模塊1汽車車載網(wǎng)絡技術認識１了解計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展概況。２掌握計算機網(wǎng)絡技術在汽車控制中的應用背景。３了解汽車車載網(wǎng)絡技術的作用。４掌握汽車車載網(wǎng)絡協(xié)議的含義。５了解汽車車載網(wǎng)絡技術專業(yè)術語。６了解中國計算機及網(wǎng)絡的發(fā)展史取得的重大成果，增強愛國意識并提升技術自信。汽車車載網(wǎng)絡控制技術1.1汽車車載網(wǎng)絡技術的發(fā)展１.１.１計算機網(wǎng)絡技術概述１計算機網(wǎng)絡技術的定義

計算機網(wǎng)絡技術是指利用通信電路將具有獨立能力、處于不同地理位置的一臺或多臺計算機連接起來，通過網(wǎng)絡管理軟件和網(wǎng)絡通信協(xié)議的相互管理、相互協(xié)調(diào)作用，在計算機操作系統(tǒng)中實現(xiàn)信息的傳遞和資源共享的一種計算機技術。2計算機網(wǎng)絡技術功能（１）資源共享（２）協(xié)同工作（３）數(shù)據(jù)通信3計算機網(wǎng)絡技術分類（1）局域網(wǎng)（ＬＡＮ）（2）城域網(wǎng)（ＭＡＮ）（3）廣域網(wǎng)（ＷＡＮ）1.1汽車車載網(wǎng)絡技術的發(fā)展１.１.２計算機網(wǎng)絡技術在汽車控制中的應用背景１計算機技術在汽車上的應用汽車動力傳動裝置（如發(fā)動機和底盤）、車身裝置和車載汽車電子裝置（如汽車信息系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、汽車音響及電視娛樂系統(tǒng)、車載通信系統(tǒng)、上網(wǎng)設備等）都實現(xiàn)了計算機智能控制。（１）電控動力傳動系統(tǒng)（２）底盤電控系統(tǒng)（３）車身電控系統(tǒng)（４）電控車載設備系統(tǒng)1.2汽車車載網(wǎng)絡技術的作用與分類１.２.１汽車車載網(wǎng)絡技術的作用汽車車載網(wǎng)絡技術是通過總線使汽車上的各種電子裝置與設備連成一個網(wǎng)絡，使不同汽車電子系統(tǒng)的ＥＣＵ能夠在一個共同的環(huán)境下協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)相互之間的信息共享，提高了汽車性能，滿足了現(xiàn)代汽車電子設備的功能要求。1.2汽車車載網(wǎng)絡技術的作用與分類１.２.２汽車車載網(wǎng)絡技術的分類ＳＡＥ的汽車車載網(wǎng)絡分類1.2汽車車載網(wǎng)絡技術的作用與分類１.２.２汽車車載網(wǎng)絡技術的分類Ａ類網(wǎng)絡協(xié)議1.2汽車車載網(wǎng)絡技術的作用與分類１.２.２汽車車載網(wǎng)絡技術的分類B類網(wǎng)絡協(xié)議1.2汽車車載網(wǎng)絡技術的作用與分類１.２.２汽車車載網(wǎng)絡技術的分類C類網(wǎng)絡協(xié)議1.2汽車車載網(wǎng)絡技術的作用與分類１.２.２汽車車載網(wǎng)絡技術的分類診斷系統(tǒng)總線協(xié)議５多媒體系統(tǒng)總線協(xié)議

汽車多媒體網(wǎng)絡協(xié)議分為三種類型，分別是低速、高速和無線，對應的ＳＡＥ分類為：低速（ＩＤＢ－Ｃ）、高速（ＩＤＢ－Ｍ）和無線通信（ＩＤＢ－Ｗｉｒｅｌｅｓｓ）1.2汽車車載網(wǎng)絡技術的作用與分類１.２.２汽車車載網(wǎng)絡技術的分類６安全總線協(xié)議

安全總線網(wǎng)絡主要是面向乘員的安全系統(tǒng)，主要應用于車輛被動安全領域。目前已有一些公司研制出了相關的總線和協(xié)議，包括ＢＭＷ公司的Ｂｙｔｅｆｌｉｇｈｔ模塊2汽車車載網(wǎng)絡技術分析１.理解汽車電控單元的結(jié)構(gòu)與原理。２.掌握ＣＡＮ總線系統(tǒng)的組成和工作原理。３.掌握ＬＩＮ總線系統(tǒng)的組成和工作原理。４.掌握ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)的組成和工作原理。５.會使用萬用表、示波器和診斷儀等設備對車載網(wǎng)絡系統(tǒng)進行檢測。６.能診斷車載網(wǎng)絡的常見故障并恢復正常功能。７.搜集資料，了解中國汽車車載網(wǎng)絡技術現(xiàn)狀，增強愛國主義意識。汽車車載網(wǎng)絡控制技術2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成汽車上以電控單元為控制中心的自動化控制系統(tǒng)主要有以下幾種：(1)發(fā)動機電控裝置(2)汽車傳動電控裝置(3)汽車傳向和行駛電控裝置(4)保證行車安全的電控裝置(5)滿足駕駛員與乘員舒適性和娛樂性的電控裝置(6)汽車工程監(jiān)視及信息管理系統(tǒng)2.1.1汽車電控單元的結(jié)構(gòu)與原理汽車電控單元控制系統(tǒng)由硬件和軟件組成，在硬件結(jié)構(gòu)上一般可分為外部傳感器、汽車電控單元和執(zhí)行器三部分，汽車電控單元主要由輸入接口、微處器（ＭＣＵ）和輸出接口等組成。1.汽車電控單元ECU控制系統(tǒng)的組成及分類2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成圖2-1汽車電控單元(ECU)系統(tǒng)基本組成框圖2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成（1）汽車電控單元

ＥＣＵ的硬件。ＥＣＵ的硬件結(jié)構(gòu)分為殼體、接口、電路板和電路等幾部分。ＥＣＵ的電路由一些大規(guī)模集成電路組成，可分為輸入電路、微處理器、輸出電路和總線等。

1）輸入接口電路。由它完成外部傳感器與微處理器之間的信息傳遞。2）微處理器。包括CPU、存儲器、輸入輸出端口（I/O接口）、總線等。2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成3）總線（ＢＵＳ）。總線是ＥＣＵ內(nèi)部傳遞信息的電路連線。在單片機內(nèi)部，ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ與Ｉ／Ｏ接口之間的信息交換都是通過總線來實現(xiàn)。按傳遞信息的不同，總線可分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線三種。2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成（2）汽車電控單元ECU軟件

ECU的軟件結(jié)構(gòu)可分為程序和數(shù)據(jù)兩部分。數(shù)據(jù)是通過大量試驗獲得的，是滿足微機控制汽車的各種性能的最重要的保證。程序的結(jié)構(gòu)取決于ECU的功能，數(shù)據(jù)與程序的特定部分相聯(lián)系，并在控制系統(tǒng)自檢時保持一定。

1）程序部分。汽車ECU的程序一般都是用匯編語言編寫的，為了編程、調(diào)試、修改和使用方便，一般采用模塊化結(jié)構(gòu)。

2）數(shù)據(jù)部分。數(shù)據(jù)可分為系統(tǒng)固定特性相關的固定數(shù)據(jù)和與系統(tǒng)可變特性相關的校正數(shù)據(jù)兩類。2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成2.電控單元ECU控制系統(tǒng)的特點1）具有高度可靠性和對環(huán)境的耐久性。2）具有足夠的智能化，具有自診斷和檢測能力，能及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的故障，并存儲故障碼，告知維修人員故障可能存在的部位，以便于維修。3）除少數(shù)電控單元ECU外，所有汽車電控單元ECU都使用5V電源驅(qū)動其傳感器。4）具有良好的抗震性。5）能在溫度大范圍變化的情況下正常工作。6）具有抗強電磁干擾的能力。7）能在電壓波動較大的情況下正常工作。8）具有較強的抗腐蝕、抗污染的能力。2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成

目前比較普遍的汽車電控單元控制系統(tǒng)用一個主電控單元處理大多數(shù)傳感器的輸入信號，用一些較小的電控單元控制其他系統(tǒng)。

（1）發(fā)動機ECU控制系統(tǒng)

（2）汽車底盤電控系統(tǒng)

（3）汽車車身電控

（4）信息傳遞系統(tǒng)

3.ECU控制系統(tǒng)的分類2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成4.發(fā)動機電控單元核心邏輯電路的工作原理馬瑞利單點電控單元ＣＰＵ是邏輯電路的控制核心，它通過數(shù)據(jù)總線和地址總線把存儲器、總線驅(qū)動器和數(shù)據(jù)鎖存器等外部器件有機地連成一體，并通過Ｉ／Ｏ接口把傳感器信號送到ＣＰＵ內(nèi)部，把執(zhí)行信號送到外部，同時完成與其他設備（如診斷設備）通信的功能。2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成馬瑞利單點電控單元的內(nèi)部電路原理框圖（1）CPU。該電控單元的ＣＰＵ使用的是ＭＣ６８ＨＣ１１Ｆ１。ＭＣ６８ＨＣ１１Ｆ１是ＭＯＴＯＲＯＬＡ公司生產(chǎn)的高性能８位單片機。１）引腳功能。采用的是６８引腳ＰＬＣＣ封裝。２）端口信號。共有7個端口。３）ＣＯＰ系統(tǒng)（計算機運行正常監(jiān)視）。４）ＳＰＩ串行外圍接口。（２）７４ＨＣ２４４（３）７４ＨＣ２７３（４）Ｍ２７Ｃ５１２2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成馬瑞利單點電控單元工作原理：

