汽车总线技术培训课件.ppt

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1、未来汽车电气系统：汽车总线系统,一、 为什么要采用总线技术？,现场总线的简介,现场总线： 一个开放的通信网络，是一种全封闭的控制系统，它通过线路把智能设备连接起来。使之成为集控制、测量、诊断等的综合网络 现场总线是一种线性拓扑网络。 拓扑的结构(Topology Structure)： 是指网络节点的几何结构,即各个节点相 互连接的方式,一般办星形拓扑、环形拓扑、混合型拓扑结构。 有下列几种总线： 控制器局域网CAN(Controller Area Network) 局域网互联LIN(Local Interconnect Network) 多媒体信息总线MOST（Media Oriented

2、System Transport）,丰田车系多路传输系统缩写为MPX (Multiplex Communication) 本田多路集中控制系统（Multiplex Integrated System）,所谓线控技术 就是用电子信息的传送取代过去由机械的、液压的或气动的系统连接的传动部分，如换挡连杆、节气门拉线、转向传动机构及制动油路系统等。,图1 线控系统的基本结构框图,二、汽车数据总线系统的发展,线束总长: 3860米 线束数量: 2110 重量: 64 kg,采用最新电子技术和工业现场总线技术 控制单元功能扩展 汽车局域网技术国际标准化,联网的控制器个数(CAN, SUB-CAN, LIN

3、),Passat B5,Golf A5,Golf A4,Golf A4, Polo A04,Golf A4,Passat B5GP,Touareg,Phaeton D1,总线技术的发展,总线技术的发展,QUELLE: I/EE,0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,90,94,98,00,02,04,E-Klasse,E-Klasse C-Klasse,C5,12,S-Klasse,8 er,W10,88,92,7 er,3 er,7 er,S-Klasse,7 er,C6,B6,E-Klasse,C-Klasse,96,5 er,联网的控制器个数(CAN, SUB-CAN,

4、 LIN),总线技术的发展,1983年，丰田汽车公司在世纪牌汽车上最早采用了应用光缆的车门控制系统，实现了多个节点的连接通讯。 1986年1989年间，在车身系统上装用了利用铜线的网络。 GM公司的车灯控制系统已经处于批量生产的阶段。 1983年 Robert Bosch公司开始开发汽车总线系统,德国的 Wolfhard Lawrenz教授给这种教授给这种新总线命名为Controller Area Network。 1986年,在底特律汽车工程协会上，由Bosch公司研发的CAN总线系统通讯方案获得认可。 1987年,Intel公司开发出了第一枚CAN的芯片,82526， Philips公司很

5、快也推出82C200,1993年11月,国际标准化组织正公布了CAN协议的国际标准ISOll898以及ISO11519。奔驰公司1992年第一个采用CAN总线技术的公司，装在客车上。,在美国，通过采用SAE J1850普及了数据共享系统，在SAE中也通过了CAN的标准，明确地表示将转向CAN协议。 欧洲又以与CAN协议不同的思路提出了控制系统的新协议TTP（Time Triggered Protocol）， X-by-wire系统上开始应用。与这些网络采用不同思路开发的有信息系统。 当对汽车引入智能交通系统（ITS）， MOST及IEEE1394等。主要车载网络的名称、概要、通讯速度与组织推动

6、单位。,三、采用总线技术优点,Without CAN,CAN,车门控制：45根线，9个插头,采用总线技术总线控制：17根线，2个插头,采用总线技术优点,减轻整车重量（经济） 减少线束，部分线束变细，节省其它空间，单个线束所承载的功能增加、,节约成本 线束减少(比如21DM节省在中控琐和车门模块上)，传感器共享，可以实现控制器和执行器的就近原则,提高质量可靠 插头减少（比如：方向盘模块减少45个接点），100直接进行故障诊断信息传输快速准确,减少装配时间 减少了装配步骤(比如方向盘模块减少5个步骤减少2个)，系统检测4个通道,新的可能性 集中的操作和显示装置，语音控制，操作指南简单化，远程故障诊

7、断，整车系统功能的安全性，舒适系统(例如:钥匙遥感)，软件改写，扩展的故障诊断功能,增大开发余地 更多通过软件进行技术更改，各控制器可以把整车功能相对随意地分担,总线速率 bit/s,Byteflight optical bus,LIN master-slave single wire bus no quartz,CAN-B event triggered fault tolerant dual wire,CAN-C event triggered dual wire,TTx (in definition) time triggered fault tol, dependable 2x2 wi

