1、汽车网络技术汽车网络技术沈阳大学沈阳大学 凌永成凌永成 配配 套套 教教 材材 信信 息息教材名称：汽车网络技术教材名称：汽车网络技术教材主编：凌永成教材主编：凌永成教材定价：教材定价：35RMB出版社：清华大学出版社出版社：清华大学出版社出版时间：出版时间：2012年年3月月国际标准书号（国际标准书号（ISBN）：）：978-7-302-28149-8 教材所属系列：教材所属系列：普通高等院校汽车工程类规划教材普通高等院校汽车工程类规划教材 第第4章章 子总线系统子总线系统4.1 LIN总线总线4.1.1 LIN总线简介总线简介1.LIN的应用与特点的应用与特点 LIN是是Local Int
2、erconnect Network的缩写，意为局域的缩写，意为局域互联网。互联网。图图4-1 局域互联网局域互联网LIN的标志的标志 LIN总线所控制的控总线所控制的控制单元一般都分布在距离制单元一般都分布在距离较近的空间内（如车顶、较近的空间内（如车顶、仪表台、车门等处），所仪表台、车门等处），所以以LIN也被称为也被称为“局域子局域子系统系统”。LIN总线在汽车上的应用领域主要有防盗系统、自适总线在汽车上的应用领域主要有防盗系统、自适应大灯、氙气前照灯、驾驶员侧开关组件、外后视镜、中应大灯、氙气前照灯、驾驶员侧开关组件、外后视镜、中控门锁、电动天窗、空调系统的鼓风机、加热器控制等。控门锁、
3、电动天窗、空调系统的鼓风机、加热器控制等。图图4-2 LIN总线的应用领域总线的应用领域 图图4-3 LIN总线在总线在BMW E83（X3）高版本外后视镜控制系统中的应用）高版本外后视镜控制系统中的应用1基本控制模块基本控制模块5 Redesign；2右侧外后视镜电子装置；右侧外后视镜电子装置；3右侧外后视镜加热装置；右侧外后视镜加热装置；4右侧外后视镜垂直调整电机；右侧外后视镜垂直调整电机；5右侧外后视镜水平调整电机；右侧外后视镜水平调整电机；6右侧外后视镜折起电右侧外后视镜折起电机；机；7右侧后视镜调节角度传感器；右侧后视镜调节角度传感器；8左侧后视镜调节角度传感器；左侧后视镜调节角度传
4、感器；9左侧外后视镜折左侧外后视镜折起电机；起电机；10左侧外后视镜水平调整电机；左侧外后视镜水平调整电机；11外后视镜垂直调整电机；外后视镜垂直调整电机；12左侧外后视镜左侧外后视镜加热装置；加热装置；13左侧外后视镜电子装置；左侧外后视镜电子装置；14驾驶员侧开关组；驾驶员侧开关组；K-Bus车身总线；车身总线；LIN局域互联网；局域互联网；Kl.30接线端子接线端子30；Kl.58g接线端子接线端子58g图图4-4 在在AUDI A6L汽车上，汽车上，LIN总线总线用于新鲜空气鼓风机、风挡玻璃辅助加用于新鲜空气鼓风机、风挡玻璃辅助加热器以及天窗等的控制热器以及天窗等的控制 LIN总线系统
5、的突出特点是总线系统的突出特点是LIN总线是单线式总线，总线是单线式总线，仅靠一根导线传输数据。仅靠一根导线传输数据。LIN总线系统的构成有三个部分：总线系统的构成有三个部分：LIN上级控制单元，上级控制单元，亦即亦即LIN主控制单元；主控制单元；LIN从属控制单元，亦即从属控制单元，亦即LIN从控制单从控制单元；单根导线。元；单根导线。图图4-5 LIN总线系统的构成总线系统的构成2.LIN主控制单元主控制单元1）LIN主控制单元的功能主控制单元的功能 LIN主控制单元连接在主控制单元连接在CAN数据总线上，执行以下功能：数据总线上，执行以下功能：（1）监控数据传输过程和数据传输速率，发送信
6、息标题。）监控数据传输过程和数据传输速率，发送信息标题。（2）LIN主控制单元的软件内已经设定了一个周期，该周期用于决定何主控制单元的软件内已经设定了一个周期，该周期用于决定何时将哪些信息发送到时将哪些信息发送到LIN数据总线上多少次。数据总线上多少次。（3）LIN主控制单元在主控制单元在LIN数据总线系统的数据总线系统的LIN控制单元与控制单元与CAN总线之间总线之间起起“翻译翻译”作用，它是作用，它是LIN总线系统中唯一与总线系统中唯一与CAN数据总线相连的控制单数据总线相连的控制单元。元。（4）通过）通过LIN主控制单元进行与之相连的主控制单元进行与之相连的LIN从控制单元的自诊断。从控
