车载网络系统及其故障诊断方法课件
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《车载网络系统故障诊断与排除》课件 第一章 绪论
第一章 绪论
北京交通运输职业学院 马明芳
•汽车发展变化带来的问题：
• （1）汽车电子技术的发展导致汽车上电子装置越来越多，随之 而来的是汽车的整体布置空间缩小 。
• （2）传统电器设备多为点到点通信，导致了庞大的线束 。 • （3）大量的连接器导致可靠性降低。 • （4）存在冗余的传感器。
第一章 绪论
北京交通运输职业学院 马明芳
•车载网络与信息系统的概念
• 车载网络与信息系统是现代智能汽车的重要组成部分，涉及自动 控制、汽车电子、多媒体、互联网、无线通信等多项技术。
• 从现代网络看，车载网络与信息系统是世界网络的一个节点;从计 算机领域看，它是个移动的计算平台;从服务对象看，它提供汽车 本身的控制服务。
第一章 绪论
北京交通运输职业学院 马明芳
• 本章小结：
• 1.汽车发展变化带来的问题。 • 2.车载网络与信息系统的概念。 • 3.车载网络系统优缺点。 • 4.车载网络系统故障诊断研究的目的。 • 5.车载网络系统故障诊断研究的意义。
北京交通运输职业学院 马明芳
下课！ 谢谢！
第一章 绪论
北京交通运输职业学院 马明芳
• 1.1车载网络系统故障诊断研究的目的
• 研究车载网络系统的故障诊断，目的是建立起来关于各种汽车网 络系统的故障诊断模型，对其进行可靠性分析，分析每一种总线 技术的典型故障的故障原因和故障部位，梳理其故障现象和故障 原因之间的因果关系，使其复杂性和难度有所降低，对汽车维修 后市场从业人员给予技术支持。
第一章 绪论
北京交通运输职业学院 马明芳
• 1.1车载网络系统故障诊断研究的目的
• 车载网络系统优点：
• 汽车上的各种电子装置与设备通过总线技术连接成一个网络环境， 彼此之间进行数据交换和信息资源共享，减少和优化了汽车电子 控制传感器和执行器的数量和配置，大大减少和优化了全车线束 的数量和布局……使汽车的动力性、经济性和环保性等达到最佳。
常用车载网络系统(MOST)课件
通过MOST系统，用户可以将车载娱乐系统与社交媒体平台连接， 实时更新状态、查看朋友动态等。
MOST系统在车载导航系统中的应用
实时路况信息
01
MOST系统可以接收实时路况信息，帮助用户规划最佳路线，
避开拥MOST系统，用户可以使用语音命令进行导航操作，提高
驾驶安全性。
兴趣点搜索
MOST协议栈
实现MOST通信协议的软件层，包括物理层、 数据链路层、网络层和应用层等。
MOST管理工具
用于配置和管理MOST网络的工具。
MOST驱动程序
为应用程序提供访问和控制MOST网络的接口。
MOST系统的工作原理
信号传输
通过光纤以脉冲的形式传 输信号，具有高速、可靠 的特点。
总线管理
控制器负责管理总线的使 用，确保多个设备同时工 作时不会发生冲突。
人工智能技术可以优化车辆的能源消耗和排放，提高车辆的能效和环保 性能。
人工智能技术可以提升自动驾驶技术的安全性，通过不断学习和改进算 法，提高车辆在各种复杂路况下的应对能力。
自动驾驶技术在MOST系统中的应用前景
自动驾驶技术可以显著提高道路 安全性和交通效率，减少交通事
故和拥堵现象。
自动驾驶技术可以为乘客提供更 加舒适和便捷的出行体验，减少
MOST系统的应用范围
总结词
MOST系统的应用范围包括汽车内部的各种电子设备，如音响、导航、空调等，以及汽车外部的通讯 和娱乐设备。
详细描述
MOST系统的应用范围非常广泛，可以连接汽车内部的各种电子设备，如音响、导航、空调等，实现 设备间的信息共享和协同工作。同时，该系统还可以连接汽车外部的通讯和娱乐设备，如手机、平板 电脑等，提供更加丰富的车载娱乐和通讯服务。
MOST系统在车载导航系统中的应用
实时路况信息
01
MOST系统可以接收实时路况信息，帮助用户规划最佳路线，
避开拥MOST系统，用户可以使用语音命令进行导航操作，提高
驾驶安全性。
兴趣点搜索
MOST协议栈
实现MOST通信协议的软件层，包括物理层、 数据链路层、网络层和应用层等。
MOST管理工具
用于配置和管理MOST网络的工具。
MOST驱动程序
为应用程序提供访问和控制MOST网络的接口。
MOST系统的工作原理
信号传输
通过光纤以脉冲的形式传 输信号，具有高速、可靠 的特点。
总线管理
控制器负责管理总线的使 用，确保多个设备同时工 作时不会发生冲突。
人工智能技术可以优化车辆的能源消耗和排放，提高车辆的能效和环保 性能。
人工智能技术可以提升自动驾驶技术的安全性，通过不断学习和改进算 法，提高车辆在各种复杂路况下的应对能力。
自动驾驶技术在MOST系统中的应用前景
自动驾驶技术可以显著提高道路 安全性和交通效率，减少交通事
故和拥堵现象。
自动驾驶技术可以为乘客提供更 加舒适和便捷的出行体验，减少
MOST系统的应用范围
总结词
MOST系统的应用范围包括汽车内部的各种电子设备，如音响、导航、空调等，以及汽车外部的通讯 和娱乐设备。
详细描述
MOST系统的应用范围非常广泛，可以连接汽车内部的各种电子设备，如音响、导航、空调等，实现 设备间的信息共享和协同工作。同时，该系统还可以连接汽车外部的通讯和娱乐设备，如手机、平板 电脑等，提供更加丰富的车载娱乐和通讯服务。
车载网络系统及其故障诊断方法PPT课件
B级速率：10~100 kb/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。
C级速率：最高可达1M kb/s，主要用于悬架控 制、先进发动机控制、牵引控制、ABS等系统。
SAE：美国机动车工程师学会
.