8、re,25.6M,20K,2M,1M,125K,单节点提高的成本,D2B, MOST token ring optical bus,1,2,4.5,10,总线网络,数据总线的速度通常用波特率来表示，波特率是每秒千字节数（Kbits） 波特(Baud)：是指每秒钟信号的变化次数或者传输的字位数，得名于一位法国工程师的名字（Jean Baudot，简称Bd），CAN总线的速度最大达到1MBps。,四、CAN-BUS数据总线系统的结构 1CAN-BUS数据总线各组成部件及功能 CAN-BUS数据总线包括：控制单元（CPU）、收发器（Tranceiver）、发送器（Transmitter）、接收器（R

9、eceiver）、数据传输终端、输入/输出存储器和程序存储器,数据总线系统 CAN总线,（1）控制单元,控制单元接收到的传感器值（如发动机温度或转速) 查询并按顺序存入存储器旋转式输入选择开关的选择器。 存储器内的传感器数据会被CPU运算处理，然后存入到输出存储器执行控制功能。 CAN网络也成为了控制单元的信息输出对象。 微控制器按事先规定好的程序来处理输入值，处理后的结果存入相应的输出存储器内，然后到达各个执行元件。为了能够处理数据传输总线信息，各控制单元内还有一个数据传输总线存储区，用于容纳接收到的和要发送的信息。,（2）数据传输总线构件,数据传输总线构件用于数据交换， 两个区：接收区，

10、发送区 数据传输总线构件通过接收邮箱（接受信息存储器)或发送邮箱(发送信息存储器)与控制单元相连，该构件一般集成在控制单元的微控制器芯片内。,（3）收发器,CAN发送器 CAN接收器组成： 其作用是将CAN控制器提供的数据转换成CAN-BUS网络信号发送出去，同时，它也接收总线数据，并将数据传送到CAN控制器。 发送器把数据传输总线构件连续的比特流（逻辑电平)转换成电压值(线路传输电平)，这个电压值适合铜导线上的数据传输。 接收器则把电压信号转换成连接的比特流，这种比特流适合CPU处理。 收发器通过TX线（发送导线） RX线（接收导线）与数据传输总线构件相连，RX线通过个放大器直接与数据传输总

11、线相连，始终监控总线信号。,断路式集流器,状态1：截止状态，晶体管截止（开关未打开） 无源：总线电平=1，电阻高 状态0：接通状态，晶体管导通（开关已结合） 有源：总线电平=0，电阻低,总线系统中信号采用二进制传输，因此，如果总线处于状态1(无源)，那么此状态可以由某一个控制单元使用状态0（有源）来改写。我们将无源的总线电平称为隐性的，有源的总线电平称为显性的。,四、数据传输形式和数据传输原理 数据传输形式 形式1： 共需要5条数据线进行数据传递也就是说，每项信息都需要一个独立的数据线,2.各控制单元之间的所有信息都通过两根数据线进行交换CAN数据总线,3 . 数据传输原理 CAN数据总线中的

12、数据传递就像一个电话会议一个电话用户（控制单元）将数据“讲入”网络中，其他用户通过网络“接听”这个数据 对这个数据感兴趣的用户就会利用数据，而其他用户则选择忽略,4CAN-BUS数据总线传递数据的格式,开始域（起始帧） ：标志数据开始。带有大约5V电压（由系统决定）的1位，被送入高位CAN线；带有大约0V电压的1位被送入低位CAN线。 状态域：判定数据中的优先权。如果两个控制单元都要同时发送各自的数据，那么，具有较高优先权的控制单元，优先发送,检查域：用于显示在数据域中所包含的信息项目数，由6位构成。在本部分允许任何接收器检查是否已经接收到所传递过来的所有信息。 数据域：传给其他电控单元的信息

13、，最大由64位构成。 安全域：检测传递数据中的错误检测传递数据中的错误，由16位构成,确认域：在此，接收器信号通知发送器，接收器已经正确收到数据。若检查到错误，接收器立即通知发送器，发送器然后再发送一次数据,结束域：标志数据报告结束。在此是显示错误并重复发送数据的最后一次机会,帧的概念: 在网络中，计算机通信传输的是由“0”和“1”构成的二进制数据，二进制数据组成“帧”（Frame），帧是网络传输的最小单位。 CAN定义了4种不同的信息帧: 数据帧:传送从发送端到接收端的数据。 远程帧:由总线上一个节点发出,请求发送与这帧有相同标识符的数据帧。 错误帧:一旦某个节点发现错误就发出一个错误帧。

