汽车电控技术讲座

1、欢迎光临汽车车载网络汽车车载网络检修技术大讲堂检修技术大讲堂 中国汽车行业维修协会中国汽车行业维修协会郑州市机动车修配行业协会郑州市机动车修配行业协会2 尊敬的各位尊敬的各位领导，亲爱的玩领导，亲爱的玩转四个车轮的同转四个车轮的同行们，大家上午行们，大家上午好！好！ 3研究讨论研究讨论研研 究究 讨讨 论论 首先提出两个问题，与大家首先提出两个问题，与大家一起进行研究讨论一起进行研究讨论: 一、一、现代汽车电路的保险片现代汽车电路的保险片(熔断器熔断器)是多了，还是少了？是多了，还是少了？ 二、二、汽车发动机怠速至高不汽车发动机怠速至高不下，修不好，你是否有高招？下，修不好，你是否有高招？10

2、 一、现代汽车电一、现代汽车电路的保险片路的保险片( (熔断器熔断器) )是多了，还是少了？是多了，还是少了？ 进入进入 21 21 世纪的电子信世纪的电子信息时代，随着汽车工业的迅息时代，随着汽车工业的迅速发展，汽车车型、结构、速发展，汽车车型、结构、性能不断地变化，新的结构性能不断地变化，新的结构和装置不断涌现，汽车电器和装置不断涌现，汽车电器设备越来越多。为了保护这设备越来越多。为了保护这些电气设备，电路中的保险些电气设备，电路中的保险片（熔断器）是多了，还是片（熔断器）是多了，还是少了呢少了呢？ 保险片保险片（熔断器）（熔断器）1112 为了说明为了说明这个问题，这个问题，我们先来介我

3、们先来介绍采用常规绍采用常规电路的汽车电路的汽车前车灯电路前车灯电路（见图（见图1-11-1所所示）示） 13图图1-1 采用常规电路的汽车前车灯电路采用常规电路的汽车前车灯电路 14 采用常规电路的汽车前车灯电路存在的弊端采用常规电路的汽车前车灯电路存在的弊端1.1.电路中的保险片多电路中的保险片多2.2.所用电线多所用电线多3.3.线路插接器多线路插接器多4 4. .控制继电器多控制继电器多5 5. .控制精度差控制精度差6 6. .开关电流大开关电流大7 7. .信息不共享信息不共享8.8.增减功能不便捷增减功能不便捷结论：结论：常规常规的汽车电路制约的汽车电路制约了汽车工业的发展了汽车

4、工业的发展15 这是因为汽车电路这是因为汽车电路是汽车各部件的衔接与是汽车各部件的衔接与支撑，其电路图是设计支撑，其电路图是设计和维修汽车的工具。然和维修汽车的工具。然而，常规的汽车电路却而，常规的汽车电路却如牛负重，苦不堪言。如牛负重，苦不堪言。由于电路的负重与滞后，由于电路的负重与滞后，所以就制约了汽车工业所以就制约了汽车工业的发展。的发展。16 由此可见，汽车由此可见，汽车电路的改进势在必行。电路的改进势在必行。为此，本人从为此，本人从 90 90 年年代就呼吁汽车电路的改代就呼吁汽车电路的改革，曾在汽车行业一等革，曾在汽车行业一等期刊国家中文核心期刊期刊国家中文核心期刊“汽车技术汽车技

5、术”杂志上指杂志上指出出“汽车呼唤电路改进汽车呼唤电路改进设计设计” ，后来网络电，后来网络电路在汽车上便从局部采路在汽车上便从局部采用走向全车普及。用走向全车普及。17 我们再来介我们再来介绍采用绍采用 CAN CAN 总总线的汽车前车灯线的汽车前车灯电路（如图电路（如图1-21-2所示）所示） 18 图图1-2 采用采用 CAN 总线的汽车前车灯电路总线的汽车前车灯电路 19采用采用 CAN 总线的汽车前车灯电路具有以下优总线的汽车前车灯电路具有以下优点点1.1.电路中的保险片少电路中的保险片少2.2.所用电线所用电线少少3.3.线路插接器线路插接器少少4 4. .控制继电器无控制继电器无

6、5 5. .控制精度高控制精度高6 6. .开关电流小开关电流小7 7. .信息可共享信息可共享8.8.增减功能便捷增减功能便捷结论：网络控制的汽车电路加结论：网络控制的汽车电路加速了汽车工业的发展速了汽车工业的发展20想一想？想一想？1.1.图图1-11-1与图与图1-21-2中各个中各个开关控制的电源有何区开关控制的电源有何区别？别？2.2.图图1-21-2中三个控制单中三个控制单元各起什么作用？元各起什么作用？3.3.图图1-21-2中各灯光为何中各灯光为何不设保险（熔断器）？不设保险（熔断器）？4.4.图图1-21-2中前大灯为何中前大灯为何不设继电器？不设继电器？ 由此可见，现代汽车

