车载网络系统学习教案

1、会计学1车载车载(ch zi)网络系统网络系统第一页，共89页。码，通常位速率(sl)高于100kb/s采用NRZ编码方式，位速率(sl)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(jsh)的研究及应用。 早期的汽车网络(wnglu)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，并取第1页/共89页第二页，共89页。代了UART串行通信

2、(tng xn)。 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(xin s)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(zn xin)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。第2页/共89页第三页，共89页。 当多个(du )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

3、传送至其目的地。 其他(qt)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(dngy)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。第3页/共89页第四页，共89页。C类 与B类的定义相同，但面向高数据率信号(xnho)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(qch)公司所

4、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(bnch)、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。第4页/共89页第五页，共89页。10.1.2 CAN总线(zn xin) 在早期，CAN总线要求(yoqi)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(xn s)发展，用廉价的单片机实现总

5、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托马第5页/共89页第六页，共89页。森公司也开发(kif)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(jyu)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(gz)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

6、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第6页/共89页第七页，共89页。驶直接相关的系统，要求与汽车的转速同步，将这些控制器连接到CAN总线(zn xin)上，采用C类高速的CAN总线(zn xin)，传输的速率达到500kb/s，易于连续和高速地传输数据，实现高速的实时控制。 其结构(jigu)如图10.3所示。10.1.4 汽车车身(ch shn)系统的总线结构 早期的汽车车身电子控制系统采用低速的B类总线，主要用于包括蓄电池、仪表盘的控制，通常用基于J1850标准的总线连接

7、。 CAN总线也可用于车身系统的连接，但采用的是一种容错式总线，即总线内置容错功第7页/共89页第八页，共89页。能，当两条总线中有一条(y tio)出现短接至搭铁或开路时，网络可以切换至一线方式继续工作。 规范要求从两线切换至一线期间不能丢失数据位，为此其物理层芯片比动力(dngl)与传动系统更复杂，运行在较低的速率下，通常采用的传输速率为125 kb/s。 此类总线目前已逐渐为LIN总线所取代(qdi)，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

8、较CAN总线慢，是一种成第8页/共89页第九页，共89页。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(dnyun)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(chngd)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(kn dio)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。第9页/共89页第十页，共89页。 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

9、通过与CAN总线的接口(ji ku)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(chun sh)协议的补充。 这种开放式标准(biozhn)属于A类通信标准(biozhn)。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。第10页/共89页第十一页，共89页。 为此，在原有容错式总线的基础上，用LIN总线标准给出一种(y zhn)汽车车身系统的总线网络结构，如图10.4所示。 其特点(tdin)是先通过LIN

10、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(qch)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第11页/共89页第十二页，共89页。MOST(Media Oriented Systems Transport)的数字数据总线标准，采用(ciyng)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(zn xin

11、)标准。 德州仪器公司(n s)(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，第12页/共89页第十三页，共89页。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(yl)或其他服务； 将有助于沟通(gutng)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(chngbn)和效率等都有了大幅度提高。 13

12、94b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，第13页/共89页第十四页，共89页。将传输距离延长到100m以上。使用(shyng)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(shling)也提高到原标准的2倍，即20 000到25 000个。(4) 1394b共分为(fn wi)beta和bilingua1 两种模式。 bilingua1模式具有与支持1394a及13

13、94-1995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。第14页/共89页第十五页，共89页。 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(bx)的高层协议； 是IEEE 1394-1395、1394a-2000和1394b标准的补充(bchng)，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。

14、 IDB-1394其结构(jigu)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。第15页/共89页第十六页，共89页。 而针对汽车用各种总线标准的制定(zhdng)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(qch)的优点是：采用网络(wnglu)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

15、史查询和自诊断等功能，使汽车具有准黑匣子功能；第16页/共89页第十七页，共89页。电气信号传递性质发生了变化(binhu)，由功率型转变为“逻辑”型；系统(xtng)的扩展性强等。第17页/共89页第十八页，共89页。10.2 CAN与车载(ch zi)网络系统 据有关统计资料介绍，传统的汽车(qch)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(fngxing)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

16、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。第18页/共89页第十九页，共89页。10.2.1 应用(yngyng)现状 早在1992年，Mercedes-Benz公司就将CAN用于客车(kch)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(u zhu)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

17、来进行设计。第19页/共89页第二十页，共89页。 基于CAN的故障诊断系统也在大力推进(tujn)，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(didng)下，CAN也逐渐得到其他地区的认同。 如过去在美国，车载(ch zi)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，第20页/共89页第二十一页，共89页。