電源接通，由電源芯片Ｌ９１７０的８號腳輸出低電位的復位信號送至ＣＰＵ的復位端（１７），同時送到７４ＨＣ２７３的清零端使其輸出清零。ＣＰＵ進入啟動狀態(tài)，首先對內(nèi)部硬件進行復位，設置相應的寄存器，然后開始ＢｏｏｔＬｏａｄｅｒ程序，進行程序裝載；將Ｍ２７Ｃ５１２中的主程序讀入內(nèi)部的ＲＡＭ中，并通過跳轉(zhuǎn)指令進入程序運行狀態(tài)，主程序首先從數(shù)據(jù)總線Ｄ２上輸出邏輯１（高電位），該信號經(jīng)７４ＨＣ２７３鎖存后輸出高電位控制信號，使主繼電器接通，將１２Ｖ電源加到點火線圈及噴油器等外部設備。然后，通過ＰｏｒｔＥ、ＰｏｒｔＡ端口讀入外部傳感器信號及轉(zhuǎn)速信號，通過這些信號判斷車輛當前運行的工況，并根據(jù)當前工況從ＰｏｒｔＤ、ＰｏｒｔＧ端口及數(shù)據(jù)總線（通過７４ＨＣ２７３鎖存）輸出相應的驅(qū)動信號，使相應的設備進入運行狀態(tài)。然后通過ＰｏｒｔＡ、ＰｏｒｔＤ、ＰｏｒｔＧ及數(shù)據(jù)總線（經(jīng)７４ＨＣ２４４驅(qū)動）讀入相應設備的狀態(tài)信息，根據(jù)這些信息對控制信號進行進一步優(yōu)化和調(diào)整。邏輯電路、傳感器及執(zhí)行機構(gòu)組成了閉環(huán)控制系統(tǒng)，能通過反饋信號不斷優(yōu)化控制系統(tǒng)，能使發(fā)動機處于最佳狀態(tài)。５.通信芯片和ＣＰU2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成８種通信協(xié)議中各通信芯片版本的區(qū)別2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成通信芯片與ＣＰＵ的電路配置2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成通信芯片與ＣＰＵ的電路配置2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成通信芯片與ＣＰＵ的電路配置2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成通信芯片與ＣＰＵ的電路配置2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成通信芯片與ＣＰＵ的電路配置1.多路傳輸系統(tǒng)（SWS）的技術特征1）模塊已成為以微處理器為核心的數(shù)字化設備，彼此通過傳輸媒體以總線拓撲相連，多路傳輸系統(tǒng)總線控制器可對總線上的多個操作站、傳感器及執(zhí)行機構(gòu)等進行數(shù)據(jù)存取。2）具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強、通信速率快、系統(tǒng)安全、造價低廉、維護成本低等優(yōu)點。3）數(shù)據(jù)總線的傳輸速率通常用此特率表示。4）互操作性。5）開放式互連結(jié)構(gòu)。2.1.2汽車車載網(wǎng)絡多路傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成多路傳輸系統(tǒng)技術特征示意圖2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成（1）模塊

（2）數(shù)據(jù)總線

（3）網(wǎng)絡

(4)架構(gòu)

2.多路傳輸系統(tǒng)的組成2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成

（5）通信協(xié)議

通信協(xié)議規(guī)定信號在數(shù)據(jù)總線上的通信規(guī)則。網(wǎng)絡上節(jié)點要實現(xiàn)成功通信，必須接受相互識別、相互接受的約定和規(guī)則，建立通用的標準用于各ＥＣＵ之間通信。1）語法規(guī)定通信雙方“如何講”。即確定數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)碼型、信號電平等。2）語義規(guī)定通信雙方“講什么”，即確定協(xié)議元素的類型，如規(guī)定通信雙方要發(fā)出什么控制信息、執(zhí)行什么動作和返回什么應答等。3）定時規(guī)則則規(guī)定事件執(zhí)行的順序，即確定鏈路通信過程中通信狀態(tài)的變化，如規(guī)定正確的應答關系、速度匹配等。2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成

（6）網(wǎng)關

通常一輛車上配置了多種總線和網(wǎng)絡，所以必須用一種方法使它們達到共享和不產(chǎn)生協(xié)議間的沖突。新型汽車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中“網(wǎng)關”的作用是：

它可以把局域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成可以識別的OBDII診斷數(shù)據(jù)語言，方便診斷。它可以實現(xiàn)低速網(wǎng)絡和高速網(wǎng)絡的信息共享。與計算機中的網(wǎng)關作用是一樣的，負責接收和發(fā)送信息。激活和監(jiān)控局域網(wǎng)絡工作狀態(tài)。

實現(xiàn)車輛數(shù)據(jù)的同步性。對信息標識符作翻譯。2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成

汽車車載網(wǎng)絡多路傳輸技術可以實現(xiàn)在同一個信道上同時傳輸多路信號，為了在接收端能夠?qū)⒉煌返男盘枀^(qū)分開來而互不干擾，必須使不同路的信號具有不同的特征。最常用的多路傳輸方式是頻分多址復用（FDMA）、時分多址復用（TDMA）等。

（1）頻分多址復用技術。(2)時分多址復用。

（3）載波監(jiān)聽多路訪問／沖突檢測。3.多路傳輸原理2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成通信協(xié)議要解決系統(tǒng)優(yōu)先權(quán)問題、靈活性問題、可擴展性問題、診斷插口問題、獨立性問題和數(shù)據(jù)共享問題等，汽車應用的多種網(wǎng)絡標準，較典型的有ＬＩＮ、ＣＡＮ、Ｊ１８５０、ＭＯＳＴ、ＴＴＣＡＮ、ＴＴＰ、ＦｌｅｘＲａｙ、Ｊ２２８４等。ＩＳＯ７４９８把網(wǎng)絡通信系統(tǒng)劃分為七層結(jié)構(gòu)，即ＯＳＩ的七層模型，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、運輸層、會話層、表示層和應用層汽車各網(wǎng)絡協(xié)議一般只定義ＯＳＩ結(jié)構(gòu)中的底層協(xié)議，即物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。4.多路傳輸系統(tǒng)的通信協(xié)議標準2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成主要車載網(wǎng)絡的基本情況2.1汽車車載網(wǎng)絡的組成2.2.1CAN總線系統(tǒng)的技術特征1.CAN總線的定義控制器局域網(wǎng)（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ，ＣＡＮ）是由德國博世公司首先制訂推出的針對汽車電子控制領域的總線式串行數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡。國際標準化組織（ＩＳＯ）已經(jīng)認可ＣＡＮ總線作為汽車應用領域的工業(yè)標準，如ＩＳＯ１１８９８，即道路交通運輸工具、數(shù)據(jù)信息交換和高速通信控制器局域網(wǎng)的國際標準。

2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析2.CAN總線的特點ＣＡＮ系統(tǒng)的工作是建立在通信協(xié)議基礎上的，ＣＡＮ通信協(xié)議主要描述各電控單元間的信息傳遞方式。ＣＡＮ的模型由數(shù)據(jù)鏈路層和物理層組成。各電控單元間的數(shù)據(jù)傳輸實際上是發(fā)生在物理層之間，且各電控單元只通過模型物理層的物理介質(zhì)互聯(lián)，ＣＡＮ最常用的物理介質(zhì)就是雙絞線。信號使用差分電壓傳送，兩條信號線被稱為ＣＡＮ－Ｈ和ＣＡＮ－Ｌ，即ＣＡＮ的高位數(shù)據(jù)線和低位數(shù)據(jù)線。靜態(tài)時，兩線電壓均為２.５Ｖ左右，此時狀態(tài)表示為邏輯１，也稱為隱性位；工作時，ＣＡＮ－Ｈ比ＣＡＮ－Ｌ高，表示邏輯０，稱為顯性位，此時通常ＣＡＮ－Ｈ電壓值約為５Ｖ，ＣＡＮ－Ｌ電壓值約為０Ｖ。2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析

CAN數(shù)據(jù)總線由一個控制器，一個收發(fā)器，兩個數(shù)據(jù)傳輸終端以及兩條數(shù)據(jù)傳輸線組成。除了數(shù)據(jù)傳輸線，其他元件都置于控制單元內(nèi)部，控制單元功能不變。

CAN數(shù)據(jù)總線傳輸系統(tǒng)組成2.2.2CAN總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析CAN控制器是接收控制單元中的微電腦傳來的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行處理并將其傳往CAN收發(fā)器。同樣，CAN控制器也接收由CAN收發(fā)器傳來的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行處理并將其傳往控制單元中的微電腦。1.CAN控制器ＣＡＮ控制器的結(jié)構(gòu)2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析CAN收發(fā)器是一個發(fā)送器和接收器的組合，安裝在控制器內(nèi)部，它將CAN控制器提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成電信號并通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送出去，同時，它也接收CAN總線數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳到CAN控制器。2.CAN收發(fā)器2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析ＣＡＮ收發(fā)器的結(jié)構(gòu)