14
二、车载网络的分类（2）
分类依据：功能和速率
➢ A类：面向执行器、传感器的低速网络 ➢ B类：面向模块间数据共享的中速网络 ➢ C类：面向多路、实时闭环的高速网络 ➢ D类：面向信息、多媒体系统的网络 ➢ E类：面向乘员的安全系统
➢TTPTM/C(Time-Triggered Protocol)
➢FlexRay
.
32
D类网络协议的特点及分类
➢该类网络统称智能数据总线(Intelligent Data Bus) ➢主要面向信息、多媒体系统等。
.
33
根据SAE分类： IDB-C(低速)、 IDB-M(高 速)和IDB-Wireless(无线通讯)。D类网络协议的 位速率在250Kbps~400Mbps之间。
.
15
车载网络传输速度：
.
16
典型的现代汽车车载网络
.
17
Vehicle LAN（ 车载局域网）
.
18
A 类网络的特点
➢ 适用于对实时性要求不高的场合，主 要应用于电动门窗、座椅调节、灯光 照明等控制。
➢ 位速率一般小于10Kbps；
“bit”（比特）为网络数据计量单位； “bps”是“bit per second”（每秒传输数据）的简写，为网络数据流量单 位；“512Kbps”也就代表“512Kbit/秒”的数据流量； “byte”为文件字节单位，1 个byte = 8 个bit；
C级速率：最高可达1M kb/s，主要用于悬架控 制、先进发动机控制、牵引控制、ABS等系统。
SAE：美国机动车工程师学会
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14
二、车载网络的分类（2）
分类依据：功能和速率
➢ A类：面向执行器、传感器的低速网络 ➢ B类：面向模块间数据共享的中速网络 ➢ C类：面向多路、实时闭环的高速网络 ➢ D类：面向信息、多媒体系统的网络 ➢ E类：面向乘员的安全系统
➢TTPTM/C(Time-Triggered Protocol)
➢FlexRay
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D类网络协议的特点及分类
➢该类网络统称智能数据总线(Intelligent Data Bus) ➢主要面向信息、多媒体系统等。
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33
根据SAE分类： IDB-C(低速)、 IDB-M(高 速)和IDB-Wireless(无线通讯)。D类网络协议的 位速率在250Kbps~400Mbps之间。
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车载网络传输速度：
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典型的现代汽车车载网络
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Vehicle LAN（ 车载局域网）
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A 类网络的特点
➢ 适用于对实时性要求不高的场合，主 要应用于电动门窗、座椅调节、灯光 照明等控制。
➢ 位速率一般小于10Kbps；
“bit”（比特）为网络数据计量单位； “bps”是“bit per second”（每秒传输数据）的简写，为网络数据流量单 位；“512Kbps”也就代表“512Kbit/秒”的数据流量； “byte”为文件字节单位，1 个byte = 8 个bit；
《汽车车载网络系统检测与维修》-教学课件-02-任务二 舒适CAN总线故障检测(一)
打开博士FSA740的电源开关，启动诊断仪 查找迈腾B7L维修资料，在车上找到舒适CAN数据总线的双绞线，将CH1、CH2测试线连接 到CAN-H和CAN-L数据传输线上，负极线连接到蓄电池负极上 选择通用示波器功能，进入示波器检测界面
打开点火开关，使CAN总线处于唤醒状态，检测舒适CAN总线的波形是否符合标准
舒适CAN总线系统组成及连接拓扑图 舒适CAN总线常见故障类型及故障波形分析 舒适CAN总线电压及波形检测方法
重点
舒适CAN总线系统组成 舒适CAN总线单线工作模式 舒适CAN总线电压及波形检测方法
难点 舒适CAN总线故障检测
三 知识讲解
1、舒适CAN总线系统组成
舒适CAN总线系统主要 包括空调控制单元、车门控 制单元、舒适系统控制单元 、座椅位置记忆控制单元、 雨刷电机控制单元、停车辅 助控制单元、中央电器系统 控制单元、转向柱控制单元 、多功能方向盘等。
3、舒适CAN数据总线特点
1. 舒适CAN数据总线用于将 舒适CAN方面的控制单元联成网 络，它的传输速率为100 kb/s， 2. 舒适CAN总线由30号电激活, 无数据传输时的基础电压值为： CAN-High线0V CAN-Low线 5V(12V)。 3. 舒适CAN总线没有终端电阻 ，且高低Can线分离，即任一根 Can线断路，Can总线进入单线工 作模式,Can总线工作不受影响， 。 4.导线颜色:CAN-H线 橙绿、 CAN-L线橙棕，线径: 0.35 mm2 。
