汽车修理05第10章车载网络系统.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,汽 车 电 子 控 制 技 术,沈阳大学 凌永成,获得帮助：汽车维修论坛,,车载网络系统,10.1,车载网络系统的总线结构,10.1.1,汽车电气系统网络化技术的发展历程,与其他控制现场相比，汽车内温度变化范围大,(-45,到,100),，电磁干扰和其他电子噪声强，环境恶劣，使得网络在车内的运行可靠性显得尤为重要。,这不但体现在网络结构自身的容错能力和抗干扰能力上，而且也体现在信号的编码方式和传输方式上。,为此，汽车用网络无一例外地都采用了同步串行传输方式，数据信号多采用,PWM,和,NRZ,编,码，通常位速率高于,100kb/s,采用,NRZ,编码方式，位速率低于,100kb/s,采用,PWM,编码方式。,众多国际知名汽车公司早在,20,世纪,80,年代就积极致力于汽车网络技术的研究及应用。,早期的汽车网络只不过是两个处理器之间的,UART,连接。,这种串行连接使两个控制器之间能容易地共享信息，但这样的网络却无法简单地增加节点。,北美汽车制造商和汽车工程师协会,(SAE),开发了,J1850,，这是一个汽车网络的专用协议。,J1850,很快就成了车内联网的标准，并取,代了,UART,串行通信。,通用汽车公司和克莱斯勒汽车公司使用,10.4kb/s,可变脉宽协议的相似版本，在单根线的总线上通信。,福特汽车公司采用速率更高的,41.6kb/s PWM,型，在,2,条线的差分总线上通信。,欧洲的汽车制造商支持控制器局域网络,(Controller Area Network,，,CAN),。,CAN,最早是德国博世公司开发的，是一种最高数据速率可达到,1Mb/s,的实时控制总线。,与,J1850,一样，,CAN,也是采用载波传感、多路存取,/,碰撞分辨的仲裁协议。,当多个节点同时发送数据时，优先级低的节点重新再发，优先级最高的信息则继续传送至其目的地。,其他的标准还有德国大众的,ABUS,、,ISO,的,VAN,、马自达的,PALMNET,等。,汽车工程师协会,(SAE),定义了三类车辆数据连接网络：,A,类 允许节点间的同一总线进行多路信号的发送或接收，适用于低数据率汽车车身布线。,B,类 这是数据在节点间传输的多主总线系统，可取消多余的系统组件。当需要将许多功能集成在一个模块时，最适于利用,B,类连接方式。,C,类 与,B,类的定义相同，但面向高数据率信号传输时，典型用途是发动机控制、,ABS,控制等实时控制系统。,目前，,J1850,实际上已作为美国的国家标准，为福特和通用两大汽车公司所采用，而,CAN,在欧洲得到了广泛的认可和支持。,汽车总线技术在国外已成功地运用到一些名牌高档汽车上，如奔驰、宝马、保时捷、劳斯,-,莱斯、美洲豹等。,一些公司也对汽车总线传输制定了进一步的标准，如美国的,SAEJ1708,、,J1787,、,J1792,及最新的,J1939,，各大公司还在不断地推出新的总线形式及相关标准。,10.1.2 CAN,总线,在早期，,CAN,总线要求与之相连的每个端口都要有独立的通信处理能力，这在汽车电气系统一直很难办到。,进入,20,世纪,90,年代，由于集成电路技术和电子器件制造技术的迅速发展，用廉价的单片机实现总线的接口电路，使得采用总线技术布线的价格逐渐降低，,CAN,也逐渐进入了实用化阶段。,当前各种针对汽车总线的专用接口芯片不断出现，如飞利浦半导体公司根据,CAN,规范已开发出,P8XC590,系列微控制系统，,SGM,托马,森公司也开发出一种以,ST9,单片机为基础的传输率为,41.6kb/s,的总线系统等。,CAN,总线采用双线串行通信方式，具有优先权和仲裁功能，多个控制模块通过,CAN,接口挂到总线上，其典型的接口如,图,10.1,所示。,不同的电子系统各自形成总线段，各总线段之间通过网关进行连接，最终形成汽车的网络，其典型的接口如,图,10.2,所示。