14、超载帧:用于请求在下一个数据帧或远程帧到来之前加人延时。 数据帧和远程帧与前一个帧之间都会有一个隔离域,即帧间间隔。,5传递的信息,用于交换的数据称为信息，每个控制单元均可发送和接收信息。 信息是以二进制值系列（0和1）来表示，其中包含着要传递的物理量，例如，发动机转速为l800r/min可表示成00010101，二进制数据流也称为比特流。,发送过程中，二进制值先被转换成连续的比特流，该比特流通过TX线（发送线）到达收发器（放大器），收发器将比特流转化成相应的电压值，最后这些电压值按时间顺序依次被传送到数据传输总线的导线上。 在接收过程中，这些电压值经收发器又转换成比特流，再经RX线（接收线）

15、传至控制单元，控制单元将这些二进制连续值转换成信息。例如，00010101这个值又被转换成1800r/min。,每个控制单元均可接收发送出的信息。人们也把该原理称为广播，就像一个广播电台发送某一节目一样，每个连接的用户均可接收，但收与不收由接受用户决定。这种广播方式可以使得连接的所有控制单元总是处于相同的信息状态,数据总线,控制单元 1,控制单元 2,控制单元 3,控制单元 4,数据处理,数据处理,数据准备,数据检测,数据接收,数据检测,数据检测,数据接收,数据接收,发送数据,六、 CAN-BUS数据总线的数据传递过程,数据传输过程,数据准备 CAN控制单元控制器为数据发送做准备,数据发送 C

16、AN收发器从控制器得到数据，并将之转为电信号发送出去,数据接收 在网络上其他所有的控制单元做好接收数据的准备,数据检测 控制单元检测它所接收到的数据对它的功能是否有必要,数据接受 如果数据是重要的，接收并处理，否则忽略,提供数据：电控单元的微处理器向CAN控制器提供需要发送的数据,2. 发送数据：CAN收发器接收由CAN控制器传来的数据，转为CAN网络电信号并发送到CAN-BUS数据总线上。,（1）传感器接收到转速值，该值以固定的周期到达微控制器的输入存储器内。由于该转速值还用于其他控制单元，如组合仪表，所以该值应通过数据传输总线来传递。 （2）该转速值被复制到发动机控制单元的发送存储器内。

17、（3）该信息从发送存储器进入数据传输总线构件的发送邮箱内。如果发送邮箱内有一个实时值，那么该值会由发送特征位（举起的小旗示意有传输任务）显示出来，将发送任务委托给数据传输总线构件，发动机控制单元就完成了此过程中的任务。,（4）发动机转速值按协议被转换成图2-21数据传输总线的特殊格式。 （5）数据传输总线构件通过RX线来检查总线是否有源（是否正在交换别的信息），必要时会等待，直至总线空闲下来为止。如果总线空闲下来，发动机信息就会被发送出去。,3接收数据：所有与CAN-BUS数据总线一起构成网络的电控单元转为接收器，从CAN-BUS数据总线上接收数据。,（1）信息接收 连接的所有装置都接收发动机

18、控制单元发送的信息，该信息是通过RX线到达数据传输总线构件各自的接收区。 （2）信息校验 接收器接收发动机的所有信息，并且在相应的监控层检查这些信息是否正确。这样就可以识别出在某种情况下某一控制单元上出现的局部故障。所有连接的装置都接收发动机控制单元发送的信息，可以通过监控层内的CRC（Cycling Redundancy Check的英文缩写，意思是“循环冗余码校验”），校验数来确定是否有传递错误。在发送每个信息时，所有数据位会产生并传递一个16位的校验码。接收器按同样的规则，从所有已经接收到的数据位中计算出校验和数。随后，接收到的校验数与计算出的校验数进行比较，如果确定无传递错误，那么连接

19、的所有装置会给发送器一个确认回答，这个回答就是所谓的“信息收到符号”ACK ( （3）信息接受 已接收到的正确信息会到达相关数据传输总线构件的接受区，在那里来决定该信息是否用于完成各控制单元的功能。如果不是，该信息就被拒收。如果是，该信息就会进入相应的接收邮箱。控制单元根据接受信号（升起的“接受小旗”）就会知道：现在有一个信息(如转速)在排队等待处理,七、CAN总线的传输仲裁,原则是：具有最高优先权的数据首先发送。 1.每个控制单元在发送信息时，通过发送标识符来识别优先级。 2.所有的控制单元都是通过各自的RX线来跟踪总线上的一举一动并获知总线的状态。 3.每个发射器将TX线和RX线的状态逐位

