1、了解新能源汽車數據傳輸形式 新能源汽車網關控制與娛樂系統檢修課堂導入01學習目標02知識儲備03實驗任務04課堂測評05CONTENTS目錄課后作業0601課堂導入leading-in of a classroom學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業了解新能源汽車數據傳輸形式課堂導入 新能源汽車領域電子技術正在飛速發展，新能源汽車上的電器設備日趨復雜精密，高度集成的多功能，使汽車工程師們必須尋求更快速有效的信息傳輸方式。總線技術及車載網絡的出現，使汽車更多更強的功能成為現實。因此了解并掌握新能源汽車數據傳輸形式，對于掌握新能源汽車車載網絡的學習有很大的幫助。02學習目標learni

2、ng objectives學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業學習目標01熟悉新能源汽車數據傳輸形式02掌握不同類型總線類型拓撲結構03能說出新能源汽車總線技術及車載網絡的功能04能說出新能源汽車采用總線技術及車載網絡的好處了解新能源汽車數據傳輸形式學習目標03知識儲備accumulation of knowledge學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業了解新能源汽車數據傳輸形式形式1：每項信息通過獨立的數據線交換如圖所示，每項信息都需要一個獨立的數據線，進行信息傳遞。該數據傳輸形式只適應于有限信息量的數據交換。數據傳輸形式1了解新能源汽車數據傳輸形式形式1：每項信息通

3、過獨立的數據線交換隨著信息量的增加，數據線的數量和控制單元的針腳數也會相應增加，需要更多的插接件連接，致使控制單元復雜且無法隨意增加接口數量，導線多電磁干擾大，傳感器信息無法或很難重復使用，系統改動升級只能通過硬件實現。了解新能源汽車數據傳輸形式形式1：每項信息通過獨立的數據線交換多個控制單元之間的信息傳遞，如圖的兩兩控制單元電氣連接會導致終端設備的聯結是任意的沒有規律的。其中一臺終端設備或者一條線路失效，通常可以通過其他線路來保持通訊。兩兩模塊間的通訊了解新能源汽車數據傳輸形式形式2： 所有信息通過兩根線交換如圖所示，通過這種數據傳遞形式，所有的信息，不管控制單元的多少和信息容量的大小，都可

4、以通過這兩條數據線進行傳遞。數據傳輸形式2了解新能源汽車數據傳輸形式形式2： 所有信息通過兩根線交換該數據傳輸形式控制單元最多通過兩條數據導線彼此連接，某一設備擁有的信息可通過總線提供給其他所有設備。如果需要在某一總線信息上增加附加信息，則只需要更改軟件即可。由于總線設備持續檢查所發送的信息，此種傳輸形式數據錯誤率較低。某一信號可以重復使用，因此傳感器和信號導線較少，插接件也較少，因此極大簡化了車輛布線且便于診斷，也減輕了重量。了解新能源汽車數據傳輸形式形式2： 所有信息通過兩根線交換多個控制單元之間的信息傳遞，如圖所示控制單元通過總線連接，可使得任意控制單元的失效對網絡功能沒有影響，同時此形

5、式是總線布線方面、容易擴展、不需要其他調制解調設備。總線通訊了解新能源汽車數據傳輸形式車載網絡拓撲結構車載網絡拓撲結構是指車載網絡中各個站點相互連接的形式。環形拓撲星形拓撲樹形拓撲網狀拓撲總線型拓撲拓撲結構了解新能源汽車數據傳輸形式車載網絡拓撲結構概念：總線型是一種基于多點連接的拓撲結構，是將網絡中的所有的設備通過相應的硬件接口直接連接在共同的傳輸介質上，結點之間按廣播方式通信，一個結點發出的信息，總線上的其它結點均可“收聽”到。特點：其信息向四周傳播，類似于廣播電臺，故總線網絡也被稱為廣播式網絡。總線拓撲結構了解新能源汽車數據傳輸形式車載網絡拓撲結構概念：星型拓撲結構是一種以中央節點為中心，