,10.1.3,汽车动力与传动系统的总线结构,汽车的动力和传动系统主要包括,EFI,控制器、,ABS/ASR,控制器、,SAB,控制器、,ATM,控制器、组合仪表板等，所控制的对象是与汽车行,获得帮助：汽车维修论坛,,kb/s,。,此类总线目前已逐渐为,LIN,总线所取代，只是作为各,LIN,次级总线的连接总线使用。,为了降低汽车总线接口的成本，汽车制造商又开发出了局部互联网络,(Local Interconnect Network),，即,LIN,。,LIN,的传输速率较,CAN,总线慢，是一种成,本较低的串行通信总线，设计用于汽车车身的分布式电子单元之间的连接。,车身电子系统大量采用电子技术，其目的是提高驾驶时的舒适程度并能为驾驶员提供车况信息。,这些系统包括仪表板管理、空调系统、座椅位置调节、自动天窗、车门控制装置等。,这些应用系统通常是以低数据率进行数据传输的，但要求有大电流驱动模块来驱动相关的电动机和执行机构。,这也涉及采用有效的封装形式，使电子设备利于散热。,根据车内设备分布情况组成一个个独立的,LIN,分总线，作为,CAN,的次级总线用于汽车中，然后通过与,CAN,总线的接口接入汽车网络。,其接口成本较,CAN,低，能够作为汽车现有的总线传输协议的补充。,这种开放式标准属于,A,类通信标准。其特点包括：,(1),基于改进的,ISO 9141,的低成本单线结构；,(2),传输速率为,20kb/s,，属于,A,类总线标准；,(3),一主,/,多从的体系结构，无须仲裁机构；,(4),增加接点时无须对现有接点的软硬件做出较多的改动。,为此，在原有容错式总线的基础上，用,LIN,总线标准给出一种汽车车身系统的总线网络结构，如,图,10.4,所示。,其特点是先通过,LIN,总线将各控制单元和设备连接起来，再连接至,CAN-B,总线上，进一步降低了系统的接口成本。,10.1.5,汽车通信和多媒体总线结构,针对多媒体数字化技术的日益普及，世界范围内的汽车制造商已就光纤数据总线技术在汽车上的应用进行了长期的研究，以满足汽车对多媒体数字化技术应用方面的需求。,为此，各大欧洲著名汽车制造商制定了称为,MOST(Media,Oriented Systems Transport),的数字数据总线标准，采用塑料光纤实现,24Mb/s,的传输速率；,而美日方面的,1394TA,则致力于开发一种称为,1394b,的汽车多媒体总线标准。,德州仪器公司,(TI),率先推出了业界第一套车用,1394b,总线解决方案。,1394b,以,IEEE 1394-1995,和,1394a,为基础，目的是在新型应用中普及多媒体标准规格，用来支持车内多媒体娱乐的应用，如后座娱乐和其他完整的音视频解决方案。,通过一个外部接入的,1394,客户便利端口，,乘客可将其最新的便携式电子终端直接插到汽车上，从而享受到娱乐或其他服务；,将有助于沟通汽车和消费类电子产品之间的隔阂。,1394b,与,IEEE 1394-1995,相比，在带宽、传输速度、距离、成本和效率等都有了大幅度提高。,1394b,的主要内容如下：,(1),传输速率为,800Mb/s,到,1.6Gb/s,。使用塑料光纤时，其底层速率可能提高到,32,Gb/s,。,(2),采用,CAT-5UTP5(,五类非屏蔽双绞线,),布线时，可在传输速率保证在,100Mb/s,的前提下，,将传输距离延长到,100m,以上。使用玻璃光纤时，可在,3.2Gb/s,的前提下延长至,50m,。,(3),支持,1394b,的,IC,门电路数量也提高到原标准的,2,倍，即,20 000,到,25 000,个。,(4)1394b,共分为,beta,和,bilingua1,两种模式。,bilingua1,模式具有与支持,1394a,及,1394-1995,设备的下行兼容的特点。,(5),用户可自由增减设备，不必关机，也不会影响整个总线的通信，即支持热插拔技术。,车用的,IDB-1394,技术可在,10m,塑料光纤,(POF),或非屏蔽双绞五类线,(UTP5),上以,100Mb/s,的速率支持,1394b,协议。