7、制单元的自诊断。图图4-6 LIN主控制单元实现主控制单元实现LIN总线与总线与CAN总线之间的连接总线之间的连接2）LIN总线的信息结构总线的信息结构图图4-7 LIN总线的信息结构总线的信息结构1同步间隔；同步间隔；2同步区域；同步区域；3标识符；标识符；4起始；起始；5停止；停止；6数据区域；数据区域；7校验区；校验区；8信息标题；信息标题；9信息段信息段 3.LIN从控制单元从控制单元 在在LIN数据总线系统内，单个的控制单元（如新鲜空气数据总线系统内，单个的控制单元（如新鲜空气鼓风机）或传感器及执行元件（如水平传感器及防盗警报蜂鼓风机）或传感器及执行元件（如水平传感器及防盗警报蜂鸣器
8、）都可看作鸣器）都可看作LIN从控制单元。从控制单元。图图4-8 LIN总线信息的单线传输总线信息的单线传输图图4-9 BMW E60电动遮阳卷帘的控制电动遮阳卷帘的控制1驾驶员侧开关组；驾驶员侧开关组；2驾驶员侧车门模块驾驶员侧车门模块TMFA；3安全和网关模块安全和网关模块SGM；4便捷进入及起动系统便捷进入及起动系统CAS；5中柱开关控制中心中柱开关控制中心SZM；6遮阳卷帘遮阳卷帘图图4-10 空调出风口风门伺服电机的控制空调出风口风门伺服电机的控制 LIN从控制单元等待从控制单元等待LIN主控制单元的指令，仅根据需要主控制单元的指令，仅根据需要与主控制单元进行通信。与主控制单元进行通
9、信。为结束休眠模式，为结束休眠模式，LIN从控制单元可自行发送唤醒信号。从控制单元可自行发送唤醒信号。LIN从控制单元安装在从控制单元安装在LIN总线系统设备上（如空调出风口风总线系统设备上（如空调出风口风门伺服电机等）。门伺服电机等）。4.1.2 LIN总线的数据传输总线的数据传输1.传输速率传输速率LIN总线的数据传输速总线的数据传输速率为率为120Kbit/s，在，在LIN控制单元的软件内控制单元的软件内已经设定完毕。已经设定完毕。图图4-11 LIN总线的数据传输速率总线的数据传输速率2.信号电平信号电平如果无信息发送到如果无信息发送到LIN数数据总线上或者发送到据总线上或者发送到LI
10、N数据总线上的是一个隐数据总线上的是一个隐性电平，那么数据总线性电平，那么数据总线导线上的电压就是蓄电导线上的电压就是蓄电池电压。池电压。图图4-12 LIN数据总线上的信号电平数据总线上的信号电平3.传输安全性传输安全性 LIN总线在收发隐性电平和显性电平时，通过预先设定公差值来保证总线在收发隐性电平和显性电平时，通过预先设定公差值来保证数据传输的稳定性。为了能在有干扰辐射的情况下仍能收到有效的信号，数据传输的稳定性。为了能在有干扰辐射的情况下仍能收到有效的信号，实际接收的允许电压值要稍高一些。实际接收的允许电压值要稍高一些。图图4-13 隐性电平和显性电平的公差值隐性电平和显性电平的公差值
11、图图4-14 实际接收的允许电压值实际接收的允许电压值4.信息波形信息波形图图4-15 LIN总线信息波形总线信息波形（1）带有从控制单元回应）带有从控制单元回应的信息。的信息。LIN主控制单元要主控制单元要求求LIN从控制单元发送的信从控制单元发送的信息标题内包含这样一些信息，息标题内包含这样一些信息，如开关状态或测量值。该回如开关状态或测量值。该回应由应由LIN从控制单元来发送。从控制单元来发送。（2）带有主控制单元命令的）带有主控制单元命令的信息。信息。LIN主控制单元通过信主控制单元通过信息标题内的标志符来要求息标题内的标志符来要求LIN从控制单元发送带有回应内从控制单元发送带有回应内