20、进行比较。 4.数据传输总线的调整规则：用标识符中位于前部的“O”的个数代表信息的重要程度，“0”的位数越多越优先，从而保证按重要程度的顺序来发送信息。越早出现“1”的控制单元，越早退出发送状态而转为接收状态。基于安全考虑，涉及安全系统的数据优先发送。,每个位都有1个值，该值定义为电位 这样就有2个可能：高电位或低电位,例如：,ABS/EDL控制单元发送了1个高电位 MOTRONIC控制单元也发送了1个高电位,自动变速器控制单元发送了1个低电位而检测到1个高电位，那么它将失去优先权而转为接收器,位1,在状态域中，由11位组成的编码，其数据的组合形式决定了数据的优先权。 下面是3组不同数据报告的

21、优先权,3个控制单元同时发送数据，此时，在数据传输线上进行一位一位的比较 如果1个控制单元发送了1个低电位而检测到1个高电位，那么该控制单元就停止发送而转为接收器,八、总线系统网络拓扑,拓扑的结构(Topology Structure) 一般分为星形网络拓扑、环形网络拓扑、总线型网络拓扑结构。 1.星形网络拓扑结构 该系统是由1个主控单元，几个卫星式传感器，,网络,大众车系CAN网络,单元七 大众车系的多路传输系统原理与维修,Audi C6数据总线系统 舒适系统,数据总线系统 MOST总线,2.环型网络拓扑,3.大众总线型网络拓扑,每个控制单元均可接收发送出的信息。人们也把该原理称为广播，就像

22、一个广播电台发送某一节目一样，每个连接的用户均可接收，但收与不收由接受用户决定。这种广播方式可以使得连接的所有控制单元总是处于相同的信息状态,数据总线,控制单元 1,控制单元 2,控制单元 3,控制单元 4,数据处理,数据处理,数据准备,数据检测,数据接收,数据检测,数据检测,数据接收,数据接收,发送数据,2.4.2 CAN-BUS数据总线的数据传递过程,数据传输过程,数据准备 CAN控制单元控制器为数据发送做准备,数据发送 CAN收发器从控制器得到数据，并将之转为电信号发送出去,数据接收 在网络上其他所有的控制单元做好接收数据的准备,数据检测 控制单元检测它所接收到的数据对它的功能是否有必要

23、,数据接受 如果数据是重要的，接收并处理，否则忽略,提供数据：电控单元的微处理器向CAN控制器提供需要发送的数据,2. 发送数据：CAN收发器接收由CAN控制器传来的数据，转为CAN网络电信号并发送到CAN-BUS数据总线上。,（1）传感器接收到转速值，该值以固定的周期到达微控制器的输入存储器内。由于该转速值还用于其他控制单元，如组合仪表，所以该值应通过数据传输总线来传递。 （2）该转速值被复制到发动机控制单元的发送存储器内。 （3）该信息从发送存储器进入数据传输总线构件的发送邮箱内。如果发送邮箱内有一个实时值，那么该值会由发送特征位（举起的小旗示意有传输任务）显示出来，将发送任务委托给数据传

24、输总线构件，发动机控制单元就完成了此过程中的任务。,（4）发动机转速值按协议被转换成图2-21数据传输总线的特殊格式。 （5）数据传输总线构件通过RX线来检查总线是否有源（是否正在交换别的信息），必要时会等待，直至总线空闲下来为止。如果总线空闲下来，发动机信息就会被发送出去。,3接收数据：所有与CAN-BUS数据总线一起构成网络的电控单元转为接收器，从CAN-BUS数据总线上接收数据。,（1）信息接收 连接的所有装置都接收发动机控制单元发送的信息，该信息是通过RX线到达数据传输总线构件各自的接收区。 （2）信息校验 接收器接收发动机的所有信息，并且在相应的监控层检查这些信息是否正确。这样就可以

