车载网络系统及其故障诊断方法课件
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➢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)
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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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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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。
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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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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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3
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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4
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；
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。
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
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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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1
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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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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6
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；
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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百度文库
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• 车载网络传输速度：
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。
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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。
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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)
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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• 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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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。
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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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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
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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；
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。
Renault & 控制应用 基于ISO11519-3 PSA
GM, Ford, 多种场合 有VPM，PWM两种
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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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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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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；
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：
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。
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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。