7、由此可见，现代汽车的熔断器是少了。而且，的熔断器是少了。而且，继电器、插接器的数量都继电器、插接器的数量都减少了，各种开关承受的减少了，各种开关承受的电流都减小了，从而使电电流都减小了，从而使电源配置得到优化，控制精源配置得到优化，控制精度大大提高，电路更为简度大大提高，电路更为简化，增减功能更为便捷，化，增减功能更为便捷，汽车更新换代速度更快汽车更新换代速度更快。 21 二、二、汽车发动汽车发动机怠速至高不下，机怠速至高不下，修不好，你是否有修不好，你是否有高招？高招？ 在此，以上海在此，以上海大众途安轿车为例大众途安轿车为例进行介绍。进行介绍。途安途安 22发动机怠速高修不好，给你支个招发

8、动机怠速高修不好，给你支个招 故障现象故障现象 一辆装有一辆装有 CGZ 发发动机的动机的 2010 款上海大款上海大众途安轿车，行驶里程众途安轿车，行驶里程 190 000km ， 不断出现不断出现 960rmin 高怠速高怠速 。只。只有在发动机熄火再次启有在发动机熄火再次启动时，怠速才正常，但动时，怠速才正常，但过了一会儿，怠速又升过了一会儿，怠速又升高。一连跑了几个汽修高。一连跑了几个汽修厂厂都没修好都没修好。 23这是为啥这是为啥 ? ?发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招 故障检测故障检测 首先连接解码器进行故障检首先连接解码器进行故障检测，结果是测，结果是

9、没有故障码没有故障码。接着。接着检查了导致怠速升高的各种部检查了导致怠速升高的各种部件，如发动机温度、节气门开件，如发动机温度、节气门开度、进气管密封、活性炭罐电度、进气管密封、活性炭罐电磁阀和曲轴箱管路等都毫无结磁阀和曲轴箱管路等都毫无结果的情况下，只能试探性地换果的情况下，只能试探性地换了进气压力传感器、氧传感器、了进气压力传感器、氧传感器、冷却液温度传感器、发动机控冷却液温度传感器、发动机控制单元和车载电网控制单元，制单元和车载电网控制单元，但但都无法消除故障都无法消除故障 。 检查替换检查替换 24发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招 故障检测故障检测 再从再从

10、车载网络车载网络电源电源系统管理方面着手，用系统管理方面着手，用万用表检查了蓄电池万用表检查了蓄电池电电压压和带负载发电机输出和带负载发电机输出电压电压，也没有探测到任，也没有探测到任何问题。应该说对这辆何问题。应该说对这辆车的高怠速故障排除工车的高怠速故障排除工作用足了功夫，却始终作用足了功夫，却始终没有找到合适的没有找到合适的切入点切入点。 不知从不知从何入手？何入手？25发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招数据块数据块阅读阅读 故障分析故障分析 通过以上情况分析可见，车上应该通过以上情况分析可见，车上应该还有我们目前尚未掌握的使怠速升高的还有我们目前尚未掌握的使怠

11、速升高的原因，或者存在着我们的思路或检查方原因，或者存在着我们的思路或检查方法不到位的地方。咨询德国大众专家后，法不到位的地方。咨询德国大众专家后，再次连接诊断仪，对全车电器进行检测。再次连接诊断仪，对全车电器进行检测。先检测电源系统，就从发电机开始，当先检测电源系统，就从发电机开始，当启动着车后，启动着车后，VAS5052 诊断仪进入数诊断仪进入数据块阅读，在据块阅读，在 01- 08- 03 组的组的 4 区中，区中，只见发电机负荷在怠速不带负载的情况只见发电机负荷在怠速不带负载的情况下就已经达到下就已经达到 80.4 的负荷状态，也的负荷状态，也就是说，此时的发电机给发动机带来了就是说，

12、此时的发电机给发动机带来了极大的电气工作负荷极大的电气工作负荷。 26发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招 故障分析故障分析 更奇怪的是随着发动更奇怪的是随着发动机转速的升高，显示发电机转速的升高，显示发电机负荷的机负荷的 80.4 丝毫没有丝毫没有变化变化，这种现象极不正常。，这种现象极不正常。因此，怀疑发电机到发动因此，怀疑发电机到发动机控制单元之间机控制单元之间信号线信号线有有断路断路 (见图见图 1-3) ，结果用，结果用万用表测量其阻值，果然万用表测量其阻值，果然为为 ，可见怀疑是正确的。，可见怀疑是正确的。万用表测万用表测量量27 发动机怠速高修不好，给你支

13、个招发动机怠速高修不好，给你支个招图图 1-3 1-3 途安轿车发电机及发动机电路简图途安轿车发电机及发动机电路简图28 发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招 识别大众汽车网络电路识别大众汽车网络电路的方法的方法1.1.认识图中的标注认识图中的标注30常电常电 15点火开关电点火开关电双向箭头线双向箭头线网线网线 WD网电（经网络控制单网电（经网络控制单元安检后的可信电源）元安检后的可信电源）DFM DFM 发电机磁场脉宽调制发电机磁场脉宽调制信号信号（发电机负荷大小信息）（发电机负荷大小信息）虚线虚线临时试验线临时试验线 29 发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速