,IDB-1394,规范定义了汽车级物理层，包括电缆和连接器，供电方式及所有,1394,设备能与嵌入式汽车,IDB-1394,设备互操作所必须的高层协议；,是,IEEE 1394-1395,、,1394a-2000,和,1394b,标准的补充，连接,CD,或,DVD,播放机、游戏机和计算机等，能适应这些设备的高速率要求。,IDB-1394,其结构如,图,10.5,所示。,10.1.6,车载网络系统的优点,将网络技术应用于现代汽车内部各电子系统间的连接和通信，在汽车内部形成通信网络是近年来汽车界的研发趋势。,而针对汽车用各种总线标准的制定也取得了较大的进展，它有利于各种新型电气产品在汽车上的应用，大大提高汽车的性能，提高车用设备的标准化程度，缩短新车型的研发周期。,网络化汽车的优点是：,采用网络式结构，只需一根通信电缆连接，减少了线束连接，减轻车体质量；,无须配电柜，部件数量减少，可靠性能提高；,可实现实时诊断、测试和报警，实现集中显示、历史查询和自诊断等功能，使汽车具有准黑匣子功能；,电气信号传递性质发生了变化，由功率型转变为“逻辑”型；,系统的扩展性强等。,10.2 CAN,与车载网络系统,据有关统计资料介绍，传统的汽车线束长约,1610m,，导线连接点近,300,个，线束总质量约为,35kg,，成本超过,1000,美元；,且走线复杂，占用较大的车内空间，制约了汽车向电子化、智能化方向的发展。,改用,CAN,后，连线可缩短,200m,到,1000m,，质量减轻,9 kg,到,17 kg,，布线简化，可靠性和实时性显著提高。,因此，近年来投放市场的,CAN,控制器中，,80,以上都用来组建车内网络系统。,10.2.1,应用现状,早在,1992,年，,Mercedes-Benz,公司就将,CAN,用于客车的发动机管理系统，并用于传递驾驶信息。,随着,Volvo,、,Saab,、,Audi,、,Volkswagen,、,Fiat,、,BMW,和,Renault,等汽车制造商纷纷效仿，,CAN,逐步被欧洲接纳为汽车行业标准，并延伸到工业控制、航空航天、医疗器械、娱乐设备、楼宇自动化等领域。,目前，欧洲绝大多数新款客车的动力传动系统和车身电子系统部分别参照,ISO 11898,和,ISO 1l519-2,来进行设计。,基于,CAN,的故障诊断系统也在大力推进，其协议草案,ISO/DIS l5765,有望很快转为正式标准，届时,CAN,的车用规模将更加可观。,在欧洲制造商的带动下，,CAN,也逐渐得到其他地区的认同。,如过去在美国，车载网络标准在,Daimler-Chrysler,、,Ford,和,GM,三大汽车公司中各成体系，协议标准主要是汽车工程师协会,(SAE),的,J1850,和,J1922,。,但这些标准对网络各层协议的规定及工作性能与,CAN,相差甚远，很难被欧洲接受。,因此，美国三大汽车公司已全部转向,CAN,，,SAE,也新颁布了,J1939,、,J2411,、,J2284,和,J2480,等一系列基于,CAN,的车用通信协议标准。,亚洲地区因受美国的影响，日本的,NEC,、三菱和东芝等公司，已迅速发展成为,CAN,芯片的主要供应商，,Toyota,等汽车制造商甚至已开始用,CAN,替换原有的总线系统。,Motorola,、,A1pine,和住友等美国与日本的大企业还强强联手，开发出用于车内信息娱乐设备网的通信协议,IDB-,C(Intelligent,transportation systems Data Bus-CAN),，并由,SAE,形成标准,J2366,，使,CAN,成为目前惟一能够覆盖全车应用领域的总线系统。,表,10-1,就是,CAN,针对不同车用目的衍生出来的协议标准。,10.2.2,发展趋势,下一代的高档乘用车，由于车载电子装置的迅速增多，,CAN,总线的应用将会使整车控制系统形成“局部成网、区域互联”的格局，如,图,10.6,所示。,车载电子装置按照通信的数据类型和性能需求被划归为四类：,1.,信息娱乐系统,音响、图像媒体数据流传输速率一般都在,2Mb/s,以上，超出了,CAN,的带宽范围。,因此，必须采用专门的多媒体总线。