12、容的数据。该回应由容的数据。该回应由LIN主控主控制单元来发送。制单元来发送。5.信息标题信息标题 信息标题由信息标题由LIN主控制单元按周期发送。如图主控制单元按周期发送。如图4-16所示，所示，信息标题分为同步暂停区、同步分界区、同步区和识别区四信息标题分为同步暂停区、同步分界区、同步区和识别区四部分。部分。图图4-16 信息标题波形信息标题波形6.信息内容（回应）信息内容（回应）图图4-17 LIN从控制单元回应主控制单元的查询信息从控制单元回应主控制单元的查询信息图图4-18 LIN从控制单元贯彻、执行主控制单元的指令从控制单元贯彻、执行主控制单元的指令 回应由回应由18个数据区构成（
13、图个数据区构成（图4-19），），每个数据区是每个数据区是10个二进制位，其中一位是个二进制位，其中一位是显性起始位，一个是包含信息的字节，另显性起始位，一个是包含信息的字节，另外一个是隐性停止位。起始位和停止位是外一个是隐性停止位。起始位和停止位是用于再同步从而避免传输错误的。用于再同步从而避免传输错误的。图图4-19 回应由回应由18个数据区构成个数据区构成7.信息的顺序信息的顺序 如果车上没有安装可以如果车上没有安装可以接收某一信息标题的控制单接收某一信息标题的控制单元，那么在示波器屏幕会出元，那么在示波器屏幕会出现没有回应的信息标题，但现没有回应的信息标题，但这并不影响系统的功能。这并
14、不影响系统的功能。图图4-20 没有回应的信息标题没有回应的信息标题8.防盗功能防盗功能 LIN总线还具有一定的防盗功能。只有当总线还具有一定的防盗功能。只有当LIN主控制单元主控制单元发送出带有相应识别码的信息标题后，数据才会传至发送出带有相应识别码的信息标题后，数据才会传至LIN总线总线上。由于上。由于LIN主控制单元对所有信息进行全面监控，所以无法主控制单元对所有信息进行全面监控，所以无法在车外使用从控制单元通过在车外使用从控制单元通过LIN导线对导线对LIN总线实施控制。总线实施控制。图图4-21 LIN总线不接受外来指令的控制总线不接受外来指令的控制4.1.3 LIN总线的自诊断总线
15、的自诊断1.利用故障检测仪利用故障检测仪VAS5051进行故障诊断进行故障诊断图图4-22 使用故障检测仪使用故障检测仪VAS5051对对LIN总线系统进行故障诊断和检测总线系统进行故障诊断和检测2.故障分析故障分析1）LIN总线短路总线短路图图4-23 LIN总线对电源正极短路总线对电源正极短路图图4-24 LIN总线对电源负极短路总线对电源负极短路 发生对电发生对电源正极或对源正极或对电源负极短电源负极短路时，路时，LIN总线都会关总线都会关闭，无法正闭，无法正常工作。常工作。2）LIN总线断路总线断路 LIN总线发生断路故障时，其功能丧失情况视发生断路总线发生断路故障时，其功能丧失情况视
16、发生断路故障的具体位置而定。故障的具体位置而定。根据根据LIN总线发生故障时其功能的丧失情况，结合总线发生故障时其功能的丧失情况，结合LIN总总线控制关系并参阅电路图，就可以判断出发生断路故障的大线控制关系并参阅电路图，就可以判断出发生断路故障的大致位置。致位置。图图4-25 LIN总线发生断路故障总线发生断路故障4.2 K总线协议总线协议4.2.1 K总线协议简介总线协议简介 K总线协议在总线协议在BMW车载网络系统中属于子总线系统，其用途非常广泛。车载网络系统中属于子总线系统，其用途非常广泛。K总线协议采用线形、单线的网络总线协议采用线形、单线的网络结构，数据传输速率为结构，数据传输速率为
17、9.6 Kbit/s。K总总线协议基于线协议基于K总线技术，由发射器、接总线技术，由发射器、接收器和一根单线导线构成。收器和一根单线导线构成。K总线协议目前用于下列系统：总线协议目前用于下列系统：图图4-26 K总线协议的单线数据传输总线协议的单线数据传输（1）多重乘员保护系统。）多重乘员保护系统。（2）电子信息系统控制单元（紧急呼叫）。）电子信息系统控制单元（紧急呼叫）。（3）座椅占用识别装置。）座椅占用识别装置。（4）车门外把手电子装置。）车门外把手电子装置。（5）驾驶员侧车门。）驾驶员侧车门。（6）防盗报警系统。）防盗报警系统。（7）多功能座椅调整操作面板（图）多功能座椅调整操作面板（图