25、识别出在某种情况下某一控制单元上出现的局部故障。所有连接的装置都接收发动机控制单元发送的信息，可以通过监控层内的CRC（Cycling Redundancy Check的英文缩写，意思是“循环冗余码校验”），校验数来确定是否有传递错误。在发送每个信息时，所有数据位会产生并传递一个16位的校验码。接收器按同样的规则，从所有已经接收到的数据位中计算出校验和数。随后，接收到的校验数与计算出的校验数进行比较，如果确定无传递错误，那么连接的所有装置会给发送器一个确认回答，这个回答就是所谓的“信息收到符号”ACK ( （3）信息接受 已接收到的正确信息会到达相关数据传输总线构件的接受区，在那里来决定该信息

26、是否用于完成各控制单元的功能。如果不是，该信息就被拒收。如果是，该信息就会进入相应的接收邮箱。控制单元根据接受信号（升起的“接受小旗”）就会知道：现在有一个信息(如转速)在排队等待处理,九、汽车总线系统 由于汽车不同控制器对CAN总线的性能要求不同，因此最新版本的CAN总线系统人为设定为5个不同的区域，分别为驱动系统、舒适系统、信息系统、多功能仪表、诊断总线等5个局域网。其速率分别为(Kbit/m)： 驱动系统（由15号线激活）：500; 舒适系统（由30号线激活）：100 信息系统（由30号线激活）：100； 诊断系统（由30号线激活）： 500 仪表系统（由15号线激活）：100； Lin

27、: 20最大承载：1000,动力总线控制 单元安装位置,动力总线控制 单元安装位置,舒适系统总线控制单元安装位置,信息娱乐CAN总线网络,J533 网关 J503 收音机（导航控制单元） J412 电话准备系统控制单元 J525 数字音响控制单元 J364 驻车加热控制单元 J738 电话控制单元,信息娱乐CAN总线控制单元安装位置,CAN-BUS系统,动力CAN总线数信号波形,动力CAN数据总线差动信号放大器内的干扰过滤,舒适信息系统总线,自动空调控制单元 车门控制单元 舒适控制单元 收音机和导航显示控制单元 电动车窗 中央门锁、座椅加热、防盗系统,舒适CAN总线网络,J533 网关 J34

28、5 拖车控制单元 J521 副驾驶座椅记忆控制单元 J446 停车辅助控制单元 J605 后背箱盖控制单元 J527 转向柱控制单元 J519 车载电源控制单元 J255 空调控制单元 J136 司机座椅记忆控制单元 J604 驻车加热控制单元 J393 舒适系统控制单元 J386-J389 车门控制单元,单独的驱动器（功率放大器） 这两个CAN信号就不再有彼此依赖的关系。与动力CAN数据总线不同，舒适/信息CAN数据总线的CAN-High线和CAN-Low线不是通过电阻相连的，也就是说，CAN-High线和CAN-Low线不再彼此相互影响，而是彼此独立作为电压源来工作。 隐性状态（静电平）时

29、，CAN-High线信号为0 V 在显性状态时3.6V。对于CAN-Low信号来说，隐性电平为5V，显性电平1.4V。,舒适系统CAN数据总线的优点,若一个控制单元发生故障，其他控制单元仍可发送各自的数据 通过车门联接所确定的线路较少 如果出现对地短路、对正极短路或线路间短路，CAN系统会转为应急模式运行和转为单线模式运行 由于故障自诊断完全由中央控制单元控制，所以只需要较少的自诊断线 由于舒适系统中的数据可以较低的速率传递，所以发送器只需较低的功率,Magotan轿车舒适CAN总线网络,1-辅助加热控制单元 J364；2-带EDS的ABS控制单元 J104；3-车距调节控制单元 J428；4

30、-左前轮轮胎压力监控发射元件G431，在车轮拱形板内；5-供电控制单元 J519；6-司机车门控制单元 J386；7-使用和动授权控制单元 J518；8-组合仪表内控制单元 J285；9-转向柱电气控制单元 J527；10-电话、Telematik控制单元 J526 、电话发送和接收器 R36；11-发动机控制单元 J623；12-全自动空调控制单元 J255；13-有记忆功能的座椅调节/转向柱调节控制单元 J136；14-水平调节控制单元 J197、大灯照程调节控制单元 J431、 轮胎压力监控控制单元 J502、供电控制单元2 J520、 前部信息系统显示和操纵控制单元 J523 、数据总