,IDB-C,只适用于媒体数据较少、品质要求不高的低端场合。,CAN,还要经历一段时期的发展，才能用于高端场合。,2.,动力传动系统,对车辆行驶状况进行控制，要求实时性高。,可以按照,ISO 11898,、,J1939,及,J2284,组建高速,CAN,，实时采集所有传感器的输出信号。,然后，将采集到的数据打包，定期通过,CAN,广播出去，各节点可从中滤取自己所需的信息。,这一策略，能最佳地利用总线的带宽资源，使每次通话尽可能多地吞吐数据，以尽量短的广播周期，达到动态实时控制的要求。,3.,车身电子系统,车身电子系统所需控制的节点数目多，且布置分散，底层设备又往往是低速电动机和开关型器件，对实时性要求不高。,可以按照,ISO11519-2,、,J1939,及,J2284,组建低速容错,CAN,，这可以增加信息传输的距离，改善系统的抗干扰特性，并降低硬件成本。,将车身电子系统和动力传动系统分开，还能进一步提高动力传动系统运行的可靠性。,4.,故障诊断系统,目前，车载电子控制系统的故障诊断功能还比较简单，今后的,ECU,在线诊断系统将具备复杂的诊断功能，更加简化的链接回路，同时提高信息传送的品质。,顺应这一发展潮流，传统的诊断系统正在高速,CAN,的物理层上实现。,已形成的通信协议有,ISO/DIS 15765,和,J2480,等。经过试用，它们最终也将成为汽车行业的通信标准。,上述四个部分通过,CAN,构成子网，各子网之间以网关互连，网关既是共享信息的中转枢,纽，又是网络整体的管理核心，它所引发的技术问题将直接决定汽车内联网的可行性。,因为,CAN,的各种衍生标准，除在物理层有高、低速及相关电气特性之间的差别外，其余协议内容大同小异，所以整车,CAN,涉及的网关技术相对而言要简单一些。,由于车上的仪表板原本就是汇总和显示各种车辆信息的中心，只要增加高、低速,CAN,的驱动转换功能，就可以起到网关的作用，成为车辆的控制中心。,10.2.3,目前存在的问题,基于,CAN,的汽车内联网体现了车用多路总线的发展趋势，只是目前还存在一些问题，阻,碍了它的全面、迅速推广。,首先，,CAN,的技术规范还存在一些缺陷，最突出的一点是无法为实时和非实时性数据动态配置优先权。,由于现代车用通信基本上采用的是网络事件触发方式，其仲裁是根据预定的标识符来进行的，较为优先的消息一旦送出就不受干扰，所以常会出现以下两种情形：,(1),某参数从全局来看实时性较低，一开始分配到的优先权就不高。,但控制策略对各参数的要求并不是一成不变的，如果急需这个参数的时候，别的节点恰好送出一个优先权较高的信息，,CAN,死板的仲,裁机制，就会拒绝传递这个参数。,(2),就算分配给这个参数的优先权最高，但节点着手发送它的时候，却发现前一个非实时性数据还没有传完，于是必须等到下一次总线空闲时才能通信，实际上这个参数还是被搁置了起来。,新颁布的,ISO/DIS 11898-4,是,TTCAN(Time,Triggered Communication Protocol for CAN),的国际标准草案。,在系统层面上，,ISO/DIS 11898-4,引进了一个高精度的全局网络时间，并据此定出基本循环，使所有信息在每一循环中都能分配到时间窗，周期发送指示时刻的参考信息，系统就可,以按照时间窗依次发布各个信息。,TTCAN,最大的优点是在特定的“仲裁”时间窗中，也能处理事件触发协议，允许产生正常仲裁的时间窗自行发送信息，这就能兼顾到各类信息的实时性。,针对后者，有人提出了“入侵型,CSMA/CD”,协议，使,CAN,能中断一个非实时数据的传输进程，转去收发另一个实时数据。,目前，这些措施还有待通过实际应用的检验。,此外，还有两个因素制约着,CAN,在汽车中的应用：,(1)CAN,是多主总线，每个节点都能自主建立通信。,节点较多的,CAN,一旦用于实时控制，目前只能以事件触发方式工作的,CAN,控制器，根本无法应付“暴风骤雨”式的中断请求。,(2),汽车内联网所涉及的节点种类繁多、通信任务繁忙。,以现阶段,CAN,控制器的处理能力，需要大容量的存储器来缓存和保留信息。