《新能源汽车电气技术》 学生手册 任务3-1 车载局域网络系统认知与检修 学生手册.docx
《新能源汽车电气技术》学生手册项目五新能源汽车其它辅助系统
任务3车载网络系统认知与检修
提出任务
提出任务
一辆比亚迪E6纯电动汽车，采用诊断仪器读取故障码，发现仪器不能与车辆所有的控制模块通信，你知道问题出在哪里吗？
任务要求
任务要求
一知识要求
一
1.能够描述汽车CANBUS系统的作用、组成、结构特点和工作原理；
2.能够描述常见车型汽车CANBUS系统结构图；
3.能够描述车载网络系统故障特点和检修方法。
二能力要求
二
1.能进行诊断座CAN终端电阻进行测量。
相关知识
相关知识
1.汽车CANBUS总线系统概述
随着汽车技术的不断发展，对汽车各方面的性能要求也越来越高。人们在追求车辆动力性和操控性能的同时、对舒适性和安全性能也提出了更高的要求。20世纪90年代以来，随着集成电路在汽车上的广泛应用，汽车上的电子控制系统越来越多，例如电子燃油喷射装置、防抱死制动装置（ABS）、安全气囊装置、电动门窗装置、主动悬架等。各种电子控制系统的导入和应用使汽车的各项功能更加完善，控制更加精确和灵活，智能化程度也不断提升。然而，功能的日益增加和完善使车载电子控制模块的数量以惊人的速度增加。与此同时，各电子控制模块之间的数据交换也随之增加。
传统的数据交换形式是通过模块间专设的导线完成点对点的通信。数据量的增加必然导致车身线束的增加。庞大的车身线束不仅增加了制造成本，而且还占用空间，加大了整车重量。线束的增加还会使因线束老化而引起电气故障的可能性大大提高，降低了系统的可靠性。
解决这个问题的关键就是利用计算机网络技术，将车载控制模块通过车载网络连接起来，实现数据信息的高效传输。车载网络形式多种多样，目前应用最为广泛的是控制器局域网络（ControllerAreaNetwork），即所谓的CANBUS系统。
图5-3-1传统数据传输系统与CANBUS系统对比图
图5-3-2CANBUS总线系统示意图
图5-3-1（a）所示代表传统布线及信息传递方式。发动机控制单元与自动变速器控制单元以独立的数据专线传递各种信息，如发动机转速、节气门位置、变速器干预、升降挡信息等。
而图5-3-1（b）所示则采用CANBUS数据总线进行信息传递，所有信息都通过两根数据线进行传递。各控制单元之间的所有信息都通过两根数据线进行交换，相同的数据只须在数据系统中的传递一次。通过该种数据传递形式，所有的信息，不受控制单元的多少和信息容量的大小限制，都可以通过这两条数据线进行传递。如图5-3-2所示，类似于公共汽车可以运输大量乘客，CAN数据总线可以以高效率实现大量的数据信息传输。
因此，与传统数据传输方式相比，CAN数据总线具有如下优点：
1）数据传输速度快
数据传输能以较快的速度进行，最快速度达到1Mb/s。
2）系统可靠性高
系统能准确识别数据传输故障（不论是由内部还是外部引起的）；具有较强的抗干扰和应急运行能力，如能以单线模式工作（出于安全因素，正常情况下双线同时工作）。
3）减少线束，降低成本
通过减少车身线束，降低了制造成本，同时又节省了空间，减轻了整车重量。
4）系统配置更加灵活便利
若需对系统进行功能增减或配置更改时，只需进行较少的改动，如对相应控制模块进行软件升级等。
5）高效率诊断
通过网络实现对网络中各系统的高效诊断，大大减少了诊断扫描所需的诊断线束。
2.汽车CANBUS总线系统组成
如图5-3-3所示，CANBUS数据总线系统主要由控制器、收发器、终端电阻和传输线等组成。除数据传输线外，其他元件都置于控制单元内部。
图5-3-3CANBUS数据总线系统图
控制器的作用是用于接收控制单元中微处理器发出的数据、处理数据并传给CAN收发器；同时CAN控制器也接收收发器收到的数据、处理数据并传给微处理器。
收发器是由一个发射器和一个接收器组合而成，其作用是将从控制器接收的数据转换成能够通过CANBUS传递的电信号，并能双向传递。
终端电阻是一个电阻器，每个电阻值为120Ω，其作用是防止信号在传输过程中因回波反射造成对信号的叠加，从而使信号产生失真，影响数据的正常传输。
图5-3-4数据传输线
传输线又称为通信介质或媒体，常用通信传输介质有电话线、同轴电缆、双绞线、光导纤维电缆、无线与卫星通信信道等。如图5-3-4所示，传输线通常是被CAN数据总线用以传输数据的双向数据线，分为CAN高位（CAN-high）和低位（CAN-low）数据线。CAN总线数据没有指定接收器，数据通过数据总线同时发送给各控制单元，各控制单元接收后进行对数据的分析、判断和计算。为了防止外界电磁波干扰和向外辐射，CAN总线采用两条线缠绕在一起的双绞线；两条