實際是一個電阻器，作用是避免數(shù)據(jù)傳輸終了反射回來，產(chǎn)生反射波而使數(shù)據(jù)遭到破壞。

3.數(shù)據(jù)傳輸終端高速ＣＡＮ總線數(shù)據(jù)傳輸終端2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析數(shù)據(jù)傳輸線是雙向的，用于對數(shù)據(jù)進行傳輸。兩條線分別被稱為ＣＡＮ高位（ＣＡＮ－Ｈ）和ＣＡＮ低位（ＣＡＮ－Ｌ）數(shù)據(jù)線。為了防止外界電磁波的干擾和向外輻射，ＣＡＮ總線采用兩條線纏繞在一起。數(shù)據(jù)傳輸線種類4.數(shù)據(jù)傳輸線2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析2.2.3CAN總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸原理1.CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析當某一電控單元向ＣＡＮ控制器提供所需發(fā)送的數(shù)據(jù)后，ＣＡＮ控制器再將此數(shù)據(jù)發(fā)送給ＣＡＮ收發(fā)器，ＣＡＮ收發(fā)器接收到由ＣＡＮ電控單元傳來的數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，通過數(shù)據(jù)傳輸線發(fā)出。

此時，ＣＡＮ總線系統(tǒng)中其他電控單元轉(zhuǎn)換為接收器接收此信號，并檢查判斷所接收到的信號是否是所需要的，如果接收的數(shù)據(jù)重要，則接收并進行處理，否則該數(shù)據(jù)將被忽略掉每條數(shù)據(jù)的傳遞包括以下5個過程：（1）提供數(shù)據(jù)

（2）發(fā)出數(shù)據(jù)

（3）接收數(shù)據(jù)（4）檢驗數(shù)據(jù)（5）認可數(shù)據(jù)2.CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸過程2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析ＥＣＵ間的數(shù)據(jù)傳輸示意圖

（1）電信號的傳送

。CAN收發(fā)器收到CAN控制器送來的信號后控制三極管導通或截止，CAN收發(fā)器就象一個開關，根據(jù)CAN控制器送來的數(shù)據(jù)不斷在導通和截止之間變化，使總線上的電平也不斷跟隨變化。3.數(shù)據(jù)傳遞原理2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析ＣＡＮ收發(fā)器示意圖總線上的電平信號（2）高速CAN-BUS的數(shù)據(jù)傳遞1）數(shù)據(jù)的發(fā)送。

當其中有一個節(jié)點往外發(fā)送數(shù)據(jù)時，總線處于顯性狀態(tài)，CAN-High線上的電壓值會升高一個預定值（這個值至少為1V），而CAN-Low線上的電壓值會降低一個同樣值(這個值至少為1V)。于是在動力CAN數(shù)據(jù)總線上，CAN-High線就處于有源狀態(tài)，其電壓不低于3.5V(2.5V+lV=3.5V)，而CAN-Low線上的電壓值最多可降至1.5V(2.5V-1V=1.5V)。2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析高速ＣＡＮ總線發(fā)射器電路簡圖

在收發(fā)器內(nèi)有一個接收器，該接收器就是安裝在接收一側(cè)的差動信號放大器。

2）數(shù)據(jù)的接收2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析高速ＣＡＮ接收器結(jié)構(gòu)簡圖4）高速CAN總線的信號2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析CAN的信息幀類型有：數(shù)據(jù)幀（DateFrame）、遠程幀（RemotoFrame）、錯誤幀（ErrorFrame）和超載幀（OverleadFrame）。1）數(shù)據(jù)幀：攜帶數(shù)據(jù)由發(fā)送器至接收器。數(shù)據(jù)幀有7個不同的位域，7個位域依次是：起始域、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域、CRC（循環(huán)冗余）校驗碼域、應答（ACK）域和幀結(jié)束。4.CAN總線的信息幀類型2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)圖2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析數(shù)據(jù)幀各區(qū)域功能

為了避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突，當出現(xiàn)多個控制器同時發(fā)送信號的情況時，系統(tǒng)就必須決定哪個控制單元首先進行發(fā)送哪個控制單元等待發(fā)送。CAN總線采取的措施是：每個控制單元在發(fā)送信號時，通過數(shù)據(jù)幀前列的狀態(tài)域來識別數(shù)據(jù)優(yōu)先權(quán)，具有最高優(yōu)先權(quán)的數(shù)據(jù)，首先發(fā)送。在信息數(shù)據(jù)列中有11位的狀態(tài)區(qū)，這11位二進制中前7位既是發(fā)送信息的控制器標識符，同時又表示了它的優(yōu)先級。仲裁規(guī)則如下，標識符中的號碼越小，即從前往后數(shù)，前面零越多，優(yōu)先級越高。而后4位則是這個控制器發(fā)送不同信息的編號。

5.數(shù)據(jù)報告優(yōu)先權(quán)2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析２.２.４ＣＡＮ總線系統(tǒng)的通信協(xié)議ＩＳＯ１１８９８規(guī)定的ＣＡＮ網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，該協(xié)議是包括ＩＳＯ規(guī)定的開放系統(tǒng)互連（ＯＳＩ）基本參考模型中的應用層、數(shù)據(jù)鏈路層及物理層的協(xié)議。ＩＳＯ１１８９８規(guī)定的ＣＡＮ網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析（１）數(shù)據(jù)鏈路層通過一些數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議（即鏈路控制規(guī)程），在不太可靠的物理線路上實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸；對物理層傳輸原始比特流的功能的加強，將物理層提供的可能出錯的物理連接改造成邏輯上無差錯的數(shù)據(jù)鏈路，即使之對網(wǎng)絡層表現(xiàn)為一條無差錯的鏈路（2）邏輯鏈路控制層（ＬＬＣ）該層為數(shù)據(jù)傳送和遠程數(shù)據(jù)請求提供服務，確認由ＬＬＣ子層接收的報文實際已被接收（接收濾波），并為恢復管理和通知超載提供信息。2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析（３）媒體訪問控制層（ＭＡＣ）。

該層主要功能是規(guī)定傳輸規(guī)則，即控制幀結(jié)構(gòu)、執(zhí)行仲裁、檢測錯誤、標定出錯和界定故障。（４）物理層。

物理層的作用是在物理傳輸媒體上傳輸各種數(shù)據(jù)的比特流，它不考慮識別數(shù)據(jù)的類型和結(jié)構(gòu)。物理層結(jié)構(gòu)電路2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析１）高速ＣＡＮ總線系統(tǒng)物理層。①導線電平定義。②互補數(shù)據(jù)對。高電平傳輸線ＣＡＮ－Ｈ示意圖低電平傳輸線ＣＡＮ－Ｈ示意圖2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析③電壓水平。高速ＣＡＮ總線系統(tǒng)互補數(shù)據(jù)對信號形式2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析以下７種情況中，只有兩種情況在物理層容錯范圍內(nèi)，其他幾種情況，網(wǎng)絡是不能運行的，并且各個電控單元之間也不可以實現(xiàn)通信。２）低速ＣＡＮ總線系統(tǒng)物理層。2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析①互補數(shù)據(jù)對。②電壓水平。低速ＣＡＮ總線系統(tǒng)物理層信號形式低速ＣＡＮ網(wǎng)的邏輯電平

車用網(wǎng)絡大致可以分為四個系統(tǒng)：動力傳動系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、信息（媒體娛樂）系統(tǒng)。

奧迪A6L車載網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖

2.2.5CAN總線系統(tǒng)的應用2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析

動力CAN數(shù)據(jù)總線連接3塊電腦，它們是發(fā)動機、ABS及自動變速器電腦（動力CAN數(shù)據(jù)總線實際可以連接安全氣囊、四輪驅(qū)動與組合儀表等電腦）?？偩€可以同時傳遞10組數(shù)據(jù)，優(yōu)先權(quán)順序為ABS電控單元→發(fā)動機電控單元→自動變速器電控單元。

奧迪A6L動力CAN總線組成圖2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析

帕薩特轎車，包括在其動力傳動系統(tǒng)和舒適系統(tǒng)中裝用了兩套數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。動力傳動系統(tǒng)的CAN數(shù)據(jù)總線將發(fā)動機控制單元J220、自動變速器控制單元J217和J104連為一體，形成一個完整系統(tǒng)。舒適系統(tǒng)的CAN數(shù)據(jù)總線將1個中央控制單元和4個車門控制單連接為一體，形成一個完整網(wǎng)絡。