14、高修不好，给你支个招 2.2.了解图中控制单元的功能了解图中控制单元的功能（1）网络控制单元）网络控制单元除了具除了具有收发器的功能外，对经该控制单有收发器的功能外，对经该控制单元的电源和用电器进行元的电源和用电器进行安检安检、对充、对充电指示灯进行控制、电指示灯进行控制、统调统调全车用电全车用电负载等。负载等。（2）发动机控制单元）发动机控制单元 除了除了具有收发器的功能外，还能使发动具有收发器的功能外，还能使发动机以正常怠速启动；非正常时，能机以正常怠速启动；非正常时，能使发动机怠速自动提升。使发动机怠速自动提升。30 发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招 故障排除

15、故障排除 接着在发电机到发动机控制单元的信号接着在发电机到发动机控制单元的信号线两端临时接通了一根导线，如图线两端临时接通了一根导线，如图 1-3 虚线虚线所示。启动着车后，所示。启动着车后，VAS5052 诊断仪进入数诊断仪进入数据块阅读，在据块阅读，在 01- 08- 03 组的组的 4 区中，不再区中，不再看到看到 80.4 这个数值，而是出现这个数值，而是出现 38，并并随着油门不断踩下数值不断向小变化随着油门不断踩下数值不断向小变化 。以往。以往在试车过程中，故障存在时常常要不了多少在试车过程中，故障存在时常常要不了多少时间，怠速就会从时间，怠速就会从 700rmin 升高到升高到

16、960rmin ，现在几小时过去了，从中高速到怠，现在几小时过去了，从中高速到怠速，轮番进行时，无论哪次回列怠速都是很速，轮番进行时，无论哪次回列怠速都是很平稳的平稳的 700rmin ，显然一起难以捉摸的故，显然一起难以捉摸的故障和故障点被找到了，等于障和故障点被找到了，等于故障也就排除了故障也就排除了。数据块数据块阅读阅读31 发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招 故障试验故障试验 在深入分析故障形成的原在深入分析故障形成的原因时，又对正常的途安车作了因时，又对正常的途安车作了一些试验，获得了不同数量的一些试验，获得了不同数量的用电设备在不同转速下从发电用电设备在不

17、同转速下从发电机信号端子输出的机信号端子输出的磁场脉宽调磁场脉宽调制信号制信号，经发动机控制单元计，经发动机控制单元计算得到的发电机负荷状态的技算得到的发电机负荷状态的技术数据（用百分比来表示）。术数据（用百分比来表示）。这些数据对分析本案故障形成这些数据对分析本案故障形成机理提供了不少的帮助，如表机理提供了不少的帮助，如表 1-1 所列。所列。32请看表请看表1-1 发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招表表 1-1 1-1 不同负荷及发动机转速下的发电机负荷数不同负荷及发动机转速下的发电机负荷数据据 发动机发动机 转速转速发电机发电机负荷状态负荷状态测试条件测试条件

18、700(rmin) 1400(rmin) 2000(rmin) 3000(rmin) 发电机到发发电机到发动机控制单动机控制单元之间信号元之间信号线中断线中断(从点从点火开关接通火开关接通后任何工况后任何工况下下) 发电机空载发电机空载 3847 2327 1820 16.9 80.4 开大灯开大灯 5060 2931 2527 16.9 80.4 开空调开空调 4560 32 2530 16.9 80.4 开大灯、空开大灯、空调调 7499 4951 4750 20 80.4 注：用其他检测仪测量的数据可能会有不同，但也应能遵循表中各数字之间所示关系注：用其他检测仪测量的数据可能会有不同，但

19、也应能遵循表中各数字之间所示关系33 发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招 从表从表 1-1 中我们可以看到：中我们可以看到： 在发电机空载或有负载时，在发电机空载或有负载时，发电机负荷随发动机转速升高而降发电机负荷随发动机转速升高而降低；低； 发动机转速不变时，发电机发动机转速不变时，发电机负荷随用电设备增加而增大；负荷随用电设备增加而增大； 发电机负荷发电机负荷 (也是发动机的也是发动机的一个电气负荷一个电气负荷) 是指所有运行的电是指所有运行的电气负荷。具体来说，是从正在工作气负荷。具体来说，是从正在工作的发电机那里得到多少份额的功率，的发电机那里得到多少份额的功

20、率，用用百分比百分比表示其负荷状态。表示其负荷状态。请看表请看表1-134发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招 由于发电机在不同的由于发电机在不同的转速下有不同的最大输出转速下有不同的最大输出功率，并随转速而增大。功率，并随转速而增大。 因此，得出这样一个因此，得出这样一个结论：同一个电气负荷在结论：同一个电气负荷在不同的发电机转速下，或不同的发电机转速下，或者多个用电负荷在发电机者多个用电负荷在发电机同一转速下，其所表现的同一转速下，其所表现的发电机负荷都会有所不同，发电机负荷都会有所不同，其规律如上面所述。其规律如上面所述。 请看表请看表1-135 发动机怠速高修不

