车载网络系统及其故障诊断方法[可修改版ppt]
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汽车安全与舒适系统检修学习情境八 汽车车载网络系统故障诊断与修复幻灯片PPT
出版社 理工分社
汽车安全与舒适系统诊断与修复
出版社 理工分社
CAN-BUS通信线路故障检测
决策
计划
实施
总结
汽车安全与舒适系统诊断与修复
出版社 理工分社
任务9.2 MOST-BUS故障检测
目标：
能够利用常用和专用的检测仪器对MOST-BUS系统进 展常规检查；
能够按照企业的标准标准对系统部件进展拆装或者 更换；
情景7 电动后视镜的诊断与修复
情景 3 汽车平安气囊系统的诊断与修复 情景4 汽车试听与导航系统的诊断与修复 情景5 中央门锁与防盗系统的诊断与修复
情景8 泊车辅助系统诊断与修复 情景9 车载网络系统的诊断与修复
汽车安全与舒适系统诊断与修复
出版社 理工分社
情景8 汽车车载网络系统故障诊 断与修复
汽车安全与舒适系统诊断与修复
汽车安全与舒适系统诊断与修复
出版社 理工分社
一、MOST-一B、US倒的车构雷造达组成
MOST〔Media Oriented Systems Transport-媒体系统数据交换〕， 又叫光纤数据总线，应用在奥迪A6L、奔驰、宝马等新车型的 信息娱乐系统上。
MOST-Bus总线优点： ➢ 提高传输速度。 ➢ 减轻了重量。 ➢ 不产生电磁干扰波，而且对
二、LIN-BUS的主要特点
出版社 理工分社
1、12V单线介质传输，本钱低。可直接使用汽车电源 电压进展单线传输，构造更简单，可节省大量导线。
2、单主机/多从机，无总线仲裁。
3、不需要改变任何其他从机节点的软件或硬件就可以 在网络中方便地直接添加节点。
4、可以基于普通单片机的通用串口等硬件资源以软件 方式实现，本钱低廉。
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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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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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。
【车载网络系统诊断维修】10.5 ppt
HUG
第四学期课程
LS10.5 多媒体系统暂时失灵
任务接受
HUG
学生独立思考： 1.多媒体娱乐系统指哪些？为什么失灵？ 2.除了这个现象，还有没有其他故障？（提交想法和10.5.1.1评价表 ）
解决客户委托的工作导引
HUG
1.任务分析：多媒体系统失灵的原因 2.理论学习：MOST总线结构原理及故障波形 3.任务计划：制定MOST总线控制多媒体娱乐系统
2. 专家组讨论，最后形成海报并展示讲述给其他组 ，其他学生评价、补充、改进。
------80min
3. 轮换完成其他工作页。
------60min
在系统中完成理论测试10.5.3.7。 --------20min
理论学习
HUG
工作站法
1. 学生分为4组。每组学生在一个工作站个人独立学 习10.5.3.3信息页，并完成10.5.3.6工作页上的理论 部分内容和实际操作内容。
话练习交车，一人是客 户，一人是SA。
------15min
2. 教师指定或主动报名一个二人小组合作展示讲
述给其他组，其他学生评价、补充、改进，上
交10.5.8.2评价表。
------15min
反思评价
阅读标注关键词并归纳的能力 能够与他人合作制作美观且具有说服力的海报 利用工作页的索引完成理论知识学习的能力 能够尊重自己的国家和传统 能够密切关注新的发展的能力 反思评价自己/他人工作的能力 举一反三学习迁移的能力 独立思考的能力
2. 小组合作讨论出本组的“多媒体系统失灵”原 因并写在餐垫中心位置，在白板上进行展示。 ------20min
3. 教师指定或主动报名一个小组合作在白板上展示； 其他学生评价、补充、改进。 ------10min
第四学期课程
LS10.5 多媒体系统暂时失灵
任务接受
HUG
学生独立思考： 1.多媒体娱乐系统指哪些？为什么失灵？ 2.除了这个现象，还有没有其他故障？（提交想法和10.5.1.1评价表 ）
解决客户委托的工作导引
HUG
1.任务分析：多媒体系统失灵的原因 2.理论学习：MOST总线结构原理及故障波形 3.任务计划：制定MOST总线控制多媒体娱乐系统
2. 专家组讨论，最后形成海报并展示讲述给其他组 ，其他学生评价、补充、改进。
------80min