帕薩特動力CAN總線2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析２００１年以前帕薩特的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)2.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析２００２年以后帕薩特的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)動力ＣＡＮ總線傳輸?shù)男畔?.2ＣＡＮ總線系統(tǒng)技術分析2.3ＬＩＮ總線系統(tǒng)技術分析２.３.１ＬＩＮ總線系統(tǒng)的技術特征本地互聯(lián)網(wǎng)絡（ＬＩＮ）是一種將開關、顯示器、傳感器及執(zhí)行器等簡單控制設備連接起來的串行通信網(wǎng)絡，主要用于實現(xiàn)汽車中的分布式電子系統(tǒng)控制。為汽車網(wǎng)絡（如ＣＡＮ總線）提供輔助功能，因此通常作為子網(wǎng)絡，用于一些不需要帶寬和多功能的場合。ＬＩＮ是用于汽車分布式電控系統(tǒng)的一種新型低成本串行通信系統(tǒng)，它是一種基于ＳＣＩ（ＵＡＲＴ）數(shù)據(jù)格式、主從結(jié)構(gòu)的單線１２Ｖ的總線通信系統(tǒng)，主要用于智能傳感器和執(zhí)行器的串行通信。2.3ＬＩＮ總線系統(tǒng)技術分析ＬＩＮ總線與ＣＡＮ總線組成車載網(wǎng)絡系統(tǒng)，車上各個ＬＩＮ總線之間的數(shù)據(jù)交換是由電控單元通過ＣＡＮ總線實現(xiàn)的。ＬＩＮ總線與ＣＡＮ總線組成的車載網(wǎng)絡系統(tǒng)2.3ＬＩＮ總線系統(tǒng)技術分析一個ＬＩＮ網(wǎng)絡通常由一個主節(jié)點、一個或多個從節(jié)點組成。所有節(jié)點都有一個通信任務，該通信任務分為發(fā)送任務和接收任務。主節(jié)點除此之外還有一個主發(fā)送任務。一個ＬＩＮ網(wǎng)絡上的通信總是由主發(fā)送任務發(fā)起的。主控制器發(fā)送一個起始報文，該起始報文由同步斷點、同步字節(jié)消息標志符所組成。ＬＩＮ總線拓撲結(jié)構(gòu)2.3ＬＩＮ總線系統(tǒng)技術分析ＬＩＮ網(wǎng)絡特征：１）極少的信號線即可實現(xiàn)ＩＳＯ９１４１的規(guī)定，傳輸速率最高可達２０ｋｂｉｔ／ｓ。２）不需要改變ＬＩＮ從節(jié)點的硬件和軟件就可以在網(wǎng)絡上增加節(jié)點，通常一個ＬＩＮ網(wǎng)絡上節(jié)點數(shù)目小于１２個，共有６４個標志符。３）主從控制管理。４）借助于ＣＡＮ總線通過主電控單元進行ＬＩＮ總線之間的數(shù)據(jù)交換。５）自診斷通過主電控單元的地址碼進行。2.3ＬＩＮ總線系統(tǒng)技術分析２.３.２ＬＩＮ總線系統(tǒng)的組成(１)ＬＩＮ主電控單元ＬＩＮ系統(tǒng)的組成示例(２)ＬＩＮ從電控單元2.3ＬＩＮ總線系統(tǒng)技術分析在ＬＩＮ總線系統(tǒng)中，ＬＩＮ從電控單元的通信受到ＬＩＮ主電控單元的完全控制，只有ＬＩＮ主電控單元發(fā)出命令的情況下，ＬＩＮ從電控單元才能通過ＬＩＮ總線進行數(shù)據(jù)傳輸。ＬＩＮ從電控單元的電路２.３.３ＬＩＮ總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸原理2.3ＬＩＮ總線系統(tǒng)技術分析１.傳輸原理

ＬＩＮ總線傳輸數(shù)據(jù)線是單線，數(shù)據(jù)線最長可達４０ｍ。在主節(jié)點內(nèi)配置１ｋΩ電阻端接１２Ｖ供電，在從節(jié)點內(nèi)配置３０ｋΩ電阻端接１２Ｖ供電。各節(jié)點通過蓄電池正極端接電阻向總線供電，每個節(jié)點都可以通過內(nèi)部發(fā)送器拉低總線電壓。ＬＩＮ總線驅(qū)動器物理結(jié)構(gòu)（１）ＬＩＮ總線信號2）顯性電平。１）隱性電平。2.3ＬＩＮ總線系統(tǒng)技術分析ＬＩＮ總線信號波形（２）總線電平抗干擾設置

在收發(fā)隱性電平和顯性電平時，通過預先設定公差值來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性2.3ＬＩＮ總線系統(tǒng)技術分析２.ＬＩＮ總線的數(shù)據(jù)格式在ＬＩＮ總線的信息中包含兩個部分：一部分是由ＬＩＮ主電控單元發(fā)送的信息標題，另一部分是ＬＩＮ主電控單元或ＬＩＮ從電控單元發(fā)送的信息內(nèi)容。ＬＩＮ總線的數(shù)據(jù)格式信息標題的格式１）從電控單元回應信息。（２）信息內(nèi)容從電控單元回應信息傳遞流程2.3ＬＩＮ總線系統(tǒng)技術分析2.3ＬＩＮ總線系統(tǒng)技術分析２）主電控單元命令信息。主電控單元命令信息傳遞流程2.3ＬＩＮ總線系統(tǒng)技術分析２.３.４ＬＩＮ總線系統(tǒng)的通信協(xié)議信號長度、傳輸速度、網(wǎng)點數(shù)據(jù)的形式、存取方式和位置誤差檢測等有關的傳輸規(guī)定稱為傳輸協(xié)議。１.奇偶校驗２.循環(huán)冗余檢驗３.ＬＩＮ報文與接收ＬＩＮ的數(shù)據(jù)報文幀格式2.3ＬＩＮ總線系統(tǒng)技術分析２.３.５ＬＩＮ總線系統(tǒng)的應用１.奧迪Ａ６轎車ＬＩＮ總線在奧迪Ａ６上，ＬＩＮ總線應用在防盜報警、安全氣囊、輪胎壓力監(jiān)控、多功能轉(zhuǎn)向盤和智能刮水器這些系統(tǒng)中，ＬＩＮ總線在系統(tǒng)內(nèi)作為內(nèi)部通信總線連接電控模塊和智能傳感器或執(zhí)行器。（1）轉(zhuǎn)向柱開關組模塊與多功能轉(zhuǎn)向盤ＬＩＮ總線（2）智能刮水器控制（3）雨量／光線傳感器ＬＩＮ總線通信（4）防盜警報控制2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析２.４.１ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)的技術特征１.光纖傳輸原理光纖傳輸?shù)氖枪饩€,具有較高的傳輸速率和抗干擾能力。光纖傳輸?shù)墓獠úㄩL為６５０ｎｍ，是可見紅光.光纖電控單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)光信號的傳輸２.４.２ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析１.ＭＯＳＴ分層模型基于娛樂總線系統(tǒng)功能的兩個基本要求：面向功能的簡單系統(tǒng)設計；能夠傳輸流數(shù)據(jù)、包數(shù)據(jù)和控制信息。２.應用層架構(gòu)2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析ＭＯＳＴ規(guī)范從相互關系上把功能塊分為三個層次，人機接口（ＨＭＩ）、控制器（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）和被控設備（Ｓｌａｖｅ）ＭＯＳＴ系統(tǒng)各層的相互關系３.網(wǎng)絡服務

網(wǎng)絡服務是ＭＯＳＴ標準化的協(xié)議棧，覆蓋ＯＳＩ模型的第３～７層，通常被分為兩層。網(wǎng)絡服務也包括ＭＯＳＴ高層傳輸協(xié)議（ＭＯＳＴＨｉｇｈＰｒｏｔｏｃｏｌ）和將ＴＣＰ／ＩＰ棧映射到ＭＯＳＴ上的適配層ＭＡＭＡＣ４.ＭＯＳＴ數(shù)據(jù)鏈路層（１）ＭＯＳＴ幀ＭＯＳＴ幀的基本結(jié)構(gòu)2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析（２）時間主節(jié)點和時間從節(jié)點所有設備共享一個由數(shù)據(jù)流中衍生出來的系統(tǒng)時鐘脈沖，據(jù)此它們彼此協(xié)調(diào)，實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)的傳輸。帶有一個時間主節(jié)點和時間從節(jié)點的ＭＯＳＴ環(huán)５.物理層2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析６.ＭＯＳＴ設備塑料光纖接收器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將其發(fā)送給接口控制器的ＲＸ輸入端。接口控制器的ＴＸ信號通過塑料光纖發(fā)送器轉(zhuǎn)換為光信號。帶有光介質(zhì)物理層的設備2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析７.網(wǎng)絡管理（１）設備網(wǎng)絡塊（２）電源管理（３）網(wǎng)絡主節(jié)點和網(wǎng)絡從節(jié)點（４）連接管理８.多媒體數(shù)據(jù)的傳輸ＭＯＳＴ支持當前流行的一些編碼方圖２１６９連接管理的基本操作方式式（如ＰＣＭ、ＭＰＥＧ），ＭＯＳＴ使用數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)容保護標準進行傳輸內(nèi)容版權(quán)的保護。２.４.３ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸原理2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析１.系統(tǒng)啟動（喚醒）如果一個電控單元（系統(tǒng)管理器除外）喚醒了ＭＯＳＴ總線，那么該電控單元就會向下一個電控單元發(fā)射一種專門調(diào)制的光（稱為伺服光）。系統(tǒng)管理器向下一個電控單元發(fā)送一種專門調(diào)制的光（稱為主光），這個主光由所有的電控單元繼續(xù)傳遞，伺服光的傳送主控制光的傳送2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析２.音頻與視頻作為同步數(shù)據(jù)的傳送（１）發(fā)射器地址（２）數(shù)據(jù)源的接收器地址（３）控制命令同步數(shù)據(jù)形式傳送音頻與視頻信號2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析３.同步傳送的數(shù)據(jù)管理（1）發(fā)射器地址（2）數(shù)據(jù)源的接收器地址（3）控制命令（4）傳送通道（5）傳遞通道的數(shù)量。同步傳送的數(shù)據(jù)管理４.異步數(shù)據(jù)形式的傳送2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析異步數(shù)據(jù)源是以不規(guī)則的時間間隔來發(fā)送這些數(shù)據(jù)的。為此，每個數(shù)據(jù)源將其異步數(shù)據(jù)存儲到緩沖寄存器內(nèi)。然后，數(shù)據(jù)源開始等待，直至接收到帶有接收器地址的信息組。用異步數(shù)據(jù)形式傳送的信息和功能數(shù)據(jù)2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析２.４.４ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)的通信協(xié)議１.ＭＯＳＴ網(wǎng)絡協(xié)議介紹