18、4-27）。）。图图4-27 多功能座椅调整操作面板多功能座椅调整操作面板4.2.2 K总线协议的应用总线协议的应用1.K总线协议在多重乘员保护系统中的应用总线协议在多重乘员保护系统中的应用 如图如图4-28所示，在美规所示，在美规BMW E83（X3）车型的多重乘）车型的多重乘员保护系统中，员保护系统中，K总线协议用于多重乘员保护系统控制单元总线协议用于多重乘员保护系统控制单元与组合仪表控制单元、灯光开关控制中心、与组合仪表控制单元、灯光开关控制中心、OC3座椅占用识座椅占用识别装置之间的通信。别装置之间的通信。图图4-28 美规美规BMW E83 多重乘员保护系统电路图多重乘员保护系统电路
19、图1左侧前上部碰撞传感器；左侧前上部碰撞传感器；2数字式数字式发动机控制单元发动机控制单元DME；3组合仪表与组合仪表与安全气囊警告灯；安全气囊警告灯；4基本控制模块基本控制模块5 Redesign；5灯光开关控制中心；灯光开关控制中心；6电话；电话；7右侧前上部碰撞传感器；右侧前上部碰撞传感器；8右侧安全气帘；右侧安全气帘；9右前侧面安全气囊；右前侧面安全气囊；10右前车门碰撞压力传感器；右前车门碰撞压力传感器；11右右侧安全带拉紧装置；侧安全带拉紧装置；12右侧安全带锁右侧安全带锁扣开关；扣开关；13-；14右侧右侧B柱卫星式柱卫星式控制单元；控制单元；15右后侧面安全气囊；右后侧面安全气
20、囊；16安全蓄电池接线柱；安全蓄电池接线柱；17左后侧面左后侧面安全气囊；安全气囊；18右侧右侧B柱卫星式控制单柱卫星式控制单元；元；19左侧安全带锁扣开关；左侧安全带锁扣开关；20左左侧安全带拉紧装置；侧安全带拉紧装置；21左前车门碰撞左前车门碰撞压力传感器；压力传感器；22左前侧面安全气囊；左前侧面安全气囊；23左侧安全气帘；左侧安全气帘；24电动燃油泵；电动燃油泵；25燃油泵继电器；燃油泵继电器；26驾驶员前部安驾驶员前部安全气囊；全气囊；27安全气囊指示灯；安全气囊指示灯；28前前乘客前部安全气囊；乘客前部安全气囊；29OC3座椅占用座椅占用识别装置；识别装置；30MRS多重乘员保护系
21、统多重乘员保护系统控制单元控制单元2.座椅占用识别装置（座椅占用识别装置（OC3 座垫）座垫）图图4-29 新型新型OC3座垫（左）与传统座垫（左）与传统的座椅占用识别装的座椅占用识别装置（右）的比较置（右）的比较图图4-30 OC3座垫电路原理图座垫电路原理图1压敏电阻元件；压敏电阻元件；2输出信号；输出信号；3电子分析装置；电子分析装置；4输入信号输入信号图图4-31 成年人（左）和儿童座椅（右）的椅面压力分布图成年人（左）和儿童座椅（右）的椅面压力分布图 OC3 座垫电子分析装置通过分析来自各个压敏电阻元座垫电子分析装置通过分析来自各个压敏电阻元件的信号，可以绘出椅面占用图，并确定出局部
22、重心。通过件的信号，可以绘出椅面占用图，并确定出局部重心。通过座椅受压面的范围、压力分布图（图座椅受压面的范围、压力分布图（图4-31）以及重心的位置，）以及重心的位置，就可以准确地判断出坐在座椅上的是成年人还是一岁以下儿就可以准确地判断出坐在座椅上的是成年人还是一岁以下儿童（连同儿童座椅）。童（连同儿童座椅）。OC3 座垫的电子分析装置通过座垫的电子分析装置通过K总线协议向多重乘员保总线协议向多重乘员保护系统控制单元发送数据信息。如果座椅被识别为未占用，护系统控制单元发送数据信息。如果座椅被识别为未占用，或者安装了一岁以下儿童使用的儿童座椅，则前乘客侧安全或者安装了一岁以下儿童使用的儿童座椅