3. 轮换完成其他工作页。
------60min
在系统中完成理论测试10.5.3.7。 --------20min
理论学习
HUG
工作站法
1. 学生分为4组。每组学生在一个工作站个人独立学 习10.5.3.3信息页，并完成10.5.3.6工作页上的理论 部分内容和实际操作内容。
话练习交车，一人是客 户，一人是SA。
------15min
2. 教师指定或主动报名一个二人小组合作展示讲
述给其他组，其他学生评价、补充、改进，上
交10.5.8.2评价表。
------15min
反思评价
阅读标注关键词并归纳的能力 能够与他人合作制作美观且具有说服力的海报 利用工作页的索引完成理论知识学习的能力 能够尊重自己的国家和传统 能够密切关注新的发展的能力 反思评价自己/他人工作的能力 举一反三学习迁移的能力 独立思考的能力
2. 小组合作讨论出本组的“多媒体系统失灵”原 因并写在餐垫中心位置，在白板上进行展示。 ------20min
3. 教师指定或主动报名一个小组合作在白板上展示； 其他学生评价、补充、改进。 ------10min
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
车载网络系统及其故障诊断方法车载网络系统是指一个由多个电子设备和组件相互连接而成的网络，用于车辆内部各个功能的协调和控制。
这些设备包括发动机控制单元(ECU)、车载娱乐系统、车载导航系统、车载通信系统等等。
随着车辆技术的不断发展，车载网络系统的功能和复杂性也在不断提高，但同时也面临着各种故障的挑战。
故障诊断是车载网络系统维护和修复的重要环节，它的目标是确定故障的原因和位置，以便进行针对性的维修和修复。
下面介绍几种常见的车载网络系统故障诊断方法：1.故障码诊断：车辆的ECU和其他电子设备通常会通过故障码来指示其所遇到的问题。
技术人员可以通过读取和解码故障码，确定故障的位置和性质。
然后根据故障码提供的信息，对相应的设备和组件进行检查和修复。
2.数据记录和分析：车载网络系统通常会记录各种传感器数据、故障码以及其他相关信息。
通过分析这些数据，技术人员可以了解车辆在故障发生时的状态和环境条件，从而对故障的原因进行推断和定位。
3.反馈诊断：车载网络系统中的一些设备和组件可能具有自我诊断和修复功能。
例如，一些ECU可以通过监测输入和输出信号的变化，来判断设备是否工作正常。
如果发现异常，ECU可以通过重新配置自身或执行其他修复措施来恢复正常操作。
4.模拟测试：模拟测试是一种基于物理模型或仿真环境的故障诊断方法。
通过模拟车辆的各种状态和条件，技术人员可以对车载网络系统进行各种测试和检查，以确定可能存在的问题和故障。
总之，车载网络系统故障诊断是一个复杂而有挑战性的任务。
它需要技术人员具备扎实的电子技术和汽车维修知识，并且熟悉各种故障诊断方法和工具。
只有通过准确的故障诊断，才能及时修复车辆故障，保障车辆的正常运行。
Microsoft PowerPoint - 车载网络系统的检修
任务1 车载网络系统的检测与修复一、预备知识1.CAN总线组成1）CAN控制器CAN控制器有两种类型:一是独立的CAN 总线通信控制器（SJA1000）;二是集成了 CAN总线通信控制器的微处理器（P87C591）2）CAN总线驱动器（收发器）它提供了CAN控制器与物理总线之间的接 口，提供对总线的差动发送和接受能力。
3）CAN收发器• TXD 发送数据输入• GND 地• Vcc 电源电压• RXD 接收数据输出• Vref 参考电压输出• Rs斜率电阻输入• CANL 低电平CAN电压输入/输出端• CANH 高电平CAN电压输入/输出端4）总线终端• 分离终端• 多终端• 单终端• 非匹配终端• 非终端支线电缆长度四、CAN在汽车上的应用二、实训知识CAN总线在奥迪A4车上的应用• 到目前为止，奥迪A4-B6上共应用了三条 CAN总线:动力总线、舒适总线和信息娱乐 总线。
• 1 .动力总线控制单元有发动机、组合仪表、 变速器、ESP（包括ABS、EBV、EDS、ASR和 BAS等）、气囊、转向柱控制单元。
它的传 输速率在整车电控系统中是最快的，一般为500kbit/s，最高可达1000kbits/s。
CAN-HIGH，CAN-LOW不能进行单线传输。
系 统内各个控制单元之间采用中央线束连接，即星形接法。
• 2.舒适总线和信息娱乐总线二者共同的特点：1）传递信息的速率较低，均为100bits/s；2）都可以单线运行；3）有“睡眠模式”。
为了省电和当总线中 某控制单元出现故障时不致使蓄电池亏 电，当系统处于睡眠模式时，CAN高线上的 电压为0V，CAN低线上电压为12V。
【03】5-2-2车载网络系统故障诊断
车载网络系统故障诊断
1.故障诊断检测方法