21、好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招 检修小结检修小结 途安轿车采用车载网络控制，车载途安轿车采用车载网络控制，车载网络控制单元的电源管理系统对整车电源网络控制单元的电源管理系统对整车电源从一开始工作就全方位进行跟踪监控。从一开始工作就全方位进行跟踪监控。对对蓄电池监控的是其电压，对发电机监控的蓄电池监控的是其电压，对发电机监控的是其负载是其负载，目的只有一个，任何时候都必，目的只有一个，任何时候都必须保障这两者运行无误。对发电机负荷来须保障这两者运行无误。对发电机负荷来说，车载网络控制单元从发动机工作开始，说，车载网络控制单元从发动机工作开始，通过发动机控制单元和数据总线，通过发动机

22、控制单元和数据总线，不断收不断收集来自发电机信号端集来自发电机信号端DFM送出的磁场脉宽送出的磁场脉宽调制信号（见图调制信号（见图1-3）和发动机转速信号，）和发动机转速信号，并据此确定加载到发动机上的发电机负荷并据此确定加载到发动机上的发电机负荷。 原理分析原理分析36发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招 如果在怠速状态下，车载如果在怠速状态下，车载网络控制单元经过这些信号得网络控制单元经过这些信号得到发电机负荷已经达到其所规到发电机负荷已经达到其所规定的最大值即峰值时，定的最大值即峰值时，为避免为避免发电机电压下降到蓄电池电压发电机电压下降到蓄电池电压之下时引发蓄电

23、池放电，立即之下时引发蓄电池放电，立即指令发动机控制单元提高发动指令发动机控制单元提高发动机原怠速转速机原怠速转速，如图，如图 1-3 所示。所示。其结果发动机功率和发电机功其结果发动机功率和发电机功率相应增加，以解决原怠速下率相应增加，以解决原怠速下的高电气负荷带来的供求矛盾，的高电气负荷带来的供求矛盾，并可稳定或提升电网电源电压。并可稳定或提升电网电源电压。请看图请看图1-337发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招 在检查本车怠速状态下的发在检查本车怠速状态下的发电机负荷时电机负荷时(发动机空载发动机空载)，理应看到，理应看到发电机负荷为发电机负荷为 38 左右，且

24、其值会左右，且其值会随发动机转速升高出现不断变小的随发动机转速升高出现不断变小的转换现象，但屏幕出现的却是从怠转换现象，但屏幕出现的却是从怠速一直到速一直到 3000rmin 都是千篇一都是千篇一律的律的 80.4。 人们不禁要问，人们不禁要问，输出输出电压极其正常的发电机为什么会向电压极其正常的发电机为什么会向发动机控制单元和车载网络控制单发动机控制单元和车载网络控制单元输出如此大的、与实际工作完全元输出如此大的、与实际工作完全不相符的、又一直不变的、令人疑不相符的、又一直不变的、令人疑惑的数值呢惑的数值呢? 这是为这是为什么？什么？38发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你

25、支个招 因为在电脑管理系统中，所有比较因为在电脑管理系统中，所有比较重要的输入信号，在其丢失以后，都必重要的输入信号，在其丢失以后，都必须要考虑相关部件不因受其影响而停止须要考虑相关部件不因受其影响而停止工作，因此往往会用一个具体的极限值工作，因此往往会用一个具体的极限值来说明，或者用某些常数来表示，重要来说明，或者用某些常数来表示，重要的是的是故障发生时，系统会采用某个确定故障发生时，系统会采用某个确定的值来替代的值来替代，即所显示的部分是，即所显示的部分是固定不固定不变变的。虽然不变，但通常代表原件基本的。虽然不变，但通常代表原件基本功能，并可得到正常而有效的实现。这功能，并可得到正常而有

26、效的实现。这样相关部件就能样相关部件就能继续工作继续工作，或者备用功，或者备用功能得到极致使用。这些不变显示，不会能得到极致使用。这些不变显示，不会随外界变化影响，随外界变化影响，直到丢失信号重新捡直到丢失信号重新捡回，一切恢复原样。回，一切恢复原样。 这是电脑自这是电脑自身身的功能的功能39发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招 针对本案例，针对本案例，车载网络控制单元车载网络控制单元是全是全车信息管理中心，它从得到这个丢失的信车信息管理中心，它从得到这个丢失的信号起，经过一段时间运作，和一些特定条号起，经过一段时间运作，和一些特定条件下的检测，认为丢失的信号确凿无误，