23、，则前乘客侧安全气囊停用。气囊停用。多重乘员保护系统控制单元激活安全气囊警告灯，安全多重乘员保护系统控制单元激活安全气囊警告灯，安全气囊警告灯亮表示前乘客侧安全气囊停用，即便遇到撞车情气囊警告灯亮表示前乘客侧安全气囊停用，即便遇到撞车情况，前乘客侧安全气囊也不会膨出。况，前乘客侧安全气囊也不会膨出。图图4-32 位于车顶控制台的安全气囊警告灯位于车顶控制台的安全气囊警告灯1左侧免提话筒；左侧免提话筒；2活动天窗按钮；活动天窗按钮；3安全气囊警告灯；安全气囊警告灯；4紧急呼叫按钮；紧急呼叫按钮；5右侧免提话筒右侧免提话筒3.K总线协议在全景玻璃天窗系统中的应用总线协议在全景玻璃天窗系统中的应用
24、在在BMW E83（X3）全景玻璃天窗系统中，）全景玻璃天窗系统中，K总线协议用于全景玻璃总线协议用于全景玻璃天窗控制单元天窗控制单元MDS、灯光开关控制中心、灯光开关控制中心LSZ以及基本控制模块以及基本控制模块GM5RD之之间的通信（图间的通信（图4-33）。）。图图4-33 BMWE83全景玻璃天窗系统全景玻璃天窗系统1全景玻璃天窗操作按钮；全景玻璃天窗操作按钮；2全景玻璃天窗控制单元全景玻璃天窗控制单元MDS；3灯光开关控制中心灯光开关控制中心LSZ；4基本控制模块基本控制模块GM5RD；5车门触点；车门触点；6遥控器遥控器FZV；7驾驶员侧车驾驶员侧车门锁；门锁；8全景玻璃天窗（滑全
25、景玻璃天窗（滑动）电机；动）电机；9全景玻璃天窗全景玻璃天窗（升降）电机（升降）电机4.3 BSD总线总线4.3.1 BSD总线简介总线简介 BSD是是Bit-serial data interface的简称，即位串行数据接口。在的简称，即位串行数据接口。在BMW车系中，车系中，BSD总线属于子总线系统，采用线形结构，数据以单线形总线属于子总线系统，采用线形结构，数据以单线形式传输，传输速率为式传输，传输速率为9.6 Kbit/s。在早期生产的在早期生产的BMW车车系中，系中，BSD用于电源管理用于电源管理系统，在智能蓄电池传感系统，在智能蓄电池传感器器IBS与发动机控制单元之与发动机控制单元
26、之间传输数据，实现通信。间传输数据，实现通信。图图4-34 BSD总线的电源管理总线的电源管理1发动机；发动机；2发电机；发电机；3智能蓄电池传感器智能蓄电池传感器IBS；4蓄蓄电池；电池；5接线盒；接线盒；6用电器用电器（如后窗玻璃加热装置，加热（如后窗玻璃加热装置，加热式车外后视镜）；式车外后视镜）；7发动机发动机控制单元（电源管理系统）控制单元（电源管理系统）4.3.2 BSD总线的应用总线的应用1.电源管理系统中的电源管理系统中的BSD总线总线 在电源管理系统中，智能蓄电池传感在电源管理系统中，智能蓄电池传感器器IBS（Intelligent Battery Sensor）与）与发动机
27、控制单元之间通过发动机控制单元之间通过BSD总线传输总线传输数据，实现通信。数据，实现通信。图图4-35 电源管理系统中的电源管理系统中的BSD总线总线1）智能蓄电池传感器）智能蓄电池传感器IBS图图4-36 智能蓄电池传感器智能蓄电池传感器IBS1蓄电池接线柱；蓄电池接线柱；2分流器；分流器；3间隔垫圈；间隔垫圈；4螺栓；螺栓；5蓄电池负蓄电池负极接地（搭铁）线极接地（搭铁）线智能蓄电池传感器（智能蓄电池传感器（IBS）的功能主要包括：）的功能主要包括：（1）持续检测车辆各种行驶状态下蓄电池的电流、电压和电解液温度。）持续检测车辆各种行驶状态下蓄电池的电流、电压和电解液温度。（2）检测蓄电池
28、运行参数，作为计算蓄电池的充电状态（）检测蓄电池运行参数，作为计算蓄电池的充电状态（Sate of Charge，略作，略作SoC）和蓄电池的健康状态（）和蓄电池的健康状态（State of Health，略作，略作SoH）的基础。的基础。（3）计算蓄电池起动电流特性曲线，以确定蓄电池的）计算蓄电池起动电流特性曲线，以确定蓄电池的SoH，并平衡蓄电，并平衡蓄电池充电池充电/放电电流。放电电流。（4）向上级控制单元（发动机控制单元）传输数据，通报蓄电池的）向上级控制单元（发动机控制单元）传输数据，通报蓄电池的SoC值和值和SoH值。值。（5）车辆休眠电流监控。）车辆休眠电流监控。（6）故障自诊断