31、线诊断接口 J533 、无钥匙式起动授权天线读入单元 J723 ；15-CD换碟机、 R41 CD播放机 R92；16 -左后车门控制单元 J388；17-安全气囊控制单元 J234；18-车身转动速率传感器 G202；19-副司机车门控制单元 J387；20-副司机带记忆功能的座椅调节控制单元 J521,CAN总线,6.1.1 驱动系统CAN总线 1.驱动系统CAN总线组成 驱动系统CAN总线连接发动机控制单元、变速器控制单元、制动ESP控制单元、安全气囊控制单元、电子驻车制动控制单元、大灯照程调节系统控制单元等。 点火开关断开后，CAN通信一直有效，通信断路时(如拔下插头或某一控制单元供电

32、断路)会产生故障记忆，在重新连接正常后，必须删除所有控制单元的故障存储后才可以正常运行。,舒适系统总线由30线激活，速率100Kb/s 没有终端电阻,诊断总线 诊断总线是用于诊断仪器和相应控制单元之间的信息交换，它被用来代替原来的K线或者L线的功能（废气处理控制器除外）。 诊断总线目前只能在VAS5051和VAS5052 下工作，而不能适用于原来的诊断工具，如1552等。诊断总线通过网关转接到相应的CANBUS上，然后再连接相应的控制器进行数据交换。 随着诊断总线的使用，大众集团将逐步淘汰控制器上的K线存储器，而采用CAN线作为诊断仪器和控制器之间的信息连接线，我们称之为虚拟K线。,针脚号 对

33、应的线束 1 15号线 4 接地 5 接地 6 CANBUS(高） 7 k线 14 CANBUS(低） 15 L线 16 30号线 注：未标明的针脚号暂未使用。,当车辆使用诊断CANBUS总线结构后，VAS5051等诊断仪器必须使用相对应的新型诊断线（VAS5051/5A或VAS5051/6A）, 否则无法读出相应的诊断信息。另外，车上的诊断接口也作出了相应的改动，具体信息看如下图表： 注：5051仪器的版本号必须大于3.0以上 才能使用诊断CANBUS总线。 新型诊断线能够适用于旧型诊断接口。,双绞线保证外界干扰对CAN总线的两根数据线的干扰影响基本相同，由于CAN收发器利用差动放大器对两路

34、信号进行差动运算，差动运算能够使得外界对CAN总线的两根数据线的干扰影响自行运算抵消。,Canbus系统的难题-发送和接受的同步,CAN-BUS系统,同步解决方案一：边沿对齐,为了保证发送和接受能够同步，Canbus规定了边沿对齐规则。也就是说接收器发现每一次电平反向的节拍不对时，必须调整边沿，以求得同步。这个规则在电平变化频繁时能有效的保证了接收的正确性,CAN-BUS系统,数据的位填充,为了保证发送和接受能够同步，Canbus规定了位填充规则。也就是说最多5位出现一样的电平信号，第六位必须有一个反向电平。这个规则能有效的保证了接收的正确性。,CAN-BUS系统,出错帧（Error Fram

35、e): 当控制器在接收其他控制器或自己发送器的信息时，发现信息有错误，可以发送出错帧，出错帧至少有6个显性电平和8个隐性电平，至多12个显性电平和8个隐性电平构成。,错误发送控制单元,接收控制单元,接收控制单元,Canbus系统,CAN-BUS系统,睡眠和唤醒模式的监控,大众车系CAN网络故障分析,内部故障管理 内部故障管理 控制单元内部有错误计数器。一次发送失败计数加8，一次接收错误计数加1。当累计超过127时，控制器不再允许发送信息，当累计超过255时，控制器自动与总线脱离.但是，控制器发送信息时，没有收到答复信号，控制器将重复发送，而错误计数不计数。,控制单 元关闭,不能发送,正常状态,

36、被动 错误,总线 关闭,主动 错误,接收,发送,奥迪A6轿车总线系统检修,随着人们对车辆的操控性和舒适性要求越来越高，车上使用的电子部件越来越多，各个控制单元之间的数据传递就要求采用新的传送通道。但CAN数据总线系统不能完全满足数据传输性能的多样化要求，因此奥迪 A6轿车采用多种新型的网络数据总线传输系统。LIN、MOST、Bluetooth等新型总线传输系统的网络。,Audi A6数据总线系统,Audi A6数据总线系统 舒适系统,1-辅助加热控制单元 J364；2-带EDS的ABS控制单元 J104；3-车距调节控制单元 J428；4-左前轮轮胎压力监控发射元件G431，在车轮拱形板内；5

