汽车车载网络系统检修

2024年1月17日发(作者：宾利汽车报价及图片)

第1章 车载网络系统基础学问

习题答案

1 .依据你的理解，说一说汽车为什么要使用网络系统？

答案要点：许多汽车采纳了多个电控系统，假如每一个电控系统都独立配置一整套相应的 传感器、执行器，势必造成导线、插接件数量的不断增多，使得在有限的汽车空间内布线越来 越困难，线束和插接件的增加使得汽车修理人员对车辆进行故障诊断和修理的难度增加；同时 油耗增加，成本提高。为了提高汽车综合掌握的精确 性，掌握系统也迫切需要输入、

输出信号/数据共享。当电控模块共享输入信息时，就能对汽车进行更为简单的掌握。

为了简化线路，提高各电控单元之间的通信速度，汽车制造商开发设计了新的总线系统， 即车载网络系统，把众多的电控单元连成网络，其信号通过数据总线的形式传输，可以达到信 息资源共享的目的。

2 .说明典型车载网络系统的组成。

答案要点：通常汽车网络结构采纳多条不同速率的总线分别连接不同类型的节点，并使用 网关服务器来实现整车的信息共享和网络管理。

3 .车载网络系统在汽车上的应用有哪些？

答案要点：车载网络系统在汽车上的应用特别多，依据应用系统加以划分的话，车用网络 大致可以分为4个系统：动力传动系统、车身系统、平安系统、信息系统。

4 .解释CAN、多路传输、数据总线的含义。

答案要点：CAN （Controller Area Network,掌握局域网），是国际上应用最广泛的现场总 线之一。最初，CAN被设计作为汽车环境中的微掌握器通信，在车载各电控装置ECU之间交 换信息，形成汽车电子掌握网络。

多路传输用SWS （Smart Wiring System）表示，是指在同一通道或线路上同时传输多条信 息。事实上，数据信息是依次传输的，但速度特别快，好像就是同时传输的。

数据总线是模块间运行数据的通道，即所谓的信息高速大路。数据总线可以实现在一条数 据线上传递的信号可以被多个系统（掌握单元）共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充 分采用有限的资源。

5 .什么是通信合同？常用的通信合同有哪些？

答案要点：通信合同是指通信双方掌握信息交换规章的标准、商定的集合，即指数据在总 线上的传输规章。

常用的通信合同有：CAN、BASlCCAN、ABWS? VAN、HBCC、PALMENT、DLCS、CCD

等。

第2章 常用车载网络信息传输系统

习题答案

1 .简要说明CAN数据总线系统的结构和工作原理。

答案要点：CAN数据总线系统由掌握器、收发器、两个数据传输终端和两条数据传输 线组成。

CAN数据总线系统的工作建立在通信合同的基础上，CAN通信合同主要描述各掌握单元 间的信息传递方式。CAN的模型由数据链路层和物理层组成。各掌握单元间的数据传输实际上 发生在物理层之间，旦各电控单元只通过模型物理层的物理介质互连。CAN最常用的物理介质 是双绞线。信号使用差分电压传送，两条信号线被称为CAN-H和CAN-L,即CAN的高位数 据线和低位数据线。静态时，两线电压均约为2.5V,此时状态表示为规律“1”，也可叫做“隐 性”位；工作时，CAN-H比CAN-L高，表示规律“0”，称为“显性”位。不管信息量的大小, 系统内全部的信息都是通过这两条数据线传输的。

2 .简要说明LlN系统的结构和工作原理。

答案要点：LIN合同在同一总线上的最大节点数量为16,系统中两个电控单元之间的最大 距离为40m。LIN网络一般使用一根单独的铜线作为传输介质。

一个LIN电控单元拥有一个统一的接口（LlN标准），以便与其他LIN电控单元之间进行 信息数据处理。这种接口主要由两部分组成：合同掌握器和线路接口。一个LIN电控单元所使 用的传输方式与CAN网电控单元所使用的传输方式是相同的，都包括定时传输模式，大事传 输模式和混合模式3种。

3 .简要说明VAN系统的结构和工作原理。

答案要点：VAN数据总线系统合同的研发是出于连接各个简单通信系统的目的，同时也 是为了使简洁元件和支线连接成总线，以保证网络传输的节奏。VAN数据总线系统的典型结 构如图所示。

主系统

电脑

电脑 电脑

电脑

I

外部设备

从系统

I

一个VAN数据总线系统口（VAN标准），以便于与其?

