第五章 车载网络系统检测共68页文档
车载网络系统原理与检修
件，以解决潜在的问题
6
排除干扰：检查是否有其他设备或信
号源对车载网络造成干扰
7
寻求专业帮助：如果以上方法都无法解 决问题，可以寻求专业人员的帮助。
DSRC通信：用于汽车与外部环境 的通信，具有高可靠性和实时性
车载网络的故障诊断
故障现象：网络连接中断、通 信异常、设备无法正常工作等
故障原因：硬件故障、软件 故障、网络设置错误等
诊断方法：使用诊断工具、查 看网络日志、分析网络拓扑等
解决方案：修复硬件故障、更 新软件、调整网络设置等
车载网络检修的基本原则
可能的网络问题或
错误。
解决问题：根据检
6
查结果，解决问完成后，进行系统测试，确保功能正常
E
定期更新车载网络系统软件，提高系统稳定性
D
检查线束连接，确保连接牢固
C
遵循厂家提供的检修流程和规范
B
使用专业诊断工具，避免误操作
A
确保车辆电源关闭，避免电路短路
典型车载网络故障案例
01
安全第一：确保检修过程中 不会对车辆造成安全隐患
02
逐级排查：按照网络拓扑结 构，从底层到高层逐步排查
故障
03
故障定位：准确定位故障位 置，以便进行针对性维修
04
备份数据：在检修前备份重 要数据，防止数据丢失
05
遵循规范：按照厂家提供的 检修手册和规范进行操作
06
记录过程：详细记录检修过 程，便于后续分析和改进
车载网络检修的步骤
检查网络连接：检
1
查各个设备之间的
连接是否正常，如
线缆、接头等。
检查网络设置：检
2
查网络设置是否正
车载网络系统原理与检修
车载网络系统原理与检修一、车载网络系统的原理1. 总线网络：车载网络系统采用了总线网络的结构，主要包括CAN 总线、LIN总线以及FlexRay总线。
这些总线网络按照不同的要求实现车内所有设备之间的信息传递和通信。
2.数据传输：车载网络系统通过总线网络将各个子系统连接起来，实现数据的传输和通信。
比如，通过CAN总线可以实现车辆各个子系统之间的信息传递，包括发动机、ABS系统、气囊系统等。
通过LIN总线可以实现车门控制、车窗控制等功能。
3.控制单元：车载网络系统中需要有相应的控制单元来管理和控制各个子系统。
控制单元通常采用微控制器或嵌入式处理器，负责进行数据处理、通信协议的解析和控制信号的生成。
4.嵌入式系统：车载网络系统中的软件部分通常是以嵌入式系统的形式存在，这意味着它具有实时性、可靠性和可扩展性。
软件主要包括操作系统、驱动程序和应用程序。
操作系统负责管理和调度硬件资源，驱动程序负责与硬件设备的通信，应用程序则提供了各种功能和服务。
二、车载网络系统的检修1. 硬件检修：硬件检修主要针对车载网络系统中的硬件设备进行检查和维修。
首先需要检查总线网络的连接是否正常，包括CAN总线、LIN 总线和FlexRay总线的连接和接口是否正常。
其次需要检查各个子系统的连接、设备状态和供电是否正常。
最后还需要检查控制单元和嵌入式系统的工作状态，包括CPU、内存和存储设备等。
2.软件检修：软件检修主要针对车载网络系统中的软件部分进行检查和维修。
首先需要检查操作系统是否正常运行，包括启动是否正常、资源管理是否正常等。
其次需要检查驱动程序是否正常工作，包括与硬件设备的通信是否正常、设备驱动是否正常等。
最后需要检查应用程序的功能和服务是否正常，包括GPS导航、娱乐功能、车辆诊断等是否正常运行。
综上所述，车载网络系统是通过总线网络实现各个子系统之间的信息传递和通信的系统，其原理主要包括总线网络、数据传输、控制单元和嵌入式系统。
汽车车载网络系统检修
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
任务二 电控单元的检测
任务一 电控单元的组成
❖ （一）电源电路 ❖ 汽车电源电路是ECU一个别不可少的组成部分。
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
任务一 电控单元的组成
❖ （二）输入回路
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
任务一 电控单元的组成
❖ （三）微处理器
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
任务一 电控单元的组成
7# ISO-9141资料传输K
15# ISO-9141资料传输L
8# 提供制造厂应用
16# 直接蓄电池正电源
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
任务二 电控单元的检测