（1）电源系统故障检测 汽车网络系统正常的工作电压应该保证10.5 ～15.0V。如果汽车电源系统提供的电压低于该范围，就会造成某些 电控设备不能正常工作，从而使整个通信网络中断对于电源故障， 需要检查蓄电池电压、发电机工作情况、保险丝、接插件的连接状 况、搭铁处的连接状况等。 （2）节点故障检测 在检查车载网络传输系统前，首先要检查网络 中各节点的工作状况，判断是否存在功能性故障，功能性故障会影 响网络中局部系统的工作。若存在功能性故障，应首先排除。对于 诊断传感器是否有功能性故障，可以通过检测传感器的电压值、电 阻值等参数来诊断。
谢谢ห้องสมุดไป่ตู้看
1.故障诊断检测方法
（3）链路故障检测 当车载网络系统的链路（或通信线路）出现故 障时，如通信线路的短路、断路以及线路物理性质引起的通信信号 衰减或失真，都会引起多个控制单元无法工作或控制系统错误动作 。判断是否为链路故障时，一般采用示波器或汽车专用光纤诊断来 观察通信数据信号是否与标准通信数据信号相符。
2.故障诊断墓本步骤
针对汽车车载网络系统常见的三种故障类型，基本的诊断步骤是： 1）了解该车型的汽车多路传输系统特点（包括：传输介质、几种子 网及汽车多路信息传输系统的结构形式等）。 2）汽车多路信息传输系统的功能，如：有无唤醒功能和休眠功能等 。 3）检查汽车电源系统是否存在故障，如：交流发电机的输出波形是 否正常（若不正常将导致倍号干扰等故障）等。 4）检查汽车多路信息传输系统的链路是否存在故障，采用替换法或 采用跨线法进行检测。 5）如果是节点故障，只能采用替换法进行检测。
1.故障诊断检测方法
（1）电源系统故障检测 汽车网络系统正常的工作电压应该保证10.5 ～15.0V。如果汽车电源系统提供的电压低于该范围，就会造成某些 电控设备不能正常工作，从而使整个通信网络中断对于电源故障， 需要检查蓄电池电压、发电机工作情况、保险丝、接插件的连接状 况、搭铁处的连接状况等。 （2）节点故障检测 在检查车载网络传输系统前，首先要检查网络 中各节点的工作状况，判断是否存在功能性故障，功能性故障会影 响网络中局部系统的工作。若存在功能性故障，应首先排除。对于 诊断传感器是否有功能性故障，可以通过检测传感器的电压值、电 阻值等参数来诊断。
谢谢ห้องสมุดไป่ตู้看
1.故障诊断检测方法
（3）链路故障检测 当车载网络系统的链路（或通信线路）出现故 障时，如通信线路的短路、断路以及线路物理性质引起的通信信号 衰减或失真，都会引起多个控制单元无法工作或控制系统错误动作 。判断是否为链路故障时，一般采用示波器或汽车专用光纤诊断来 观察通信数据信号是否与标准通信数据信号相符。
2.故障诊断墓本步骤
针对汽车车载网络系统常见的三种故障类型，基本的诊断步骤是： 1）了解该车型的汽车多路传输系统特点（包括：传输介质、几种子 网及汽车多路信息传输系统的结构形式等）。 2）汽车多路信息传输系统的功能，如：有无唤醒功能和休眠功能等 。 3）检查汽车电源系统是否存在故障，如：交流发电机的输出波形是 否正常（若不正常将导致倍号干扰等故障）等。 4）检查汽车多路信息传输系统的链路是否存在故障，采用替换法或 采用跨线法进行检测。 5）如果是节点故障，只能采用替换法进行检测。
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；
《车载网络系统故障诊断与排除》课件 第五章 车载网络Flex Ray总线系统
第五章 车载网络Flex Ray总线系统
北京交通运输职业学院 马明芳
•5.5 Flex Ray网络系统工作原理
• 5.5.1 F1ex Ray通讯周期
• 3.网络空闲时间 • 网络空闲时间就是“网络静止时间”。 • 在这段时间内，F1exRay总线上没有信息在传输。 • 数据总线诊断接口J533需要这段时间同步F1exRay总线上数据
• 5.5.1 F1ex Ray通讯周期
• 1.静态段 • 静态段在总线用户之间传递信息。 • 为了传输数据，静态段被分为62个时隙，即“时间槽”。 • 一个静态时隙只能发送到一个特定的总线用户中，但是，所有总
线用户可以接收所有静态时隙，也包括那些与它没有确定关系的 时隙。 • 所有静态时隙的长度都相等，都是42字节。 • 在接连不断的通讯周期中，各个静态段传输不同内容的信息。 • 一般，无论所有时隙是否都承载信息，整个时隙结构都会被传输。
• 唤醒时，唤醒控制单元在F1exRay总线上发送“唤醒符号”在 发送前总是要延时确定F1exRay总线上是否真的没有通讯，所 有控制单元是否真的都处于休眠状态。
第五章 车载网络Flex Ray总线系统
北京交通运输职业学院 马明芳
•5.5 Flex Ray网络系统工作原理
• 5.5.3 FIexRay总线功能