传感器 显示装置

□□

执行装置

电控单元拥有一个标准接他VAN数 据总线系统电控单元之间进行信息数据处理。这种结构由合同掌握器和线路接口两个主要部分 组成。

VAN数据总线系统合同是一种只需要中等通信速率的通信合同，适用于车身功能和车辆 舒适性功能的管理。

4 .简要说明LAN系统的结构和工作原理。

答案要点：最常见的LAN的类型是采纳同轴电缆的总线型/树形网络，当然也可以选择采 纳双绞线、同轴电缆甚至光纤的环形网。LAN的传输速率为IMbiuS?20Mbil∕s,足以满意大部 分的应用要求，并且允许相当多的设施共享网络。

LAN常用的拓扑结构有3种：星形、环形、总线型/树形。如丰田公司在汽车上配置了由5 个ECU组成的LAN系统，在LAN系统中采纳了通信和驱动器/接收器IC,并用一根带屏蔽的 双绞线电缆作为通信总线，通信总线在车内布成环形，将5个ECU当作节点与其相连接。

5 .简要说明MoST数据总线系统的结构和工作原理。

答案要点：MOST系统是以近于数字电话交换机等使用的“帧同步传送”技术为基础 的，因此，通过简洁的硬件就可以实现流淌型数据的同步传送，只会产生完全可以猜测到 的最小限度的滞后。

MOST系统采用一根光纤，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，最多可以连接64个节点（装置）。从拓扑方式来看，基本上为一个环形拓扑。 这种拓扑的优点是在增加节点时，不需要手柄及开关，而且光纤没有集中在某特定装置的四周， 可以节约光纤。从实际的装车状况来看，光纤正对着连接各电子设施的网络。此外，MOST系 统采纳光纤的另一个优点是：光纤网络不会受到电磁辐射干扰与搭铁环的影响。

6 .汽车为什么要使用蓝牙系统？简要说明车载蓝牙系统的结构和工作原理。

答案要点：在过去，移动装置之间的信息交换只能通过导线或红外线技术来实现，这种非 标准连接严峻限制了移动的范围，且使用也很简单。Bluetooth （蓝牙）技术可为不同厂家生产 的移动装置供应一个标准的无线连接方式。

车载蓝牙系统的短距离无线电收发器（放射器和接收器）直接安装在所选用的移动装置内 或集成在适配器（如PC卡、USB等）内。蓝牙系统使用2.45GHZ的波段来进行无线通信，该 波段在全世界范围内都是免费的。由于该频率的波长特别短，因此可将天线、掌握装置和编码 器、整个发送和接收系统等装置集成到蓝牙模块上。

7 .供应一辆装备网络系统的车辆，让同学通过自学熟悉其使用了哪些车载网络系统？这些 系统是怎么进行工作的？

答案要点：此题依据老师预备的车辆，参照修理手册进行学习完成。

第3章 大众车系车载网络系统检修

习题答案

1 .简述大众车系CAN数据总线系统的结构。

答案要点：由于汽车不同掌握器对CAN总线的性能要求不同，因此大众汽车的CAN总线 系统设定为驱动系统、舒适系统、信息系统、仪表系统、诊断系统这5个局域网。

2 .简述驱动系统CAN总线和舒适系统CAN总线的区分。

答案要点：驱动系统CAN总线由15号线激活，采纳双线式数据总线，其传输速率为 500kbit∕s,所以也称为高速CAN总线。驱动系统CAN总线为了提高数据传递的牢靠性，CAN 数据总线系统的两条导线（双绞线）分别用于不同数据的传送，这两条线分别称为CAN-H 线和CAN-L线。

舒适系统CAN总线由3（）号线激活，采纳双线式数据总线，CAN驱动数据总线的CAN-H 线和CAN-L线来进行数据交换，其传输速率为IOOkbitZs,所以也称为低速CAN总线。为了使 低速舒适系统CAN总线抗干扰性强且电流消耗低，大众车系使用了单独的驱动器（功率放大 器）。舒适系统CAN总线的CAN-H线和CAN-L线不是通过电阻相连的，而是彼此独立作为电 压源来工作。

舒适系统CAN总线收发器的工作原理与驱动系统CAN总线收发器的基本是一样的，只是 输出的电压电平和消失故障时切换到CAN-H线或CAN-L线（单线工作模式）的方法不同。

