汽车通讯系统介绍
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Can-low=1.5V 逻辑“0”： Can-high=2.5V
Can-low=2.5V
舒适性系统CAN信号特性
Lin bus
Lin bus是内部网络的缩写。所谓汽车中的内部网络是 指所有的控制单元都在一个总成内（如空调等），并 且有主控制器和子控制器之分，整个总成内（主控制 器和子控制器，）信息都由Lin bus相连，然后由主控 制器通过Can bus与外界相连。Lin bus是CAN BUS的子 网, 但它只有一根数据线，线截面积为0.35mm2,并且 没有屏蔽措施。Lin bus系统规定一个主控制单元最多 可以连接16个子控制单元
控制单元 B-1
副
信息娱乐系统 100 千比特 / 秒
总线
20 千比特 / 秒
LIN总线：驱动器物理结构
LINGerät 1
LINGerät 2
LINGerät 3
1k
LIN- 出口 30k
30k
30k
入口
vom µC
> LIN驱动器对地接通-0V，LIN显性电平(0位优势) > 每个LIN控制单元在总线上可以设置显性电平 > 对正极或负极短路，LIN总线不再工作.
CAN定义:
Controll er
控制器
Area 局域 Network 网络
网络控制单元数据交换
1983年由 Robert BOSCH 开发并应用于汽车
CAN 总线的特点
•传输速度快 • 相关控制单元可共用传感器 • 更少的线束、更小的控制单元 ，节省了空间
两根数据线缠绕可防止电磁干扰
ABS/EDS 控制单元
• 线路诊断仅能判断通讯线路的好坏 • 诊断的最好设备是示波器 • 开路与短路问题 • 下面是整车通讯故障的诊断
网络的拓扑结构认识
• 奥迪 • 宝马 • 大众 • 奔驰
奥迪A8L总线拓扑图
Diagnoseanschluss T16
Anzeigeeinheit im Schalttafeleinsatz
G434
Antenne hinten R96
> 该结果显示在测试仪上。 > 通过环网上控制单元的顺序排列（见附表）可以确 定环网断路的位置。
MOST – 光纤的结构 (LWL)
1 Signal IN
2 Signal OUT
1 连接外壳 2 插式连接头 3 光纤套管
一般的连接：
生产采用塑料连接套管 在售后服务和返修工作中采 用铜连接套管
光纤：
J285
NOX Sensor J583
Motorelektronik 1 J623
Türsteuergerät, Fahrerseite J386
Geber für Drehrate
G202
ABS mit EDS J104
Sitzbelegungserkennung J706
Airbag J234
Leistungsmodul Scheinwerfer links
网络形式-1-- 一个管理系统集中管理
中央控制单元 中央控制单元
A
SS
AS
A
S
A
S
A
S
A
S
AS
S A
传感器（S）和执行机构（A）
传感器（S）和执行机构（A）
网络管理形式2-------多个管理系统的信息交换
中央控制单元
多个传感器（S）和执行机构（A）
数据传输的方式---1. 并行数据传输
接收器
为防止光纤超过允许最小弯曲角 度采用波纹管套装到光纤上。
R > 25 R 20..10 R<5
允许最小限弯曲角度 功能受到影响 造成损坏的弯曲角度
网关功能
• 管理和协调不同网络之间的通讯
网关
6. 网关
基本构造
由于不同区域Canbus总线的速率和识别代号不同，因此一个信号要 从一个总线进入到另一个总线区域，必须把它的识别信号和速率进 行改变，能够让另一个系统接受，这个任务由网关(Gateway)来完成 。另外，网关还具有改变信息优先级的功能。如车辆发生相撞事故 ，气囊控制单元会发出负加速度传感器的信号，这个信号的优先级 在驱动系统是非常高，但转到舒适系统后，网关调低了它的优先级 ，因为它在舒适系统功能只是打开门和灯。
J667
Leistungsmodul Scheinwerfer rechts
J668
Automatisches Getriebe J217
Leuchtweitenregelung J431
Elektrische Parkund Handbremse
J540
Niveauregelung J197
Türsteuergerät, Beifahrerseite J387
汽车网络介绍