29、，全自动更新控制软件和自诊断参数。）故障自诊断，全自动更新控制软件和自诊断参数。（7）休眠模式下的自醒功能。）休眠模式下的自醒功能。2）电源管理）电源管理图图4-38 电源管理子程序的基本原理电源管理子程序的基本原理1蓄电池电压数据；蓄电池电压数据；2蓄电池电流数据；蓄电池电流数据；3蓄电池电解液温度数据；蓄电池电解液温度数据；4数字数字式发动机电子控制系统式发动机电子控制系统DME；5供电管理子程序；供电管理子程序；6EPROM 及特性线（蓄电及特性线（蓄电池电压、电流、温度）；池电压、电流、温度）；7发动机怠速转速调节；发动机怠速转速调节；8发电机额定充电电压；发电机额定充电电压；9关闭停
30、车用电器；关闭停车用电器；10减小最大负荷；减小最大负荷；IN输入；输入；OUT输出输出电源管理子程序负责完成以下控制任务：电源管理子程序负责完成以下控制任务：（1）动态调节发电机充电电压。）动态调节发电机充电电压。（2）提高发动机怠速转速以提高发电机输出功率。）提高发动机怠速转速以提高发电机输出功率。（3）电源系统功率不足时通过降低用电设备的功率来减小电源系统的负荷。）电源系统功率不足时通过降低用电设备的功率来减小电源系统的负荷。降低功率，如周期性接通、关闭后窗加热装置（扬汤止沸）。降低功率，如周期性接通、关闭后窗加热装置（扬汤止沸）。如果通过降低功率的手段仍不能缓解供电紧张问题，则在极端情
31、如果通过降低功率的手段仍不能缓解供电紧张问题，则在极端情况下可以关闭个别用电器（釜底抽薪）。况下可以关闭个别用电器（釜底抽薪）。根据当前电源系统可提供的电量，电源管理系统采用脉宽调制（根据当前电源系统可提供的电量，电源管理系统采用脉宽调制（PWM）方式控制基于方式控制基于PTC原理的电加热器的工作，原理的电加热器的工作，PWM信号频率为信号频率为160 Hz。（4）根据由）根据由BSD总线传来的信息，在蓄电池达到起动能力极限时进行总线传来的信息，在蓄电池达到起动能力极限时进行抛负载控制，借助微型供电模块（图抛负载控制，借助微型供电模块（图4-39）断开停车预热装置或电话等）断开停车预热装置或电
32、话等停车用电器。停车用电器。图图4-39 微型供电模块原理图微型供电模块原理图1蓄电池（负极接线柱上安装有智能蓄电池传感器蓄电池（负极接线柱上安装有智能蓄电池传感器IBS）；）；2数字式发动机电子数字式发动机电子控制单元控制单元DME；3汽车前部电流分配器；汽车前部电流分配器；4微型供电模块；微型供电模块；5汽车后部电流分汽车后部电流分配器；配器；BSD位串行数据接口；位串行数据接口；K-CAN车身车身CAN总线；总线；Kl.15总线端总线端Kl.15；Kl.15WUP总线端总线端Kl.15唤醒唤醒（5）通过电源管理子程序控制蓄电池充电平衡。）通过电源管理子程序控制蓄电池充电平衡。（6）计算蓄
33、电池的健康状态）计算蓄电池的健康状态SoH。（7）向）向IBS传输数据。在传输数据。在DME/DDE进入休眠模式之前，下列数据通过进入休眠模式之前，下列数据通过BSD传输至传输至IBS：蓄电池的充电状态蓄电池的充电状态SoC。蓄电池的健康状态蓄电池的健康状态SoH。车外环境温度。车外环境温度。蓄电池可供使用的电量。蓄电池可供使用的电量。总线端总线端Kl.15唤醒（许可）。唤醒（许可）。总线端总线端Kl.15唤醒（闭锁）。唤醒（闭锁）。DME/DDE关闭。关闭。（8）休眠电流诊断。）休眠电流诊断。2.拓展的拓展的BSD总线功能总线功能图图4-40 拓展的拓展的BSD总线功能总线功能 在近期生产的
34、在近期生产的BMW车型中，车型中，BSD的通信功能得到了进一步的拓展，的通信功能得到了进一步的拓展，除了连接智能蓄电池传感器除了连接智能蓄电池传感器IBS与发动机控制单元之外，与发动机控制单元之外，BSD还将机油状还将机油状态传感器、发动机电动冷却液泵与发动机控制单元连接起来。态传感器、发动机电动冷却液泵与发动机控制单元连接起来。1）电动冷却液泵）电动冷却液泵图图4-41 电动冷却液泵电动冷却液泵1冷却液泵；冷却液泵；2驱动冷却液泵的电动机；驱动冷却液泵的电动机；3电子模块（电子模块（EWPU）2）机油状态传感器）机油状态传感器 机油油位、机油品质、机油温度等参数由机油状态传感器检测，经传机油