ＭＯＳＴ網(wǎng)絡協(xié)議是一種高速媒體總線協(xié)議，是使媒體網(wǎng)絡中眾多信息娛樂設備互聯(lián)并且共享音頻、視頻和數(shù)據(jù)的規(guī)范。多媒體系統(tǒng)的ＭＯＳＴ環(huán)2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析２.ＭＯＳＴ網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)

ＭＯＳＴ網(wǎng)絡主要采用兩種拓撲結(jié)構(gòu)：一種是單向的點對點連接，另一種是環(huán)形的網(wǎng)絡拓撲。３.ＭＯＳＴ網(wǎng)絡時鐘同步

ＭＯＳＴ是一點對多點的數(shù)據(jù)流系統(tǒng)，即流數(shù)據(jù)源只有一個，但目的可以有多個，所有節(jié)點共享一個由數(shù)據(jù)流中衍生出來的系統(tǒng)時鐘脈沖，它們彼此協(xié)調(diào)實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)的傳輸。４.ＭＯＳＴ網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析ＭＯＳＴ網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)是以信息塊的模式傳輸?shù)?。每個信息塊由１６個數(shù)據(jù)幀組成，每個數(shù)據(jù)幀由６４個字節(jié)構(gòu)成，包含了同步數(shù)據(jù)、異步數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)ＭＯＳＴ２５幀結(jié)構(gòu)2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析５.ＭＯＳＴ網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸及帶寬（１）同步數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù)區(qū)用來實時傳輸多媒體數(shù)據(jù)流。（２）異步數(shù)據(jù)異步數(shù)據(jù)區(qū)與同步數(shù)據(jù)區(qū)共享６０個字節(jié)。異步數(shù)據(jù)的格式2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析（３）控制數(shù)據(jù)控制數(shù)據(jù)是ＭＯＳＴ網(wǎng)絡協(xié)議的主體部分，也是網(wǎng)關需要進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的主體部分?？刂茢?shù)據(jù)格式2.4ＭＯＳＴ總線系統(tǒng)技術分析網(wǎng)絡中控制數(shù)據(jù)有兩種：標準控制數(shù)據(jù)和系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)。標準控制數(shù)據(jù)包含了與控制服務有關的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)主要用來進行網(wǎng)絡管理。控制數(shù)據(jù)類型汽車車載網(wǎng)絡控制技術模塊3汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障檢測與診斷１.掌握汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障類型。２.掌握專用診斷儀在汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障檢測中的應用。３.掌握汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷方法。４.了解ＯＢＤ－Ⅱ標準協(xié)議。５.理解工匠精神內(nèi)涵，搜集案例提高職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測３.１.１汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障類型

引起汽車車載網(wǎng)絡信息傳輸系統(tǒng)故障的原因有三類：電源系統(tǒng)故障；車載網(wǎng)絡信息傳輸系統(tǒng)的鏈路（或通信電路）故障；車載網(wǎng)絡信息傳輸系統(tǒng)的節(jié)點（電控模塊）故障。ａ）通信電路斷路ｂ）通信電路短路ｃ）通信電路搭鐵或正極短路3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測３.１.２汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷的一般程序１）基本檢查2）讀取故障3）如有故障碼，按故障碼提示進行檢查4）檢查控制模塊的電源供應及搭鐵回路是否良好5）檢查ＣＡＮ總線的兩根線路是否良好6）檢測終端電阻進行7）檢查ＣＡＮ總線接口的接觸情況8）更換新模塊再視情進行重新編程設定3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測３.１.３汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測注意事項1）在檢查電路之前確保關閉點火開關，斷開蓄電池負極電纜。2）不要觸摸動力系統(tǒng)接口模塊插接器端子或動力系統(tǒng)接口模塊電路板上的錫焊元件。3）確保所有線束插接器正確固定。4）使用測試器時，其開放端口電壓應為７Ｖ或更低。5）要確保動力系統(tǒng)接口模塊線束布設正確，且牢固地裝在安裝夾上。6）確保要安裝的類型正確，務必參見最新的備件信息。7）當插頭需要更換時，只能更換認可的電氣插頭，以保證正確的配合并防止電路中的電阻過大。在更換新的電控單元后，必須對新的電控單元進行重新編碼，電控單元的編碼工作可以用廠家專用的診斷儀進行，按菜單提示進行操作。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測３.１.４專用診斷儀在汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障檢測中的應用１.汽車萬用表的使用ＫＭ３００型多功能萬用表外形面板和液晶顯示屏的示意圖3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測萬用表檢測動力ＣＡＮ總線舉例

ＣＡＮ－Ｈ信號在總線空閑時的電壓約為２.５Ｖ；總線上有信號傳輸時，總線上的電壓值在２.５～３.５Ｖ之間高頻波動。因此，ＣＡＮ－Ｈ的主體電壓是２.５Ｖ，萬用表的測量值為２.５～３.５Ｖ，大于２.５Ｖ但靠近２.５Ｖ。同理，ＣＡＮ－Ｌ信號在總線空閑時的電壓約為２.５Ｖ；總線上有信號傳輸時，總線上的電壓值在１.５～２.５Ｖ之間高頻波動。因此，ＣＡＮ－Ｈ的主體電壓應是２.５Ｖ，萬用表的測量值為１.５～２.５Ｖ之間，小于２.５Ｖ但靠近２.５Ｖ。2.診斷儀的使用在多路傳輸系統(tǒng)的診斷中，專用診斷設備必不可少，具有多路傳輸系統(tǒng)車輛對解碼器的要求如下。

1)能夠自動識別汽車ECU的型號和版本。

2)能夠完全訪問汽車控制單元上開放的存儲資源。

3)能夠不失真地按照原廠要求顯示從汽車控制單元上獲取的數(shù)據(jù)。

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4)必須支持以下5個功能:

讀取故障碼;清除故障碼;動態(tài)數(shù)據(jù)分析;執(zhí)行元件測試;對特定的車系/車型支持專業(yè)功能，如提供系統(tǒng)基本調(diào)整、自適應匹配(含防盜控制單元及鑰匙匹配)、編碼、單獨通道數(shù)據(jù)、登錄系統(tǒng)、傳送汽車底盤號等專業(yè)功能。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測（2）診斷儀在現(xiàn)代汽車維修中的作用現(xiàn)代車輛的計算機檢測設備已經(jīng)不只起到簡單的故障記憶查詢和消碼的作用，它包含了強大的車輛信息功能，并且可以借助于本身的數(shù)據(jù)庫通過對故障記憶的分析來引導維修人員進行維修工作。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測（3）大眾車系專用故障診斷儀目前大眾車系計算機故障診斷儀以VAG1551、VAG1552和VAS505X為主，可以用于捷達、寶來、高爾夫、奧迪、桑塔納、帕薩特、波羅以及紅旗等車型的車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障診斷與檢測。凡是VAG1551/1552具有的功能，VAS505X（圖3-17、圖3-18）都能夠執(zhí)行。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測２）VAS5051檢測儀的功能。我們通過對最基礎的VAS5051檢測儀進行介紹，來說明該系列檢測儀的功能和在維修過程中的作用。從VAS5051的初始屏幕上我們可以看到該檢測儀具有自診斷、測量、故障引導和功能引導四大功能。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測①自診斷功能。首先我們介紹一下自診斷功能，自診斷功能是對車輛單獨的控制單元進行檢測，比如對發(fā)動機、變速箱、ABS和儀表等控制單元進行檢測。這些控制單元具有獨立的地址碼，VAS5051可以單獨和這些控制單元進行通信，完成控制單元故障記憶的查詢、故障記憶的清除等功能。在自診斷項目下，主要有以下功能（圖3-20）。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

