汽车发动机电控技术 教学课件 作者 廖发良 第10章　汽车车载网络技术.ppt

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1、汽车发动机电控技术主编廖发良第10章　汽车车载网络技术10.1　概述10.2　CAN网络10.1　概述10.1.1　汽车车载网络系统发展简史10.1.2　汽车车载网络系统的功能与特点10.1.3　车载网络系统的结构与分类10.1.4　汽车车载网络系统常用术语10.1.5　车载网络通信协议标准10.1　概述图10-1　汽车网络信息传输方式10.1.1　汽车车载网络系统发展简史表10-1　主要车载网络的基本情况10.1.2　汽车车载网络系统的功能与特点1.对汽车车载网络系统的要求1)对传输速度要求不高，但要求性能稳定，可靠性高。2)使用方便，制造成本低。3)线路简单，与应用系统一体化，实时

2、性好。4)使用环境温度范围要广，一般要求在-40~125℃。5)能够承受油、水、盐雾、尘土及可能遇到的化学腐蚀物质的影响。6)能承受机械振动、颠簸及冲击的影响。7)能承受外部电磁干扰，且不能对环境造成电磁干扰。8)出现可能的故障和误操作时，如电、酒、反接、线头脱落、短路、断路及摩擦等，造成的损失应尽量小。9)发生故障时的保护措施或对安全的影响应充分考虑。10.1.2　汽车车载网络系统的功能与特点10)安装与维护中的布线要合理、方便。11)网上节点的增加与软硬件更换要方便。2.汽车车载网络系统的功能(1)多路传输功能：为了减少车辆电器线束的数量，汽车车载网络系统可使部分数字信号通过共用传

3、输线路进行传输。(2)“唤醒”和“休眠”功能：该功能用以减少在断开点火开关时蓄电池的额外消耗。(3)失效保护功能：它包括硬件失效保护和软件失效保护两种功能。10.1.2　汽车车载网络系统的功能与特点(4)故障自诊断功能：故障自诊功能具有两种模式，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断，同时还能对其他系统及传输线路进行故障诊断。10.1.3　车载网络系统的结构与分类1.车载网络系统的基本结构　雪铁龙轿车车载网络系统组成及布置如图10-2所示。图10-2　雪铁龙轿车车载网络系统布置图2.车载网络系统的分类　目前存在的多种汽车网

4、络标准，其侧重的功能有所不同，为方便研究和设计应用，SAE车辆网络委员会按照传输速率将汽车数据传输划分为A、B、C和D四类。10.1.3　车载网络系统的结构与分类(1)A类网络(低速传输速率)：面向传感器、执行器控制的低速网络，数据传输速率通常只有1~10kbit/s。(2)B类网络(中速传输速率)：面向独立模块间数据共享的中速网络，传输速率一般为10~100kbit/s，主要应用于电子车辆信息中心、故障诊断、仪表显示、安全气囊等系统，以减少冗余的传感器和其他电子器件。(3)C类网络(高速传输速率)：面向高速、实时闭环控制的多路传输，最高传输速率可达1Mbit/s，主要用于悬架控制、牵

5、引控制、先进发动机控制、ABS等系统。(4)D类网络统称智能数据总线(IDB)：主要面向信息、多媒体系统等。10.1.4　汽车车载网络系统常用术语1.网络　为了实现信息共享而把多条数据总线连在一起，或者把数据总线和模块连接为一个系统称为网络。2.局域网　局域网，又称区域网，是在一个有限区域内连接的计算机的网络。表10-2　传输介质的特点3.多路传输　多路传输就是在同一通道或线路上同时传输多条信息，事实上数据是依次传输的，但速度非常之快，似乎就是同时传输的。10.1.4　汽车车载网络系统常用术语图10-3　常规线路与多路传输线路的对比a)常规线路　b)多路传输线路10.1.4　汽车车载网

6、络系统常用术语4.模块/节点　模块就是一种电子装置(可以理解为ECU)，简单一点的如温度和压力传感器，复杂的如计算机(微处理器)。5.网关　由于汽车上有很多总线和网络，必须用一种有特殊功能的计算机达到信息共享和不产生协议间的冲突，实现无差错数据传输，这种计算机称为网关。6.数据总线　数据总线是控制单元之间传递数据的通道。7.网络拓扑结构　当组成汽车线束网络时，节点(传感器、控制单元、编码器及解码器)与节点相连接的信号传输线路的连接方式称为网络形态。8.通信协议　要实现汽车内各控制单元之间的通信，必须制订规则保证通信双方能相互配合，即通信方法、通信时间、通信内容，这是通信双方同样能遵守、

7、可接受的一组规定和规则。10.1.4　汽车车载网络系统常用术语图10-4　网络拓扑结构a)总线形式　b)环形形式　c)星形形式10.1.5　车载网络通信协议标准1.低速总线协议标准　低速总线协议标准大部分采用UART(异步发送/接收电路)标准，UART使用起来既简单又经济，但随着技术的发展，一些协议标准正有被淘汰的趋势。2.中速总线协议标准　中速总线协议标准为ISO11898或ISO11519。3.高速总线协议标准　在高速总线标准协议中，一般采