35、油位、机油品质、机油温度等参数由机油状态传感器检测，经传感器内集成的电子分析装置分析之后转变成电信号，通过位串行数据接口感器内集成的电子分析装置分析之后转变成电信号，通过位串行数据接口 BSD传输给发动机电子控制单元传输给发动机电子控制单元DME，DME再将这些信息通过再将这些信息通过PT-CAN、SGM和和K-CAN发送至组合仪表和中央信息显示器（发送至组合仪表和中央信息显示器（CID）。机油油位以）。机油油位以电子信息的形式在电子信息的形式在CID上显示出来。上显示出来。图图4-42 机油油位以电子信息的形式在机油油位以电子信息的形式在CID上显示上显示图图4-43 机油状态传感器（机油状
36、态传感器（OEZS）结构示意图）结构示意图1壳体；壳体；2外部金属管；外部金属管；3内部金属管；内部金属管；4机油（发动机润滑油）；机油（发动机润滑油）；5机油油位传感器；机油油位传感器；6机油状态传感器；机油状态传感器；7传感器电子装置；传感器电子装置；8油底壳；油底壳；9温度传感器温度传感器4.4 蓝牙技术蓝牙技术4.4.1蓝牙技术简介蓝牙技术简介1.蓝牙技术的无线连接功能蓝牙技术的无线连接功能 蓝牙技术是一种支持短距离通信（一般蓝牙技术是一种支持短距离通信（一般10m以内）的无线电技术。能以内）的无线电技术。能在移动电话、掌上电脑（在移动电话、掌上电脑（PDA）、无线耳机、笔记本电脑、无
37、线鼠标、计）、无线耳机、笔记本电脑、无线鼠标、计算机相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。算机相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用蓝牙技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能利用蓝牙技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网（够成功地简化设备与因特网（Internet）之间的通信，从而使数据传输变）之间的通信，从而使数据传输变得更加迅速和高效，为无线通信拓宽了道路。得更加迅速和高效，为无线通信拓宽了道路。蓝牙技术采用分散式网络结构以及快速跳频和短包技术，支持点对点蓝牙技术采用分散式网络结构以及快速跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，
38、工作在全球通用的及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）（即工业、科学、医学）频段。蓝牙技术使用频段。蓝牙技术使用IEEE802.15协议，采用时分双工传输方案实现全双工协议，采用时分双工传输方案实现全双工传输，其数据传输速率可达传输，其数据传输速率可达1Mbit/s。蓝牙设备蓝牙设备蓝牙无线鼠标蓝牙无线鼠标 蓝牙设备蓝牙设备掌上电脑（掌上电脑（PDA）蓝牙设备蓝牙设备掌上电脑（掌上电脑（PDA）蓝牙设备蓝牙设备蓝牙无线耳机蓝牙无线耳机 如图如图4-47所示，蓝牙技术的收发器使用的是所示，蓝牙技术的收发器使用的是2.4GHz的的ISM（工业、科学、医学）频带，
39、其带宽在（工业、科学、医学）频带，其带宽在2.4022.480GHz之间。之间。图图4-47 蓝牙技术的工作带宽及信道划分蓝牙技术的工作带宽及信道划分 在该带宽内，设立在该带宽内，设立79个频带为个频带为1MHz的信道，以每秒切换的信道，以每秒切换1600次的频率、滚齿方式的频谱扩展技术来实现无线电波的次的频率、滚齿方式的频谱扩展技术来实现无线电波的收发，且能同时支持同步通讯和异步通讯。收发，且能同时支持同步通讯和异步通讯。2.蓝牙名称的起源蓝牙名称的起源 蓝牙这个名称来自于第蓝牙这个名称来自于第10世纪的一位丹麦国王世纪的一位丹麦国王Harald Blatand。因为。因为Harald Bl
