第10章车载网络系统(汽车电子控制技术)
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汽车电子控制技术第二版课后习题答案
汽车电⼦控制技术第⼆版课后习题答案1.采⽤电控系统能提⾼汽车那些性能？答：动⼒性经济性排放性安全性舒适性操纵性通过性2.衡量国家⼯业发展⽔平⾼低的三⼤标志？答：环境保护建筑技术汽车技术3. 汽车电⼦控制技术发展分为哪⼏个阶段？电⼦技术的发展的必然趋势是什么？答：机械控制或液压－机械控制；电⼦电路（即分⽴电⼦元件电路与集成电路）控制；微型计算机（即模拟计算机和数字计算机）控制；车载局域⽹控制；必然趋势：汽车采⽤车载局域⽹LAN技术4.汽车采⽤⽹络技术的根本⽬的？答：1.减少线束；2.实现快速通信。
7.发展内燃机汽车过程中，全世界关注的三⼤课题是什么？就⽬前解决这些问题的基本途径有哪些？答：汽车能源；环境保护；交通安全。
解决的有效途径：采⽤电控技术，提⾼汽车整体性能；实施严格的油耗、排放和安全法规；开发利⽤新能源，燃⽤替代燃料；开发电动汽车和混合动⼒汽车。
8汽车电⼦控制系统基本结构有哪⼏部分组成？传感器; 电控系统（ECU）;执⾏器执⾏元件9汽车电⼦控制系统采⽤的传感器和执⾏器有哪些？传感器：1流量传感器2位置传感器3压⼒传感器4温度传感器5浓度传感器6速度传感器7碰撞传感器。
执⾏器：电动燃油泵、电磁喷油器、怠速控制泵、活性炭罐电磁阀、点⽕控制器、点⽕线圈、制动液回液泵电动机、收紧点⽕器、换挡锁⽌电磁阀等。
10.汽车发动机电控系统功⽤？常⽤传感器和执⾏器有哪些？功⽤：汽车发动机电控系统的主要功能是提⾼汽车的：动⼒性经济性排放性。
传感器执⾏器：电动燃油泵、电磁喷油器、怠速控制电动机、活性炭罐电磁阀、点⽕控制器、点⽕线圈。
12据控制⽬标不同汽车电控系统分为哪⼏类？据控制对象不同电控系统分为哪⼏类？国产汽车普遍采⽤电控系统有哪些？⽬标：发动机电控系统；底盘电控系统；车⾝电控系统。
对象：动⼒性控制系统；经济型控制系统；排放性控制系统；安全性控制系统；舒适性控制系统；操纵性控制系统；通过性控制系统1.燃油喷射系统EFi有哪⼏部分组成？燃油供给系统、空⽓供给系统、燃油喷射电⼦控制系统2.据燃油喷射发动机进⽓量控制⽅式不同供⽓系统分为哪两部分？供⽓系统分为旁通式和直供式3.为甚麽燃油喷射式发动机进⽓道长且设有动⼒腔？充分利⽤进⽓管内的空⽓动⼒效应，增⼤各种⼯况下的进⽓量（即增⼤充⽓量），提⾼发动机的动⼒性（输出扭矩）。
车载网络系统》课程教学大纲
《车载网络系统》课程教学大纲课程代码：0806515005课程名称：车载网络系统英文名称：Vehicle Network System总学时：32 讲课学时：28 实验学时：4学分：2适用专业：车辆工程专业先修课程：大学计算机基础、单片机原理及应用、汽车电子电气一、课程性质、目的和任务本课程是车辆工程（车辆电子电气方向）的专业课程。
其目的是使学生掌握车载网络系统的主流协议标准的内容、分类，车载网络的基本结构特点，车载网络技术在汽车电子控制系统中的应用。
通过课程学习，要求学生了解车载网络系统的概况与发展、车载网络系统主流协议标准；掌握车载网络系统的分类，基本结构特点、应用方案；掌握车载CAN总线网络系统的测试、设计与应用；培养学生分析问题与解决问题的能力，培养学生一定的动手能力，为进一步学习专业知识以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。
二、教学基本要求本课程以车载网络系统为研究对象，以主流车载网络标准的内容及其应用为教学重点。
学完本课程应达到以下基本要求：(1) 了解计算机网络与通信技术、现场总线技术的基础知识。
(2) 了解车载网络系统的概况、车载网络系统的分类，基本结构特点。
(3) 熟悉车载网络系统主流协议标准（CAN LIN FlexRay、Byteflight、TTP/C、TTCAN MOST等）的主要内容。
(4) 掌握车载网络系统的应用方案并能结合所学知识进行实例分析。
(5) 掌握车载CAN总线网络系统的信号、数据测试方法。
(6) 掌握车载CAN总线网络系统的软硬件设计与应用。
三、教学内容及要求1．绪论了解计算机网络与通信技术、现场总线技术的基础知识；了解车载网络系统的概况；掌握车载网络系统的分类，基本结构特点。
2. 车载网络系统主流协议标准掌握车载控制器局域网CAN总线的分层模型，数据链路层与物理层技术规范要点与网络构建；了解车载局部连接网络LIN的主要内容；了解基于时间触发的车载网络协议标准FlexRay、Byteflight、TTP/C、TTCAN的主要内容；了解车载多媒体网络MOST的主要内容。
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；