37、-供电控制单元 J519；6-司机车门控制单元 J386；7-使用和动授权控制单元 J518；8-组合仪表内控制单元 J285；9-转向柱电气控制单元 J527；10-电话、Telematik控制单元 J526 、电话发送和接收器 R36；11-发动机控制单元 J623；12-全自动空调控制单元 J255；13-有记忆功能的座椅调节/转向柱调节控制单元 J136；14-水平调节控制单元 J197、大灯照程调节控制单元 J431、 轮胎压力监控控制单元 J502、供电控制单元2 J520、 前部信息系统显示和操纵控制单元 J523 、数据总线诊断接口 J533 、无钥匙式起动授权天线读入单元 J

38、723 ；15-CD换碟机、 R41 CD播放机 R92；16 -左后车门控制单元 J388；17-安全气囊控制单元 J234；18-车身转动速率传感器 G202；19-副司机车门控制单元 J387；20-副司机带记忆功能的座椅调节控制单元 J521,CAN总线,驱动系统CAN总线 1.驱动系统CAN总线组成 驱动系统CAN总线连接发动机控制单元、变速器控制单元、制动ESP控制单元、安全气囊控制单元、电子驻车制动控制单元、大灯照程调节系统控制单元等。 点火开关断开后，CAN通信一直有效，通信断路时(如拔下插头或某一控制单元供电断路)会产生故障记忆，在重新连接正常后，必须删除所有控制单元的故障存

39、储后才可以正常运行。,Audi A6数据总线系统 驱动系统,特征 传输率 500 kBd 级别CAN/C 双绞线 高线 橙/黑色 低线 橙/棕色 不能单线运行 在一根线断路/短路所有功能关断,舒适系统CAN总线,1.舒适系统CAN总线组成 舒适系统CAN总线连接空调控制单元、停车辅助控制单元、挂车控制单元、电瓶能量管理单元、车门控制单元、电子转向柱锁控制单元、驻车加热控制单元、轮胎气压监控控制单元以及多功能方向盘、电子后座椅等控制单元。点火开关断开后，CAN通信一直有效，通信断路时(如拔下插头或某一控制单元供电断路)会产生故障记忆，在重新连接正常后，必须删除所有控制单元的故障存储后才可以正常运

40、行。 2.舒适系统CAN总线特点 （1）传输率100Kb/s。 （2）级别CAN/B。 （3）双绞线:高线为橙色/绿色，低线为橙色/棕色。,Audi A6数据总线系统 舒适系统,中央模块舒适系统 (ILM 后),停车辅助 (APS),轮胎气压监控,车载控制单元1 (ILM-司机侧),座椅记忆,网关,车载控制单元 2 (ILM 副司机侧),电子后座椅,挂车,多功能方向盘,电瓶能量管理者,门控制单元,空调,驻车加热,电子转向柱锁 (ELV),门控制单元,转向柱开关模块 (SMLS),特征 传输率 100 kBd 级别CAN/B 双绞线 高线 橙/绿色 低线 橙/棕色 点火开关关断后的要求 拔下插头

41、时产生故障记忆 注意静电流! 具有单线运行能力,带DVD的导航,MOST,网关,电话/ 紧急呼叫,数字音响广播（DAB）,通讯盒（收音机， 语音操作系统）,电视调谐器,CD-转换器,带CD的导航,主控单元（Headunit）,数字音响处理,要按照实际的环路描述,Audi A6数据总线系统 信息娱乐系统,特征 传输率 21.2MBd 光纤传输 实现声音和图象数据的传输 环形结构 点火开关关断后运行 环路断路影响所有功能 在断环诊断和衰减仪的帮助 下进行故障查找,十、LLN总线,1.LIN总线的含义 LIN是Local Interconnect Network的缩写，它也被称为“局域子系统”，即L

42、IN总线是CAN总线网络下的子系统。车上各个LIN总线系统之间的数据交换是由控制单元通过CAN数据总线实现的。奥迪A6轿车LIN总线组成，如图6-6所示。,CAN - Antrieb,LIN,新鲜空气鼓风机,轮胎气压监控,ILM - 司机侧,轮胎气压监控天线,空调,轮胎气压监控天线,脚坑辅助加热,转向柱开关模块,多功能方向盘,PTC- 加热,LIN - 空调,LIN - 轮胎压力控制 (high - Variante),雨刮控制,安全气囊,座椅占用识别 (USA),ILM-后,LIN - 安全气囊,防盗装置喇叭,内部监控,LIN - 防盗报警装置,CAN - Komfort,Audi A6数据