步骤 1 2 1 2 3
4
5
6 7
工作内容
将车辆安全停放到维修工位，铺好三件套和发动机翼子板布
用万用表检查蓄电池电压是否正常
关闭点火开关，选择合适的诊断接头，连接到故障车辆的诊断插座上。
打开点火开关，使CAN总线处于唤醒状态，检测舒适CAN总线的波形是否符合标准
舒适CAN总线系统组成及连接拓扑图 舒适CAN总线常见故障类型及故障波形分析 舒适CAN总线电压及波形检测方法
重点
舒适CAN总线系统组成 舒适CAN总线单线工作模式 舒适CAN总线电压及波形检测方法
难点 舒适CAN总线故障检测
三 知识讲解
1、舒适CAN总线系统组成
舒适CAN总线系统主要 包括空调控制单元、车门控 制单元、舒适系统控制单元 、座椅位置记忆控制单元、 雨刷电机控制单元、停车辅 助控制单元、中央电器系统 控制单元、转向柱控制单元 、多功能方向盘等。
3、舒适CAN数据总线特点
1. 舒适CAN数据总线用于将 舒适CAN方面的控制单元联成网 络，它的传输速率为100 kb/s， 2. 舒适CAN总线由30号电激活, 无数据传输时的基础电压值为： CAN-High线0V CAN-Low线 5V(12V)。 3. 舒适CAN总线没有终端电阻 ，且高低Can线分离，即任一根 Can线断路，Can总线进入单线工 作模式,Can总线工作不受影响， 。 4.导线颜色:CAN-H线 橙绿、 CAN-L线橙棕，线径: 0.35 mm2 。
步骤 1 2 1 2 3
4
5
6 7
工作内容
将车辆安全停放到维修工位，铺好三件套和发动机翼子板布
用万用表检查蓄电池电压是否正常
关闭点火开关，选择合适的诊断接头，连接到故障车辆的诊断插座上。
7_第七章 车载网络系统的故障与检修
一、检修注意事项
10)在充电前，务必从车辆电气系统上断开蓄电池电缆。
11)切勿使用快速充电器起动车辆。 12)确保蓄电池电缆端子连接牢固。
13)在安装新的动力系统电控单元前，确保类型正确，务必参见最新的备件信息。 14)当插接器需要更换时，只能更换认可的电气插接器，以保证正确的配合，并防止
线路中电阻过大。
二、自诊断功能
1.采用CAN的车辆对诊断仪的要求 2.自诊断系统能识别的故障码
1.采用CAN的车辆对诊断仪的要求
•(1)能够自动识别汽车电控单元的型号和版本 能够自动识别当前测试车型电控单元 型号和版本，而不用人工选择车款、车型、诊断接口类型等信息。 (2)能够完全访问汽车电控单元上开放的存储资源 在汽车故障自诊断系统的设计过 程中，预留了很多供外部诊断设备访问的存储单元，这些存储单元存放了反映汽车运 行的非常重要的数据。 (3)能够不失真地按照原厂要求显示从汽车电控单元上获取的数据 完全按照诊断通 信协议获得诊断数据之后，必须按照原厂要求显示这些数据。 (4)支持以下功能：1)读取故障码。 •2)清除故障码。 •3)动态数据分析。 •4)执行元件测试。 •5)对特定的车系/车型支持专业功能
(4)检查车载网络系统的链路故障
• 常见的网络故障现象如下： • 1)数据总线的两根导线短路。若两根导线之间短路，将导 致整个网络失效。 • 2)导线对搭铁短路。若两根导线中的某一根搭铁短路，则 接上诊断仪诊断时，无电控单元响应。 • 3)导线对电源短路。若两根导线中的某一根对电源短路， 将导致整个网络失效。 • 4)一根导线断路。若一根导线断路，则仍可进入“DATA LINK DIAGNOSTIC”(数据链接诊断)菜单并进行测试。 • 5)两根导线都断路。若两根导线在靠近数据链接接头(诊断 插接器)处发生断路，诊断仪和网络之间将无法通信。但 网络的一个分支上两根导线都断路时，只有断点后面的电 控单元无法与诊断仪通信。
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。
《汽车车载网络系统检测与维修》-教学课件-11-任务十一 CAN总线网关故障检测
４.网关自诊断
1）读取测量值：连接诊断仪5054，打开点火开关，进入自诊断，择19（数据总线诊断接口），选择08 读取数据总线测量值，输入组号12X、13X、14X,读取CAN总线测量值。
显示组号 125 126 127 128 129
测量值1 发动机 转向角度传感器
测量值2 变速器 安全气囊
测量值3 ABS/ESP 转向系统 防盗锁止系统
3）运输模式控制 在商品车运输到经销商之前，为了防止蓄电池过多放电，某些功能将被关闭，称为网关的运输模式控
制。运输模式下，收音机、遥控功能、内部监控系统、驻车加热的遥控接收器、倾斜传感器、内部照明 灯激活、车门上的二极管防盗指示灯等不工作。
经销商在车辆销售给用户前，必须使用VAS5051的自诊断功能关闭运输模式，当车辆行驶里程低于 150KM时，可以用网关切换运输模式，当高于此值时，系统自动关闭运输模式。
四 实训操作
网关故障检测 操作步骤
操作流程
安全防护 维修准备
故障验证及 故障自诊断
诊断插座U31 故障检测
步骤
1 2 3 1 2 3 1 2 3 4
工作内容
将车辆安全停放到维修工位，拉起手制动器或将变速器至于P档。 安装防护三件套，铺设翼子板布。