3 .什么是单线工作模式？

答案要点：舒适系统CAN总线在正常的工作模式下，使用CAN-H减去CAN-L所得的信 号作为输出电压电平，这样就可将故障对舒适系统CAN总线两条导线的影响降至最低。

CAN-H线和CAN-L线上的数据传递由安装在收发器内的故障规律电路监控，故障规律电 路检验两条CAN导线上的信号，假如其中一条导线消失故障（如某条CAN导线断路），那么 故障规律电路会识别出该故障，从而使用完好的那一条导线（单线工作模式）。

4 .波罗轿车的负荷管理是怎样进行的？

答案要点：在行驶中，大量舒适性装备和电热器，如座椅加热装置、后窗加热装置、外后 视镜加热和电子帮助加热装置等，会引起发电机过载，进而导致蓄电池放电。这种现象尤其会 消失在短途行车和冬季行驶时，以准时停时走和装备过多的车辆中。考虑到短时间用电器的电 流需求，车载网络系统掌握单元的负荷管理系统会定期监控蓄电池电压。假如识别到车载网络 系统中电压不足，车载网络系统掌握单元将会实行措施，以保持行驶力量及车辆重新启动力量。 假如电压降到12.2V以下，车载网络系统掌握单元将掌握用电器临时停止工作；假如重新达到 标准电压，车载网络系统掌握单元会恢复元件工作。

5 .波罗轿车的转向信号灯和报警灯掌握是怎样进行的？

答案要点：车载网络系统掌握单元J519掌握转向灯在闪耀报警（手动接通或由于撞车）、 防盗报警、打开/关闭中控门锁时闪耀。

第4章 奥迪车系车载网络系统检修

习题答案

1 .简述奥迪车系CAN-BUS系统的结构。

答案要点：奥迪CAN系统包括驱动（动力）系统CAN总线、舒适系统CAN总线、信息系统 CAN总线、诊断系统CAN总线等，每个CAN子系统中都有许多掌握单元。

2 .简述CAN总线系统和LIN总线系统的区分。

答案要点：CAN数据总线是在掌握单元之间数据传送的一种形式，连接掌握单元形成一个整体 系统。2001款奥迪A4车型安装的CAN网络掌握系统包含3个CAN子系统，包括驱动系统CAN 总线、舒适系统CAN总线及信息系统CAN总线。

LIN表示全部的掌握单元都装在一个有限的空间内（如车顶），所以它也被称为“局域子系统”。

车上各个LIN总线系统之间的数据交换是由掌握单元通过CAN数据总线实现的。LIN总线系统是 单线式总线，底色是紫色，有标志色。该总线的横截面面积为0.35mm2,无须屏蔽。LIN总线系统 可让一个LIN主掌握单元与最多16个LIN从掌握单元进行数据交换。

3 .网关有什么作用？

答案要点：网关是整车不同总线间、诊断仪和与总线系统相连的掌握单元间的接口。由于 驱动总线、舒适总线和信息总线的传输速率不同，所以不能直接进行数据交换，而由连接在CAN 总线上的掌握单元实现数据交换。

作为诊断网关，在不转变数据的状况下，将驱动总线、舒适总线、信息总线的诊断信息传递到 K线。作为数据网关，使连接在不同的数据总线上的掌握单元能够交换数据。

4 .使用DSo双通道模式和单通道模式进行检测有什么区分？

答案要点：DSO双通道模式中两条CAN总线每一条分别通过一个通道进行测量。例如，可 以采用测试盒连接舒适系统中心掌握单元。

采用DSO的单通道可以对驱动系统CAN总线的电压差进行测量。

单线工作模式主要用于快速查看总线是否为激活状态，双通道测量工作模式更易于诊断分 析。如在短路的故障形式下，采用单通道工作模式进行分析是不行行的；而在双通道工作模式 下，CAN总线的每一条线路都有电压电位显示，这更有利于判定故障。

第5章丰田多路传输系统检修

习题答案

1 .简述丰田多路传输系统的结构。

答案要点：丰田车系多路传输系统（Multiplex Communication, MPX）使用了 3种通信电路：

CAN、BEAN ? AVC-LANo

如雷克萨斯LS430轿车全车电控单元以网关掌握单元为中心，设置了几个总线系统，包括仪表 板总线、门控总线、转向柱总线、BaCk-UP总线（掌握转向信号灯、尾灯、制动灯和后雾灯）和 AVC-LANo