18、 SAE也新颁布了J1939、J2411、J2284和J2480等一系列基于(jy)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(zhyo)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(qy)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。第21页/共

19、89页第二十二页，共89页。 表10-1就是CAN针对不同车用目的(md)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(ch zi)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(tng xn)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。第22页/共89页第二十三页，共89页。 因此，必须(bx)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(jngl

20、)一段时期的发展，才能用于高端场合。2. 动力(dngl)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。第23页/共89页第二十四页，共89页。 这一策略，能最佳地利用总线的带宽(di kun)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(ch shn)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(d cn)设备又往往是低速电动机和开关型器件，对实时性

21、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。第24页/共89页第二十五页，共89页。4. 故障诊断系统(xtng) 目前，车载电子控制系统(kn zh x tn)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(o s)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

22、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第25页/共89页第二十六页，共89页。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(qch)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(xinggun)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( zhn)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

23、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，阻第26页/共89页第二十七页，共89页。碍了它的全面(qunmin)、迅速推广。 首先(shuxin)，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(yuxin)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死板的仲第

24、27页/共89页第二十八页，共89页。裁机制，就会拒绝传递这个(zh ge)参数。(2) 就算分配给这个参数的优先权最高，但节点(ji din)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(bnb)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

25、信息，系统就可第28页/共89页第二十九页，共89页。以按照(nzho)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(shjin)窗中，也能处理事件触发协议，允许产生正常仲裁的时间(shjin)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(rqn)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：第29页/共89页第三十页，共89页。(1) CAN是多主总线(zn xin)，每个节点都能自主建立通信。 节点较多的C

26、AN一旦用于实时控制，目前只能以事件触发(chf)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(lin wn)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。第30页/共89页第三十一页，共89页。 解决的办法，一是把网域划得小一些，节点(ji din)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(chmn)区域局部控制的一个实例，节点只有4个。 二是采用

27、低端网络，把底层的ECU先组织(zzh)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，最经济实用的第31页/共89页第三十二页，共89页。低端网络(wnglu)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(zhyo)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(jish)车门模块中C

28、AN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 第32页/共89页第三十三页，共89页。 用于将TTL信号转换为驱动CAN所需的差分电压信号，高速(o s)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(dl)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(zyun)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

29、目的的通用微控制器，如ST的ST7/9与美国Motorola的MC68HC908AZ系列等。第33页/共89页第三十四页，共89页。 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(zh)，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(xngchng)所谓的“控制器网络”。 一个车门节点完整(wnzhng)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。第34

30、页/共89页第三十五页，共89页。 控制车身电子系统的CAN大多使用(shyng)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(xiy)规范的多个网段。 汽车内联网主要有两种网关，一种(y zhn)是在高、低速CAN之间的网关，另一种(y zhn)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模块的微控制第35页/共89页第三十六页，共89页。器，从中还可以看出(kn ch)

31、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(shxin)，把图10.9中的“诊断”模块换成LIN的收发器就可以了。 第36页/共89页第三十七页，共89页。10.3 大众(dzhng)车系车载网络系统 大众(dzhng)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(bngqi)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

32、及其故障诊断方法。10.3.1 波罗(POLO)轿车CAN总线结构第37页/共89页第三十八页，共89页。 2002款波罗(b lu)(POLO)轿车设有先进的CAN总线。 该车具有(jyu)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(xnx)、翻译信息(xnx)，并向另一个CAN发送信息(xnx)。 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J5191. 作用 车载网络系统控制单元在车载网络系统中第38页/共89页第三十九页，共89页。起重要(zhngyo)作用。

33、 它承担以前一直由单独的断电器和控制(kngzh)单元所执行的功能。 主要(zhyo)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；第39页/共89页第四十页，共89页。(7) 后窗加热(ji r)控制；(8) 后座椅靠背(ko bi)控制；(9) 转向(zhunxing)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。第40页

34、/共89页第四十一页，共89页。 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(zhungbi)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(kngzh)单元的负荷管理系统定期监控蓄电池，网络系统控制(kngzh)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(kngzh) 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。第41页/共89页第四十二页，共89页。 通过车载(ch zi)网络系统控制单元J519可以确保在车辆停止而车门未关

35、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(b ch)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(zhung ch)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)。第42页/共89页第四十三页，共89页。 该功能同样有利于保持(boch)蓄电池电能。4. 燃油泵供给(gngj)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(kngzh)单元。 它是由燃油泵继电器J17和燃油供给继电