第五章 车载网络Flex Ray总线系统
北京交通运输职业学院 马明芳
•5.1 FlexRay总线系统的应用
• F1exRay联盟是一个研发企业联合组织，成立于2000年，成立 后，联盟成员小断增加，其中也包括大众汽车。
• Flex全称是Flexibilitat(灵活)，Ray一Rochen （F1exRay联盟 标志中的鳐鱼)。
【车载网络系统诊断维修】10.6 ppt
知识点：
技能点：
1.Bluetooth总线系统的应用； 2.Bluetooth总线系统的特点； 3.Bluetooth总线系统的结构；
1.Bluetooth总线拓扑结构认知； 2.利用引导型和基于用户的诊断 ；
4.Bluetooth总线系统的工作原理； 5.Bluetooth总线系统典型故障分析 。
任务分析
HUG
餐垫法
1. 学生个人独立阅读维修手册信息，头脑风暴思考 “车载无线免提电话失灵”原因（标出关键词， 个人结果工整书写在餐垫周边对应位置上） -----30min
2. 小组合作讨论出本组的“车载无线免提电话失 灵”原因并写在餐垫中心位置，在白板上进行 展示。 ------20min
3. 教师指定------10min
补充、改进。
------20min
3. 教师进行任务决策确认。所有人修改自己的工作计 划任务决策方案，提交10.6.5.2评价表到系统。 ------20min
• 教师要最终确认所有人的工作计划决策方案后，学 生方可上车实施。
任务实施
HUG
学生严格按照分工执行操作并承诺老师做到 老师要求的所有内容。 每次2名学生操作，1名学生拍视频，1名学生 监督记录，1名学生查阅手册改进计划、2名 学生评价。
提交任务分析阶段10.6.2.1评价表到系统。
任务明确
HUG
能力点：
1.能够与他人合作制作美观且具有说服力的海报 ；
2.能够尊重自己的国家和传统；
3.能够密切关注新的发展；
4.能够个人独立工作面对困难问题；
5.能够小组友好合作；
6.能够在小组中与他人高效沟通交流；
7.能够阅读检索提炼技术信息并建构逻辑关系。
汽车综合故障诊断项目五网络通讯系统故障诊断课件
CAN-High线对地 短路
汽车综合故障诊断
CAN-Low线对正极短路 • CAN-Low线的电压大约为12V、CAN-High线的电压
电位正常，汽车网络通讯系统在此故障下，变更为单线 工作状态。
CAN-High线对正极短路 • CAN-High线的电压大约为12V、CAN-Low线的电压
电位正常，汽车网络通讯系统在此故障下，变更为单线 工作状态。
汽车综合故障诊断
使用示波器测量CAN总线波形时，首先需要设置参数，点击电脑界面 上的通道A后，左下角选择DOS1，点击电脑界面上的通道B，左下角选择 DOS2，完成参数设置后，将示波器的两支黑表笔搭铁，之后将连接DOS1 的红表笔接在CAN-High线端口上，连接DOS2的红表笔接在CAN-Low线 端口上，如图所示。
汽车综合故障诊断
汽车综合故障诊断
VAG 1598/38的优势在于能够将CAN总线上控制单元回路中的 连接情况转换到自身上，通过自身上CAN-High与CAN-Low两排小 插头的拔出与插入来控制CAN总线网络中节点的通断，从而节省了 人工查找线路的繁琐操作，如图所示。
汽车综合故障诊断
测量前，我们先将VAG 1598/38的连接插头插入 被测试汽车的总线诊断插座上，之后在在VAG 1598/38 上安装被测试汽车的分离插头。完成连接后，我们使用 万用表插入VAG 1598/38相应的端口上，如左图所示。 测量的阻值为58Ω，表明CAN-High线与CAN-Low线 之间的阻值正常，如右图所示。
汽车综合故障诊断
然后在快速测试模式下加载故障信息，等待故障信息加载完毕后， 选择ECM（发动机控制模块），根据被测车型选择2.4升发动机识别码， 之后读取故障码，如图所示，故障诊断仪上显示的故障信息为ECM与 变速器控制模块无法通讯。
汽车综合故障诊断
CAN-Low线对正极短路 • CAN-Low线的电压大约为12V、CAN-High线的电压
电位正常，汽车网络通讯系统在此故障下，变更为单线 工作状态。
CAN-High线对正极短路 • CAN-High线的电压大约为12V、CAN-Low线的电压
电位正常，汽车网络通讯系统在此故障下，变更为单线 工作状态。
汽车综合故障诊断
使用示波器测量CAN总线波形时，首先需要设置参数，点击电脑界面 上的通道A后，左下角选择DOS1，点击电脑界面上的通道B，左下角选择 DOS2，完成参数设置后，将示波器的两支黑表笔搭铁，之后将连接DOS1 的红表笔接在CAN-High线端口上，连接DOS2的红表笔接在CAN-Low线 端口上，如图所示。
汽车综合故障诊断
汽车综合故障诊断