检查蓄电池电压是否正常
启动车辆，车辆无法启动，仪表多个故障指示灯点亮。 连接诊断仪，检查诊断接头的指示灯是否闪烁。 打开点火开关，使用诊断仪检查车辆能否进入自诊断系统。 拆卸仪表台左侧饰板，检查SC1和SC13是否正常。 使用万用表电压档检查U31的T16d/16号端子是否有12V电压；打开点火开关检查U31的T16d/1号端子是 否有12V电压。 使用万用表检查U31的T16d/4号端子与搭铁之间线束的电阻值，正常应小于0.5欧姆。 使用万用表检查U31的T16d/5号端子与搭铁之间线束的电阻值，正常应小于0.5欧姆。
项目三 大众车系车载网络系统以及故障诊断与检修 (任务三 CAN总线系统的故障诊断与检修)
（2）CAN 总线导线的维修 • CAN 导线修复连接见图3-24，应注意：绞合只可解开最长
50 mm • CAN 导线断开处要与下一个压接节点相距至少 100 mm
• 图3-24 CAN节点修复示意图
4) CAN总线终端电阻检测 在控制单元内装置的不是一个固定阻值的终端电阻。它是由很 多个被测量的电阻组合在一起被称为终端电阻。作为标准值或 者试验值两个终端电阻每一个以120欧姆为起始。总的阻值依赖 于车辆的总线结构，所以终端电阻是根据车型设计的。
• 故障排除:用新的CAN总线网络控制单元换掉坏单元后，汽 车后雨刮电机能被正常控制。
• 故障分析:由于CAN网络控制单元坏了，发出的异常控制信 号从而导致后雨刮电机失控。
本讲结束
谢谢！
由此看来问题只出在J519上，而网关系统又在组合仪表内， 于是更换组合仪表，再用VAS5051对舒适系统CAN数据线进 行波形分析，其波形如图3-29所示，变成双线运行的波形(正 常波形)，说明此故障出在J519上。
（4）POLO后雨刮器不停故障诊断 1）故障现象描述 大众POLO 1.4L手动挡轿车,用户描述车辆在启动发动机或打 开点火开关时，后雨刮器电机就会转动，调整雨刮开关的挡位 无变化。要停止雨刮器电机，只有拔下雨刮器的熔丝或关闭点 火开关。
（3）宝来轿车仪表损坏导致遥控器有时失效 1）故障现象描述 宝来1. 8 L轿车；用遥控器开或锁车门时有时不起作用。 2）故障诊断与排除
图3-28 CAN-Low线信号波形 图3-29更换组合仪表后CAN数据线信号波形图
于是用VAS5051对舒适系统CAN线进行波形分析，发现 CAN-Low线波形不正确，其波形如图3-28所示。
1）CAN 总线上通信故障可能原因 - CAN Low (低速) 或 CAN High (高速) 通信线断路或者短路 - 插头连接损坏 (触头损坏、污垢、锈蚀)； - 车用电源系统中的故障电压 (例如由损坏的点火线圈或接地 连接引起)； - 某个控制单元中的通信部件故障； - 某个控制单元的供电故障 (当蓄电池电量快耗尽时蓄电池电 压缓慢下降可能导 致故障记录存储，因为不是所有的控制单元由于电压下降而同 时关闭)； - 车辆中的总线系统不仅会遭受短路，而且当水汽侵入时可能 造成绝缘受损，例如 在接地、正极和 CAN 导线之间出现接触电阻。 - CAN的所有故障通常被存储在故障代码存储器中。然而故障 记录仅在个别情况下 允许简单的诊断。绝大多数时候必须进行详细的检查。
汽车车载网络技术基础PPT课件
详细描述：由于需要大量的连接线，导致成本较高。同 时，由于任意两个节点都可以直接通信，也增加了电磁 干扰和数据碰撞的可能性。
混合型拓扑结构
总结词：结合星型和网状拓扑结构优点 总结词：设计难度大 总结词：成本较高
详细描述：混合型拓扑结构结合了星型和网状拓扑结构 的优点，既具有较好的扩展性，又提高了信息传输效率 。
V2X通信技术的发展
V2X通信技术使得车辆能够与周围环境进行信息交互，从而提高驾驶安全性，车载网络技 术也将朝着这个方向发展。
车载网络面临的挑战
1 2 3
数据安全问题
车载网络涉及到大量的个人信息和车辆数据，如 何保证数据的安全性和隐私性是一个重要的问题。
网络连接稳定性问题
车载网络的连接稳定性是一个关键问题，特别是 在高速行驶和偏远地区，如何保证网络的稳定连 接是一个挑战。
03
云计算和大数据技术在车载网络中的应用
通过云计算和大数据技术，可以实现车载数据的存储和分 析，为驾驶者提供更加个性化的服务。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
FlexRay总线协议
总结词
FlexRay总线协议是一种高速、高可靠性 的串行通信协议，适用于汽车中的高性 能网络和安全关键应用。
VS
详细描述
FlexRay总线协议是一种高速、高可靠性 的串行通信协议，适用于汽车中的高性能 网络和安全关键应用。它具有确定性、灵 活性和可扩展性等特点，能够满足汽车在 安全、舒适和性能方面的要求。FlexRay 总线协议采用时间触发和事件触发两种通 信方式，具有双通道冗余和故障容错能力 。
在车载网络中部署防火墙，过滤掉恶意流量和攻击行 为，防止外部攻击。
入侵检测与防御
实时监测车载网络中的异常行为，及时发现并防御恶 意攻击。
混合型拓扑结构
总结词：结合星型和网状拓扑结构优点 总结词：设计难度大 总结词：成本较高