❖ 3、OBD-Ⅱ统一故障代码标准 ❖ 一组OBD-Ⅱ故障码是由5个代码组合而成，第一个字为英文代码，
代表测试系统，如B代表车身控制系统（BODY），C代表底盘控制 系统（CHASSIS）， P代表发动机变速器控制系统，即动力控制总 成（POWERTRAIN），U代表车载网络系统（CAN）。 ❖ 例如：福特EEC-V（第五代控制系统）的“P 1 3 5 2” 故障码， 其中第一位“P”代表测试系统；第二位“1”代表汽车制造厂码，该码 可以是“0-3”的数字，如果该码为“0”代表是SAE所定义的故障码。 其他的“1”，“2”或“3”等码，代表汽车制造厂，由制造厂自己定义； 第三位“3”代表SAE定义的故障范围（见表）；第四、五位“52”代表 原制造厂设定的故障代码。
汽车车载网络系统检修PPT课件
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
任务二 电控单元的检测
❖ （2）指示灯的熄灭 ❖ 1）强制熄灭：用检测仪器清零或者断开控制单元的电源
可以暂时清除故障码和熄灭故障灯。如果问题没有被排除 ，OBD-Ⅱ会再次诊断出故障，1个或多个行程后还会点 亮故障灯。多用于汽车维修服务后。 ❖ 2）自动熄灭：如果发生的故障自动消失，且通过了3次连 续行程的自我诊断，故障灯会自动熄灭。
❖C0 底盘电脑控制系统，由SAE统一制定的故障 码
❖C1 底盘电脑控制系统，由各厂空各自制定的故障 码
❖C2 底盘电脑控制系统，预留故障码 ❖C3 底盘电脑控制系统，预留故障码 ❖U0 网路连接相关故障码 ❖U1 网路连接相关故障码 ❖U2 网路连接相关故障码 ❖U3 网路连接相关故障码
❖B0 车身电脑控制系统，由SAE统一制定的故障 码
任务二 电控单元的检测
针脚序号 功用
针 脚 序 功用
号
1#
由供制造厂应用
9# 提供制造厂应用
2# SAE-J 1850资料传输 10# SAE-J 1850资料传输
3# 提供制造厂应用
11# 提供制造厂应用
4# 直接车身搭铁
12# 提供制造厂应用
5# 信号回馈搭铁
13# 提供制造厂应用
6# 提供制造厂应用
度可达2000米，电气节点达1500个，而且，根据统计， 该数字大约每十年增长1倍，从而加剧了粗大的线束与汽 车有限的可用空间之间的矛盾。无论从材料成本还是工作 效率看，传统布线方法都将不能适应汽车的发展。传统布 线方法的导线长度与连接插头数量如图2-1所示。
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修 任务一 车载网络系统概述
故障码。“1”，“2”或“3”等 码，代表汽车制造厂。
车载网络系统基础知识
分级式网络布局
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1.2.1 汽车对通信网络的要求
分开式编辑网pp络t 布局
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1.2.1 汽车对通信网络的要求
2．数据通信
连接到车载网络的各个ECU按需要从总线上接收最新的信息以 操纵各个系统。
汽车内ECU之间与办公用微机之间的数据传输特征不尽相同， 主要差别在于传输频率。汽车内ECU之间的数据传输频率是变 化的，在一个完善的汽车电子控制系统中，许多动态信息必须 与车速同步。为了满足各子系统的实时性要求，有必要对汽车 公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置 等。但每个ECU对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周 期不同而不同的。
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1.1.3车载网络系统的发展史
1986-1989年间，在车身系统上装有了利用铜线的网络。 1987年，作为集中型控制系统，日产公司的车门相关系统 ，GM公司的车灯控制系统已处于批量生产的阶段。
在这段时期内，德国的Bosch公司提出了汽车车载局域网 （LAN）的基本协议，该协议即为控制器局域网（ Controller Area Network)，简称为CAN。目前控制系统 局域网中应用最广的标准就是CAN。接着，美国汽车工程 师学会提出了J1850。
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1.1.4典型车载网络系统的结构与组成