VAG 1598/38的优势在于能够将CAN总线上控制单元回路中的 连接情况转换到自身上，通过自身上CAN-High与CAN-Low两排小 插头的拔出与插入来控制CAN总线网络中节点的通断，从而节省了 人工查找线路的繁琐操作，如图所示。
汽车综合故障诊断
测量前，我们先将VAG 1598/38的连接插头插入 被测试汽车的总线诊断插座上，之后在在VAG 1598/38 上安装被测试汽车的分离插头。完成连接后，我们使用 万用表插入VAG 1598/38相应的端口上，如左图所示。 测量的阻值为58Ω，表明CAN-High线与CAN-Low线 之间的阻值正常，如右图所示。
汽车综合故障诊断
然后在快速测试模式下加载故障信息，等待故障信息加载完毕后， 选择ECM（发动机控制模块），根据被测车型选择2.4升发动机识别码， 之后读取故障码，如图所示，故障诊断仪上显示的故障信息为ECM与 变速器控制模块无法通讯。
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➢ 位速率一般在10~125Kbps；
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 (Fault-Tol CAN) J2248
VAN
J1850
欧洲
GM, Ford, DC Renault & PSA GM, Ford, Chrysler
多种场合 多种场合 控制应用 多种场合
也称容错CAN
基于ISO 11898 基于ISO11519-3 有VPM，PWM两种 调制方式
ISO 11898-3、 VAN、 J1850性能比较
比较内容 应用场合 传输介质
位编码方式 介质访问方式 位速率
数据长度 节点成本
ISO 11898-3
VAN
控制、诊断 控制、诊断
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
图
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。
车载网络系统及其故障诊断方 法
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
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
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
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。
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；
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。
3、网 络
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。
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。
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
GM GM 许多厂商 Renault Chrysler Ford Toyota T&B
主要应用场合
多种场合 Audio 智能连接器和传感器 HVAC HVAC，Audio等 Audio 车身控制 多种场合
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
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。
5 . 总线速度
双绞线
双绞线、扁 平线
NRZ
Manchester
竞争
竞争
10K~1Mbps 125Kbps
0~8个字节 中
28个字节 低
SAE J1850
通用、诊断
单线
双绞线
VPW
PWM
竞争
10.4Kbp 41.6Kbps s
0~8个字节
低Байду номын сангаас
B类网络的主流协议
过 去 十 年 间 ， CAN(ISO11898-3); SAE J1850以及VAN(Vehicle Area Network)在车 身网络中得到了广泛的应用。
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
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
车载网络传输速度：
典型的现代汽车车载网络
Vehicle LAN（ 车载局域网）
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；