车载网络技术ppt课件
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完整版PPT课件
4 各种车用总线的介绍----- LIN
局域网互联(LIN)是用于汽车分布式电控系统的一种 新型低成本串行通信系统，它是一种基于UART的数据格 式、主从结构的单线12V的总线通信系统，主要用于智能 、传感器和执行器的串行通信，而这正是CAN总线的带宽 和功能所不要求的部分。由于目前尚未建立低端多路通信 的汽车标准，因此LIN正试图发展成为低成本的串行通信 的行业标准。LIN的标准简化了现有的基于多路解决方案 的低端SCI，同时将降低汽车电子装置的开发、生产和服 务费用。LIN采用低成本的单线连接，传输速度最高可达 20kb/s，对于低端的大多数应用对象来说，这个速度是 可以接受的，它的媒体访问采用单主、多从的机制，不需 要进行仲裁。从节点中不需要晶体震荡器而能进行自同步 ，这极大地减少了硬件平台的成本。
转向、线控刹车等)，即利用容错的电气/电子系 统取代机械/液压部分。线控操作包括从转向到刹 车和加速等所有汽车控制应用互连技术，它可以 补充并将最终代替目前的机械和液压解决方案。 就总体器件和组装来说，采用电子系统比采用机 械和液压部件成本更低。另外，FlexRay的高数 据速率使它非常适合于汽车骨干网络。
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Contents
1. 车载网络技术的发展简史
2. 车载网络技术介绍 3. 车载网络系统在汽车上的应用 4. 各种车用总线的介绍 5. 结语
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2 车载网络技术介绍
❖ 现场总线 是用作现场控制系统的，直接与所有受控
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LOGO
整个网络有一个总体时钟，每一个控制单
元有一个局部时钟，FlexRay系统有一个特定
常用车载网络系统(LIN)课件
详细描述
LIN是一种基于串行通信的总线系统 ，专为汽车分布式电子系统设计。它 具有低成本、高可靠性和易于扩展的 特点，适用于对通信要求不高的汽车 辅助系统。
LIN网络系统的组成
总结词
LIN网络系统由LIN主节点、LIN从属节点和LIN总线组成。
详细描述
LIN网络系统由多个节点组成，其中一个是主节点，其他是从 属节点。主节点负责启动通信并控制总线上的数据传输，从 属节点则响应主节点的请求并发送数据。LIN总线是连接所有 节点的物理媒介，负责传输数据。
受到重视。通过优化电路设计和降低功耗，可以延长车载网络的电池寿
命，提高整车的能效。
03
网络安全技术
随着智能网联汽车的发展，网络安全问题日益突出。LIN网络系统将加
强网络安全技术的研发和应用，以确保车载网络的安全性和可靠性。
LIN网络系统在智能网联汽车中的应用前景
智能驾驶辅助系统
LIN网络系统将广泛应用于智能驾驶辅助系统中，如自适 应巡航控制、自动泊车、碰撞预警等，提高驾驶安全性。
LIN网络系统的数据传输方式
01
LIN网络系统采用基于帧的数据传输方式，每个帧包括标识符、 数据长度、数据内容和校验码等信息。
02
帧格式简单明了，易于实现和维护。
数据传输采用广播方式，即主节点发送的报文会被所有从节点
03
接收并处理。
LIN网络系统的通信速率与线缆选择
01
根据不同的应用需求，LIN总线支持多种通信速率，如20kbps、 40kbps和9600bps等。
车联网应用
随着车联网技术的发展，LIN网络系统将与车载移动互联 网、云计算等技术结合，实现车辆与外部信息交互，提供 更丰富的车载信息服务。
LIN是一种基于串行通信的总线系统 ，专为汽车分布式电子系统设计。它 具有低成本、高可靠性和易于扩展的 特点，适用于对通信要求不高的汽车 辅助系统。
LIN网络系统的组成
总结词
LIN网络系统由LIN主节点、LIN从属节点和LIN总线组成。
详细描述
LIN网络系统由多个节点组成，其中一个是主节点，其他是从 属节点。主节点负责启动通信并控制总线上的数据传输，从 属节点则响应主节点的请求并发送数据。LIN总线是连接所有 节点的物理媒介，负责传输数据。
受到重视。通过优化电路设计和降低功耗，可以延长车载网络的电池寿
命，提高整车的能效。
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网络安全技术
随着智能网联汽车的发展，网络安全问题日益突出。LIN网络系统将加
强网络安全技术的研发和应用，以确保车载网络的安全性和可靠性。