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1.1.4典型车载网络系统的结构与组成 风云2CAN总线网络图
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1.1.4典型车载网络系统的结构与组成
汽
车
车
载
意 图
网 络 系
统
结
构
第五章车载网络系统检测介绍演示教学
图5-7 检查配线是否导通
②“检查电压”方法
图5-3是汽车万用表面板的常见电气符号
2.汽车万用表的使用注意事项
汽车万用表与普通万用表的使用有很多类似的地方，特别是 在检测电压、电流等电参数方面更是如此，这里不作介绍。 用汽车万用表检测车在网络系统的注意事项如下：
（1）在检测之前，应先检查汽车电控系统中的熔断器、线 束连接器（插头）是否良好。可参照汽车维修手册说明的安 装位置，检查各熔断器的状态。
③ 注意汽车万用表上的“+”、“－”表笔必须和电路测试 点的极性一致。
④ 读方法 如图5-6所示，传感器与电脑之间的配线有断路故障，可用
“检查导通”或“检查电压”的方法来确定断路的部位。
图5-6 配线有关短路示意图
①“检查导通”方法 如图5-7所示，以检查A和C之间的线路是否导通为例，说明
图5-10 万用表检测动力CAN示意图
二、汽车示波器 1.示波器组成和类型 （1）示波器组成 一般由传感器（包括夹持器、测试探头和测针等）、中间处
第五章车载网络系统检测介绍
第一节 汽车车载网络常用检测仪器
一、汽车万用表 汽车万用表是检测电子电路时最常用的仪表之一，其实物
图如图5-1所示，它具有携带及使用方便、可测参数多等 优点。通过车用万用表，可以判别故障的具体部位和检测 元件的状态。
图5-1 汽车万用表
1. 汽车万用表的基本结构和常用电器符号 图5-2所示为KM300型汽车万用表外形面板和液晶显示屏的 示意图，主要由数字及模拟量显示屏、功能按钮、测试项目选 择开关、座孔等构成。
车载网络及信息技术(课件) 第五章 车载以太网
Winter Camp 2005 演示稿
第一节 以太网简介
环形结构网络信息传输时间确定，适合于面向实时控制 的局域网系统。 在车载网络中，FlexRay是典型的环形网络。
3. 树型拓扑结构
树形拓扑网络形状像一棵倒置的树，如图5-2（c）。最 顶端只有一个节点树根，树根以下带分支，每个分支还可再 带分支。 可以认为它是总线结构的扩展，是在总线网上加上 分支形成的。树形结构网是一种分层网，信息交换主要在上 下层节点之间进行，相邻节点或 同层节点之间一般不进行数 据交换。
1） 接受节点的通信申请，并为通信的节点建立连接；
2） 在通信过程中，维持通信节点的信息通路； 3） 通信完成后解除信息通路。 一些车载以太网络使用星型结构组网。
5. 网状拓扑
网状拓扑结构，任意节点之间都可以连接，如图5-2（e）。 一般只有将多个子网或多个局域网互联时才会使用这种拓扑 结构。在一个子网中，集线器、中继器连接各个节点，再通 过网桥、路由器及网关将子网连接起来构成互联网。
8
事件触发 低
LIN 20kbit/s
8
事件触发 低
TTP/C 10 Mbit/s
128 时间触发 高
FlexRay 10 Mbit/s
254 时间触发 中
LVDS 1.923Gbit/s
事件触发 低
MOST 150 Mbit/s 3072 时间触发 中
Ethernet 1 Gbit/s
1500 事件触发 低
8
Winter Ca合IEEE802.3规范的计算机网络就称为以太网。以太网 最早由Xerox（施乐）公司推出，于1980年DEC、Intel和 Xerox三家公司联合开发成为一个标准。以太网是应用最 为广泛的局域网，包括标准的以太网（10Mbit/s)、快速 以太网（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网。它们都 符合IEEE802.3。
常用车载网络信息传输系统
2.1.1 CAN数据总线系统的构成
CAN控制器— SJA1000
通常每个 CAN 模块能够 被分成不同的功能块。 SJA1000 使用 CAN 收发 器连接到 CAN 总线。收发 器控制从 CAN 控制器到总 线物理层或相反的逻辑电 平信号 上面一层是一个CAN控 制器，它执行在 CAN 规范 里规定的完整是 CAN 协议。 它通常用于报文缓冲和验 收滤波。
2.1 CAN数据总线系统
介质
CAN 能够使用多种物理介质，例如双绞线、光纤等。最常 用的就是双绞线，信号使用差分电压传送。 两条信号线被称为CAN_H 和CAN_L ，静态时均是2.5V 左 右，此时状态表示为逻辑1 也可以叫做隐性。 用CAN_H 比CAN_L 高表示逻辑0，称为显形，此时通常电 压值为CAN_H = 3.5V 和CAN_L= 1.5V。