27、件下的检测，认为丢失的信号确凿无误，于是按照怠速时发电机已经达到其所规定于是按照怠速时发电机已经达到其所规定的最大负荷的最大负荷 (对外显示为不变的对外显示为不变的 80.4) 这这种管理模式，指令开启提速通道，向发动种管理模式，指令开启提速通道，向发动机控制单元下达了怠速机控制单元下达了怠速 960rmin 工作指工作指令，以回应当前发电机负荷状态不可知信令，以回应当前发电机负荷状态不可知信号带来的需求。这种动态匹配，就其本质号带来的需求。这种动态匹配，就其本质来说，应该就是来说，应该就是车载网络硬件失效时的一车载网络硬件失效时的一种软件保护功能种软件保护功能，也是电控汽车，也是电控汽车“跛

28、行回跛行回家家” 功能的又一种体现。功能的又一种体现。 跛行回跛行回家家40发动机怠速高修不好，给你支个招发动机怠速高修不好，给你支个招41 1.不知这样解不知这样解释是否到位？释是否到位？ 2.故障产生的故障产生的原因是否心知肚明？原因是否心知肚明？ 3.故障排除的故障排除的方法是否另有高招？方法是否另有高招？ 揭开汽车网络神秘的面纱揭开汽车网络神秘的面纱42 在汽车产品集成化，汽车电路在汽车产品集成化，汽车电路网络化的时代，车载网络技术从局网络化的时代，车载网络技术从局部采用，发展到整车全用，车载网部采用，发展到整车全用，车载网络已成为现代汽车结构的衔接与支络已成为现代汽车结构的衔接与支撑

29、。但由于网络结构的复杂、原理撑。但由于网络结构的复杂、原理的深奥，网络升级换代速度之快，的深奥，网络升级换代速度之快，再加上修理工手头资料的匮乏，这再加上修理工手头资料的匮乏，这样就给网络蒙上一层神秘的面纱，样就给网络蒙上一层神秘的面纱，使人不敢轻易接近车载网络。使人不敢轻易接近车载网络。网络网络系统的故障检修成为汽车维修中的系统的故障检修成为汽车维修中的 “难中之难难中之难”。 网络故障网络故障“难中之难中之难难” 揭开汽车网络神秘的面纱揭开汽车网络神秘的面纱 难点还在于难点还在于 CAN 总线故障为总线故障为跨系统的，故障的迷惑性强，跨系统的，故障的迷惑性强，如故障部位在发动机电路部分，如

30、故障部位在发动机电路部分，但故障现象却表现在组合仪表但故障现象却表现在组合仪表上、空调系统上、上、空调系统上、ABS 系统上。系统上。再如前所述，故障部位在发电再如前所述，故障部位在发电机电路部分，但故障现象却表机电路部分，但故障现象却表现在发动机上等。现在发动机上等。 为揭开汽车网络神秘的面纱，为揭开汽车网络神秘的面纱，欢迎大家加入车载网络欢迎大家加入车载网络检修检修技技术研讨会。术研讨会。热烈欢迎热烈欢迎43 揭开汽车网络神秘的面纱揭开汽车网络神秘的面纱 44 如果您是个汽车驾驶员，当您如果您是个汽车驾驶员，当您驾驶的汽车停放驾驶的汽车停放24小时后无法启动，小时后无法启动，“跑起停不起跑

31、起停不起”，四处求医时，您，四处求医时，您的心里急不急？的心里急不急？ 如果您是个汽车修理工，发动如果您是个汽车修理工，发动机怠速至高不下，怎么修都修不好，机怠速至高不下，怎么修都修不好，您知道这是为什么？您知道这是为什么？ 如果您是个汽车钣金工，车身如果您是个汽车钣金工，车身修复前车子开的动，车身修复后发修复前车子开的动，车身修复后发动机打不着，您知道这是为什么？动机打不着，您知道这是为什么？为什么？为什么？ 揭开汽车网络神秘的面纱揭开汽车网络神秘的面纱 45 如果您是个汽车电如果您是个汽车电工，请问：汽车电气发工，请问：汽车电气发展的方向是什么展的方向是什么? 汽车汽车电路发展的方向是什么

32、电路发展的方向是什么? 面对现代汽车，电器设面对现代汽车，电器设备越来越多，电路的发备越来越多，电路的发展却越来越简单，您知展却越来越简单，您知道这是为什么？道这是为什么？ 揭开汽车网络神秘的面纱揭开汽车网络神秘的面纱 46 如果您是如果您是个个汽车检测工，同汽车检测工，同在一辆上搞检测，在一辆上搞检测，要更换不同的接要更换不同的接头，头，OBD-接接头、头、CAN-BUS接头来回调换，接头来回调换，您知道这是为什您知道这是为什么？么？这是为什么？这是为什么？ 44 揭开汽车网络神秘的面纱揭开汽车网络神秘的面纱 如果您是个如果您是个 汽车爱好者、如果汽车爱好者、如果您爱发明，想让您设计的产品在