LIN网络系统在智能网联汽车中的应用前景
智能驾驶辅助系统
LIN网络系统将广泛应用于智能驾驶辅助系统中，如自适 应巡航控制、自动泊车、碰撞预警等，提高驾驶安全性。
LIN网络系统的数据传输方式
01
LIN网络系统采用基于帧的数据传输方式，每个帧包括标识符、 数据长度、数据内容和校验码等信息。
02
帧格式简单明了，易于实现和维护。
数据传输采用广播方式，即主节点发送的报文会被所有从节点
03
接收并处理。
LIN网络系统的通信速率与线缆选择
01
根据不同的应用需求，LIN总线支持多种通信速率，如20kbps、 40kbps和9600bps等。
车联网应用
随着车联网技术的发展，LIN网络系统将与车载移动互联 网、云计算等技术结合，实现车辆与外部信息交互，提供 更丰富的车载信息服务。
新能源汽车电气技术(第2版)课件：新能源汽车车载网络系统的认知
三、新能源汽车车载网络分类
B类：属于中速的网络。所面向的多数是独立模块，在模块间完成对数 据的共享作用，速率一般处与10-100kbps之间。一般运用于车辆的信息控制 中心，作用是诊断车辆所产生的各类故障，如：仪表盘故障指示灯的告警功 能，各类安全气囊和自动空调系统的自检等。这类网络系统的标准主要包括 控制器、各类处理器（ECU、TCU、BMS等模块）、局域网协议三个方面。在 故障诊断和容错性能方面，控制器局域网具有显著的优势，对汽车内部的电 子系统可靠性、实时性有着较高的要求，并在将来的一段时间内占据着无法 替代的地位。
三、新能源汽车车载网络分类
随着科技的发展，需求的提升，因此存在着多种车用网络的执行标准， 相关的委员会将汽车的数据传输网络大致分为三类：
A类：主要是针对传感器或执行器操控的低速网络，它的数据传输速率 相对来说较低，通常只有1-10kbps。多数用在灯光照明、座椅调节、电动门 窗控制等上面，在A类网络中，协议标准也存在着多种，目前LIN总线正在逐 步发展，这种总线的协议主要是面对低端通讯，它所要求通信速率环境并不 高，由单总线的方式来完成整个操控过程。
三、新能源汽车车载网络分类
C类：是一个面向高速，具有实时闭环控制功能的多路性数据传输，网 络速率需求最多可达20Mb/s以上，主要的作用是对车载多媒体及导航控制、 人工智能服务、牵引控制、悬架控制等，以简化式分布方法控制来减少对车 身线束的需求。在这类标准中，日系和欧系汽车制造上多数上采用拥有高速 通讯控制器的局域网。除此之外，利用3G物联卡、4G专网技术结合TCU通讯 模块，使得速率性能有了大幅提高。随着网络技术的日新月异，与其配套的 各类控制器、执行器功能也将会得到大幅的提升，网络标准也会进行不断的 完善和提高。
车载网络系统(汽车电子控制技术)
4）诊断系统总线协议标准是为了满足OBDⅡ（ON Board Diagnose）、OBD Ⅲ或E-OBD（European-On Board Diagnose）标准。
5）多媒体系统总线协议标准分为三种类型，分别是低速、高 速和无线，对应SAE的分类相应为：IDB-C（Intelligent Data BUS-CAN）、IDB-M（Multimedia）和IDB-Wireless。
数据总线原则上用一条导线就足以满足功能要求了，但通常 总线系统上还是配备了第二条导线，信号在第二条导线上按相 反顺序传送的，可有效抑制外部干扰。
10.2 控制器局域网
10.2.1 CAN的基本知识
1.CAN工作原理
当CAN 总线上的一个节点发送数据时，它以报 文形式广播给网络中所有节点，对每个节点来说， 无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收， 每组报文开头的11位字符为标识符 （CAN2.0A），定义了报文的优先级，这种报文 格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标 识符是唯一的，不可能有两个节点发送具有相同 标识符的报文。当一个节点要向其它节点发送数 据时，该节点的CPU 将要发送的数据和自己的标 识符传送给本节点的CAN芯片，并处于准备状态， 当它收到总线分配时，转为发送报文状态。
（10）车载网络传 输的基本原理 车载 网络系统由多个控制 单元组成，控制单元 通过收发器（发射/ 接收放大器）并联在 总线导线上，所有控 制单元的地位均相同， 也称之为多主机结构， 如图10-4所示，数 据交换是按顺序连续 完成的。
图10-4 车载CAN网络系统的总线连接图
数据总线是车内电子装置中的一个独立系统，用于在连接的 控制单元之间进行数据交换，如果数据传输总线系统出现故障， 故障就会存入相应的控制单元故障存储器内，可以用诊断仪读 出这些故障。控制单元拥有自诊断功能，通过自诊断功能，还 可识别出与数据传输总线相关的故障。诊断仪读出数据传输总 线故障记录后，可按这些数据准确地查寻故障，控制单元内的 故障记录用于初步确定故障，还可用于读出排除故障后的无故 障说明。