为什么采用网络技术
• 集成控制-提高整车性能 • 信息传输快速,安全,可靠 • 节省线路和车重 • 诊断方便
• 比较
无数据线
最多 17 根导线 2 个插头 2 种导线类型
节省线路
例如车门网络连接
有数据总线
连接 CAN
约 4 根导线 2 个插头 X 种设码类型
网络的发展历程
从单一控制单元到网络连接
局域互联网（LIN） 单线总线数据传输
连接在 CAN 总线上的控制单元执行局域互联网 （LIN）的主功能。
所连接的局域互联网（LIN）副控制单元的诊断 通过局域互联网（LIN）主控制单元进行。
U蓄电池 U副的最小值
副
主
左刮水器 右刮水器
BSG
U主的最大值 总线端 31
本地连接网络数据总线(LIN)
LIN线结构
局域互联网（LIN）
单线总线数据传输
局域互联网（LIN）
单线总线数据传输
• 用于控制单元之间数据交换的单线总线 • 基色为紫色，还带有一种色标
控制单元 A
控制单元 B
主
CAN 总线驱动
500 千比特 / 秒
组合仪表
500 千比特 / 秒
诊断系统
500 千比特 / 秒
舒适 / 便利功能系统 100 千比特 / 秒
Telefon / Telematik J526
Bedienhörer für Telefon
R37
Diagnoseinterface für Datenbus J533
Navigation J401
Energiemanagement
J644
Zusatzheizung J364
Einparkhilfe J446
类型： •集成在组合仪表或汽车电 气控制单元内部 •单独的网关
主功能 • MOST环形断路诊断 •CAN动力总线延时 • 休眠和唤醒
网络故障诊断
• 网络本身：开路、短路（万用表和示波器） • 从系统观察：注意信号的传递（传感器和
控制指令） • 从整车观察：克莱斯勒
典型故障－1：Can-Low 断路
TV-Tuner R78
RadioБайду номын сангаасodul R
Spracheingabe J507
Schalter für Zugang- und Startberechtigung
E415
AntennenEinlese-Einheit für schlüssellose Zugangsberechtigung
J723
> 工作波长650 nm > 传送距离50米 > 使用寿命至少15 年 > 适应温度从 -40 到
+85°C
MOST – 光纤的功能原理
全反射原理应用于光纤
折射和光线从光纤管中溢出> 出现光 线损失 可能原因：光线错误的入射角（插头 故障），或者光纤弯曲角度超过R25
MOST – 衰减增大的原因
11 超超过过限限定定的的光光纤纤弯弯曲曲角角度度 22 光光纤纤外外层层损损坏坏 33 端端面面被被划划伤伤 44 端端面面脏脏污污 55 端端面面配配合合错错位位 66 角角度度故故障障 77 两两光光纤纤之之间间有有空空隙隙 88 末末端端套套管管安安装装有有误误差差
MOST – 光纤的弯曲保护
Türsteuergerät, hinten links J388
Türsteuergerät, hinten rechts J389
Sitzverstellung J136
Sitzverstellung, Beifahrer J521
Anhängererkennung
J345
Lenkwinkelsensor G85
Bordnetz 2 J520
Zugang- und Startberechtigung
J518
Bordnetz J519
Komfortsystem J393
Climatronic J255
Reifendrucküberwachung
J502
CD-Wechsler R41
Verstärker DSP J525
D3示例
特征：
> 传输速率最大19,2 kBd > 一条线，主色为紫色+识别色 > 主-从控制管理 > 借助于CAN舒适总线通过主控制 单元进行LIN总线系统之间的数据交 换
>自诊断通过主控制单元的地址码
LIN总线：主-从控制原理
主控制单元
> 检查总线系统和数据记录
>检查何种数据信息在什么时间经过总 线被发送
Lenksäulenelektronik J527
Multifunktionslenkrad J453
Abstandsregelung J428
Anzeige- und Bedieneinheit für
Information, vorn J523