,仅此一项，就会使汽车内联网的硬件成本大幅度增加。,目前，汽车内联网还停留在概念阶段，单个子网也无法全部采用,CAN,。,解决的办法，一是把网域划得小一些，节点少一些，,CAN,实现起来就容易得多。,如,图,10.7,中,A,所示，是用,CAN,解决车门区域局部控制的一个实例，节点只有,4,个。,二是采用低端网络，把底层的,ECU,先组织管理起来，再在上层用,CAN,构筑主干网。,就像,图,10.6,中的车身电子系统那样，,CAN,上接的并不是现场设备，而是经过低端网络模块化后的子系统。,一个模块只相当于一个节点，使得,CAN,的结构和分担的任务都得以简化。,目前，在车身电子系统中，最经济实用的,低端网络是,LIN(Local,Interconnect Network),，它也是由一些知名汽车制造商和半导体公司联合推出的开放式协议。,LIN,主要用在速率不高的串行通信场合，极有可能成为这一领域的行业标准。,图,10.7,中,B,就是车门模块中,CAN,与,LIN,结合使用的实例。,10.2.4,节点示例,设计,CAN,底层节点离不开与,CAN,协议相关的专用芯片，主要可分为以下几类：,1.,收发器,用于将,TTL,信号转换为驱动,CAN,所需的差分电压信号，高速,CAN,一般采用,Philips,公司的,PCA82C250,，低速容错,CAN,可以使用美国著名的,Motorola,公司生产的,MC33388,。,2.CAN,的独立控制器,仅集成有,CAN,模块的控制芯片，如,Philips,的,SJAl000,，它全部的处理器资源均用于实现,CAN,协议所规定的功能。,3.CAN,的微控制器,嵌有,CAN,协议控制模块，并能用于其他工控目的的通用微控制器，如,ST,的,ST7/9,与美国,Motorola,的,MC68HC908AZ,系列等。,一般地，“,CAN,微控制器收发器”或“通用微控制器,CAN,独立控制器收发器”这样的组合，配上相应的外围电路就构成节点。,它们既能承担一定的测控任务，又能收发处理协议信息，经导线连接就形成所谓的“控制器网络”。,一个车门节点完整的例子如,图,10.8,所示，其,CAN,微控制器采用的是,ST725,系列的,8,位单片机。,由于控制器的功能很强，所以在一个节点中集成了多个执行器的驱动电路，用来控制驱动后视镜、车窗玻璃升降器、门锁和除霜器等。,控制车身电子系统的,CAN,大多使用,8,位控制器，动力传动和信息娱乐等高端领域则采用,16,位甚至,32,位的控制器。,网关也是一种节点，只不过同时属于遵循不同协议规范的多个网段。,汽车内联网主要有两种网关，一种是在高、低速,CAN,之间的网关，另一种是,CAN,和,LIN,之间的网关。,前者如,图,10.9,所示，主要由一片嵌有两个,CAN,模块的微控制器和两类收发器构成。,该车门控制网关采用的是,Motorola,公司,HC12,系列的单片机中带两个,MSCAN12,模块的微控制,器，从中还可以看出高、低速,CAN,之间在总线形式上的差异。,至于,CAN-LIN,网关，因为,LIN,是用串口和,LIN,收发器进行通信的，所以用一片嵌有,CAN,模块及,SCI,串口的微控制器和两种收发器便能实现，把,图,10.9,中的“诊断”模块换成,LIN,的收发器就可以了。,10.3,大众车系车载网络系统,大众车系的车载网络系统称为,CAN,总线系统。,该车系具有动力系统,CAN,和舒适系统,CAN,两个局域器控制网络，并且设置了网关，将这两个,CAN,连为一体就形成了车载网络系统。,本节以国内保有量很大的波罗,(POLO),轿车为例介绍大众车系的车载网络系统及其故障诊断方法。,10.3.1,波罗,(POLO),轿车,CAN,总线结构,2002,款波罗,(POLO),轿车设有先进的,CAN,总线。,该车具有动力系统,CAN,和舒适系统,CAN,，并且设置了网关，将这两个,CAN,连为一体形成了车载网络系统。,通过网关，可从一个,CAN,读取所接收的信息、翻译信息，并向另一个,CAN,发送信息。,波罗轿车,CAN,总线的连接形式，如,图,10.10,所示。