汽车车载网络技术
图5-24 MOST电控单元之间的连接 24
第三节 蓝 牙 技 术
一、 蓝牙技术简介 二、蓝牙技术的特点 三、蓝牙技术在车载免提系统中的应用
一、 蓝牙技术简介
蓝牙技术(BluetoothTM)是一种无线通信新技术，其 目的是实现最高数据传输速率为1Mbit/s、最大传输距 离为10m的无线通信。
3. MOST数据的类型
在MOST网络中，传输的信息有同步数据、异步 数据和控制数据3种类型，分别由一个信息帧的同步 数据场、异步数据场和控制数据场传送，如图所示。
图5-17 MOST数据组成
二、 MOST的结构和控制原理
1. MOST的基本结构 2. MOST总线工作状态 3. MOST控制原理 4. MOST总线的诊断功能
NRZ编码协议
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第二节 MOST总线
一、 MOST总线的特点和类型 二、 MOST的结构和控制原理 三、 MOST在汽车上的应用
一、 MOST总线的特点和类型
1. MOST的含义 2. MOST的特点 3. MOST数据的类型 4.基本概念
1. MOST的含义
多 媒 体 定 向 系 统 传 输 (Media Oriented Systems Transport，MOST)为车辆中使用的一种多媒体应用通 信技术。MOST利用一根光纤，最多可以同时传送15 个频道的CD质量的非压缩音频数据。在一个局域网上 ，最多可连接64个节点。
图5-28 诊断接口
二、诊断条件
表5-4 诊断插接器端子功能说明
三、诊断总线的地址格式扩展
表5-5 诊断总线的诊断条件
第五节 汽车光纤技术
一、光纤的类型和特点 二、光纤多路传输的组成与应用 三、光源光学星形网络的检测
车联网 汽车车载网络技术详解 教学PPT课件
● H2H中的H（human）指的是通过通用装置而非个人计算机（PC）实现互联的人。
● 物联网大量的应用包括智能农业、智能电网、智能交通、智能物流、智能医疗、智能家居、 智能物业管理等很多领域。在个人与物联网的连接上，智能手机集成的条形码、二维码、 NFC、RFID等识别技术，可以很方便地识别和获取所需要的商品信息，并可用于付费、 乘车、认证门禁通行和购票门禁通行等。
一、电子车牌
● 电子车牌（Electronic Vehicle Identification，EVI）是基于物联网无源射 频识别（RFID）技术的细分、延伸及提高的一种应用。它的基本技术措施是： 利用RFID高精度识别、高准确采集、高灵敏度的技术特点，在机动车辆上装 有一枚电子车牌标签，将该RFID电子车牌作为车辆信息的载体，并由在通过 装有经授权的射频识别读写器的路段时，对各辆机动车电子车牌上的数据进行 采集或写入，达到各类综合交通管理的目的。这项全新技术可突破原有交通信 息采集技术的瓶颈，实现车辆交通信息的分类采集、精确采集，抓住交通控制 系统信息源准确的关键。
2．电子车牌技术在国内智能交通领域的 应用
● 然而，随着物联网RFID技术的发展，国人也都意识到电子车牌已成为智能交通领域的重 要性，正逐步与传统智能交通技术融合，并得到一些应用。其中包括：无人全自动智慧 停车场管理、车辆智慧交通管理、车辆调度管理、港口码头车辆管理、车辆智能称重管 理、智能公交管理、非法车辆稽查管理、海关车辆通关管理、机动车尾气排放控制管理 等。但这些应用都是小范围的，孤立的，或者是一些新技术的尝试。其实随着芯片技术 及工艺的发展，灵敏度不断提高，使得粘贴在车内前挡风玻璃上的标签作为RFID电子车 牌可靠信息源成为可能，并且与之相适配的RFID识读器内核技术的不断升级，整个 RFID前端信息采集系统性能大幅提高。使对电子车牌的读写成为可能，使得无源电子车 牌技术在城市内交通监管、高速公路车辆通行管理成为现实，这也同时降低了电子车牌 与RFID系统成本。
汽车电子控制技术
技术特征：
功能多样化:各种智能化控制功能（自动巡 航、自动启停、自动避撞）。
汽车电子控制技术
第四阶段（2000年以后）：车际网络阶段
目前，美国、欧洲、日本在完善汽车之外 的交通、通信等平台设施，将车际通信和网络 纳入整个国家信息系统，统一进行平台建设。 例如驾驶员信息系统、智能交通系统、公路自 动收费系统、定位导航系统等。
⑴开环控制系统 ⑵闭环控制系统 ⒉按输入量变化的规律分为
⑴恒值控制系统 ⑵随动控制系统 ⑶过程控制 系统 ⒊按系统传输信号对时间的关系分为 ⑴连续控制系统 ⑵汽车离电子散控制控技术制系统
开环控制系统
ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，但不 去检测控制结果；
传感器
电子控制单元
执行器
发动机
汽车电子控制技术
⑵指令及信号处理单元：接受指令或反馈信号， 进行比较、变换、运算、逻辑推理等处理；
⑶转换放大单元：将指令信号按不同方式进行相 互转换和线性放大，使功率足以控制执行器和 驱动受控对象；
⑷执行器：直接驱动汽受车电控子控对制技象术 ；
二、自动控制系统的分类
工程自动控制系统分类方式有以下几种： ⒈按控制系统有无反馈分为
汽车电子控制技术
三、汽车电子控制系统简介
汽车电子控制系统分为以下四种： ⑴发动机控制系统
发动机集中控制系统（汽油喷射控制、汽油机 点火控制、辅助控制） ⑵底盘综合控制和安全系统 自动变速控制系统、防滑控制系统、车辆稳定 控制系统、巡航控制系统、防撞控制系统 ⑶智能车身电子系统
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汽车电子控制技术
Electronic Control Technology for Automobile
汽车电子控制技术
课程概况
功能多样化:各种智能化控制功能（自动巡 航、自动启停、自动避撞）。
汽车电子控制技术
第四阶段（2000年以后）：车际网络阶段
目前，美国、欧洲、日本在完善汽车之外 的交通、通信等平台设施，将车际通信和网络 纳入整个国家信息系统，统一进行平台建设。 例如驾驶员信息系统、智能交通系统、公路自 动收费系统、定位导航系统等。
⑴开环控制系统 ⑵闭环控制系统 ⒉按输入量变化的规律分为
⑴恒值控制系统 ⑵随动控制系统 ⑶过程控制 系统 ⒊按系统传输信号对时间的关系分为 ⑴连续控制系统 ⑵汽车离电子散控制控技术制系统
开环控制系统
ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，但不 去检测控制结果；
传感器
电子控制单元
执行器
发动机
汽车电子控制技术
⑵指令及信号处理单元：接受指令或反馈信号， 进行比较、变换、运算、逻辑推理等处理；
⑶转换放大单元：将指令信号按不同方式进行相 互转换和线性放大，使功率足以控制执行器和 驱动受控对象；
⑷执行器：直接驱动汽受车电控子控对制技象术 ；
二、自动控制系统的分类
工程自动控制系统分类方式有以下几种： ⒈按控制系统有无反馈分为
汽车电子控制技术
三、汽车电子控制系统简介
汽车电子控制系统分为以下四种： ⑴发动机控制系统
发动机集中控制系统（汽油喷射控制、汽油机 点火控制、辅助控制） ⑵底盘综合控制和安全系统 自动变速控制系统、防滑控制系统、车辆稳定 控制系统、巡航控制系统、防撞控制系统 ⑶智能车身电子系统
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汽车电子控制技术
Electronic Control Technology for Automobile
汽车电子控制技术
课程概况
汽车车身电控技术
第1章 汽车车身电子控制系统概述
安全气囊碰撞动画分析
第1章 汽车车身电子控制系统概述
2)电控安全带 为确保乘员的安全，除了车身结构设计中应考虑有
效地吸收撞击能量，确保车内具有有效的乘员生存空间 外，作为乘员约束装置之一的座椅安全带，要求当汽车 发生碰撞和翻车事故时使乘员免受大的减速度，同时约 束乘员防止二次冲撞，减轻乘员伤害程度。当安全带结 构性能的改进并与座椅结构和安全气囊相配合时，可达 到较理想的乘员保护效果，进一步降低乘员的伤害指数。
第1章 汽车车身电子控制系统概述
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第1章 汽车车身电子控制系统概述
3)辅助电气系统 汽车辅助电气系统主要包括电动车窗、电动座椅、风窗玻璃刮水
系统等。 电动玻璃升降机构实质上是在手动玻璃升降系统的基础上，增设
玻璃升降驱动电动机和减速器而构成。驾驶席侧面的总开关可以控制 全部车门玻璃的升降，各车窗升降开关可以单独控制各自车门玻璃的 升降；汽车电动座椅系统又称为座椅位置(座位)调节系统，通过操纵 座位控制开关，可以调整座位的前后滑移、前垂直、后垂直位置，靠 背和头枕的倾斜位置以及腰垫的位置；汽车风窗玻璃刮水系统的功用 是：刮除挡风玻璃上的雨水、积雪、尘土和污物，为驾驶人提供良好 的视野，确保行车安全。
第1章 汽车车身电子控制系统概述
空调系统的组成
第1章 汽车车身电子控制系统概述
3.车身电气系统 1)电子仪表
传统的仪表对车速、发动机转速、 燃油消耗等信息进行监测、传递和显 示。随着汽车工业的发展，人们对汽 车行驶过程中各系统工作状态的信息 需求量显著增加，即对汽车仪表功能 的要求越来越大。因此，传统的汽车 仪表逐渐被电子仪表所取代。它采用 微处理器采集处理不同传感器信号， 控制显示如车速、发动机转速、燃油 消耗和行车里程等多种信息。
