感器的车辆；自动刮刷或间歇刮刷选择VAN CAR12车速信息CAN3后刮水器电动机控制全部或没有4前刮水器电动机控制全部或没有5前、后清洗泵控制全部或没有6低速继电器控制；高速继电器控制；前清洗泵继电器控制；后清洗泵继电器控制；前照灯清洗泵继电器控制VAN CAR17前刮水器固定停止信息全部或没有表6-33刮水器/清洗器开关功能说明位置/移动功能b向下拨动一下前刮水器刮刷一次0位停止间歇位刮水器间歇刮刷1

20、位前刮水器低速刮刷2位前刮水器高速刮刷c短按隐藏多功能显示器上的功能长按可启动或关闭超速控制功能可记录超速的速度d旋转环至第一挡后刮水器刮刷旋转环至第二挡后风窗清洗并刮刷3个循环a将刮水器开关向自己拉一下前风窗清洗并刮刷3个循环图6-45COM2000的刮水器/清洗组合开关(1)前刮水器信号流程前刮水器信号流程(2)后刮水器信号流程后刮水器信号流程图6-46前刮水器信号流程BSI智能控制盒CV00转向盘下面的电子转换开关模块BSM多路传输发动机舱伺服控制盒(BSM2000)1320发动机电控单元5015前刮水器电动机A前刮水器固定停止传感器注：单线箭头为线束连接；三线箭头为多路连接。表6-34

21、前刮水器信号说明连接号信 号 内 容信 号 种 类1前风窗清洗指令；脉动前刮水器指令；低速前刮水器指令；高速前刮水器指令；间歇刮刷选择VAN CAR12速度信息CAN3前刮水器固定停止信息全部或没有4低速继电器控制全部或没有5高速继电器控制全部或没有6前风窗清洗控制；脉动前刮水器控制；低速前刮水器控制；高速前刮水器控制；间歇前刮水器控制VAN CAR1图6-47后刮水器信号流程BSI智能控制盒CV00转向盘下面的电子转换开关模块5215后刮水器电动机注：单线箭头为线束连接；三线箭头为多路连接。表6-35后刮水器信号说明连接号信 号 内 容信 号 种 类1后刮水器请求VAN CAR12后刮水器控

22、制全部或没有3后刮水器固定停止信息图6-48清洗信号流程BSI智能控制盒CV00转向盘下面的电子转换开关模块BSM多路传输发动机舱伺服控制盒(BSM2000)5015前刮水器电动机5115前、后清洗泵5215带刮水器固定停止传感器的后刮水器电动机注：单线箭头为线束连接；三线箭头为多路连接。表6-36清洗信号说明连接号信 号 内 容信 号 种 类1前风窗清洗请求；后风窗清洗请求；如果近光灯或远光灯点亮，控制前照灯清洗VAN CAR12后刮水器电动机供电 全部或没有3前刮水器电动机供电4前、后清洗泵供电5前刮水器控制；前、后清洗泵控制；前照灯控制VAN CAR1图6-49超速控制信号流程BSI智能

23、控制盒CV00转向盘下面的电子转换开关模块0004组合仪表1320发动机电控单元7215多功能显示器注：三线箭头为多路连接。1.概述概述2.工作原理工作原理(1)控制装置控制装置(2)指示和定位装置指示和定位装置(3)功能功能(4)信号流程信号流程(5)遥控器遥控器控制装置包括：一把带控制装置包括：一把带3个按钮遥控器个按钮遥控器(锁定、锁定、解锁、行李箱开启解锁、行李箱开启)的钥匙；一把不带遥控器的的钥匙；一把不带遥控器的钥匙；两个外部锁钥匙；两个外部锁(驾驶员侧车门和乘客侧车门驾驶员侧车门和乘客侧车门)；4个内部中控开关或锁钮；个内部中控开关或锁钮；4个车门内部开关或个车门内部开关或内部开

24、启拉手；一个行李箱外部开启电动按钮；内部开启拉手；一个行李箱外部开启电动按钮；5个与个与BSI连接的门锁。连接的门锁。图6-50超速报警控制开关a超速报警控制开关按钮指示和定位装置包括：转向灯和侧转向灯；表指示和定位装置包括：转向灯和侧转向灯；表示儿童安全锁已打开的后车门上的红点；顶灯示儿童安全锁已打开的后车门上的红点；顶灯点亮点亮(定位、锁定、车门打开定位、锁定、车门打开)。中央门锁系统功能包括：用钥匙锁定中央门锁系统功能包括：用钥匙锁定/解锁；用解锁；用遥控器锁定遥控器锁定/解锁；反弹功能；解锁；反弹功能；30s无动作后自动无动作后自动再锁定；碰撞时自动解锁；锁电动机保护再锁定；碰撞时自动

25、解锁；锁电动机保护(考虑考虑到锁定到锁定/解锁电动机的过热解锁电动机的过热)；用遥控器开启行李；用遥控器开启行李箱；车辆定位。箱；车辆定位。表6-38中央门锁的信号说明9后门上的车门开启开关状态信息全部或没有10后门锁定/解锁电动机控制全部或没有11行李箱上的门开启开关状态信息全部或没有12行李箱开启或弹出控制全部或没有13前门上的车门开启开关信息；前门上的锁钮开关信息全部或没有14前门锁定/解锁电动机控制全部或没有图6-51中央门锁的信号流程(1)车门状态识别车门状态识别车门开启开关是集成于锁上车门开启开关是集成于锁上的的“2”状态开关，状态开关，“开开”表示车门或行李箱关表示车门或行李箱关

26、闭；闭；“关关”表示车门或行李箱开启。表示车门或行李箱开启。(2)门锁控制功能门锁控制功能门锁的控制由门锁的控制由BSI管理，管理，BSI根据用户指令且条件满足时，控制门锁电动机根据用户指令且条件满足时，控制门锁电动机的驱动，并实现门锁的热保护的驱动，并实现门锁的热保护。图6-52遥控器a点火钥匙弹出按钮b车门锁定和车辆定位按钮c行李箱开启按钮d车门解锁按钮1.防起动装置信号防起动装置信号2.防起动装置工作原理防起动装置工作原理3.防起动装置匹配防起动装置匹配图6-53防起动装置信号流程BSI智能控制盒0004组合仪表CV00转向盘下面的电子转换开关模块1320发动机电控单元8209应答器线圈8606系统状态指示灯A带应答器的钥匙注：单线箭头为线束连接；三线箭头为多路连接。(1)发动机电控单元的解锁发动机电控单元的解锁(2)钥匙应答器的识别钥匙应答器的识别(3)钥匙应答器的许可钥匙应答器的许可(4)发动机电控单元的解锁发动机电控单元的解锁(5)发动机电控单元锁定发动机电控单元锁定表6-41防起动装置信号说明连接号信号内容信号种类连接号信号内容信号种类5钥匙应答器识别传输；许可计算结果传输高频信号8“+APC”信息；连接许可信息CAN6钥匙应答器识别传输；许可计算结果传输模拟信号9随机数传输CAN7钥匙应答器识别传输；许可计算结果传输VAN CAR110系统状态指示灯控制模拟信号