6、把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構，各結點與中央結點通過點與點方式連接形狀如星型。星型拓撲結構了解新能源汽車數據傳輸形式車載網絡拓撲結構概念：環型網中各結點通過環路接口連在一條首尾相連的閉合環形通信線路中，就是將所有站點彼此串行連接，像鏈子一樣構成一個環形回路，數據沿著環依次通過每每個結點直接到達目的地，環路上任何結點均可以請求發送信息。請求一旦被批準，便可以向環路發送信息。特點：環形網中的數據可以是單向也可是雙向傳輸。環型拓撲結構了解新能源汽車數據傳輸形式車載網絡拓撲結構概念：樹形拓撲形狀像一棵倒置的樹，頂端是樹根，樹根以下帶分支，每個分支還可再帶子分支。它是總線型結構的擴展，在總線網上

7、加上分支形成的，其傳輸介質可有多條分支，但不形成閉合回路，具有一定容錯能力，一般一個分支和結點的故障不影響另一分支結點的工作，任何一個結點送出的信息都可以傳遍整個傳輸介質，也是廣播式網絡。樹型拓撲結構了解新能源汽車數據傳輸形式車載網絡拓撲結構概念：網狀拓撲又稱作無規則結構，結點之間的聯結是任意的沒有規律。就是將多個子網或多個局域網連接起來構成網際拓撲結構。網狀拓撲結構04實驗任務Proficiency Exercises學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業實驗準備1. 工具及設備：白板、白板筆、計算機；了解新能源汽車數據傳輸形式2. 資料及耗材：電子版比亞迪-秦網關控制器維修手冊與

8、自學手冊、比亞迪-秦網絡拓撲結構掛圖、任務書。實驗步驟了解新能源汽車數據傳輸形式一、車型網絡應用識別1.通過車型網絡拓撲圖掛圖，了解車型的網絡數據總線應用，各數據總線的傳輸數量，了解總線上連接的控制單元名稱。2.通過維修手冊或自學手冊，找出車型拓撲圖上都有幾種數據總線、各數據總線的傳輸速率、網關及各控制單元在車型上的安裝位置。分組實訓了解新能源汽車數據傳輸形式 請各小組按照擬定的小組分工及實驗步驟，完成“電車型網絡應用識別”實驗，并完成工作頁中實訓報告的填寫。了解新能源汽車數據傳輸形式總結評價 請結合各自實驗的完成情況，實事求是的完成實驗自評與互評。并將填寫完整的工作頁提交給老師進行檢查和評價

9、。05課堂測評Classroom test學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業電磁基礎1.車輛上應用的數據傳遞形式有_種。分別為_ 、_。2.車載網絡拓撲結構是指_。3.最主要的拓撲結構有_、_、_、_、_、4.星型拓撲結構是一種以_為中心，把若干外圍節點連接起來的_，各結點與中央結點通過點與點方式連接形狀如星型。5.網狀拓撲又稱作_，結點之間的聯結是任意的沒有規律。就是將_連接起來構成網際拓撲結構。2形式1：每項信息通過獨立的數據線進行交換形式2：所有信息通過兩根線進行交換車載網絡中各個站點相互連接的形式總線型拓撲星形拓撲環形拓撲樹形拓撲網狀拓撲中央節點輻射式互聯結構無規則結構多

10、個子網或多個局域網填空題06課后作業Homework after class學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業了解新能源汽車數據傳輸形式總結評價復習“了解新能源汽車數據傳輸形式”課程，鞏固所學內容完成下節課內容的預習了解數據總線的發展與系統特點 新能源汽車網關控制與娛樂系統檢修課堂導入01學習目標02知識儲備03實驗任務04課堂測評05CONTENTS目錄課后作業0601課堂導入leading-in of a classroom學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業了解數據總線的發展與系統特點課堂導入 總線控制系統既是一個開放的通信網絡，又是一種全封閉的控制系統。它作為

11、智能設備的聯系紐帶，把掛接在總線上稱為節點的智能設備連接成網絡，使之成為集控制、測量 、診斷等的綜合網絡。02學習目標learning objectives學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業學習目標01熟悉總線技術的發展歷程02掌握數據總線的定義03熟悉數據總線系統結構特點04能說出總線技術應用在新能源車輛上的必要性和優點了解數據總線的發展與系統特點學習目標03知識儲備accumulation of knowledge學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業了解數據總線的發展與系統特點1996年1983-1986年1983年1988年1990年由Bosch和Intel 兩