常用车载网络系统(MOST)
汽车诊断系统
MOST总线支持与汽车诊断系统的连接，可 以方便地对汽车进行故障诊断和远程监控。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
车载网络系统可以实时监控车辆状态，如油量、胎压、车速等，同时 还可以远程控制车辆，如开启空调、车门等。
安全保障
车载网络系统可以实时监测车辆周围环境，如行人、车辆、路况等， 并及时发出预警或采取相应措施，保障驾驶者和乘客的安全。
车载网络系统的分类
CAN总线
CAN总线是汽车内部最常用的通信协 议之一，具有高可靠性和实时性，主 要用于汽车内部传感器和执行器的通 信。
传输和控制。
MOST总线由德国宝马、奔驰和奥迪等汽车制造商共 同开发，并已成为国际标准。
MOST总线的特点
高带宽
MOST总线的数据传输速率高达 20Mbps，远高于其他车载网络系统。
实时性
MOST总线支持实时传输，确保了音 频和视频数据的实时传输和处理。
可靠性
MOST总线采用环形拓扑结构，具有 自动冗余功能，提高了系统的可靠性 和稳定性。
汽车中的低速网络连接，例如车辆诊断和网络管 理等功能。
04 FlexRay总线系统
FlexRay总线的概述
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FlexRay总线的定义
FlexRay是一种用于汽车内部通信的高速串行总 线系统，被广泛应用于汽车领域。
FlexRay总线的起源
FlexRay总线由BMW和戴姆勒-克莱斯勒共同开 发，旨在满足汽车行业对高性能、高可靠性和高 安全性的通信需求。
数据。
数据传输采用异步串行通讯方 式，每个数据帧包含起始位、 数据位、奇偶校验位和停止位 。
LIN总线支持多种传输速率，例 如20kbps、40kbps和 9600bps等。
MOST总线支持与汽车诊断系统的连接，可 以方便地对汽车进行故障诊断和远程监控。
THANKS FOR WATCHING
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车载网络系统可以实时监控车辆状态，如油量、胎压、车速等，同时 还可以远程控制车辆，如开启空调、车门等。
安全保障
车载网络系统可以实时监测车辆周围环境，如行人、车辆、路况等， 并及时发出预警或采取相应措施，保障驾驶者和乘客的安全。
车载网络系统的分类
CAN总线
CAN总线是汽车内部最常用的通信协 议之一，具有高可靠性和实时性，主 要用于汽车内部传感器和执行器的通 信。
传输和控制。
MOST总线由德国宝马、奔驰和奥迪等汽车制造商共 同开发，并已成为国际标准。
MOST总线的特点
高带宽
MOST总线的数据传输速率高达 20Mbps，远高于其他车载网络系统。
实时性
MOST总线支持实时传输，确保了音 频和视频数据的实时传输和处理。
可靠性
MOST总线采用环形拓扑结构，具有 自动冗余功能，提高了系统的可靠性 和稳定性。
汽车中的低速网络连接，例如车辆诊断和网络管 理等功能。
04 FlexRay总线系统
FlexRay总线的概述
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FlexRay总线的定义
FlexRay是一种用于汽车内部通信的高速串行总 线系统，被广泛应用于汽车领域。
FlexRay总线的起源
FlexRay总线由BMW和戴姆勒-克莱斯勒共同开 发，旨在满足汽车行业对高性能、高可靠性和高 安全性的通信需求。
数据。
数据传输采用异步串行通讯方 式，每个数据帧包含起始位、 数据位、奇偶校验位和停止位 。
LIN总线支持多种传输速率，例 如20kbps、40kbps和 9600bps等。
车载网络系统简介-2022年学习资料
第1章车载网络系统简介-·1.1.2技术术语-·1.多路传输-多路传输一在同一通道或线路上同时 输多条信息。-①分时多路传输又叫分时多路复用TDMTime Division-Multiple ing,,是多路复用技术的一种，是用时间分割信道的方法，-使每个控制系统独占信道时隙而共享总线 频率资源。-②频分多路复用FDMFrequency Division Multiplexing 频分多-路复用是用频率分割信道的方法，使每个控制系统独占信道频道而共-享总线的时间资源。-③码 多路复用CDMACode Division Multiple Access,码分-多路复用是分 给每个控制系统不同的扩频编码以区分不同的信号，-就可以同时使用同一频率进行通信。又称为码分多址 -④波分多路复用WDMWavelength Division Multiplexing,在全纤通信中采用。
