智能网联汽车技术 课件 项目三（任务4、5、6、7）车载网络.pptx

任务4车载网络

01任务4车载网络

02任务引入

任务引入一辆奥迪A4L轿车停放几天后，发动机无法启动。接车后先检查蓄电池，发现蓄电池亏电。仔细检查发现继电器J271的触点烧结在一起。检查继电器J271的线路，当移动发动机控制模块时，意外发现发动机电子扇间歇运转，而且转速很慢。检查J217继电器也是间歇吸合。

该车继电器J217吸合的条件是4号端子搭铁。轻轻摇动该端子到发动机控制模块的导线，发现该导线间歇搭铁。拔下发动机控制模块插头，去掉保护套，检查插头端子T94/69，发现该端子在装配时有一根导线接触到旁边的CAN总线所导致，修复损坏的线束后故障消失。那么，为什么端子导线接触CAN总线会导致间歇搭铁呢？

03任务目标

04能够熟悉汽车网络的概念

能够熟悉汽车网络的概念2能够理解汽车网络包含哪些类型

知识链接车载网络是基于CAN、LIN、FLexRay、MOST、以太网等总线技术建立的标准化整车网络，实现车内各电器、电子单元间的状态信息和控制信号在车内网上的传输，使车辆具有状态感知、故障诊断和管理控制等功能。

而CAN和LIN车载网络在汽车中的应用最为频繁，MOST和FlexRay总线网络大多应用于高端汽车中,根据传输类型之间存在的差异，可以将车载总线分为CAN，LIN，FlexRay以及MOST四种。下面表格展示了这几种汽车常见网络的基本情况。

图3-4-1常见车载网络的对比

美国汽车工程师学会（SAE）提出将车载网络划分为5种类型，分别为A类低速网络、B类中速网络、C类高速网络、D类多媒体网络和E类安全应用网络。不同类型的车载网络，需要通过网管进行信号的解析交换，是不同的网络类型能够相互协调，保证车辆各系统正常运转。

知识链接①A类低速网络。A类低速网络传输速率一般小于20kbit/s，有多种通信协议，该类网络的主要协议是LIN（局域互联网络）。LIN是用于连接智能传感器、执行器的低成本串行通信网络。LIN采用SCI、UART等通用硬件接口，配以相应的驱动程序，成本低廉，配置灵活，适应面较广，主要用于电动门窗、电动座椅、车内照明系统和车外照明系统等。

②B类中速网络。B类中速网络传输速率为10k-125kbit/s，对实时性要求不太高，主要面向独立模块之间数据共享的中速网络。目前该网络的主流协议是低速CAN（控制器局域网络），主要用于故障诊断、空调、仪表显示等。

知识链接③C类高速网络。C类高速网络传输速率为125k-1000kbit/s，对实时性要求高，主要面向高速、实施闭环控制的多路传输网。这类网络的主流协议是高速CAN、FlexRay等协议，主要用于牵引力控制、发动机控制、ABS、ASR、ESP、悬架控制等。

④D类多媒体网络。D类多媒体网络传输速率为250M-150Mbit/s,该网络协议主要有MOST、以太网、蓝牙、ZigBee技术等，主要用于要求传输效率较高的多媒体系统、导航系统等。

⑤E类安全网络。E类安全网络传输速率为10Mbit/s，主流协议是Biteflight，主要面向气囊等面向乘员的被动安全系统汽车安全系统的网络。

CAN总线CAN是控制器局域网络（ControllerAreaNetwork）的简称，是德国博世公司在1985年时为了解决汽车上众多测试仪器与控制单元之间的数据传输，而开发的一种支持分布式控制的串行数据通信总线。目前，CAN总线已经是国际上应用最广泛的网络总线之一，它的数据信息传输速率最大为1Mbit/s，属于中速网络，通信距离（无须中继）最远可达10km。CAN总线采用双绞线作为传输介质，如下图所示。

CAN总线图3-4-2双绞线传输介质

媒体访问方式为位仲裁，是一种多主总线。CAN数据传输系统中每块ECU的内部包含一个CAN控制器，一个CAN收发器，每块ECU的外部连接两条CAN数据总线(CAN-H,CAN-L)。

图3-4-3CAN总线结构

CAN总线的特点：

CAN总线(1)多主控制：在总线空闲时，所有单元都可开始发送消息；最先访问总线的单元可获得发送权；多个单元同时开始发送时，发送高优先级ID(标识符)消息的单元可获得发送权。

(2)消息的发送：在CAN协议中，所有的消息都以固定的格式发送；总线空闲时，所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息；两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息ID的每个位进行逐个仲裁比较；仲裁获胜（被判定为优先级最高）的单元可继续发送消息，仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。

(3)系统的柔软性：与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息；因此在总线上增加单元时，连接在总线上的其他单元的软硬件及应用层都不需要改变。

CAN总线(4)高速度和远距离：当通信距离小于40m时，CAN总线的传输速率可以达到1Mbit/s；通