33、汽您爱发明，想让您设计的产品在汽车上采用，请问：汽车更新换代速车上采用，请问：汽车更新换代速度之快，其中有一个重要的因素是度之快，其中有一个重要的因素是什么？什么？47 揭开汽车网络神秘的面纱揭开汽车网络神秘的面纱 48 如果您是个技术总监，如果您是个技术总监，面对无处不在的网络电路，面对无处不在的网络电路，您的故障判断率有多高？您的故障判断率有多高？ 如果您是与汽车相关的如果您是与汽车相关的人士，多种网络并存的汽车人士，多种网络并存的汽车比比皆是，您适应了吗？比比皆是，您适应了吗？“网络无处不在，汽车也不网络无处不在，汽车也不离外离外”，网络控制整车已成，网络控制整车已成定局，有关汽车网络的

34、知识定局，有关汽车网络的知识您准备好了吗？您准备好了吗？专业教师在授课专业教师在授课 49 主主 讲讲 内内 容容 第一讲第一讲 车载网络发展的现状车载网络发展的现状 第二讲第二讲 车载网络系统的功能车载网络系统的功能与特点与特点 第三讲第三讲 学习车载网络技术的学习车载网络技术的方法与技巧方法与技巧 第四讲第四讲 宝马车载网络系统的宝马车载网络系统的故障检修故障检修 第五讲第五讲 奥迪车奥迪车 CAN 总线系总线系统及其检修统及其检修 第六讲第六讲 丰田卡罗拉车轿车丰田卡罗拉车轿车 CAN 总线系统的结构与检修总线系统的结构与检修 讲讲 座座 的的 特特 点点1.本讲座为卡通型，将复本讲座为

35、卡通型，将复杂的网络结构简单化，杂的网络结构简单化，深奥的网络原理通俗化。深奥的网络原理通俗化。2.以汽车维修中的疑难杂以汽车维修中的疑难杂症为案例，在案例中讲症为案例，在案例中讲网络的功能、结构及原网络的功能、结构及原理。理。3.从案例中领悟汽车网络从案例中领悟汽车网络故障检修的方法与技巧。故障检修的方法与技巧。50 讲讲 座座 的的 特点特点 4.本讲座的核心技术已在本讲座的核心技术已在汽车行业一等期刊国家中文核心期刊汽车行业一等期刊国家中文核心期刊“汽车技术汽车技术”杂志上报道，并在杂志上报道，并在汽车维修与保养汽车维修与保养、汽车维护与修理汽车维护与修理杂志的杂志的“技术论坛技术论坛”

36、、“学习园地学习园地”上连载，上连载，已被已被 CNKICNKI 中国期刊全文收录。中国期刊全文收录。 51讲座开始唠讲座开始唠快追！快追！52 第一讲第一讲 车载网络发展的现状车载网络发展的现状 随着汽车技术的快速发展随着汽车技术的快速发展，车载电子装置数量的增加、，车载电子装置数量的增加、电器系统之间的信息交换和资电器系统之间的信息交换和资源共享、控制的精细化和汽车源共享、控制的精细化和汽车故障处理的智能化，都使汽车故障处理的智能化，都使汽车布线更加趋于复杂化，控制器布线更加趋于复杂化，控制器局域网局域网 (CAN) 技术的应用，从技术的应用，从根本上改变了汽车电器系统的根本上改变了汽车电

37、器系统的布线方式和控制模式，使汽车布线方式和控制模式，使汽车电路发生了革命性的变化。电路发生了革命性的变化。53 车载网络系统的发展越来越广泛，车载无线电通信、车载网络系统的发展越来越广泛，车载无线电通信、车载视频音频系统、车载车载视频音频系统、车载 GPS 定位与电子地图导航系统已定位与电子地图导航系统已使车载网络系统与社会网络和管理网络相连接。未来的车使车载网络系统与社会网络和管理网络相连接。未来的车载网络系统将与驾驶人、道路、交通管理和汽车技术服务载网络系统将与驾驶人、道路、交通管理和汽车技术服务联合并入联合并入“物联网物联网”。 54 物联网是在互联网的基础上，通过无线电射频识别、红外

38、感物联网是在互联网的基础上，通过无线电射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，可以让静止和运动的物体与互联网相连接，进行信患的协议，可以让静止和运动的物体与互联网相连接，进行信患的交换和通信，实现智能化识别、定位、跟踪、监控、管理和服交换和通信，实现智能化识别、定位、跟踪、监控、管理和服务的一种网络概念。现代汽车已进入车载网络时代，正在向物务的一种网络概念。现代汽车已进入车载网络时代，正在向物联网时代迈进。联网时代迈进。55 汽车网络在欧洲车型上称为汽车网络在欧洲车型上称为 CAN-BUS 局域网络控制系

39、统，在丰田车局域网络控制系统，在丰田车型上称为型上称为 MPX 多路传输系统，在多路传输系统，在本田车型上称为多路控制系统，在本田车型上称为多路控制系统，在国产车型上称为车载网络控制系统。国产车型上称为车载网络控制系统。该系统已在现代汽车上普遍安装，该系统已在现代汽车上普遍安装，其技术先进，维修难度大。这是由其技术先进，维修难度大。这是由于于汽车网络系统自出现后不断进行汽车网络系统自出现后不断进行升级升级，如大众奥迪车型中采用了，如大众奥迪车型中采用了 K-BUS、 CAN-BUS、MOST-BUS 、LIN-BUS、Bluetooth、 Flex Ray 等多种等多种通信系统。通信系统。 奔