Sende- und Empfangsgerät für Telefon, R36
G395
Sender vorne rechts
G432
Sender hinten links
G433
MOST CAN Kombi CAN Diagnose CAN Antrieb CAN Komfort CAN Abstandsregelung LIN diverse Subbussysteme
Sender hinten rechts
Low or/br（桔棕 ）舒适 CAN ）High or/gn（桔绿 ）Low or/br（桔棕 信息娱乐 CAN ）High or/vio（桔紫 ）Low or/br（桔棕
驱动CAN上的信号特性
显性-2.5V
隐性-3.5V
显性-2.5V 隐性-1.5V
驱动系统的Canbus信号和逻辑 信号： Can-High的高电平为：3.5伏 Can-High的低电平为：2.5伏 Can-Low 的高电平为: 2.5伏 Can-low 的低电平为：1.5伏 逻辑“1”： Can-high=3.5V
环网
环网断路自诊断: > 激活自诊断接口的执行元件测试功能 > 从自诊断接口发送一个电子启动脉冲到环网自诊断 线上。
> 每个控制单元发送一个光信号 > 每个控制单元检查它的电器功能 > 每个控制单元检查是否在获得了环网位置中前一个 控制单元发送的光信号。
> 控制单元通过自诊断线回复信息： – 电器功能正常 – 光通讯功能正常
>通过CAN总线系统连接LIN总线系统 > 接受全部的故障处理和自诊断
借助于CAN舒适总线通过主控制单元进行LIN总线系统之 间的数据交换！
从控制单元 > 可最多连接达16 LIN从控制单元 > 从控制单元接受或者传送数据依据主控制单元的询问和指令
光纤网络-娱乐系统
• 环形网络和星型诊断
环网自诊断线 自诊断接口
Wischermotor J400
Sensor für Regen-/ Lichterkennung G397
Innenraumüberwachung
G273
Alarmhorn H12
Frischluftgebläse J126
Sender vorne links
G431
Geber Kältemitteldruck Kältemitteltemperatur
自动变速箱控制单元 发动机控制单元
1 3
2
带终端电阻的 CAN 总线数据导线
控制单元 1
控制单元 2
CAN 总线导线
终端电阻
CAN组件
J 285
J 220
J 104
控制单元
Tx = 发送模块
CAN 控制器
收发器
TX RX
Rx = 接收模块
CAN线的应用-大众车
驱动 CAN
High or/bk（桔黑 ）
发送器
并行数据传输
数据的传输2----串行数据传输-信息交换
-
发送器
接收器
接收器
信息交换
发送器
CAN 总线拓扑类型
分路型
星型
环型
CAN 总线类型
汽车常用网络
• CAN_高速\中速\低速或分成A\B\C等不同级 别(视各厂家的设计)
• LIN • 光纤 • FlexRay-新的总线系统
CAN网络的基本结构
典型故障－2：Can-high 断路
典型故障－3：Can-Low 与电瓶短接
典型故障－4：Can-Low 与地短接
典型故障－5：Can-Low与Can-high短接
典型故障－6：Can-Low与Can-high交叉连接
通讯线路故障的诊断
• 这里指的是通讯线路本身的诊断,而不是网 络故障的诊断
Can-low=2.5V
舒适性系统CAN信号特性
Lin bus
Lin bus是内部网络的缩写。所谓汽车中的内部网络是 指所有的控制单元都在一个总成内（如空调等），并 且有主控制器和子控制器之分，整个总成内（主控制 器和子控制器，）信息都由Lin bus相连，然后由主控 制器通过Can bus与外界相连。Lin bus是CAN BUS的子 网, 但它只有一根数据线，线截面积为0.35mm2,并且 没有屏蔽措施。Lin bus系统规定一个主控制单元最多 可以连接16个子控制单元
控制单元 B-1
副
信息娱乐系统 100 千比特 / 秒
总线
20 千比特 / 秒
LIN总线：驱动器物理结构
LINGerät 1
LINGerät 2
LINGerät 3
1k
LIN- 出口 30k
30k
30k
入口
vom µC
> LIN驱动器对地接通-0V，LIN显性电平(0位优势) > 每个LIN控制单元在总线上可以设置显性电平 > 对正极或负极短路，LIN总线不再工作.