2 .简述CAN、BEAN? AVC-LAN 3种通信方式的区分。

答案要点：CAN （Controller Area Network,掌握器局域网络）指符合ISo标准的串行数据通信 网络。BEAN （ Body Electronic Area Network?车身电子局域网络）是丰田汽车专利的双向通信网络。 AVC-LAN （Audio Visual Communication-Local Area Network,音响视听局域网络）主要用于音频和 视频设施中的通信网络。

3 .简耍说明锐志轿车电动车窗系统的工作过程。

答案要点：（1）防夹功能。在手动提升或是自动提升过程中，假如玻璃夹住了异物，车门 玻璃就会自动的下降约50mm （或者停留ls）o

（2）手动提升与下降功能

打开点火开关，将驾驶员座椅车门玻璃开关或者各个座椅车门玻璃开关置于提升，通过内 置的CPU向手动提升一方输入ON,就可使提升继电器置于ON。这时下降继电器会形成接地 电路，电流流经BDR端子一提升继电器一DUP端子一电动车窗电动机一DDN端子一下降继电 器f地线，各座椅电动车窗电动机便会转向各自的提升方。若CPU检测出开关状态为OFF, 就将这里的提升继电器置于OFF,停止电动车窗电动机的工作。手动下降功能电路分析和提升 功能类似。

（3）通过MPX总开关进行自动操作

打开点火开关，通过对各座椅车门玻璃开关进行提升（或下降）操作，内置的CPU输入提 升开关ON以及自动开关ON,通过双向车身多路通信系统，将其作为该开关的遥控提升（或 下降）信号发送到MPX车身1号ECU。MPX车身1号ECU把“遥控自动提升（或下降）”信 号传送到各座椅车门玻璃开关，通过各座椅车门玻璃开关，将电动车窗电动机转动到全闭（或 全开）位置。

（4）与放射器联动的车门玻璃提升和下降功能

MPX总开关通过双向车身多路通信系统，接收从驾驶员座椅接线盒ECU发出的无线电动 车窗提升（或下降）工作指示信号，把内置的提升继电器（或下降继电器）设置为ON,通过 双向车身多路通信系统将各座椅车门无线电动车窗提升（或下降）操作指示信号发送到MPX 车身1号ECU中，使驾驶员座椅电动车窗提升（或下降）。

假如MPX车身1号ECU接收了前排乘员座椅/后座椅右侧/后座椅左侧车门的无线电动车窗 提升（或下降）操作指示信号，就能把这些信号作为单向多路通信的数据，发送给各座椅车门 玻璃开关，和手动操作一样，使各座椅电动车窗提升（或下降）。

4 .简要说明锐志轿车智能进入和启动系统的工作过程。

答案要点：锐志轿车智能进入和启动系统依据钥匙和车辆的双向车身多路通信系统所发出的 车内外ID代码认证结果等，认证ECU、车身ECU、电源ECU等用双向车身多路通信系统的方 式对系统进行掌握。

智能进入系统：假如智能钥匙（钥匙携带者）进入车外检测区域，认证ECU就会辨别并认 证通过车内调谐器收到的钥匙ID代码。假如认证胜利，认证ECU就会通过车外放射器向认证 胜利的座位启动车门外侧后柄内的接触式传感器使车辆处于车门开锁待机状态。在车门开锁待 机状态，假如通过接触式传感器检测到车门外侧手柄的接触，认证ECU就会接收接触式传感器 ON的信号。认证ECU通过多路通信系统向驾驶员侧J/B ECU发送车门开锁掌握信号。接收了 车门开锁掌握信号，驾驶员侧J/B ECU对车门开锁（车门上锁位置开关0N）。

智能启动系统：在车内检测区域内使用智能钥匙（或在钥匙的电池耗尽时，将钥匙的装饰 部位插向点火开关），按下点火开关，电源位置就会从OFF-AeC-IGoN-OFF反复转变。假如在 挡位位于P或N并踩下制动踏板时，按下点火开关，发动机就会启动。在车辆停止，挡位位 于P挡，且发动机运行时，按下点火开关，电源位置就会变为OFFo此时，防盗指示灯以 0.2s亮、1.8s灭（2s为一个周期）的规律保持闪耀，表示已设置为停机状态。