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。
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。
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；
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；
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 (Fault-Tol CAN) J2248
VAN
J1850
欧洲
GM, Ford, DC Renault & PSA GM, Ford, Chrysler
多种场合 多种场合 控制应用 多种场合
也称容错CAN
基于ISO 11898 基于ISO11519-3 有VPM，PWM两种 调制方式
ISO 11898-3、 VAN、 J1850性能比较
比较内容 应用场合 传输介质
位编码方式 介质访问方式 位速率
数据长度 节点成本
ISO 11898-3
VAN
控制、诊断 控制、诊断
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
图
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。
车载网络系统及其故障诊断方 法
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
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
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
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。
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；
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。
3、网 络
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。
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。
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
GM GM 许多厂商 Renault Chrysler Ford Toyota T&B
主要应用场合
多种场合 Audio 智能连接器和传感器 HVAC HVAC，Audio等 Audio 车身控制 多种场合
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
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。
5 . 总线速度
双绞线
双绞线、扁 平线
NRZ
Manchester
竞争
竞争
10K~1Mbps 125Kbps
0~8个字节 中
28个字节 低
SAE J1850
通用、诊断
单线
双绞线
VPW
PWM
竞争
10.4Kbp 41.6Kbps s
0~8个字节
低Байду номын сангаас
B类网络的主流协议
过 去 十 年 间 ， CAN(ISO11898-3); SAE J1850以及VAN(Vehicle Area Network)在车 身网络中得到了广泛的应用。
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
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
车载网络传输速度：
典型的现代汽车车载网络
Vehicle LAN（ 车载局域网）
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；
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。
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。
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；
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；