详细描述：混合型拓扑结构结合了星型和网状拓扑结构 的优点，既具有较好的扩展性，又提高了信息传输效率 。
V2X通信技术的发展
V2X通信技术使得车辆能够与周围环境进行信息交互，从而提高驾驶安全性，车载网络技 术也将朝着这个方向发展。
车载网络面临的挑战
1 2 3
数据安全问题
车载网络涉及到大量的个人信息和车辆数据，如 何保证数据的安全性和隐私性是一个重要的问题。
网络连接稳定性问题
车载网络的连接稳定性是一个关键问题，特别是 在高速行驶和偏远地区，如何保证网络的稳定连 接是一个挑战。
03
云计算和大数据技术在车载网络中的应用
通过云计算和大数据技术，可以实现车载数据的存储和分 析，为驾驶者提供更加个性化的服务。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
FlexRay总线协议
总结词
FlexRay总线协议是一种高速、高可靠性 的串行通信协议，适用于汽车中的高性 能网络和安全关键应用。
VS
详细描述
FlexRay总线协议是一种高速、高可靠性 的串行通信协议，适用于汽车中的高性能 网络和安全关键应用。它具有确定性、灵 活性和可扩展性等特点，能够满足汽车在 安全、舒适和性能方面的要求。FlexRay 总线协议采用时间触发和事件触发两种通 信方式，具有双通道冗余和故障容错能力 。
在车载网络中部署防火墙，过滤掉恶意流量和攻击行 为，防止外部攻击。
入侵检测与防御
实时监测车载网络中的异常行为，及时发现并防御恶 意攻击。
汽车车载网络技术分析PPT课件
应用
LIN总线广泛应用于汽车中的舒适系统、车门控制系统、座椅调节系统等。
发展趋势
随着汽车电子技术的不断发展，LIN总线将逐渐向高速、高可靠性和低延迟方向发展，以满足汽车智 能化和网联化的需求。同时，LIN总线也将与其他车载网络技术如CAN总线、以太网等进行融合，共 同推动汽车网络技术的发展。
06
车载MOST总线技术分析
。
05
车载LIN总线技术分析
LIN总线的特点与优势
可靠性高
LIN总线采用主从式架构，主节点可以控 制数据传输，减少了数据冲突的可能性，
提了通讯的可靠性。
A 成本低
LIN总线是基于串行通讯协议的，硬 件结构简单，成本较低。
B
C
D
低功耗
LIN总线采用低电压供电，降低了车载网 络的功耗，延长了汽车电池的使用寿命。
兼容性问题
车载网络技术需要与各种车载 设备兼容，如导航、娱乐系统 等，以确保良好的用户体验。
解决方案与未来发展方向
持续技术更新
统一技术标准
推动行业合作，制定统一的车载 网络技术标准，促进不同品牌和 型号汽车之间的互联互通。
建立完善的技术更新机制，确保 车载网络技术的及时升级和维护。
提高兼容性
加强与各类车载设备的兼容性测 试和优化，提高用户体验。
集成化与智能化
车载以太网将与车载其他网络技术进行更深入的集成，同时通过智能 化技术的应用，实现网络自组织和自管理。
安全与可靠性增强
针对车载以太网的安全和可靠性问题，未来将有更多研究和措施出台， 提高车载以太网技术的安全性和可靠性。
04
车载CAN总线技术分析
CAN总线的特点与优势
实时性高 可靠性高 灵活性高 成本低
LIN总线广泛应用于汽车中的舒适系统、车门控制系统、座椅调节系统等。
发展趋势
随着汽车电子技术的不断发展，LIN总线将逐渐向高速、高可靠性和低延迟方向发展，以满足汽车智 能化和网联化的需求。同时，LIN总线也将与其他车载网络技术如CAN总线、以太网等进行融合，共 同推动汽车网络技术的发展。
06
车载MOST总线技术分析
。
05
车载LIN总线技术分析
LIN总线的特点与优势
可靠性高
LIN总线采用主从式架构，主节点可以控 制数据传输，减少了数据冲突的可能性，
提了通讯的可靠性。
A 成本低
LIN总线是基于串行通讯协议的，硬 件结构简单，成本较低。
B
C
D
低功耗
LIN总线采用低电压供电，降低了车载网 络的功耗，延长了汽车电池的使用寿命。
兼容性问题
车载网络技术需要与各种车载 设备兼容，如导航、娱乐系统 等，以确保良好的用户体验。
解决方案与未来发展方向
持续技术更新
统一技术标准
推动行业合作，制定统一的车载 网络技术标准，促进不同品牌和 型号汽车之间的互联互通。
建立完善的技术更新机制，确保 车载网络技术的及时升级和维护。
提高兼容性
加强与各类车载设备的兼容性测 试和优化，提高用户体验。
集成化与智能化
车载以太网将与车载其他网络技术进行更深入的集成，同时通过智能 化技术的应用，实现网络自组织和自管理。
安全与可靠性增强
针对车载以太网的安全和可靠性问题，未来将有更多研究和措施出台， 提高车载以太网技术的安全性和可靠性。
04
车载CAN总线技术分析
CAN总线的特点与优势
实时性高 可靠性高 灵活性高 成本低
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。
迈腾轿车车载网络系统检修 教学PPT课件
● ② 经销商在销售给用户前，必须用VAS5051的自诊断功能来进行关闭 运输功能。运输模式在低于150km时，可以用网关来进行切换，当高于 此值时，系统自动关闭运输模式。
● （2）舒适总线的睡眠和唤醒模式