汽车电子技术概况-·三、汽车电子技术的主要特征-·1.功能多样化-·2.机电一体化-·3.系统 成化-·4.网络总线技术-·5.线控技术-·6.42V系统-·7.智能化
汽车电子技术概况-·四、车载网络的应用背景及发展简史-上世纪90年代以来，汽车上的电控装置越来 多-线路越来越复杂。如果采用常规的布线方式，将-导致汽车上电线数目急剧增加。粗大的线束占用-空 、难于布线、增加重量和油耗、故障率增多-维修困难。为此，以CAN总线为典型代表的数据-总线应运 生-汽车网络的主要优点有：大幅减少线束，实现数-据共享，显著提高整车的智能控制水平，提升故-障 断和维修能力，降低成本。
第1章车载网终系统简介-。1.1.2技术术语-·4.模块/节点Module/Node-称为节点。一般来说，普通传感器是不能作为多路 输系-统的节点的，如果传感器要想成为一个模块/节点，则该传感-器必须具备支持多路传输功能的电控 元，如大众车系的转角-传感器。-·5.局域网的拓扑结构-所谓拓扑结构就是网络的物理连接方式。局 网的常用拓扑结-构有三种：星型、环型、总线型。-1星型网络拓扑结构-2环型网络拓扑结构-3总线 网络拓扑结构（车载局域网多采用此种方式
《汽车车载网络控制技术》课程标准
《汽车车载网络控制技术》课程标准一、课程名称汽车车载网络控制技术二、适用专业新能源汽车技术专业汽车运用与维修技术专业三、课程性质《汽车车载网络技术》属于人才培养方案中的专业素质课，是新能源汽车技术专业和汽车运用与维修技术专业的能力拓展必修课，《汽车车载网络技术》是一门实践性很强的技术应用型课程，该课程的学习需要以前修课程《汽车电工技术》、《汽车电子技术》、《汽车单片机技术》、《汽车原理与构造》为前导课程，可将前修课程培养的能力进行运用和深化；等，该课程的学习可将前修课程培养的能力进行运用和深化，同时为同期课程《新能源汽车检测与维修技术》等课程的学习相互辅助。
四、教学目标专业培养目标：本专业培养理想信念坚定，德智体美劳全面发展，具有一定的科学文化水平，良好的人文素养、职业道德和创新意识，精益求精的工匠精神，较强的就业能力和可持续发展的能力，掌握本专业知识和技术技能，主要面向汽车行业内各生产、销售、维修、检测企业或管理部门输送汽车及汽车零配件的维修、检测、装配、质检、售后服务等技术与管理方面的专业人才。
本课程教学目标是为实现新能源汽车专业、汽车应用与维修技术专业培养目标的重要支撑，通过本课程的学习使学生掌握汽车总线的基本原理，了解汽车总线的应用及开发技术等。
本课程的知识为学生今后从事汽车电控、电器维修工程打下坚实的基础（一）知识目标1.掌握新能源汽车总线、新能源汽车网络技术基本知识；2.掌握CAN总线系统的工作原理及故障分析方法；3.掌握LIN总线系统的工作原理及故障分析方法；4.掌握新能源汽车总线电路（整车控制系统、动力电池控制系统、驱动电机控制系统）的读图方法。
（二）能力目标1.能够对汽车网络系统故障进行检测、诊断、分析、修复和排除；2.能够正确使用汽车网络系统各种检测、维修设备和工具；3.能够正确使用和养护汽车网络系统，保障工作性能良好；4.能正确勾画汽车各控制系统电路图，并正确分析其逻辑关系。
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（9）车载网络分类和协议标准包括以下内容： 1）A类总线协议标准大部分采用UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）标准，A类目前首选的 标准是LIN。 2）B类总线协议标准是CAN总线，CAN协议采用CRC检验并可提 供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。 3）高速总线系统协议标准包括C类总线协议标准、安全总线和 标准、X-by-Wire总线协议标准三类标准。
① C类总线协议标准。欧洲的汽车制造商基本上采用高速通信 的CAN总线标准IS011898；在货车及其拖车、大客车、建筑设备 以及农业设备上的使用的总线协议标准是J1939，它是用来支持 分布在车辆各个不同位置的电控单元之间实现实时闭环控制功 能的高速通信标准；通用公司使用其专属的GM LAN总线标准， 它是一种基于CAN的传输速率为500 Kb/s的通信标准。 ② 安全总线和标准。安全总线主要用于安全气囊系统，以连接 加速度计、安全传感器等装置，为被动安全提供保障。 ③ X-by-Wire总线协议标准。X-by-Wire称为电传控制，这一类 总线标准主要有TTP、 • Byteflight、FlexRay。