12、家公司聯合開發基本數據總線傳輸協議Bosch公司開發控制器局域網絡總線和CAN-Bus總線與Inter緊密合作，誕生首個CAN總線系列MB S-class首次應用于汽車上在Audi 車型上首次使用MY 96 in A8 D2總線技術的發展歷程了解數據總線的發展與系統特點其他數據總線（3）J1850-DLC：美國通用和摩托羅拉公司開發。（4）ABUS：大眾公司和東芝公司開發。（2）J1850-HBCC ：福特和摩托羅拉公司開發。（1）VAN Bus：Philips公司開發,應用于標致、雷諾、雪鐵龍上。總線技術的發展歷程了解數據總線的發展與系統特點各類數據總線總線技術的發展歷程了解數據總線的發展與

13、系統特點數據總線定義車載網絡采用一組數據線實現多節點之間的多個信號傳輸，這種技術稱為多路傳輸。在數據傳輸技術中，有兩種基本的數據傳輸方法，分別為并行數據傳輸和串行數據傳輸。基本的數據傳輸方法并行數據傳輸串行數據傳輸了解數據總線的發展與系統特點數據總線定義 并行數據傳輸：進行并行數據傳輸時，通過多條線路進行數據交換，一根線路只進行一個數據交換，多根路線可以同時進行數據交換。如圖所示，ECU1分別通過兩根單獨的線路將數據A和B傳輸給控制單元ECU2，ECU2如果需要將數據C和D發送給ECU1，則需要通過另外的兩根線路進行。并行數據傳輸了解數據總線的發展與系統特點數據總線定義 串行數據傳輸：多路傳輸

14、技術采用的是串行數據傳輸，它通過一組數據線進行數據傳輸。一組數據線可由一根或多根線路組成。所有信息均通過一組數據線進行傳輸。數據傳輸不能同時進行，必須有先有后。如圖所示，ECU1可以通過一組線路將數據A和B傳輸給ECU2，而ECU2也可以利用本組線路將數據C和D發送給ECU1。數據A、B、C、D的傳輸先后順序，決定于它們的優先級。串行數據傳輸了解數據總線的發展與系統特點數據總線技術發展絕大多數車輛網絡都被SAE按照協議特征劃分為A、B、C、D四類；其功能、速率主要應用范圍和代表的網絡標準如下表網絡等級功能速率（bit/t）應用功能代表網絡標準A面向傳感器或執行器管理的低速網絡20K后視鏡、電動

15、車窗和燈光照明設備調節等LINB面向獨立控制單元的息共享中的中速網絡100K-125K車身電子的舒適性模塊和顯示儀表等設備VAN中速CANC面向閉環控制的多路傳輸高速網絡500K-1M動力傳動系統高速CAND面向多媒體設備、高速數據傳遞的高性能網絡2MCD，VCD，DVD播放機和液晶顯示設備MOST、藍牙、FlexRay了解數據總線的發展與系統特點數據總線技術發展 CAN網絡：是控制器局域網絡（Controller Area Network）的簡稱，BOSCH公司1987年為解決現代汽車眾多的控制器與測試儀器之間的數據交換問題，開發的一種串行數據通訊協議，其通訊速率最高可達1Mbps。CAN網

16、絡協議包括三個部分：高速CAN網物理層、中速CAN網物理層和協議層。CAN總線憑借其突出的可靠性、實時性和靈活性而成為B、C類網絡的主流協議。CAN網絡了解數據總線的發展與系統特點數據總線技術發展 ISO 9141總線：ISO 9141總線（K線）協議主要為車輛與診斷設備之間的通訊國際標準，于1994年開始在車輛上使用，其速率10.4kbps。ISO9141網絡中包含有一系列模塊，只有與診斷儀連接后，模塊才通過網絡的單根數據總線發送信息。連接在總線上的控制單元之間沒有通訊。ISO 9141總線了解數據總線的發展與系統特點數據總線技術發展 LIN網絡：局部互聯網（Local Interconne

17、ct Network）是由摩托羅拉和沃爾沃、寶馬、戴姆勒-克萊斯勒、大眾等公司組成的LIN協會，于1999年推出的開放式串行通訊標準。LIN主要用作CAN等高速總線的輔助網絡或子網絡，在帶寬要求不高、功能簡單、實時性要求低的場合，如車身電器的控制，使用LIN總線可有效的簡化網絡線束，減低成本，提高網絡通訊效率和可靠性。LIN網絡了解數據總線的發展與系統特點數據總線技術發展 MOST網絡：是面向多媒體的專用車載網絡，由德國Oasis Silicon System公司開發，2002年應用到車輛上。MOST利用光纖進行數據傳輸，傳輸速率可達21.2Mbit/s，后來提升為22.5 Mbit/s，采用