● ① 当舒适和娱乐总线处于空闲状态时，控制单元发出睡眠命令，当网关 监控到所有的总线都有睡眠要求时，进入睡眠模式。此时总线电压CANLow为12V，CAN-High线为0V。
● Wolfsburg大众汽车的中央数 据库FAZIT是防盗锁止系统的 重要组成部分（见图）。 FAZIT表示 “车辆信息和中央 识别工具”。 该数据库存有所 有控制单元的防盗数据，该数 据是集成在防盗锁止系统中的。 如果没有连接到 FAZIT的在线
存放于德国总部的中央数据库FAZIT 连接，则无法调节控制单元。
5．串行数据总线
串行数据总线拓扑结构
● 串行数据总线通过一个 9800kbit/s的单线连接在 E LV 控 制 单 元 和 舒 适 系 统 中 央控制单元之间传输数据， 如图所示。与使用LIN数据 总线系统相比，使用串行 数据总线系统提高了防盗 保护性能。
三、迈腾轿车总线系统制单元的功能及 执行元件
J519—车载电源控制单元 J255—空调控制单元 J136—
驾驶员座椅记忆控制单元 J604—驻车加热控制单元 J393—舒适系统控制单元 J386～J389—车门控制单元
3．迈腾轿车信息娱乐CAN总线系 统网络
● 迈腾轿车信息娱乐 CAN总线系统网络 控制单元包括：收 音机（导航控制单 元）、电话准备系 统控制单元、数字 音响控制单元、驻 车加热控制单元、 电话控制单元，见 图
● 迈腾轿车舒适CAN总线系统网络包括：车载电源控制单元、拖车控制单 元、座椅记忆控制单元、停车辅助控制单元、后背箱盖控制单元、转向 柱控制单元；空调控制单元、驻车加热控制单元、车门控制单元见图
● （2）舒适总线的睡眠和唤醒模式
● ① 当舒适和娱乐总线处于空闲状态时，控制单元发出睡眠命令，当网关 监控到所有的总线都有睡眠要求时，进入睡眠模式。此时总线电压CANLow为12V，CAN-High线为0V。
● Wolfsburg大众汽车的中央数 据库FAZIT是防盗锁止系统的 重要组成部分（见图）。 FAZIT表示 “车辆信息和中央 识别工具”。 该数据库存有所 有控制单元的防盗数据，该数 据是集成在防盗锁止系统中的。 如果没有连接到 FAZIT的在线
存放于德国总部的中央数据库FAZIT 连接，则无法调节控制单元。
5．串行数据总线
串行数据总线拓扑结构
● 串行数据总线通过一个 9800kbit/s的单线连接在 E LV 控 制 单 元 和 舒 适 系 统 中 央控制单元之间传输数据， 如图所示。与使用LIN数据 总线系统相比，使用串行 数据总线系统提高了防盗 保护性能。
三、迈腾轿车总线系统制单元的功能及 执行元件
J519—车载电源控制单元 J255—空调控制单元 J136—
驾驶员座椅记忆控制单元 J604—驻车加热控制单元 J393—舒适系统控制单元 J386～J389—车门控制单元
3．迈腾轿车信息娱乐CAN总线系 统网络
● 迈腾轿车信息娱乐 CAN总线系统网络 控制单元包括：收 音机（导航控制单 元）、电话准备系 统控制单元、数字 音响控制单元、驻 车加热控制单元、 电话控制单元，见 图
● 迈腾轿车舒适CAN总线系统网络包括：车载电源控制单元、拖车控制单 元、座椅记忆控制单元、停车辅助控制单元、后背箱盖控制单元、转向 柱控制单元；空调控制单元、驻车加热控制单元、车门控制单元见图
车载网络系统及其故障诊断方法 PPT
智能传感器：具备上网功能；
电控单元的构成
①组合式CAN控制器 CAN控制器 CAN控制器独立于微机控制器；
③集成式CAN控制器
目前，发展趋势是CAN接口、收/发器、微控制器 集成到一个芯片上。
成本低；微控制器对CAN控制器的读写时间比独立 CAN控制器要小；速度快；系统可靠性高；
一、车载网络系统的组成
网络节点（模块）、通信线路、软件及协议 解释：
①各种控制模块、网关、智能传感器 ②通信线路、不同子网(拓扑结构) ③支持各节点工作的软件、通信协议
1.节点（模块）
一种电子装置。 简单：智能传感器；复杂：微处理器。
电控单元：微处理器，实现某种自动控制功 能；
网关：微处理器，实现不同子网之间的数据 传输、数据管理；
二、车载网络的分类（1）
SAE将车载网络划分为A、B、C三个级别
A级速率：1~10 kb/s，主要应于电动门窗、座 椅调节、灯光照明等控制。
B级速率：10~100 kb/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。
C级速率：最高可达1M kb/s，主要用于悬架控 制、先进发动机控制、牵引控制、ABS等系统。
在总线上某一时刻若有两个节点同时发送数 据，则这两个数据将会在总线上发生“冲突”， 为了避免冲突产生，就要有一个解决“争用”总 线的方法，以使各节点充分利用总线的信道空间 和时间来传送数据而不发生冲突，这正是介质访 问控制方式的管理机制。
CSMA/CD是“载波侦听多路访问/冲突检测” （Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect）的缩写，是一种总线常见的访问控制方 式。
➢ 位速率一般在10~125Kbps；
电控单元的构成