０２項目是“查詢故障”功能，該項功能可以直接查詢到控制單元內(nèi)存儲的故障記憶。

０３項目是“最終控制診斷”功能，該功能是檢測儀主動激活控制單元所控制的執(zhí)行元件進行動作，通過人為地觀察執(zhí)行元件的工作情況來判斷執(zhí)行元件的狀況。

０４項目是“基礎設定”功能，該功能完成控制單元和執(zhí)行元件之間基礎的電位設定。例如，發(fā)動機控制單元的基礎設定是完成節(jié)氣門和控制單元之間的電位匹配，空調(diào)系統(tǒng)的基礎設定是完成空調(diào)電機和控制單元之間的電位匹配，大燈控制單元的基礎設定是完成大燈照程電機和控制單元之間的電位匹配等。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

０５項目是“清除故障存諸器”功能，該功能是清除掉控制單元內(nèi)部儲存的故障記憶。

０６項目是“結(jié)束輸出”功能，是退出自診斷功能。

3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測０７項目是“編碼控制單元”功能，通過對控制單元的編碼，可以改變和實現(xiàn)控制單元不同的功能。例如，通過對奧迪Ａ６轎車中央門鎖系統(tǒng)控制單元編碼的改變，可以分別實現(xiàn)“安全鎖”、“行車自鎖”和“鎖車警報”等功能，這就使得控制單元的功能得到提升，并且在使用上更富人性化。

另外，車輛上裝備的每一個控制單元都有一個編碼，編碼的數(shù)字包括了車型的選擇、發(fā)動機和變速器類型的選擇以及使用地區(qū)的選擇等，這就使得相同零件編號的控制單元可以通過編碼的改變?nèi)ミm應不同的車型，使控制單元的零件具有通用性。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

０８項目是“讀取測量值”功能，該項功能十分有用，通過對控制單元各個數(shù)據(jù)塊的靜態(tài)和動態(tài)的分析，可準確、快速地查找到故障原因。

０９項目是“讀單個測量數(shù)據(jù)塊”功能，是廠家使用的，在維修中沒有用到。

１０項目是“匹配”功能。通過該功能，加上不同的匹配通道和數(shù)據(jù)，可以修改控制單元內(nèi)部的一些參數(shù)，從而改變控制單元的一些使用特點。例如，通過儀表的匹配可以改變儀表的語言，修改保養(yǎng)里程的顯示，進行燃油消耗曲線的匹配等。

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１１項目是“登錄程序”功能，就是要完成一些重要的設置。首先輸入一個特定的登錄碼，然后控制單元才允許你向下進行匹配。例如，發(fā)動機控制單元定速巡航功能的開啟和關閉功能的匹配等。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測②測量功能。該項功能包括汽車萬用表的使用功能，即檢測儀可以測量電壓、電阻和電流；另外，還可以測量傳感器的波形。在實際的維修工作中，檢測儀在對控制單元進行計算機檢測的同時，還需要對線路和傳感器進行測試。該測試儀的這項功能可以兼并。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測③故障引導功能。該項功能的實現(xiàn)需要檢測儀內(nèi)部儲存的大量車型數(shù)據(jù)來支持。由于現(xiàn)代車型的更新變化很快，對維修人員要掌握的車輛技術和車型信息的要求就越來越高。把這些新的車型信息存儲在檢測儀中，當維修人員需要某項信息的時候可以馬上調(diào)出來，并且檢測儀可以根據(jù)故障記憶的描述，結(jié)合自己強大的數(shù)據(jù)庫，幫助維修人員查找故障。當然，檢測儀儲存的車輛信息，要根據(jù)廠家車型的變化定期進行升級更新。

3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測當執(zhí)行該功能時，選擇要檢測的車型，檢測儀就調(diào)出該車型的信息，并且把該車型上的所有控制單元檢測一遍。檢測完后，根據(jù)檢測到的故障記憶，檢測儀可以指導你進行下一步的維修工作，幫助你查找故障原因。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測④功能引導。隨著車輛控制單元的增多，每個控制單元下面都有很多的功能匹配和信息說明。這個功能項目的作用是維修人員主動地對某個控制單元進行操作，通過這種操作來完成對控制單元的匹配和故障查找等工作。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測3.汽車示波器在電控系統(tǒng)故障診斷中的應用現(xiàn)代汽車已進入電子控制時代，電子控制已涉及汽車動力性、經(jīng)濟性、安全性、可靠性、凈化性和舒適性等諸多方面，且各種控制系統(tǒng)電控單元之間相互聯(lián)系緊密，可隨時進行實時數(shù)據(jù)通信。電子設備占整車比例逐步上升，電子設備的故障越來越多，也越來越具有挑戰(zhàn)性。而汽車示波器為綜合判斷汽車電子設備(包括網(wǎng)絡)故障提供了有力保證。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

(1)汽車電子信號的種類汽車電控系統(tǒng)的功能是電控單元通過接收并識別各個傳感器提供的電子信號，指揮不同執(zhí)行器動作，維持汽車的日常運轉(zhuǎn)。當某些電子信號出現(xiàn)異常時，表明汽車存在與之相對應的某些故障，因此，檢測這些電子信號，并分析其特征可以進行故障診斷。汽車系統(tǒng)中存在五種基本電子信號。

上一頁下一頁返回3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測１）直流信號汽車中產(chǎn)生直流信號的傳感器或電源裝置有蓄電池或動力控制模塊（PCM）輸出的傳感器。模擬傳感器有發(fā)動機冷卻水溫度傳感器、燃油溫度傳感器、進氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、翼板式或熱絲式空氣流量計、真空和節(jié)氣門開關，以及通用汽車、克萊斯勒汽車和亞洲汽車采用的進氣壓力傳感器。２）交流信號汽車中產(chǎn)生交流信號的傳感器和裝置有：車速傳感器（VSS）、ABS輪速傳感器、磁電式曲軸位置（CKP)和凸輪軸位置（CMP）傳感器、從模擬壓力傳感器（MAP）信號得到的發(fā)動機真空平衡波形和爆震傳感器（KS）。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測３）頻率調(diào)制信號。汽車中產(chǎn)生可變頻率信號的傳感器和裝有數(shù)字式空氣流量計、福特數(shù)字式進氣壓力傳感器、光電式車速傳感器（VSS）、霍爾式車速傳感器（VSS）、光電式凸輪軸和曲軸位置（CKP）傳感器、霍爾效應式凸輪軸（CAM）和曲軸位置（CKP）傳感器。４）脈寬調(diào)制信號。汽車中產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號的電路或裝有初級點火線圈、電子點火正時電路、廢氣再循環(huán)控制（EGR）裝置、凈化裝置、渦輪增壓和其他控制電磁閥、噴油器、怠速控制電機或電磁閥。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測５）串行數(shù)據(jù)（多路）信號。如果汽車中裝備有自診斷能力和其他串行數(shù)據(jù)送給能力的控制模塊，則串行數(shù)據(jù)由發(fā)動機和自動變速器控制計算機（PCM）、車身控制計算機（BCM）、防滑制動系統(tǒng)（ABS/TRC）或其控制模塊產(chǎn)生。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測(2)汽車電子信號的判斷汽車發(fā)動機控制計算機通過分辨各類電子信號的特征，識別各個傳感器提供的各種信息，并依據(jù)這些特征發(fā)出各種命令，指揮不同的執(zhí)行器動作。這些特征就是汽車電子信號的五種判定依據(jù)，往往汽車故障也就從這些特征中體現(xiàn)出來。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

1)五種判斷依據(jù)的定義①幅值:電子信號在一定點上的即時電壓。②頻率:電子信號在兩個事件或循環(huán)之間的時間，一般指每秒的循環(huán)數(shù)。③脈沖寬度:電子信號所占的時間或占空比。④形狀:電子信號的外形特征，包括其曲線、輪廓和上升沿、下降沿等⑤陣列:組成專門信息信號的重復方式，如1缸傳送給發(fā)動機控制計算機的上止點同步脈沖信號、傳給解碼器的有關冷卻水溫度信號的串行數(shù)據(jù)流等

上一頁下一頁返回3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測2)電子信號的判斷依據(jù)如表3-2所示，每個電子信號都可以用五種判定依據(jù)中的一個或多個進行判斷3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

(3)汽車示波器的特點與汽車萬用表相比，示波器具有更精確及描述細致的優(yōu)點。汽車萬用表通常只能用一兩個電參數(shù)來反映電信號的特征，而示波器則用電壓隨時間變化的圖像來反映一個電信號，它顯示的電信號比汽車萬用表更準確、更形象。運用示波器，可使汽車電子設備的測試設定變得非常簡單，只要像點菜單一樣選擇要測試的內(nèi)容，無需任何設定和調(diào)整就可直接觀察波形，使用極為方便。

上一頁下一頁返回3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測(4)汽車示波器的應用

1)用于部件或電路的故障分析在汽車電子控制系統(tǒng)運行正常的情況下，利用示波器可診斷某個部件或某段電路的故障。下面以霍爾效應式車速傳感器為例進行分析。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