18、環形拓撲結構，可以傳輸同步數據，非同步數據和控制數據。 MOST網絡了解數據總線的發展與系統特點數據總線技術發展 FlexRay網絡：是戴姆勒克萊斯勒公司的注冊商標。FlexRay聯盟推進了FlexRay的標準化，使之成為了新一代汽車內部網絡通訊協議，成立于 2000 年。FlexRay關注的是當今汽車行業的一些核心需求，包括更快的數據速率，更靈活的數據通信，更全面的拓撲選擇和容錯運算。了解數據總線的發展與系統特點新能源汽車數據總線系統結構特點為解決新能源汽車中數量眾多的電子控制裝置之間的信息交換，減少不斷增加的信號線，便出現了汽車上的局域網絡。如圖所示，車上的線束由少到多，使用局域網后線束又

19、變少。線束變化過程了解數據總線的發展與系統特點新能源汽車數據總線系統結構特點電動助力轉向系統控制單元新能源汽車的主要控制單元電池管理控制單元電池信息采集控制單元驅動電機控制單元變速箱控制單元ABS控制單元發動機控制單元安全氣囊控制單元空調系統控制單元車身系統控制單元信息娛樂系統控制單元了解數據總線的發展與系統特點新能源汽車數據總線系統結構特點控制單元都要接受各自的傳感器信號，同時對各自下面的執行器發出指令，并把一些信息同其他控制單元進行交換，這些控制單元都引出兩條線和其他控制單元相連，形成一個網狀，每個控制單元都是控制網絡上的一個節點，它們就在這兩條互通的線上進行信息傳輸，這兩條線就是CAN總

20、線。新能源汽車CAN總線了解數據總線的發展與系統特點新能源汽車數據總線系統結構特點優點：（1）簡化布線，降低成本。（2）控制單元之間通訊更加簡單和快捷。（3）減少傳感器數量，實現資源共享。（4）控制單元和控制單元插頭的尺寸更小，節省空間。（5）提高汽車運行可靠性。（6）添加控制單元只需修改總線軟件。（7）不同生產商制造的控制單元之間也可以進行數據交換。01 新能源汽車CAN總線優點與特點了解數據總線的發展與系統特點新能源汽車數據總線系統結構特點特點：（1）物理形式，雙絞線結構兩條數據線相互纏繞，防止電磁波干擾和向外輻射。（2）雙向傳遞信息。（3）采用數字信號，所有控制單元同時開始向總線發射信息

21、時，為了避免數據碰撞，在狀態域中預先定義數據的優先權，顯性電位0越多，說明其優先權級別越高。（4）通過方波堅持，兩條數據線同時傳遞相同信號，但數值相反。01 新能源汽車CAN總線優點與特點了解數據總線的發展與系統特點新能源汽車數據總線系統結構特點CAN總線由收發器、數據傳輸終端（終端電阻）、控制器、兩條數據傳輸線組成。只有數據傳輸線在外部，其他都在控制單元內部，如圖所示。 數據傳輸線數據傳輸終端數據傳輸終端CAN收發器CAN收發器收發器、終端電阻、數據傳輸線02新能源汽車CAN總線組成了解數據總線的發展與系統特點新能源汽車數據總線系統結構特點CAN控制器：位于控制單元中，用于準備需要發送的數據

22、。CAN收發器: 安裝在控制器內部，同時兼具接受和發送的功能，將控制器傳來的數據化為電信號并將其送入數據傳輸線。02新能源汽車CAN總線組成了解數據總線的發展與系統特點新能源汽車數據總線系統結構特點數據傳輸終端：是一個電阻，防止數據在線端被反射，以回聲的形式返回，影響數據的傳輸。 對于CAN數據總線高頻信號，總線導線端部的作用相當于獨立的發送器，因此導線端部會產生反向運行的信號，這些信號疊加在有效信號上會造成信號失真，必須在高頻網絡中總線端部有終端電阻中止信號，否則可能會出現反射。所以在數據總線中須連接一個終端電阻中止數據傳輸，吸收信號運行到數據導線端部時的能量。終端電阻02新能源汽車CAN總