CAN定义:
Controll er
控制器
Area 局域 Network 网络
网络控制单元数据交换
1983年由 Robert BOSCH 开发并应用于汽车
CAN 总线的特点
•传输速度快 • 相关控制单元可共用传感器 • 更少的线束、更小的控制单元 ，节省了空间
两根数据线缠绕可防止电磁干扰
ABS/EDS 控制单元
• 线路诊断仅能判断通讯线路的好坏 • 诊断的最好设备是示波器 • 开路与短路问题 • 下面是整车通讯故障的诊断
网络的拓扑结构认识
• 奥迪 • 宝马 • 大众 • 奔驰
奥迪A8L总线拓扑图
Diagnoseanschluss T16
Anzeigeeinheit im Schalttafeleinsatz
G434
Antenne hinten R96
> 该结果显示在测试仪上。 > 通过环网上控制单元的顺序排列（见附表）可以确 定环网断路的位置。
MOST – 光纤的结构 (LWL)
1 Signal IN
2 Signal OUT
1 连接外壳 2 插式连接头 3 光纤套管
一般的连接：
生产采用塑料连接套管 在售后服务和返修工作中采 用铜连接套管
光纤：
J285
NOX Sensor J583
Motorelektronik 1 J623
Türsteuergerät, Fahrerseite J386
Geber für Drehrate
G202
ABS mit EDS J104
Sitzbelegungserkennung J706
Airbag J234
Leistungsmodul Scheinwerfer links
网络形式-1-- 一个管理系统集中管理
中央控制单元 中央控制单元
A
SS
AS
A
S
A
S
A
S
A
S
AS
S A
传感器（S）和执行机构（A）
传感器（S）和执行机构（A）
网络管理形式2-------多个管理系统的信息交换
中央控制单元
多个传感器（S）和执行机构（A）
数据传输的方式---1. 并行数据传输
接收器
为防止光纤超过允许最小弯曲角 度采用波纹管套装到光纤上。
R > 25 R 20..10 R<5
允许最小限弯曲角度 功能受到影响 造成损坏的弯曲角度
网关功能
• 管理和协调不同网络之间的通讯
网关
6. 网关
基本构造
由于不同区域Canbus总线的速率和识别代号不同，因此一个信号要 从一个总线进入到另一个总线区域，必须把它的识别信号和速率进 行改变，能够让另一个系统接受，这个任务由网关(Gateway)来完成 。另外，网关还具有改变信息优先级的功能。如车辆发生相撞事故 ，气囊控制单元会发出负加速度传感器的信号，这个信号的优先级 在驱动系统是非常高，但转到舒适系统后，网关调低了它的优先级 ，因为它在舒适系统功能只是打开门和灯。
J667
Leistungsmodul Scheinwerfer rechts
J668
Automatisches Getriebe J217
Leuchtweitenregelung J431
Elektrische Parkund Handbremse
J540
Niveauregelung J197
Türsteuergerät, Beifahrerseite J387
汽车网络介绍
为什么采用网络技术
• 集成控制-提高整车性能 • 信息传输快速,安全,可靠 • 节省线路和车重 • 诊断方便
• 比较
无数据线
最多 17 根导线 2 个插头 2 种导线类型
节省线路
例如车门网络连接
有数据总线
连接 CAN
约 4 根导线 2 个插头 X 种设码类型
网络的发展历程
从单一控制单元到网络连接
局域互联网（LIN） 单线总线数据传输
连接在 CAN 总线上的控制单元执行局域互联网 （LIN）的主功能。
所连接的局域互联网（LIN）副控制单元的诊断 通过局域互联网（LIN）主控制单元进行。
U蓄电池 U副的最小值
副
主
左刮水器 右刮水器
BSG
U主的最大值 总线端 31
本地连接网络数据总线(LIN)
LIN线结构
局域互联网（LIN）
单线总线数据传输
局域互联网（LIN）
单线总线数据传输
• 用于控制单元之间数据交换的单线总线 • 基色为紫色，还带有一种色标
控制单元 A
控制单元 B
主
CAN 总线驱动
500 千比特 / 秒
组合仪表
500 千比特 / 秒
诊断系统
500 千比特 / 秒
舒适 / 便利功能系统 100 千比特 / 秒
Telefon / Telematik J526
Bedienhörer für Telefon
R37
Diagnoseinterface für Datenbus J533
Navigation J401
Energiemanagement
J644
Zusatzheizung J364
Einparkhilfe J446
类型： •集成在组合仪表或汽车电 气控制单元内部 •单独的网关
主功能 • MOST环形断路诊断 •CAN动力总线延时 • 休眠和唤醒
网络故障诊断
• 网络本身：开路、短路（万用表和示波器） • 从系统观察：注意信号的传递（传感器和
控制指令） • 从整车观察：克莱斯勒
典型故障－1：Can-Low 断路
TV-Tuner R78
RadioБайду номын сангаасodul R
Spracheingabe J507
Schalter für Zugang- und Startberechtigung
E415
AntennenEinlese-Einheit für schlüssellose Zugangsberechtigung
J723