①组合式CAN控制器 CAN控制器 CAN控制器独立于微机控制器；
③集成式CAN控制器
目前，发展趋势是CAN接口、收/发器、微控制器 集成到一个芯片上。
成本低；微控制器对CAN控制器的读写时间比独立 CAN控制器要小；速度快；系统可靠性高；
一、车载网络系统的组成
网络节点（模块）、通信线路、软件及协议 解释：
①各种控制模块、网关、智能传感器 ②通信线路、不同子网(拓扑结构) ③支持各节点工作的软件、通信协议
1.节点（模块）
一种电子装置。 简单：智能传感器；复杂：微处理器。
电控单元：微处理器，实现某种自动控制功 能；
网关：微处理器，实现不同子网之间的数据 传输、数据管理；
二、车载网络的分类（1）
SAE将车载网络划分为A、B、C三个级别
A级速率：1~10 kb/s，主要应于电动门窗、座 椅调节、灯光照明等控制。
B级速率：10~100 kb/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。
C级速率：最高可达1M kb/s，主要用于悬架控 制、先进发动机控制、牵引控制、ABS等系统。
在总线上某一时刻若有两个节点同时发送数 据，则这两个数据将会在总线上发生“冲突”， 为了避免冲突产生，就要有一个解决“争用”总 线的方法，以使各节点充分利用总线的信道空间 和时间来传送数据而不发生冲突，这正是介质访 问控制方式的管理机制。
CSMA/CD是“载波侦听多路访问/冲突检测” （Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect）的缩写，是一种总线常见的访问控制方 式。
➢ 位速率一般在10~125Kbps；
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SAE：美国机动车工程师学会 PPT学习交流
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二、车载网络的分类（2）
分类依据：功能和速率
➢A类：面向执行器、传感器的低速网络 ➢B类：面向模块间数据共享的中速网络 ➢C类：面向多路、实时闭环的高速网络 ➢D类：面向信息、多媒体系统的网络 ➢E类：面向乘员的安全系统
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• 车载网络传输速度：
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6. 总线介质访问控制方式
在总线上某一时刻若有两个节点同时发送数 据，则这两个数据将会在总线上发生“冲突”， 为了避免冲突产生，就要有一个解决“争用”总 线的方法，以使各节点充分利用总线的信道空间 和时间来传送数据而不发生冲突，这正是介质访 问控制方式的管理机制。
CSMA/CD是“载波侦听多路访问/冲突检测” （Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect）的缩写，是一种总线常见的访问控制方式。
➢位速率一般在10~125Kbps；
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现有B类网络协议
名称
主要用户 应用场合
注释
GMLAN(SWC) GM
多种场合 GM是唯一用户
ISO11898-3 欧洲 (Fault-Tol CAN)
ห้องสมุดไป่ตู้
多种场合 也称容错CAN
J2248 VAN J1850
GM, Ford, 多种场合 基于ISO 11898 DC
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车身控制A类网络总线结构图
CAN总线 车身总线
左前门控制 玻璃升降机 电动门锁执 后视镜电动 操作命令输
器ECU
电动执行器
行器
执行器 入装置ECU
LIN
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图
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B类网络的特点
➢主要面向独立模块间的数据共享， 适用于对实时性要求不高的场合，以 减少冗余的电子部件； ➢主要应用于车辆信息中心、故障诊 断、仪表显示等方面的控制。
车载网络系统的检修
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概述
• 1、车载网络应用的目地 解决由于汽车上大量应用电子装置带来的问
题 （1）汽车电子电器数量过多 （2）系统过大 （3）冗余度高成本增加 （4）技术效益低下
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2
图1 传统信息传输：每个信息都需要一个独立的数据线传输
图2 网络信息传输：所有信息都通过两根数据线进行交换
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2、通信线路（数据总线）