霍爾效應式傳感器主要用于測量轉(zhuǎn)動部件的位置和速度的電路中。車輪轉(zhuǎn)動時，傳感器便產(chǎn)生一連串的信號，且脈沖的個數(shù)(頻率)隨車速的增加而增加但信號的占空比在任何車速下保持恒定不變。波形的振幅、頻率和形狀等關鍵判定依據(jù)應一致，即正常的幅度基本上等于傳感器的供電參考電壓，兩個脈沖之間的間隔、形狀一致。當波形底部或頂部出現(xiàn)缺口或不規(guī)則以及波形高度(幅度)不相等時，則說明可能出現(xiàn)了故障(因為給傳感器的供電電壓是不變的);若波形對地電位過高，則說明電阻過大或傳感器接地不良。上一頁下一頁返回3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

2)用于汽車電子控制系統(tǒng)運行狀態(tài)的分析。在裝有燃油反饋控制系統(tǒng)的汽車上，與其他測試儀表相比，汽車示波器能顯示更多的關于隨氧傳感器信號變化所發(fā)生的情況。氧傳感器非常敏感，且容易被干擾，因此，若氧傳感器能產(chǎn)生合適、良好的波形，則說明整個系統(tǒng)(無淪發(fā)動機還是電子控制部分)正常。用氧傳感器反饋平衡分析方法可診斷真空漏氣、點火不良、噴油不平衡、氣缸壓力等;運用氧反饋平衡技能，在實際中可以重新調(diào)整汽車。

上一頁下一頁返回3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測3)用于控制單元間的網(wǎng)絡通信及控制單元與診斷設備間診斷接口的測試。除可對傳感器、執(zhí)行器以及汽車電氣系統(tǒng)進行檢測外，示波器還可對控制單元之間的網(wǎng)絡通信以及控制單元與診斷設備之間的診斷接口進行測試。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

4.數(shù)字存儲示波器的應用介紹對于CAN數(shù)據(jù)總線上的信號及參數(shù)進行檢測，常用的檢測設備是數(shù)字存儲式示波器(DSO)。下面以CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線檢測為例，介紹VAS5051的DSO的使用方法。用DSO進行檢測可以確定故障點的位置以及故障引發(fā)的原因。在使用DSO測試CAN總線的電壓時，要求采用在無干擾功能下的DSO顯示，同時在測量CAN總線信號波形時應注意準確調(diào)整DSO的時間值、電壓值和觸發(fā)信號。上一頁返回3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測1)DSO雙通道模式下的測量與分析。

利用檢測盒連接發(fā)動機控制單元，如圖3-22、3-23所示為發(fā)動機控制單元與檢測盒的線路連線。如圖所示為在測試發(fā)動機控制單元時雙通道工作情況下DSO的線路連線圖，要求兩條CAN總線每一條線都通過一個通道進行測量。通道A紅色的測量線連接CAN-H，黑色的測量線接地；通道B紅色的測量線連接CAN-L，黑色的測量線接地。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

運行發(fā)動機，此時可以測得如圖3-24所示波形。其中1為通道Ａ所測量的CAN-H信號；2為通道B所測量的CAN-L信號；3表示CAN-H信號和CAN-L信號（通道A和通道B）的零線坐標置于等高（在同一零坐標線下對電壓值進行分析更為簡便）；4和5分別表示通道B和通道A的電壓/單位的設定，在0.5V/單位值的設定下，DSO的顯示被較好地利用，這便于電壓值的讀取；6表示觸發(fā)點的設定，它位于被測定信號的范圍內(nèi)，CAN-H信號在2.5~3.5V，CAN-L信號在1.5~2.5V；7表示時間單位值，該值應盡可能選擇得小一些，最小的時間單位值為0.02ｍｓ/單位（DSO沒有更小的時間單位）；８表示顯示傳遞的數(shù)據(jù)信息。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

波形分析，如圖3-25所示。CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)中的信息傳輸都是通過兩個邏輯狀態(tài)（0，顯性；1，隱性）來實現(xiàn)的，每一個邏輯狀態(tài)都對應于相應的電壓值。圖5-1-25中所示2為CAN-H的隱性電壓，其數(shù)值大約為2.6V（邏輯值1）；3為CAN-H的顯性電壓，其數(shù)值大約為3.8V（邏輯值0）；4為CAN-L的隱性電壓，其數(shù)值大約為2.4V（邏輯值1）；5為CAN-L的顯性電壓，其數(shù)值大約為1.2V（邏輯值0）。CAN數(shù)據(jù)總線只能有兩種工作狀態(tài)，在隱性電壓電位時，兩個電壓值很接近；在顯性電壓電位時，兩個電壓差值大約為2.5V，電壓值大約有100mV的小波動，見表3-3。如前所述，控制單元就是應用其電壓差值來獲得數(shù)據(jù)的。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

2)DSO單通道模式下的測量與分析。

也可直接利用DSO的單通道對CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的信號進行測量。當兩個CAN信號用一個DSO通道進行測量時，波形顯示為其相應的電壓差。這種測量方式在故障查詢方面不如雙通道的測量方式（兩條線分開接地測量）。例如，在短路的故障形式下利用單通道模式分析是不可行的。單通道工作模式主要用于快速查看總線是否為激活狀態(tài)。如圖3-26所示為在測試發(fā)動機控制單元時單通道工作情況下DSO的線路連接圖，通道A（或B）紅色的測量線連接CAN-H，黑色的測量線連接CAN-L。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

運行發(fā)動機，此時可以測得如圖3-27所示波形。其中１為電壓／單位的設定，該電壓單位值設定為0.5V/Div時DSO的顯示可被較好地利用，這便于電壓圖3-1-27單通道CAN數(shù)據(jù)總線波形圖值的讀??；2為時間單位值的設定，在單通道工作模式下，應設置最小的時間單位值，即0.01ms/Div；3為零線位置，在單通道工作模式下進行測量，零線顯示也為隱性電壓電位（邏輯值1）；4為顯性電壓電位（邏輯值0）。由圖3-1-27可以看出在DSO單通道工作模式下，CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線的信號電壓見表3-4，電壓可能在100mV左右波動。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測在電壓電位圖形上顯示，有時候電壓值也達到零線位置，這不是故障，在電壓值達到零線電壓之前，下一個測量值已經(jīng)通過DSO進行顯示。這里需要注意，由于沒有設定時間單位值，可能CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的故障沒有包含在DSO顯示中。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

3)常見的故障波形分析。使用DSO可以確定故障點的位置以及故障引發(fā)的原因，在檢測時用通道A測量CAN-H的信號電壓，用通道B測量CAN-L的信號電壓。①CAN-H與CAN-L短路故障（圖3-28）。電壓電位置于隱性電壓值（大約2.5V）。通過插拔CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線上的控制單元可以判斷是由于控制單元引起的短路還是由于CAN-H和CAN-L線路連接引起的短路。當為線路短路引起的短路時，需要將CAN線組（CAN-H和CAN-L）從節(jié)點處依次拔取，同時注意DSO的波形。當故障線組被取下后，DSO的波形恢復正常。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測②CAN-H對正極短路故障（圖3-29）。CAN-H線的電壓電位被置于12V，CAN-L線的隱性電壓也被置于大約12V。這是由于在控制單元收發(fā)器內(nèi)的CAN-H和CAN-L的內(nèi)部連接關系引起的。該故障的判斷方法與兩條總線短路故障相同。③CAN-H對地短路故障（圖3-30）。CAN-H的電壓為0V，CAN-L的電壓也位于0V，可是在CAN-L線上還能夠看到一小部分的電壓變化。該故障的判斷方法與兩條總線短路故障相同。④CAN-L對地短路故障（圖3-31）CAN-L的電壓大約為0V，CAN-H線的隱性電壓也被降至0V。該故障的判斷方法與兩條總線短路故障相同。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測⑤CAN-L對正極短路故障（如圖3-32）CAN-H總線與CAN-L總線的電壓都大約為12V。該故障的判斷方法與兩條總線短路故障相同。⑥CAN-H斷路（圖3-33）。兩條總線上的電壓都接近1V，CAN-H信號偶爾缺失或無規(guī)律變化。在有控制單元工作時，那么示波中顯示出的電平就會與CAN-H線上的正常電壓一同變化。⑦CAN-L斷路（圖3-34）。兩條總線上的電壓都接近5V，CAN-L信號偶爾缺失或無規(guī)律變化。在有控制單元工作時，那么示波中顯示出的電平就會與CAN-L線上的正常電壓一同變化。3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測針對汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障常見的三種故障類型，在故障診斷時，要先了解該車型的汽車多路傳輸系統(tǒng)特點(包括：傳輸介質(zhì)、幾種子網(wǎng)及汽車多路傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式等)。熟悉汽車多路傳輸系統(tǒng)的功能，如：有無喚醒功能和休眠功能等。進一步檢查汽車電源系統(tǒng)是否存在故障，如：交流發(fā)電機的輸出波形是否正常(若不正常將導致信號干擾等故障)等。檢查汽車多路傳輸系統(tǒng)的鏈路是否存在故障，采用替換法或采用跨線法。檢查汽車多路傳輸系統(tǒng)的節(jié)點是否存在故障。

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3.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的故障檢測