,10.3.2,车载网络控制单元,J519,1.,作用,车载网络系统控制单元在车载网络系统中,起重要作用。,它承担以前一直由单独的断电器和控制单元所执行的功能。,主要功能如下：,(1),负荷控制；,(2),车内灯控制；,(3),燃油系统供给控制；,(4),后窗刮水器控制；,(5),前窗刮水器控制；,(6),后视镜控制；,(7),后窗加热控制；,(8),后座椅靠背控制；,(9),转向信号灯控制；,(10),报警灯控制；,(11),编码。,2.,负荷控制,在行驶中大量舒适性装备和电热器,(,如座椅加热装置、后窗加热装置外后视镜加热和电子辅助加热装置,),会引起发电动机过载，进而导致蓄电池放电，电路如,图,10.11,所示。,尤其是出现在距离极短的短途行车和冬季行驶时，以及时停时走和装备过多的车辆中。,考虑到短时间用电器的电流需求，车载网络系统控制单元的负荷管理系统定期监控蓄电池，网络系统控制单元将采取措施，以保持行驶能力并确保车辆重新启动能力。,具体措施如,图,10.12,所示。,3.,车内灯控制,车内灯控制电路图如,图,10.13,所示。,如果前部和后部车内灯开关都位于车门触点位置，如,图,10.14,、,图,10.15,所示。,通过车载网络系统控制单元,J519,可以确保在车辆停止而车门未关闭状态下，车内灯,10 min,后自动关闭，这样可以避免蓄电池不必要的放电。,如果解除车辆联锁或拔出点火钥匙，,30s,后车内灯自动接通。,在车辆锁止或打开点火开关后车内灯内即关闭。车内灯在撞车时自动接通。,车内灯控制的另一个作用是：在点火开关关闭约,30min,，自动关闭由手动打开的灯,(,车内灯、前后阅读灯、行李箱照明灯、杂物箱照明灯和化妆镜,),。,该功能同样有利于保持蓄电池电能。,4.,燃油泵供给控制,2002,款波罗中的汽油发动机有一个新的燃油泵供给控制单元。,它是由燃油泵继电器,J17,和燃油供给继电器,J643,并联来代替单个集成防撞燃油关闭装置的燃油泵继电器。,这两个继电器位于车载网络系统控制单元,J519,上的继电器托架上，当驾驶员打开驾驶员侧车门后，车门触点开关,F2(,或集控门锁,F220,的关闭单元,),将信号发送到车载网络系统控制单元。,接着车载网络系统控制单元控制燃油供给继电器,J643,，并使燃油泵,G6,运行大约,2s,。,打开点火开关或启动发动机后，燃油泵,G6,通过燃油泵继电器,J17,由发动机控制单元控制，电路图如,图,10.16,所示。,在车载网络系统控制单元有一个定时开关，它有两个作用：,(1),当驾驶员侧车门短暂开启时，避免燃油泵持续运行；,(2),如果驾驶员侧车门开启超过,30min,，燃油泵重新受控。,5.,后窗刮水器控制,在前风窗玻璃刮水器置于,1,挡或,2,挡或间歇挡的条件下，当在进入倒挡后，后窗刮水器将自动刮水一次，电路如,图,10.17,所示。,6.,前刮水器控制,如果风窗玻璃刮水器已接通间歇挡,(,取决于车速的间歇运行模式或下雨运行模式,),，并且同时发动机盖打开，信号将从发动机盖接触开关,F226,发送至车载网络系统控制单元。,控制单元将阻止刮水器运动，直到发动机盖再次关闭，电路如,图,10.18,所示。,7.,外后视镜和后窗加热控制,为了保持蓄电池电能，外后视镜和后窗加热装置只有在发动机运行时才能接通，接通约,20min,后，加热装置将自动关闭，电路如,图,10.19,所示。,8.,后座椅靠背控制,后排座椅的中间位置带有三点式安全带的车辆具有后座椅靠背监控功能。,如果后排座椅中间位置靠背部分安装不正确，在打开点火开关后，仪表板中的一个指示灯亮起约,20s,，电路如,图,10.20,所示。,9.,信号灯和报警灯控制,车载网络系统控制单元,J519,控制转向灯闪,烁、闪烁报警、防盗报警装置、集控门锁及挂车转向灯闪烁，电路如,图,10.21,所示。,10.,编码,车辆的装备范围和国家标准决定了车载网络系统单元的编码。,编码由厂方进行，如果在售后服务或维修的装备被更改，例如安装可加热式座椅或更换新的控制单元，必须重新编码。,需编码的装备见,表,10-2,。