40、atand国王喜欢吃蓝梅，天长日久，国王喜欢吃蓝梅，天长日久，其牙龈呈现蓝色，故得其牙龈呈现蓝色，故得“蓝牙蓝牙”这一绰号。这一绰号。图图4-48 蓝牙标志（蓝牙标志（logo）的设计）的设计 蓝牙标志蓝牙标志 蓝牙标志蓝牙标志 4.4.2蓝牙技术的工作原理蓝牙技术的工作原理1.蓝牙技术的数据传输蓝牙技术的数据传输 短距离无线电收发器（发射器短距离无线电收发器（发射器和接收器）直接安装在所选用的移和接收器）直接安装在所选用的移动装置内或集成在适配器（如动装置内或集成在适配器（如PC卡、卡、USB等）内。等）内。图图4-51 BluetoothTM模块模块在每个蓝牙微网上，有一个装置执行主控功能
41、：在每个蓝牙微网上，有一个装置执行主控功能：（1）主控装置首先与其他蓝牙设备建立起联系；）主控装置首先与其他蓝牙设备建立起联系；（2）其它蓝牙装置与主控装置进行同步设定；）其它蓝牙装置与主控装置进行同步设定；（3）只有收到主控装置数据包的蓝牙装置才会作出应答。）只有收到主控装置数据包的蓝牙装置才会作出应答。2.蓝牙技术的特点蓝牙技术的特点（1）抗干扰性。）抗干扰性。（2）数据分割。）数据分割。（3）数据安全性。）数据安全性。4.4.3蓝牙技术的应用蓝牙技术的应用1.蓝牙技术在汽车上的应用蓝牙技术在汽车上的应用 如图如图4-52所示，在汽车网络系统中，蓝牙设备主要以节所示，在汽车网络系统中，蓝牙
42、设备主要以节点形式存在，并以点形式存在，并以CAN总线网关为蓝牙基站。总线网关为蓝牙基站。图图4-52 蓝牙设备在汽车上的分布蓝牙设备在汽车上的分布图图4-53 蓝牙后视镜蓝牙后视镜2.AUDI车系的蓝牙技术车系的蓝牙技术 在在AUDI车系中，蓝牙技术首先用在车系中，蓝牙技术首先用在AUDI A8 03型汽车上，型汽车上，该车的车载电话该车的车载电话/Telematik装置的听筒和控制单元之间就是装置的听筒和控制单元之间就是通过蓝牙技术进行无线通信的（图通过蓝牙技术进行无线通信的（图4-54）。）。图图4-54 蓝牙技术在蓝牙技术在AUDI A8 03年车型上的应用年车型上的应用3.蓝牙车载电
43、话蓝牙车载电话4.GSM网络网络5.联网联网蓝牙车载电话接在蓝牙车载电话接在MOST总总线上，它通过线上，它通过MOST总线来总线来与其它信息娱乐设备进行通与其它信息娱乐设备进行通讯。可以通过多功能转向盘讯。可以通过多功能转向盘来操纵蓝牙车载电话，并将来操纵蓝牙车载电话，并将显示信息发送到组合仪表的显示信息发送到组合仪表的中央显示屏（组合仪表内的中央显示屏（组合仪表内的控制单元控制单元J285）上。）上。6.诊断诊断 图图4-55 蓝牙车载电话接在蓝牙车载电话接在MOST总线上总线上E221转向盘上的操纵单元；转向盘上的操纵单元；E380多媒体系统操纵单元；多媒体系统操纵单元；J285组合仪表
44、内控制单元；组合仪表内控制单元；J523前部信息显示和操纵前部信息显示和操纵控制单元；控制单元；J525数字音响包控制单元；数字音响包控制单元；J527转向柱电转向柱电子控制单元；子控制单元；J533数据总线诊断接口；数据总线诊断接口；J685前部信息前部信息显示单元；显示单元；R36电话发送和接收单元；电话发送和接收单元；R52收音机、电收音机、电话和导航系统（话和导航系统（GPS/GSM/RC）车顶天线；）车顶天线；T16诊断接诊断接口；口；R152蓝牙天线；蓝牙天线；R164前部车顶模块内的麦克风前部车顶模块内的麦克风复习思考题复习思考题GAME OVER1.LIN总线在汽车上有哪些应用？总线在汽车上有哪些应用？2.K总线协议在汽车上有哪些应用？总线协议在汽车上有哪些应用？3.BSD在汽车上有哪些应用？在汽车上有哪些应用？4.Bluetooth技术在汽车上有哪些应用？技术在汽车上有哪些应用？