23、線組成了解數據總線的發展與系統特點新能源汽車數據總線系統結構特點數據傳輸線：雙向數據線，由雙絞線組成。兩條數據線分別稱為CAN高線和CAN低線。使用雙絞線是為了防止外界電磁波的干擾，產生的電磁波輻射相互抵消，如圖所示。0 V+1V-1VCAN總線雙絞線02新能源汽車CAN總線組成了解數據總線的發展與系統特點新能源汽車數據總線系統結構特點（1）CAN總線數據傳輸控制單元中，信息以數字信號（二進制）形式進行處理和存儲，控制單元間，總線上的信息以數字信號形式進行傳遞。在電氣總線系統中采用電壓值來定義數字信號，例如高電壓值代表“1”，低電壓值代表“0”。CAN總線數據傳輸方式CAN的傳輸過程：控制單元

24、通過控制器將要發送的數據轉換成數字信息，然后交給收發器把數字信息傳遞到總線上，這個時候連接在這條總線上的其他控制單元就可收到該控制單元發送到總線上的信息，各個控制單元對接收到信息進行檢查，如果是這條信息對自己系統有關，則接收并轉化，如果無關，則忽略該信息。03 新能源汽車CAN總線數據傳輸了解數據總線的發展與系統特點新能源汽車數據總線系統結構特點（2）數據總線糾錯功能網絡在一根網線與供電線或與地線短路時，系統以降級模式運行。即車輛網絡仍能運行，但對電磁干擾更敏感，缺失了H、L兩線差動的糾錯功能,。CAN H和CAN L兩根線之間的電位差可以對于兩個不同的邏輯狀態進行編碼。如果CAN H CAN

25、 L 2，那么比特為0；如果CAN H CAN L = 0，那么比特為1，然后0、1信號就通過網絡進行傳遞。最后接收的S信號是通過CAN H和CAN L差動得出，故能良好的起到抗干擾作用，如圖所示。CAN HCAN L+-SCAN Ht4.5V0.5V2.5VtCAN L4.5V0.5V2.5V干擾信號干擾信號數據糾錯03 新能源汽車CAN總線數據傳輸04實驗任務Proficiency Exercises學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業實驗準備1. 工具及設備：比亞迪秦汽車一輛、車輛防護設備、白板、白板筆、普通導線若干、雙絞線總線若干、萬用表、插針、膠帶、計算機；2. 資料及耗

26、材：電子版比亞迪-秦網關控制器維修手冊與自學手冊、比亞迪-秦網絡拓撲結構掛圖、任務書。了解數據總線的發展與系統特點實驗步驟了解數據總線的發展與系統特點一、區別普通導線與總線1.通過實物從外觀、截面對比普通導線與總線，了解普通導線和總線外觀的不同。2.通過萬用表，分別測量普通導線和總線的電阻與通斷，掌握萬用表的功能與使用，對比普通導線和總線異同。3.通過維修手冊，查詢部分總線截面直徑與線束顏色，控制單元所連接的總線數量與名稱，熟悉車輛總線特點。實驗步驟了解數據總線的發展與系統特點二、CAN 分離插頭識別1.通過查詢比亞迪秦汽車維修手冊，查詢CAN總線分離插頭位置，以及拆卸方法。2.按照維修手冊要

27、求，能夠規范拆卸CAN 分離插頭。3.通過維修手冊，熟悉CAN總線分離插頭各針腳連接的控制單元，能夠解釋插頭各針腳的含義。4.將各針腳按照總線進行分類，并填寫所屬總線系統。分組實訓了解數據總線的發展與系統特點 請各小組按照擬定的小組分工及實驗步驟，完成“區別普通導線與總線”和“CAN 分離插頭識別”的實驗，并完成工作頁中實訓報告的填寫。了解數據總線的發展與系統特點總結評價 請結合各自實驗的完成情況，實事求是的完成實驗自評與互評。并將填寫完整的工作頁提交給老師進行檢查和評價。05課堂測評Classroom test學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業了解數據總線的發展與系統特點1.首

28、次應用于汽車上的是MY 96 in A8 D2。（ ）2.車載網絡采用一組數據線實現多節點之間的多個信號傳輸。（ ）3.兩種基本的數據傳輸方法，分別為并行數據傳輸和串行數據傳輸。（ ）4.CAN網絡通訊速率最高可達21.2Mbit/s。（ ）5.采用數字信號，所有控制單元同時開始向總線發射信息時，為了避免數據碰撞，在狀態域中預先定義數據的優先權，顯性電位1越多，說明其優先權級別越高。（ ）6.CAN總線由收發器、數據傳輸終端（終端電阻）、控制器、兩條數據傳輸線組成。（ ）7.數據傳輸線：雙向數據線，由雙絞線組成。兩條數據線分別稱為CAN長線和CAN短線。（ ）判斷題06課后作業Homework