,10.3.3 CAN,总线的附属装置,波罗轿车,CAN,总线的附属装置主要有主熔丝支架、电位分配器、熔丝支架、继电器托,架、耦接装置、组合插头等，其分布如,图,10.22,所示。,1.,主熔丝支架,主熔丝支架位于蓄电池盖上，结构如,图,10.23,所示。,熔丝的数目总是视车辆的装备而定，主熔丝最多容纳,6,根带状熔丝和,10,根插接式熔丝。,通过一根导线实现与蓄电池,(,正极,),的连接，紧靠蓄电池后安装有熔丝，可防止电路过载。,2.,电位分配器,电位分配器位于驾驶员侧仪表板饰件之后，结构如,图,10.24,所示。,通过电位分配，接线柱,30V,电压从蓄电池上的主熔断丝支架分配到各用电器。,3.,熔丝支架,熔丝支架位于仪表板左侧的盖板后，结构如,图,10.25,所示。,电路保护装置中有两种熔丝：一是最大熔断电流为,15A,的微型熔丝；二是熔断电流大于,15A,的小型熔丝。,这样的组合有以下的优点：,(1),同一结构中可以布置更多的熔丝；,(2),可以对更多的电路安装熔丝。熔丝在电路中缩写为“,SB”,。,4.,继电器托架,继电器托架位于驾驶仪表板饰件之后，结构如,图,10.26,所示。,与微型中央电气系统和辅助电器托架的结构方式不同的是，波罗轿车继电器托架与支承继电器的结构连为一体。,5.,耦接装置,耦接装置用于连接车门中的电气部件与车载网络系统。,其功能与特点有：,容易触及；,分隔导线与车门；,故障查询时容易查询。,1)A,柱耦接装置,A,柱耦接装置位于,A,柱的上部车门铰接附近，结构如,图,10.27(a),所示。,耦接装置中有与下列车门内电气部分的插头连接：喇叭、外观视镜、车门关闭单元、报警灯。,2)B,柱耦接装置,B,柱耦接装置位于,B,柱后车门的上部车门铰接附近，结构如,图,10.27(b),所示。,耦接装置中有与下列车门内电气部件的插头连接：喇叭、车门关闭单元。,6.,组合插头,紧凑型组合插头，连接发动机室中的一部分车载网络系统和车内一部分车载网络系统。,它们通过模块内各插头进行连接，与装备或车型系列无关。,车载网络系统插头可以自由脱开，使检测和安装工作更简便。,紧凑型组合插头位于前围左侧，刮水器连杆后。,从发动机室和车内都可以触及，结构如,图,10.28,所示。,紧凑型组合插头分为不同模块。,各个模块采用不同颜色和机械编码的插头进行连接，结构如,图,10.29,所示。,各个模块的功能见,表,10-3,。,本章课程内容结束了，休息一会儿吧！,图,10.1 CAN,模块结构图,图,10.2 CAN,体系结构图,图,10.3,采用,C,类,CAN,总线的汽车动力,与传动系统的总线结构图,图,10.4,采用,LIN,总线的汽车车身系统连接图,图,10.5,汽车多媒体数据总线结构,图,10.6,轿车内联网,(A Car Intranet),图,10.6,轿车内联网,(A Car Intranet),图,10.7 CAN,的使用策略,图,10.7 CAN,的使用策略,图,10.8,节点一例,图,10.9,高、低速,CAN,之间的网关,图,10.9,高、低速,CAN,之间的网关,图,10.10,波罗轿车,CAN,总线的连接形式,图,10.11,车载网络控制单元的负荷控制原理图,A,蓄电池；,C,发电机；,J,发动机控制单元；,J131,可加热式驾驶员座椅控制单元；,J132,可加热式前座乘客座椅控制单元；,J255,空调电子控制系统控制单元；,J301,空调器控制单元；,J519,车载网络系统控制单元；,J533,数据总线诊断接口；,Z1,可加热式后窗；,Z4,可加热式外后视镜，驾驶员侧；,Z5,可加热式外后视镜，前座乘客侧；,Z6,可加热式驾驶员座椅；,Z7,可加热式驾驶员靠背；,Z8,可加热式前座乘客座椅；,Z9,可加热式前座乘客靠背,图,10.12,负荷控制措施,图,10.13,车内灯控制电路图,CAN-A-CAN,驱动装置数据总线；,CAN-K-CAN,驱动模式数据总线；,D,点火开关；,F2,驾驶员侧车门触点开关；,F3,前乘客侧车门触点开关；,F10,左后车门触点开关；,F11,右后