1.車載網(wǎng)絡電源系統(tǒng)故障檢測1)故障產(chǎn)生的機理汽車多路信息傳輸系統(tǒng)的核心部分是含有通信IC芯片的電控模塊ECM，電控模塊ECM的正常工作電壓在10.5~15.0V的范圍內(nèi)。如果汽車電源系統(tǒng)提供的工作電壓低于該值，就會造成一些對工作電壓的電控ECM出現(xiàn)短暫的停止工作，從而使整個汽車多路信息傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)短暫的無法通信。對于電源故障，需要檢查蓄電池電壓、發(fā)電機工作情況、保險絲、接插件的連接狀況、搭鐵處的連接狀況等。上一頁下一頁返回3.2.1汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷方法3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷

2)故障實例分析

(1)故障現(xiàn)象一輛上海別克轎車，在車輛行使過程中，時常出現(xiàn)轉(zhuǎn)速表、里程表、燃油表和水溫表指示為零的現(xiàn)象。

3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷(2)故障檢測用TECH2掃描工具(微機故障診斷儀)讀取故障代碼中出現(xiàn)各個電控模塊均沒有當前故障代碼，而在歷史故障代碼中出現(xiàn)多個故障代碼。其中：SDM(安全氣囊控制模塊)中出現(xiàn)U1040——失去與ABS控制模塊的對話；U1000——二級功能失效；U1064——失去多重對話；U1016——失去與PCM的對話；IPC(儀表控制模塊)中出現(xiàn)U1016——失去與PCM的對話；BCM(車身控制模塊)中出現(xiàn)U1000——二級功能失效。

3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷(3)故障分析與排除經(jīng)過故障代碼的讀取可以知道，該車的多路信息傳輸系統(tǒng)存在故障，因為OBD-II規(guī)定U字頭的故障代碼為汽車多路信息傳輸系統(tǒng)的故障代碼。通過查閱上海別克轎車的電源系統(tǒng)的電路圖(見圖3-2)可以知道，上面的電控模塊共用一根電源線，并且通過前圍板。由于故障代碼為間歇性的，一次斷定可能是這根電源線發(fā)生間歇斷路故障。3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷

2.節(jié)點故障

1)故障形成機理節(jié)點是汽車多路信息傳輸系統(tǒng)中的電控模塊，因此節(jié)點故障就是電控模塊ECM的故障。它包括軟件故障即傳輸協(xié)議或軟件程序有缺陷或沖突，從而使汽車多路信息傳輸系統(tǒng)通信出現(xiàn)混亂或無法工作，這種故障一般成批出現(xiàn)，且無法維修。硬件故障一般由于通信芯片或集成電路故障，造成汽車多路信息傳輸系統(tǒng)無法正常工作。對于采用低版本信息傳輸協(xié)議，即點到點信息傳輸協(xié)議的汽車多路信息傳輸系統(tǒng)，如果有節(jié)點故障，將出現(xiàn)整個汽車多路信息傳輸系統(tǒng)無法工作。

3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷2)故障實例分析

(1)故障現(xiàn)象一輛上海帕薩特B5轎車在使用中出現(xiàn)機油壓力報警燈與安全氣囊故障指示燈報警，同時發(fā)動機轉(zhuǎn)速表不能運行。

3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷

(2)故障檢測用V.A.G.1552故障閱讀儀讀取發(fā)動機控制系統(tǒng)的故障代碼，發(fā)現(xiàn)有兩個偶發(fā)性故障代碼：18044——安全氣囊控制單元無信號輸出；18048——儀表數(shù)據(jù)輸出錯誤。用V.A.G.1552故障閱讀儀讀取儀表系統(tǒng)的故障代碼為：01314049——發(fā)動機控制單元無通信；01321049——安全氣囊控制單元無通信。3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷

(3)故障分析和排除通過讀取故障代碼可以初步判斷故障在于汽車多路信息傳輸系統(tǒng)。通過對汽車電氣線路進行分析，電源系統(tǒng)引起故障的概率很小，故障很可能是節(jié)點或鏈路故障。用替換法試安全氣囊控制單元，故障得以排除。3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷3.車載網(wǎng)絡鏈路故障檢測(1)故障形成機理當車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的鏈路(或通信線路)出現(xiàn)故障時，如通信線路的短路、斷路以及線路物理性質(zhì)引起的通信信號衰減或失真，都會引起多個控制單元無法工作或控制系統(tǒng)錯誤動作。判斷是否為鏈路故障時，一般采用示波器或汽車專用光纖診斷儀來觀察通信數(shù)據(jù)信號是否與標準通信數(shù)據(jù)信號相符。

上一頁下一頁返回3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷若網(wǎng)絡系統(tǒng)有故障，將會出現(xiàn)一定的故障現(xiàn)象。常見的網(wǎng)絡故障現(xiàn)象如下。1)數(shù)據(jù)總線的兩根導線短路。若兩根導線之間短路，將導致整個網(wǎng)絡失效。2)導線對地短路。若兩根導線中的某一根接地短路，則接上解碼器診斷時無模塊響應。3)導線對電源短路。若兩根導線中的某一根對電源短路，將導致整個網(wǎng)絡失效。4)一根導線斷路。若一根導線斷路，則仍可進入“DATALINKDIAGNOSTIC”（數(shù)據(jù)鏈接診斷）菜單并進行測試。3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷

5)兩根導線都斷路。

若兩根導線在靠近數(shù)據(jù)鏈接接頭（診斷接頭）處發(fā)生斷路，解碼器和網(wǎng)絡之間將無法通信。不過在網(wǎng)絡的一個分支上兩根導線都斷路時，只有斷點后面的模塊無法與解碼器通信。

6)兩根導線均對地短路。

若兩根導線都對地短路，將導致整個網(wǎng)絡失效，各控制單元將按“故障模式”工作。汽車可以啟動或行駛，但模塊將只能使用與其直接連接的傳感器。

3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷

7)控制單元內(nèi)部故障。

若網(wǎng)關徹底損壞，將導致整個網(wǎng)絡失效。當初步判斷為某兩個控制單元之間的數(shù)據(jù)總線出現(xiàn)故障時，可以用萬用表對這兩個模塊之間的數(shù)據(jù)總線進行檢查，并注意檢查線束連接器端口和接頭是否損壞、彎曲和松脫（接頭側(cè)和線束側(cè)）。3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷

實際檢查時，還可充分利用兩個數(shù)據(jù)傳遞終端電阻進行數(shù)據(jù)線路故障范圍的確定。在系統(tǒng)完全正常的情況下，斷開電源，拔下整個網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中除作為數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)終端的兩塊控制單元外的任一模塊，在拔下的模塊上找到數(shù)據(jù)總線，用萬用表測量線束側(cè)的兩數(shù)據(jù)總線之間的電阻都應約為兩個數(shù)據(jù)傳遞終端電阻并聯(lián)后的電阻值（高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)通常為60Ω左右），否則說明通信線路或作為數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)終端的兩塊控制單元產(chǎn)生故障。此時再檢查作為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)終端的兩塊控制單元的數(shù)據(jù)傳遞終端電阻，如正常，則為總線通信線路故障。3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷

2)故障實例分析

(1)故障現(xiàn)象一輛奧迪100轎車的電控自動空調(diào)系統(tǒng)在開關接通的情況下，鼓風機能工作，但是空調(diào)系統(tǒng)卻不制冷。

3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷(2)故障檢測通過觀察，發(fā)現(xiàn)空調(diào)壓縮機的電磁離合器不吸合，但發(fā)動機工作正常。檢查電磁離合器線路的電阻值，電阻值符合規(guī)定值，檢查空調(diào)控制單元的輸出端沒有輸出信號。此時用V.A.G.1552故障閱讀儀讀取發(fā)動機控制系統(tǒng)和空調(diào)控制系統(tǒng)的故障代碼，均無故障代碼。用V.A.G.1552故障閱讀儀讀取空調(diào)控制單元的數(shù)據(jù)流，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)為零。由于發(fā)動機工作正常，因此發(fā)動機控制單元接收的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號應該正常，檢查發(fā)動機控制單元和空調(diào)控制單元之間的通信線路，發(fā)現(xiàn)兩者之間的轉(zhuǎn)速通信線的接腳變形造成鏈路斷路，修復接插件后故障排除。3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷4.CAN總線的檢測方法

1）CAN總線用在國產(chǎn)轎車的車型

CAN雙線式數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)是一個有兩條線的總線系統(tǒng)，通過這兩條數(shù)據(jù)總線，數(shù)據(jù)便可以按順序傳到與系統(tǒng)相連的控制單元。這些控制單元就是通過CAN總線彼此相通的(即通過CAN總線傳遞數(shù)據(jù))。CAN雙線式系統(tǒng)目前已經(jīng)廣泛應用在電控汽車上，國產(chǎn)一汽寶來(BORA)、一汽奧迪A6、上海帕薩特B5和波羅(POLO)轎車上均不同程度地采用了CAN雙線式數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)。

3.2汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷2）檢測控制單元的功能故障在檢查數(shù)據(jù)總路線系統(tǒng)前，須保證所有與數(shù)據(jù)總路線相連的控制單元無功能故障。功能故障不會直接影響數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，但會影響某一系統(tǒng)的功能流程的故障。例如：