29、 after class學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業了解數據總線的發展與系統特點總結評價復習“了解數據總線的發展與系統特點”課程，鞏固所學內容完成下節課內容的預習數字信號認識與檢測 新能源汽車網關控制與娛樂系統檢修課堂導入01學習目標02知識儲備03實驗任務04課堂測評05CONTENTS目錄課后作業0601課堂導入leading-in of a classroom學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業 新能源汽車電子控制系統的信息通訊，使用電壓或電流作為載體完成傳遞，控制單元通過對這些電壓或電流的幅值進行檢測，從而實現信息識別。數字信號認識與檢測課堂導入02學習

30、目標learning objectives學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業學習目標01 熟悉車載信號傳遞形式02 掌握模擬信號與數字信號信號特點03 熟悉模擬信號與數字信號波形04 能根據波形識別信號是否正確數字信號認識與檢測學習目標03知識儲備accumulation of knowledge學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業數字信號認識與檢測信號傳遞新能源汽車的普通傳感器與控制單元之間的通訊，控制單元與執行器之間的通訊，均使用模擬信號。而模塊與模塊之間的通訊，使用數字信號。信號傳遞的三種形式： 模擬信號每條線一個信號以電壓電阻為基礎； 脈寬調制信號不同脈寬信號

31、基于占空比； 數字信號一根線傳輸多個信號基于“位”，Bit（位）是二進制數字最小單位。信號傳遞的三種形式數字信號認識與檢測信號傳遞 模擬信號是指用連續變化的物理量表示的信息，其信號的幅度，或頻率，或相位隨時間作連續變化，或在一段連續的時間間隔內，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現為任意數值的信號。 如圖所示即為模擬信號的一種表現，其幅值隨時間變化而連續變化。圖為某車型車輛低壓側燃油壓力傳感器的電壓信號。某車型低壓燃油壓力傳感器電壓信號數字信號認識與檢測信號傳遞 數字信號是指電壓或電流在幅值上和時間上是離散、突變的信號。這種信號的自變量用整數表示，因變量用有限數字中的一個數字來表示。在控制單元

32、中，數字信號的大小常用有限位的二進制數表示，二進制只有“1”和“0”兩個數碼，可分別表示數字信號的高電平和低電平，使得數字電路結構簡單，抗干擾能力強，且便于集成化，通用性強。 在汽車多路傳輸技術中，各種網絡所采用的數據線有單線和雙線兩種，其數字信號識別有所區別。數字信號認識與檢測信號傳遞 單線傳輸信號（如LIN網絡），控制單元通過識別電平的高低來判斷信息含義。當電平高于某設定值時，認為是“1”。當電平低于某設定值時，認為是“0”。該數字信號的波峰電壓為12V，波谷電壓為0V。通過識別電平高低和時間寬度，模塊即可判斷這組信號的“1”和“0”組合。某車型LIN網絡電壓信號數字信號認識與檢測信號傳遞

33、 雙線傳輸信號（如CAN網絡），控制單元通過識別兩根數據線的電平差來判斷信息含義。綠色波形的峰值電壓為3.5V，峰谷電壓為2.5V。黃色色波形的峰值電壓為2.5V，峰谷電壓為1.5V。由此可知，當兩根數據線的電壓分別為3.5V和1.5V時，此時數據為“0”，當兩根數據線的電壓均為2.5V時，此時數據為“1”。某車型CAN網絡電壓信號04實驗任務Proficiency Exercises學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業實驗準備1. 工具及設備：比亞迪秦汽車一輛、車輛防護設備、白板、白板筆、示波器、轉接器、插針、膠帶、計算機；2. 資料及耗材：電子版比亞迪-秦網關控制器維修手冊與自