车门触点开关；,F220,驾驶员侧集控门锁关闭单元；,F221,前乘客侧集控车门锁关闭单元；,F222,左后集控门锁关闭单元；,F223,右后集控门锁关闭单元；,J519,车载网络系统控制单元；,W,前部车内灯；,W6,杂物箱照明灯；,W13,前乘客侧阅读灯；,Wl4,带照明的化妆镜,(,前乘客侧,),；,Wl8,左行李箱照明灯；,Wl9,驾驶员侧阅读灯；,W20,带照明的化妆镜,(,驾驶员侧,),；,W43,后部车内灯；*,无集控门锁的车辆；*,有集控门锁的车辆,图,10.14,前部车门触点位置,图,10.15,后部车门触点位置,图,10.16,燃油泵控制电路,F2,驾驶员侧车门触点开关；,F220,驾驶员侧集控门锁关闭单元；,G6,燃油泵；,J,发动机控制单元；,J17,燃油泵继电器；,J519,车载网络系统控制单元；,J643,燃油供给继电器；*,无集控门锁的车辆；*,有集控门锁的车辆,图,10.17,后窗刮水器控制电路,F22,间歇运行刮水器开关；,F4,倒车灯开关；,J519,车载网络系统控制单元；,V,刮水器电动机；,V12,后窗刮水器电动机,图,10.18,前刮水器控制电路,F22,间歇运行刮水器开关；,F266,发动机盖接触开关；,J519,车载网络系统控制单元；,V,刮水器电动机,图,10.19,外后视镜和后窗加热控制电路,F230,可加热式后窗按钮；,F231,外后视镜加热按钮；,C,发电机；,J519,车载网络系统控制单元；,Z1,后窗加热器；,Z4,驾驶员侧外后视镜加热器；,Z5,前座乘客侧外后视镜加热器,图,10.20,后座椅靠背控制电路,CAN-K-CAN,舒适模式数据总线；,F316,右后座椅靠背接触开关；,J285,操作面板中带显示的控制单元；,K193,后座靠背连锁装置指示灯；,J519,车载网络系统控制单元,图,10.21,信号灯和报警灯控制电路,CAN-A-CAN,驱动装置数据总线；,CAN-K-CAN,舒适模式数据总线；,F2,转向信号灯开关；,F299,报警灯按钮；,J519,车载网络系统控制单元；,M5,左前转向信号灯；,M6,左后转向信号灯；,M7,右前转向信号灯；,M8,右后转向信号灯；,M18,左侧转向信号灯；,M19,右侧转向信号灯,需编码的装备,后行李箱遥控解锁,可加热式外后视镜,4,车门车型,燃油泵供给控制系统,雨量控制传感器,可加热式前挡风玻璃,车内灯控制装置,带舒适开头的后窗刮水器,大灯清洗装置,可加热式座椅,主动电子负荷管理激活,表,10-2,需编码的装备,图,10.22 CAN,总线的附属装置,图,10.23,主熔丝支架的结构,图,10.24,电位分配器的结构,图,10.25,熔丝支架的结构,图,10.26,继电器托架结构,1,未使用；,2,Mortonic,供电继电器；,3,预热塞继电器；,4,燃油泵继电器,(,柴油发动机,),；,5,登车报警灯继电器；,6,大灯清洗装置继电器；,7,启动锁止继电器；,8,小加热功率继电器；,9,大加热功率继电器；,10,Simos,控制单元供电继电器；,11X,触点过载保护继电器；,12,进油回路继电器；,13,燃油泵继电器,(,汽油发动机,),；,14,电动辅助加热装置的熔丝支架；,15,柴油发动机直接喷射装置继电器,(,a)A,柱,(,b)B,柱,图,10.27,耦接装置的结构,(,a)A,柱,(,b)B,柱,图,10.27,耦接装置的结构,(a),在发动机室中的视图,(b),在车内的视图,图,10.28,组合插头结构,图,10.29,各个控制单元插头的位置分布,模块,用途,模块,用途,A,ABS,、,ESP,H,未占用,B,变速箱、发动机、车身导灯、离合器踏板开关,I,PTC,暖风装置、加速踏板位置传感器、制动踏板开关,C,发动机供电装置,K,发动机、仪表板,D,灯、车速调节装置、,CAN,驱动装置数据总线,L,空调器、水箱风扇控制装置,E,防盗报警装置,M,ABS,、,ESP,F,蓄电池,+30,N,柴油发动机预热装置,G,仪表板,P,灯、车窗清洗装置和刮水器,表,10-3,各个模块的功能,