40、驰奔驰丰田丰田56 而在宝马车型中则是将全车网络分为而在宝马车型中则是将全车网络分为 D-BUS（诊断总（诊断总线）、线）、P-BUS（传动总线）、（传动总线）、K-BUS（车身总线）、（车身总线）、 M-BUS（娱乐总线）、（娱乐总线）、Bytefligh （安全总线（安全总线 ）、）、BIuetooth（蓝牙（蓝牙系统）、系统）、 Flex Ray 和特殊总线，多个和特殊总线，多个 BUS 分别连接不同的系分别连接不同的系统控制单元。统控制单元。宝马宝马57 毋庸质疑，无论是轿车毋庸质疑，无论是轿车还是商用车，无论是中高还是商用车，无论是中高档汽车还是经济型汽车，档汽车还是经济型汽车，无论

41、在欧洲、美洲还是日无论在欧洲、美洲还是日本，无论是传统动力汽车本，无论是传统动力汽车还是新能源汽车，网络技还是新能源汽车，网络技术的应用已经不是一种趋术的应用已经不是一种趋势，而是一种现状。因此，势，而是一种现状。因此，如今讨论汽车网络的必要如今讨论汽车网络的必要性已经没有任何意义。性已经没有任何意义。奔驰奔驰商务商务比亚比亚迪新迪新能源能源58 一、车载网络系统的功能一、车载网络系统的功能 1. 1. 多路传输功能多路传输功能 为了减少车辆电气线束的数量，多路传为了减少车辆电气线束的数量，多路传输通信系统可使输通信系统可使部分部分数字信号通过共用传数字信号通过共用传输线路进行传输。系统工作时

42、，由各个开输线路进行传输。系统工作时，由各个开关发送的输入信号通过中央处理器关发送的输入信号通过中央处理器 (CPU) 转换成转换成数字信号数字信号，该数字信号将以，该数字信号将以串行串行信信号的形式传输给接收装置，发送的信号在号的形式传输给接收装置，发送的信号在接收装置处将被转换为接收装置处将被转换为开关信号开关信号，再由开，再由开关信号对有关元件进行控制。关信号对有关元件进行控制。 第二讲第二讲 车载网络系统的功能与特点车载网络系统的功能与特点多路传输多路传输 59 2. 2. “唤醒唤醒” 和和 “休眠休眠” 功能功能 该功能用以减少在断开点火开该功能用以减少在断开点火开关时蓄电池的额外

43、消耗。当系统关时蓄电池的额外消耗。当系统处于处于 “休眠休眠” 状态时，多路传输状态时，多路传输通信系统将停止通信系统将停止诸如信号传输和诸如信号传输和 CPU 控制等功能控制等功能，以节省蓄电池的，以节省蓄电池的电能；而当系统一旦有人为操作电能；而当系统一旦有人为操作时，处于时，处于 “休眠休眠” 状态的有关控状态的有关控制装置立即开始工作，同时还将制装置立即开始工作，同时还将 “唤醒唤醒” 信号通过传输线路发送信号通过传输线路发送给其他控制装置。此项功能类似给其他控制装置。此项功能类似于手机的于手机的 “待机待机” 与与 “接打电话接打电话” 功能。功能。 60喂喂-您好！您好！ 3. 3

44、. 失效保失效保护功能护功能 为防止操作不为防止操作不当或意外情况的当或意外情况的发生，多路控制发生，多路控制系统还具有失效系统还具有失效保护功能。该功保护功能。该功能包括：硬件失能包括：硬件失效保护和软件失效保护和软件失效保护。效保护。 61且看下边且看下边的介绍的介绍 （1）硬件失效保护）硬件失效保护 在失效保护模式下，当系在失效保护模式下，当系统的任何部件有故障统的任何部件有故障 (例如，例如，控制装置或传输线路有故障控制装置或传输线路有故障) 时，其输出信号都是固定的。时，其输出信号都是固定的。每个控制装置都具有一个硬每个控制装置都具有一个硬件失效保护，当中央处理器件失效保护，当中央处

45、理器 (CPU) 有任何故障时，该功能有任何故障时，该功能使输出信号固定，从而可以使输出信号固定，从而可以确保车辆能够继续运行。确保车辆能够继续运行。 62硬件失效硬件失效保护功能保护功能 （2）软件失效保）软件失效保护护 软件失效是指多路软件失效是指多路控制系统的软件损坏、控制系统的软件损坏、丢失等，当系统某控丢失等，当系统某控制装置发生故障时，制装置发生故障时，软件失效保护功能将软件失效保护功能将不受来自有故障的控不受来自有故障的控制装置的信号的影响，制装置的信号的影响，以保证系统正常工作。以保证系统正常工作。 63软件失效软件失效保护功能保护功能 如图如图 1-4 所示，上海大众波所示，