43、总线系统 LIN-Bus数据总线,CAN - Antrieb CAN - Komfort,Subbussysteme,子总线系统,特征 最大数据传输率：500 kBd（自适应灯光系统） 没有定义传输标准 不同的数据协议和信号形式 通过主控制器的自诊断来完成诊断,Audi A6数据总线系统 子总线系统,数据总线系统 LIN总线,局域互联网（LIN),数据总线系统 LIN总线,主-从控制器原理 LIN总线数据传输速率为19.2kBaud LIN驱动器对地接通，总线显性电平 每个LIN控制单元在总线上可以设置显性电平 对正极或负极短路，LIN总线不再工作,LIN 控制器（Master） 空调操作显示

44、单元,LIN 执行器1（Slave） 前风窗加热,LIN 执行器2（Slave） 新鲜空气鼓风机 实际转速值,转速值=150l/m,鼓风机转速询问,执行器和控制器间数据传输,数据总线系统 LIN总线,LIN 控制器（Master） 空调操作显示单元,LIN 执行器1（Slave） 前风窗加热,LIN 执行器2（Slave） 新鲜空气鼓风机将转速提升至200l/m,转速值=200l/m,设置鼓风机转速,执行器和控制器间数据传输,数据总线系统 LIN总线,Linbus Linbus是内部网络的缩写。所谓汽车中的内部网络是指所有的控制单元都在一个总成内（如空调等），并且有主控制器和子控制器之分，整个

45、总成内（主控制器和子控制器，子控制器和子控制器）信息都由Linbus相连，然后由主控制器通过Canbus与外界相连。Linbus是CANBUS的子网, 但它只有一根数据线，线截面积为0.35mm2,并且没有屏蔽措施。Linbus系统规定一个主控制单元最多可以连接16个子控制单元。,报文头,应答,数据总线系统 LIN总线,LIN总线信号,十一、数据总线系统 MOST总线,数据总线系统 MOST总线,同步数据 （36 - 60）字节 （音频，视频）,异步数据 （0 - 24） 字节 （数据包）,分界线：（同步和异步信息分界线）,控制数据 （2 字节）,64字节 MOST - 数据帧,60 字节 信

46、息数据,MOST总线数据传输速率 源数据： 60 Bytes/Frame x 8 Bit/Byte x 44100 Frames/sec. = 21,2 Mbit/s,控制数据，如放大器,非时基数据，如电子邮件,时基数据，如声音、图象,数据总线系统 MOST总线,出口 光纤导线,入口 光纤导线,MOST系统 控制单元,控制单元电源模块,控制单元ECU,MOST收发器,发送光电二极管 接收光电二极管,CAN 网络概貌,动力CAN总线,J623 发动机控制单元 J533 网关 J492 四轮驱动控制单元 J217 自动变速箱控制单元 J104 ABS控制单元 J234 气囊控制单元 J500 助力

47、转向控制单元 J587 换挡杆传感器控制单元 J745 大灯控制单元 G85 转向角度传感器 J527 转向柱控制单元,组合仪表指示灯,占空比 在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。 例如：脉冲宽度1s，信号周期4s的脉冲序列占空比为0.25。,设计与功能,尾灯由车载电源控制单元进行供电，LED（发光二级管）灯的供电电压是脉宽调制信号,尾灯总成,尾灯分为两组LED灯：制动灯组和转向灯组。外圈供电电压约为电源电压的15%，内圈供电电压约为电源电压的10%,制动灯,内圈LED群用于制动灯，制动时供电电压为100% 如果尾灯点亮并且施加制动，车载电源控制单元J519会将制动灯的供电电压由10%提高到100%,转向灯,外圈LED灯用于转向灯，频率为1.25HZ，可以分为明和暗两个阶段 当尾灯点亮，同时需要开转向灯时，供电电压通过脉宽调治信号提供，最大有效电压为电瓶电压,指示灯光,迈腾可以提供如下的指示灯功能： 遇险警报灯 撞车警报灯 紧急停车警报灯 转向指示灯 变道闪光灯 中控锁闪光灯 防盗警报灯,大灯自动控制,黄昏功能,如果将大灯开关E1设定在“自动档”，雨量和光强传感器会自动检测外界光强信号。例如：当车辆经过隧道时，传感器会将信号传递给J519，J519点亮行车灯,大灯自动控制,高速