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2.1.1 CAN数据总线系统的构成
典型CAN总线硬件电路图
CAN收发器
2012-3-28
CAN控制器
12
2.1.1 CAN数据总线系统的构成
1. CAN控制器和CAN收发器 CAN控制器扮演数据链路层和物理层的角色 CAN控制器 提供了微处理器的物理接口，通 过对CAN控制器的编程，把应用层建立在它的 基础上。主要用来接收微处理器传来的信息， 对这些信息处理并穿给CAN收发器，同时也接 收CAN收发器传来的数据，对这些数据处理， 并穿给控制单元中的微处理器。 CAN收发器 提供了控制器与物理总线之间的 接口
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2.1.2 CAN数据总线的数据传输
CAN为多主方式工作，网络上任一节点均可在任意时 刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不分主从。一 个控制单元发送数据，则其他单元“接听”，同时接收 自己需要的数据。
模块五 车载网络系统检修
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
新的可能性 集中操作和显示装置，语音控制，操作指南简单化，远程故障诊断
（2）车用总线类型
数据总线(BUS)是模块间数据传递的通道，即所谓的信息“高 速公路”。如果一个模块可以通过总线发送数据，又可以从 总线接收数据，则这样的数据总线就称之为双向数据总线。 汽车上的数据总线实际是一条或两条导线。
拓展：数据总线的速度通常用比特率来表示，比特率是每秒传输的二进制 位数（bit／s）。
（3）网络架构 信息高速公路的配置，其输入和输出端规定了什么信息 能进和什么信息能出。如果指挥交通需要“警察”（一种特 殊功能的芯片）的话，那么就要有“警局”，即模块的输入 ／输出端。架构通常包括1～2条线路，采用双线时数据的传 输是基于两条线的电压差。当其中的1条线传输数据时，它 对地有个参考电压。 数据总线及网络架构的其它重要特征包括：能一起工作 的模块数量；可扩展性，无需大的改动就可增加新的模块； 互交信息的种类；数据传输速度；可靠性或容错性（抗故障 性）及数据交换的稳定与准确性；成本的高、低（最主要的 方面）；架构的特定通信协议。
3.传输介质
① 双绞线
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② 同轴电缆
③ 光纤：以其抗电磁干扰能力强、信号传输速度快和音频 响应好等优点，将逐渐取代传统的 同轴电缆和双绞线。
④ 无线电
2.总线系统总体构成
控制单元
终端电阻
网关
数据总线
总线系统主要由控制单元、数据总线、网络架构、通信协议、 网关、终端电阻等组成。
车载网络系统故障诊断解析
车载网络系统故障诊断解析1车载网络体系的毛病表象关于轿车车载网络体系的毛病，毛病发作时通常都有一些显着的毛病特征：1)全部车载网络不作业或多个操控单元ECU 有毛病。
2)有些毛病表象时没有任何有关，有时候多个毛病表象会在不一样的体系和不一样的当地一起表现出来。
3)经过专用的毛病确诊设备与单个或多个操控单元ECU通讯，表象变现为无法与确诊设备衔接通讯。
2车载网络体系的毛病确诊的通常程序1)根本查看。
查看轿车蓄电池的静态电压、各接头之间的衔接状况、有关的保险丝以及发动机与车身的搭铁状况等。
2)衔接专用确诊仪，与呈现毛病的各电控体系进行通讯，并读取毛病码。
3)如有毛病码，按毛病码提示进行查看。
在CAN体系毛病码与其它毛病码一起呈现时，应优先对CAN体系进行毛病确诊。
如毛病确诊设备它具有对操控单元ECU进行CAN体系的毛病确诊和支撑监视器功用，经过确诊设备的这个功用可以用来协助判别毛病方位。
4)查看操控模块的电源供给及搭铁回路是不是杰出。
5)查看CANBUS数据总线的两根线路是不是杰出，最佳用多通道示波器对其进行波形查看，如不正常再用万用表进行查看是不是断路、短路。
6)拔下操控模块线束接头，对操控模块CANBUS数据总线接口两头的数据传递终端电阻进行查看，如不符请求，则操控模块内部不良。
7)在拔下操控模块线束接头，查看CANBUS数据总线接口的触摸状况，并使该操控模块不接入车内网络体系的状况下，调查毛病表象的变化，如毛病不见，则操控模块硬件损坏或内部软件毛病如未进行相应编程、设定等。