• 节点之间传递数据的通道。（串行传 递）
单线制：光缆 双线制：两条数据总线绞在一起的。
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3、网 络
• 为了实现信息共享，用通信线路 把多个节点连在一起，形成一个 有规则的网。
总线结构 环状结构 星形结构等
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Renault & 控制应用 基于ISO11519-3 PSA
GM, Ford, 多种场合 有VPM，PWM两种
Chrysler PPT学习交流
Toyota 车身控制
T&B
多种场合
注释
正被逐步淘汰 / 由LIN协会开发 极少使用 正被逐步淘汰 / / 正被逐步淘汰
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A类网络协议之LIN协议
➢提高汽车上分层、多路复用网络的性能，降低汽车电子控制装置开发、生产 以及诊断服务的成本； ➢2003年，全世界新生产的汽车平均每辆会有3~10个LIN节点。 ➢LIN目前仍处于发展阶段，但已广泛地被世界上的大多数汽车公司以及零配 件厂商所接受，有望成为A类网络的世界标准，即A类网的主流协议。
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电控单元的构成
①组合式CAN控制器 CAN控制器嵌入到微控制器中；
②独立式CAN控制器 CAN控制器独立于微机控制器；
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③集成式CAN控制器
• 目前，发展趋势是CAN接口、收/发器、微控制器集 成到一个芯片上。
• 成本低；微控制器对CAN控制器的读写时间比独立 CAN控制器要小；速度快；系统可靠性高；
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现有A类网络协议
名称
UART Sinebus
LIN I2C CCD ACP BEAN J1708/J15 87/J1922
主要用户 主要应用场合
GM
多种场合
GM
Audio
许多厂商 智能连接器和传感器
Renault HVAC
Chrysler HVAC，Audio等
Ford
Audio
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典型的现代汽车车载网络
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• Vehicle LAN（ 车载局域网）
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A 类网络的特点
➢适 用 于 对 实 时 性 要 求 不 高 的 场 合 ， 主要应用于电动门窗、座椅调节、灯 光照明等控制。 ➢位速率一般小于10Kbps；
“bit”（比特）为网络数据计量单位； “bps”是“bit per second”（每秒传输数据）的简写，为网络数据流量单 位；“512Kbps”也就代表“512Kbit/秒”的数据流量； “byte”为文件字节单位，1 个byte = 8 个bit；
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第一部分 车载网络的基础知识
一、车载网络系统的组成
网络节点（模块）、通信线路、软件及协议 解释：
①各种控制模块、网关、智能传感器 ②通信线路、不同子网(拓扑结构) ③支持各节点工作的软件、通信协议
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1.节点（模块）
一种电子装置。 简单：智能传感器；复杂：微处理器。
电控单元：微处理器，实现某种自动控制功能； 网关：微处理器，实现不同子网之间的数据传输、数据管理； 智能传感器：具备上网功能；
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二、车载网络的分类（1）
SAE将车载网络划分为A、B、C三个级别
• A级速率：1~10 kb/s，主要应于电动门窗、座椅 调节、灯光照明等控制。
• B级速率：10~100 kb/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。
• C级速率：最高可达1M kb/s，主要用于悬架控制、 先进发动机控制、牵引控制、ABS等系统。
4.通信协议
通信实体双方控制信息交换规则的集合。
要实现车内ECU之间的通信，必须制定规则 保证通信双方能相互配合，即通信方法、通信时 间、通信内容双方同时遵守的一组规定和规则。
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5 . 总线速度
1、波特率（每秒传输的码元数） 2、比特率（每秒传输的二进制位数）
如果一个码元只携带一个比特的信息，则 波特率和比特率在数值上相等。