> 工作波长650 nm > 传送距离50米 > 使用寿命至少15 年 > 适应温度从 -40 到
+85°C
MOST – 光纤的功能原理
全反射原理应用于光纤
折射和光线从光纤管中溢出> 出现光 线损失 可能原因：光线错误的入射角（插头 故障），或者光纤弯曲角度超过R25
MOST – 衰减增大的原因
11 超超过过限限定定的的光光纤纤弯弯曲曲角角度度 22 光光纤纤外外层层损损坏坏 33 端端面面被被划划伤伤 44 端端面面脏脏污污 55 端端面面配配合合错错位位 66 角角度度故故障障 77 两两光光纤纤之之间间有有空空隙隙 88 末末端端套套管管安安装装有有误误差差
MOST – 光纤的弯曲保护
Türsteuergerät, hinten links J388
Türsteuergerät, hinten rechts J389
Sitzverstellung J136
Sitzverstellung, Beifahrer J521
Anhängererkennung
J345
Lenkwinkelsensor G85
Bordnetz 2 J520
Zugang- und Startberechtigung
J518
Bordnetz J519
Komfortsystem J393
Climatronic J255
Reifendrucküberwachung
J502
CD-Wechsler R41
Verstärker DSP J525
D3示例
特征：
> 传输速率最大19,2 kBd > 一条线，主色为紫色+识别色 > 主-从控制管理 > 借助于CAN舒适总线通过主控制 单元进行LIN总线系统之间的数据交 换
>自诊断通过主控制单元的地址码
LIN总线：主-从控制原理
主控制单元
> 检查总线系统和数据记录
>检查何种数据信息在什么时间经过总 线被发送
Lenksäulenelektronik J527
Multifunktionslenkrad J453
Abstandsregelung J428
Anzeige- und Bedieneinheit für
Information, vorn J523
Sende- und Empfangsgerät für Telefon, R36
G395
Sender vorne rechts
G432
Sender hinten links
G433
MOST CAN Kombi CAN Diagnose CAN Antrieb CAN Komfort CAN Abstandsregelung LIN diverse Subbussysteme
Sender hinten rechts
Low or/br（桔棕 ）舒适 CAN ）High or/gn（桔绿 ）Low or/br（桔棕 信息娱乐 CAN ）High or/vio（桔紫 ）Low or/br（桔棕
驱动CAN上的信号特性
显性-2.5V
隐性-3.5V
显性-2.5V 隐性-1.5V
驱动系统的Canbus信号和逻辑 信号： Can-High的高电平为：3.5伏 Can-High的低电平为：2.5伏 Can-Low 的高电平为: 2.5伏 Can-low 的低电平为：1.5伏 逻辑“1”： Can-high=3.5V
环网
环网断路自诊断: > 激活自诊断接口的执行元件测试功能 > 从自诊断接口发送一个电子启动脉冲到环网自诊断 线上。
> 每个控制单元发送一个光信号 > 每个控制单元检查它的电器功能 > 每个控制单元检查是否在获得了环网位置中前一个 控制单元发送的光信号。
> 控制单元通过自诊断线回复信息： – 电器功能正常 – 光通讯功能正常
>通过CAN总线系统连接LIN总线系统 > 接受全部的故障处理和自诊断
借助于CAN舒适总线通过主控制单元进行LIN总线系统之 间的数据交换！
从控制单元 > 可最多连接达16 LIN从控制单元 > 从控制单元接受或者传送数据依据主控制单元的询问和指令
光纤网络-娱乐系统
• 环形网络和星型诊断
环网自诊断线 自诊断接口
Wischermotor J400
Sensor für Regen-/ Lichterkennung G397
Innenraumüberwachung
G273
Alarmhorn H12
Frischluftgebläse J126
Sender vorne links
G431
Geber Kältemitteldruck Kältemitteltemperatur
自动变速箱控制单元 发动机控制单元
1 3
2
带终端电阻的 CAN 总线数据导线
控制单元 1
控制单元 2
CAN 总线导线
终端电阻
CAN组件
J 285
J 220
J 104
控制单元
Tx = 发送模块
CAN 控制器
收发器
TX RX
Rx = 接收模块
CAN线的应用-大众车
驱动 CAN
High or/bk（桔黑 ）
发送器
并行数据传输
数据的传输2----串行数据传输-信息交换
-
发送器
接收器
接收器
信息交换
发送器
CAN 总线拓扑类型
分路型
星型
环型
CAN 总线类型
汽车常用网络
• CAN_高速\中速\低速或分成A\B\C等不同级 别(视各厂家的设计)
• LIN • 光纤 • FlexRay-新的总线系统
CAN网络的基本结构
典型故障－2：Can-high 断路
典型故障－3：Can-Low 与电瓶短接
典型故障－4：Can-Low 与地短接
典型故障－5：Can-Low与Can-high短接
典型故障－6：Can-Low与Can-high交叉连接
通讯线路故障的诊断
• 这里指的是通讯线路本身的诊断,而不是网 络故障的诊断