8)先对该操控模块进行从头设定，如毛病不能不见，则更换新模块再视情进行从头编程设定。
3车内局域网体系毛病确诊、扫除的有关关键1)了解每个类型的轿车网络体系的特色。
车载网络选用的大多是局域网(局域网是指在一个特定的有些单位内衔接的网络)，其可用的传输介质主要有同轴电缆、双绞线、光纤电缆和无线电。
在轿车上会一起有多个局域网络存在，经过运用网关将这些局域网衔接起来从而构成互联网络。
汽车车载网络系统检修
锡（胶粘）是否密封可靠； ❖ （3）检查线插接通情况，特别是电源线和搭铁是否正常
。 ❖ （4）确认系统采用的ECU型号。
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
任务二 电控单元的检测
❖ 三、ECU的检测方法
❖ ECU检修作业的关键，在于故障原因和故障部位的诊断， 至于维修作业，主要是通过更换和电路焊接来处理。下面 探讨几种故障诊断方法。
车载网络系统的结构与检修
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
❖ 知识目标：
❖
1、了解ECU的基本功能；
❖
2、掌握ECU的基本结构及原理；
❖
3、了解ECU故障类型及特点；
❖
4、了解OBD-Ⅱ的特点；
❖
5、掌握OBD-Ⅱ的故障代码意义。
❖ 能力目标：
❖
1、能进行简单ECU故障的诊断与排除；
❖
2、能读取OBD-Ⅱ故障码。
❖ 1、直观检查法
5、替代检查法
❖ 2、接触检查法
6、电压检查法
❖ 3、故障再生法
7、电阻检查法
❖ 4、参照检查法
8、波形检查法
❖
9、信号注入检测法
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
任务二 电控单元的检测
❖ 四、随车自诊断系统 ❖ 1、OBD的概念 ❖ OBD的英文全称为ON-BOARD DIAGNOSTIC，翻译成
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
任务一 电控单元的组成
❖ 二、ECU的基本功能 ❖ 1、接收传感器或其他装置输入的信息，给传感器提供参
考电压；将输入的信息转变为微机所能接受的信号。 ❖ 2、存储、计算、分析处理信息；计算出输出值所用的程
车载网络系统检修课程标准
《车载网络系统检修》课程标准一、课程定位随着汽车电子技术的发展，车载网络系统已经成为汽车电控系统之间实现信号传输和控制的主要手段，因此车载网络系统的检测与修复时现代汽车机电一体化维修技术人员必须要掌握的重要技能之一。
学生熟练掌握车载网络系统的检测与修复技能，对学生毕业后就能上岗具有重要的作用。
车载网络系统的检测与修复是汽车检测与维修技术专业一门核心专业主干课程。
该课程的前修课程为汽车电路与电气系统的检测与修复，后续课程为汽车发动攻击电控系统的检测与修复、汽车舒适与安全系统的诊断与修复等专业学习领域。
对应的典型工作任务：CAN网络系统的诊断与修复、LIN总线系统的诊断与修复、MOST总线系统的诊断与修复。
二、课程目标1．能力目标（1）具有自主学习能力。
（2）具有独立制订计划并能完成任务的能力。
（3）能够举一反三，检修不同车辆。
（4）能够理论实践相结合，建立诊断思维方法。
（5）熟知安全生产规范。
2．知识目标（1）能够熟练掌握车载网络系统的相关技术规范。
（2）能够熟练识读基于车载网络系统的汽车电路图。
（3）能够查阅维修资料分析出哪些控制功能是基于车载网络系统实现的。
（4）能够使用检测仪器（万用表、示波器、故障诊断仪等）完成车载网络系统故障诊断任务。
3．态度目标（1）能够自主学习新技术、新知识的能力。
（2）具有较强的质量意识和客户意识。
（3）具有小组团结合作和协作能力。
（4）具有良好的心理素质和客服困难的能力。
三、课程设计2．教学组织形式与方法汽车构造学习领域教学采取理实一体化，并进行分组教学，运用多媒体技术，充分发挥学生的主观能动性，学生在拆中学，学中拆。
把相关教学内容进行整合，提高教学效率。
四、课程考核建立过程考评（任务考评）与期末考评（课程考评）相结合的方法，强调过程考评的重要性，过程考评占70分，期末考评占30分。
具体考核要求见下表。
注：造成设备损坏或人身伤害的项目计0分。
五、教材使用教材：《汽车车载网络系统检修》，李雷，人民邮电出版社，2009年5月，第1版参考教材：[1]《车载网络系统原理与检修》，于万海，电子工业出版社，2008年10月，第1版[2]《汽车车载网络技术与检修》，吴海东，北京理工大学出版社，2010年1月，第1版。