（2）数据总线是指模块间运行数据的通道，模块可以 发送和接收数据，数据总线称为双向数据总线，即所谓的 信息高速公路，如图10-1所示，汽车上的信息高速公路实 际是一条或两条导线，为了对抗电子干扰，双线制数据总 线的两条线（图10-2）是绞在一起的。
图10-1 数据总线传输示意图
图10-1 数据总线传输示意图
4）诊断系统总线协议标准是为了满足OBDⅡ（ON Board Diagnose）、OBD Ⅲ或E-OBD（European-On Board Diagnose） 标准。
5）多媒体系统总线协议标准分为三种类型，分别是低速、 高速和无线，对应SAE的分类相应为：IDB-C（Intelligent Data BUS-CAN）、IDB-M（Multimedi-1 主要车载网络
车载网络
内容
CAN（Controller
车身/动力传动系统控制用LAN
Area Network）
协议，可能成为世界标准
速度 （b/ s）
相关组织
Robert
1M
Bosch公
司、ISO
VAN（Vehicle Area 车身系统控制用LAN协议，以
Network）
法国为中心
1 M ISO
车载网络系统是指汽车上多个处理器之间相互连接、协 调工作并共享信息所构成的汽车车载计算机网络系统。上世 纪80年代末BOSCH公司和INTEL公司研制了用于汽车电气系统 的控制器局域网规范，简称CAN（Controller Area Network） 总线，由于集成电路技术和电子器件制造技术的迅速发展， 用单片机作为总线的接口端，采用总线技术的价格逐步降低， 总线技术进入了实用化阶段。随着汽车电子技术的发展，欧 洲提出了控制系统的新协议TTP，同时由于汽车信息系统对网 络传输信息量要求的不断提高，多媒体系统的D2B协议和MOST 协议标准应运而生。现在车载网络技术已运用到世界各汽车 制造商生产的汽车上，如表10-1所示。
图10-2 双绞线结构示意图
（3）模块/节点是一种电子装置，如温度、压力传感器， 传感器是一个模块装置，根据温度和压力的不同将产生不同的 电压信号，这些电压信号在数字装置的输入接口被转变成数字 信号，在计算机多路传输系统中的控制单元模块被称为节点。
（4）局域网的拓扑结构是网络的物理连接方式，局域网多 用总线型方式，如图10-3所示，所有入网计算机通过分接头接 入到一条载波传输线上，信道利用率较高，但同一时刻只能有 两处网络节点在相互通信，网络延伸距离有限，网络容纳节点 数有限，适用于传输距离较短、地域有限的组网环境。
汽车电子控制技术
汽车类专业应用型本科示范教材
机械工业出版社出版 主编 于京诺
第10章 车载网络系统
• 学习目标
• ·掌握车载网络系统的基础知识。 • ·掌握车载网络系统的分类。 • ·掌握CAN总线的结构和工作原理。 • ·掌握LIN总线的结构和工作原理。
第10章 车载网络系统
10.1 概述
10.1.1 车载网络技术简介
（10）车载网络传 输的基本原理 车载 网络系统由多个控制 单元组成，控制单元 通过收发器（发射/ 接收放大器）并联在 总线导线上，所有控 制单元的地位均相同， 也称之为多主机结构， 如图10-4所示，数据 交换是按顺序连续完 成的。
J1850
车身系统控制用LAN协议，以 美国为中心
41.6 K
Ford Motor 公司
LIN（Local Interconnect Network）
TTP/C（Time Triggered
Protocol by CAN）
车身系统控制用LAN协议，低 端子系统专用
20 K LIN协会
重视安全，按用途分类的控制 用LAN协议，通用时分多路 复用
（7）传输协议具有三要素，分别规定了通信信息帧的 格式，通信信息帧的数据和控制信息，确定事件传输的顺 序以及速度匹配；并且还具有差错监测和纠正、分块和重 装、排序、流量控制功能得功能。
（8）传输仲裁是指当出现数个使用者同时申请利用总 线发送信息时，传输仲裁是用于避免发生数据冲突的机构。 仲裁可保证信息按其重要程度来发送。
图10-3 总线型网络拓扑结构图
（5）链路是指网络信息传输的媒体，分为有线和无线 两种类型，目前汽车上使用的大多数链路都是有线网络， 通常用于局域网的传输媒体有：双绞线、同轴电缆和光纤。
（6）数据帧是指为了可靠地传输数据，通常将原始数 据分割成一定长度的数据单元，数据单元即称为数据帧， 一帧数据内应包括同步信号、错误控制、流量控制、控制 信息、数据信息、寻址信息等。
2～25 M TIT公司
10.1.2 车载网络基础知识
（1）局域网是指一个有限区域内连接的计算机网络， 通过该网络实现系统内的资源共享和信息通信，连接到网 络上的节点可以是计算机、基于微处理器的应用系统或控 制装置。车载网络作为一种局域网，其数据传输速度一般 在105 Kb/s范围内，传输距离在250m范围内。