34、學手冊、比亞迪-秦網絡拓撲結構掛圖、任務書。數字信號認識與檢測實驗步驟數字信號認識與檢測一、區別各類信號1.通過查詢比亞迪秦維修手冊，規范拆卸發動機控制單元線束插頭，連接轉接器，并對照維修手冊識別總線端子、發動機控制各單元傳感器信號端子。2.規范連接并打開示波器。通過示波器分別測量總線信號波形以及傳感器信號波形，并截圖或在白板紙上繪制。3.通過截圖或繪制的波形圖，記錄相應電壓或電流值，判斷信號類型以及信號特點。分組實訓數字信號認識與檢測 請各小組按照擬定的小組分工及實驗步驟，完成“區別各類信號”的實驗，并完成工作頁中實訓報告的填寫。數字信號認識與檢測總結評價 請結合各自實驗的完成情況，實事求是

35、的完成實驗自評與互評。并將填寫完整的工作頁提交給老師進行檢查和評價。05課堂測評Classroom test學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業數字信號認識與檢測1.模擬信號每條線一個信號以電壓電阻為基礎；脈寬調制信號不同脈寬信號基于占空比；數字信號一根線傳輸多個信號基于“位”，Bit（位）是二進制數字最小單位。（ ）2.模擬信號是指用連續變化的物理量表示的信息，其信號的幅度，或頻率，或相位隨時間作連續變化，或在一段連續的時間間隔內，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現為特定數值的信號。（ ）3.數字信號是指電壓或電流在幅值上和時間上是離散、突變的信號。（ ）4.單線傳輸信號（如L

36、IN網絡），控制單元通過識別電平的高低來判斷信息含義。（ ）5.雙線傳輸信號（如CAN網絡），控制單元通過識別電平的高低來判斷信息含義。（ ）判斷題06課后作業Homework after class學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業數字信號認識與檢測總結評價 復習“數字信號認識與檢測”課程，鞏固所學內容 完成下節課內容的預習認識數字總線的相關術語 新能源汽車網關控制與娛樂系統檢修課堂導入01學習目標02知識儲備03課堂測評0405CONTENTS目錄課后作業01課堂導入leading-in of a classroom學習目標知識儲備課堂測評課堂導入課后作業 總線、節點、網關和

37、網速等，這些概念是了解新能源汽車總線系統或多路傳輸技術的基礎，是完成最后檢測維修的基石。認識數字總線的相關術語課堂導入02學習目標learning objectives學習目標知識儲備課堂測評課堂導入課后作業學習目標01 熟悉總線技術的相關術語；02 能說出術語的含義特點認識數字總線的相關術語學習目標03知識儲備accumulation of knowledge學習目標知識儲備課堂測評課堂導入課后作業認識數字總線的相關術語相關術語數據總線是模塊見運行數據的通道，即所謂的信息高速公路，數據總線可以實現一條數據線上的信號可以被多個系統（控制單元）共享，從而最大限度地提高系統整體效率，充分利用有限的

38、資源。如果系統可以發送和接收數據，則這樣的數據總線就稱之為雙向數據總線。數據總線實際是一條導線，或許是兩條導線，兩線式的其中一條導線不是用作額外的通道，它的作用有點像公路的路肩，上面立有交通標志和信號燈，一旦數據通道出了故障，這“路肩”在有些數據中被用來承載“交通”，或者零數據換向通過一條或兩條數據總線中未發生故障的部分。為了抗電子干擾，雙線制數據總線的兩條線是攪在一起的。01 數據總線認識數字總線的相關術語相關術語CAN是國際上應用最為廣泛的現場總線之一。CAN作為汽車環境中微控制器通信，在汽車各控制單元ECU之間交換信息，形成汽車電子控制網絡。比如發動機管理系統、變速器控制器，儀表裝備、電

39、子主干系統中，均嵌入CAN控制裝置。一個由CAN總線工程構成的單一網絡中，理論上可掛接無數個節點。但實際應用中，節點數目受網絡硬件的電器特征所限制。例如，當使用PHILIPS P82C250作為CAN收發器時，同一網絡中允許掛接110節點，CAN可提高達1Mbit/s的數據傳輸速率，這使實時控制變得非常容易。另外，硬件錯誤鑒定特性也增強了CAN的抗電磁干擾能力。02 CAN（Controller Area Network）控制局域網認識數字總線的相關術語相關術語在一個有限區域內連接計算機的網絡稱為局域網。一般這個局域具有特定的職能，通過這個網絡實現系統內的資源共享和信息通信。連接到網絡上的節點