46、上海大众波罗轿车，当该车网络系统中某罗轿车，当该车网络系统中某控制装置（车载网络控制单元）控制装置（车载网络控制单元）发生故障（接地不良）时，发发生故障（接地不良）时，发动机控制单元中硬件失效保护动机控制单元中硬件失效保护功能将不受来自故障控制装置功能将不受来自故障控制装置 （车载网络控制单元）的信号（车载网络控制单元）的信号影响，依然会给发动机一个固影响，依然会给发动机一个固定怠速信号，保证发动机怠速定怠速信号，保证发动机怠速运转，维持发动机工作。这就运转，维持发动机工作。这就是网络的失效保护功能是网络的失效保护功能。 上海大众上海大众波罗波罗64 图图 1-4 POLO 轿车的车载网络控制

47、单元与发动机控制单元的连接轿车的车载网络控制单元与发动机控制单元的连接 65接地线虚接接地线虚接 4. 4. 故障自诊断故障自诊断功能功能 故障自诊功能具有两种模故障自诊功能具有两种模式，即多路传输通信系统的自式，即多路传输通信系统的自诊断模式和各系统输入线路的诊断模式和各系统输入线路的故障诊断模式，通过这两种模故障诊断模式，通过这两种模式既能对自身的故障进行自诊式既能对自身的故障进行自诊断，同时还能对其他系统进行断，同时还能对其他系统进行故障诊断故障诊断 。 66两种两种诊诊断模断模式式 二、车载网络系统的特点二、车载网络系统的特点 汽车网络传输系统工作时，发送数据汽车网络传输系统工作时，发

48、送数据或控制信号的功能模块将数据和控制信或控制信号的功能模块将数据和控制信号以号以编码编码的方式发送在同一根（或两根）的方式发送在同一根（或两根）总线上，接收数据或控制信号的功能模总线上，接收数据或控制信号的功能模块通过块通过解码解码获得相应的数据和控制命令获得相应的数据和控制命令 (或某个开关动作或某个开关动作)。总线每次只传送一。总线每次只传送一个信息，个信息，多个信息分时逐个多个信息分时逐个 (串行串行) 传输传输。 下边我们通过常规线路和网络传输下边我们通过常规线路和网络传输线路的简单对比（如图线路的简单对比（如图 1-5 所示），说所示），说明车载网络传输的特点。明车载网络传输的特点

49、。67请看图请看图1-51-5 图图 1-5 常规线路和网络传输线路的简单对比常规线路和网络传输线路的简单对比 常规线路常规线路网络传输线路网络传输线路解解码码编编码码68 通过图通过图 1-5可以看出，车载可以看出，车载网络传输的特点如下：网络传输的特点如下： 由于用一根总线替代了由于用一根总线替代了多根导线，减少了导线的数量、多根导线，减少了导线的数量、线束的体积和线路的熔断器，线束的体积和线路的熔断器，简化了整车线束，使线路成本简化了整车线束，使线路成本和重量都有所下降。和重量都有所下降。 由于减少线路和接点，由于减少线路和接点，使信号传输的可靠性得以提高，使信号传输的可靠性得以提高，并

50、提高了整车电气线路的工作并提高了整车电气线路的工作可靠性。可靠性。传输特点传输特点69 改善了系统的灵活改善了系统的灵活性，通过系统软件即可实性，通过系统软件即可实现控制系统功能变化和系现控制系统功能变化和系统升级。统升级。 网络结构将各控制网络结构将各控制系统紧密连接，达到数据系统紧密连接，达到数据共享的目的，各控制系统共享的目的，各控制系统的协调性可进一步提高。的协调性可进一步提高。 传输特点传输特点70 可为诊断可为诊断提供通用的接口，提供通用的接口，利用多功能测试利用多功能测试仪对数据进行测仪对数据进行测试与诊断，方便试与诊断，方便了维修人员对电了维修人员对电子系统的维护和子系统的维护

51、和故障检修。故障检修。 GT1GT1测试测试71 车载网络是汽车结构中的一个重要组成部分，车载网络是汽车结构中的一个重要组成部分，逐渐由局部使用发展到全车采用，进而走向普逐渐由局部使用发展到全车采用，进而走向普及。因此，不了解车载网络技术，就不可能全及。因此，不了解车载网络技术，就不可能全面理解新一代汽车电子控制系统，面理解新一代汽车电子控制系统，汽车的维修汽车的维修与使用就会遇到障碍与使用就会遇到障碍。车载网络故障可以直接。车载网络故障可以直接导致汽车电控单元不能相互通信，引发更大、导致汽车电控单元不能相互通信，引发更大、更多的故障，且因其结构的复杂、原理的深奥更多的故障，且因其结构的复杂、原理的深奥 ，网络升级换代速度之快网络升级换代速度之快 ，需用专用仪器进行诊，需用专用仪器进行诊断，这给汽车网络披上了一层神秘的面纱，以断，这给汽车网络披上了一层神秘的面纱，以致于许多维修人员不敢轻易