36、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。第43页/共89页第四十四页，共89页。 接着(ji zhe)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(tnggu)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(y )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

37、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 第44页/共89页第四十五页，共89页。 在前风窗玻璃刮水器置于1挡或2挡或间歇挡的条件(tiojin)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(kngzh) 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(kigun)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 第45页/共89页第

38、四十六页，共89页。 为了保持(boch)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(ko bi)控制 后排座椅的中间位置带有三点式安全带的车辆(chling)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控制转向灯闪第46页/共89页第四十七页，共89页。烁、闪烁报警(bo jng)、防盗报警(bo jng)装置、集控门锁及挂车转向灯闪烁，电

39、路如图10.21所示。 10. 编码(bin m) 车辆的装备范围和国家标准决定了车载网络系统单元(dnyun)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、继电器托第47页/共89页第四十八页，共89页。架、耦接装置、组合(zh)插头等，其分布如图10.22所示。1. 主熔丝支架(zhji) 主熔丝支架(zhji)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

40、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。第48页/共89页第四十九页，共89页。 通过电位分配，接线柱30V电压从蓄电池上的主熔断(rngdun)丝支架分配到各用电器。 3. 熔丝支架(zhji) 熔丝支架位于(wiy)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

41、对更多的电路安装熔丝。熔丝在电路中缩写为“SB”。第49页/共89页第五十页，共89页。4. 继电器托架(tu ji) 继电器托架位于(wiy)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(jigu)方式不同的是，波罗轿车继电器托架与支承继电器的结构(jigu)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；第50页/共89页第五十一页，共89页。故障(gzhng)查询时容易查询。1) A柱耦接装置(zhungzh) A柱耦接装置位于A柱的上部车门(chmn)铰接附近，结构如图10.2

42、7(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。 第51页/共89页第五十二页，共89页。6. 组合(zh)插头 紧凑型组合插头，连接(linji)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(tnggu)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

43、内都可以触及，结构如图10.28所示。第52页/共89页第五十三页，共89页。 紧凑型组合插头分为(fn wi)不同模块。 各个模块采用不同颜色(yns)和机械编码的插头进行连接，结构如图10.29所示。 各个模块(m kui)的功能见表10-3。 本章课程内容结束了，休息一会儿吧！第53页/共89页第五十四页，共89页。图10.1 CAN模块(m kui)结构图 第54页/共89页第五十五页，共89页。图10.2 CAN体系结构图 第55页/共89页第五十六页，共89页。图10.3 采用(ciyng)C类CAN总线的汽车动力与传动系统的总线结构图 第56页/共89页第五十七页，共89页。图1

44、0.4 采用LIN总线(zn xin)的汽车车身系统连接图第57页/共89页第五十八页，共89页。图10.5 汽车(qch)多媒体数据总线结构 第58页/共89页第五十九页，共89页。图10.6 轿车(jioch)内联网(A Car Intranet) 第59页/共89页第六十页，共89页。图10.6 轿车(jioch)内联网(A Car Intranet) 第60页/共89页第六十一页，共89页。图10.7 CAN的使用(shyng)策略 第61页/共89页第六十二页，共89页。图10.7 CAN的使用(shyng)策略 第62页/共89页第六十三页，共89页。图10.8 节点(ji din

45、)一例第63页/共89页第六十四页，共89页。图10.9 高、低速(d s)CAN之间的网关 第64页/共89页第六十五页，共89页。图10.9 高、低速(d s)CAN之间的网关 第65页/共89页第六十六页，共89页。图10.10 波罗轿车CAN总线(zn xin)的连接形式 第66页/共89页第六十七页，共89页。 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(kn dio)电子控制系统控制单元；J301空调(kn dio)器控制单元；J519车载网络系统控制单元

46、；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第67页/共89页第六十八页，共89页。图10.12 负荷(fh)控制措施 第68页/共89页第六十九页，共89页。 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(chmn)触点开关；F3前乘客侧车门(chmn)触点开关；F10左后车门(chmn)触点开关；F11右后车门(chmn)触点开关；F220驾

47、驶员侧集控门锁关闭单元；F221前乘客侧集控车门(chmn)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 第69页/共89页第七十页，共89页。图10.14 前部车门(chmn)触点位置 第70页/共89页第七十一页，共89页。图10.15 后部车门(chmn)触点位置 第71页/共89页第七十二页，共89页。图10.16 燃油泵控制电路F2驾驶员侧车门触点(ch din)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 第72页/共89页第七