40、可以是計算機，基于微處理器的應用系統或是智能裝置。局域網一般的數據傳輸速度為102105Kbit/s，傳輸距離為100250m，誤碼率低。汽車上的網絡是局域網與現場總線（Field Bus）之間的一種結構，其傳輸速度一般為10K103Kbit/s，傳輸距離為十幾米范圍。03 局域網認識數字總線的相關術語相關術語現場總線（Field Bus）是在工業過程控制和生產自動化領域發展起來的一種網絡體系，是在過程現場，安裝在控制室先進自動化裝置中的一種串行數字通信鏈路。該系統是用于過程自動化和制造自動化的現場設備或現場儀表互聯的通信網絡，是現場與控制系統的集成。04現場總線認識數字總線的相關術語相關術語

41、多路傳輸用SWS（smart wiring system）表示，是指在同一條通道上同時傳輸多條信息。事實上，數據信息是依次傳輸的，但速度非常快，似乎是同時傳輸的。于人而講，十分之一秒是很快了，但對于一臺運算速度相對較慢的計算機，十分之一秒算是很慢的。如果將十分之一秒分層若干段，許多單個的數據都能被傳輸每一段時間傳輸一個數據，這就叫作分時多路傳輸。汽車上使用的是單線或雙線分時多路傳輸系統。常規線路要比多路傳輸線路簡單得多，然而多路傳輸系統所用導線比常規線路系統所用導線少得多。運用多路傳輸技術，可以使汽車省去許多連接和插接器，減輕質量、節省空間、改善可靠性。05 多路傳輸認識數字總線的相關術語相關

42、術語模塊就是一種電子裝置。簡單一點的如溫度和壓力傳感器，復雜的如計算機（微處理器），傳感器是一個模塊裝置，根據溫度和壓力的不同產生不同的電壓信號，這些電壓信號在計算機的輸入接口被轉換成了數字信號。在計算機多路傳輸系統中一些簡單的模塊被稱為節點。為了實現信息共享而把多條數據總連載一起，或者把數據總線和模塊當做一個系統。從物理意義上講，汽車上許多模塊和數據線距離很近，因此被稱為LIN（局域網）。摩托羅拉公司設計的一種職能車身輔助裝置網絡，被稱為LIN（局域互聯網）。06模塊、節點07 網絡認識數字總線的相關術語相關術語因為汽車上往往不只使用一種總線網絡，所以必須用一種方法達到信息共享，而不產生協議

43、間的沖突、例如，車門打開時，發動機控制模塊也許需要被喚醒，為了采用不同協議及速度的數據總線間實現無差錯數據傳輸，必須要用一種特殊功能的計算機，這種計算機就叫做網關。網關實際上就是一種模塊，它工作的好壞決定了不同的總線、模塊和網絡相互間通信的好壞。一個網關必須具備有從一個網絡協議到另一個協議轉換信息的能力。網關是汽車內部通信的核心，通過它可以實現各條總線上信息的共享以及實現汽車內部的網絡管理和故障診斷功能。08網關認識數字總線的相關術語相關術語為了可靠地傳輸數據，通常將原始數據分割成一定長度的數據單元，這就是數據傳輸的單元，成為幀。一幀內應包括同步信號（如幀的開始與終止）、錯誤控制（各類檢錯碼或

44、糾錯碼，大多數采用檢錯重發的控制方式）、流量控制（協調發送方與協調方的速率）、控制信息、數據信息、尋址（在信息共享的情況下，保證每一幀都能正確地到達目的站，收方也知道信息來自何站）等。09 幀認識數字總線的相關術語相關術語通信協議是指數據總線上的傳輸規則。簡單地說，兩個實體要想成功地通信，它必須“說同樣的語言”，并按既定控制法則來保證相互的配合。在汽車上，要實現車內各電控單元的通信，必須制定規則，即通信的方法、時間和內容，以保證通信雙方能相互配合。例如，當電控單元A檢測到發動機已接近過熱時，相對其他不太重要的信息（如電控單元B發送的最新的大氣壓力變化數據）有優先權。通信協議的標準包括：喚醒訪問

45、和握手。喚醒訪問就是一個給電控單元的信號（這個電控單元為了節電而處于休眠狀態），信號使之進入工作狀態。握手就是電控單元間的相互確認、兼容，并處于工作狀態。10通訊協議認識數字總線的相關術語相關術語序號通信協議名稱推薦或實施單位1CAN奔馳、英特爾、博世、SAE、ISO/ TC22/SC3/WG12BASIC CAN飛利浦、博世3ABWS大眾4VAN雷諾、標志、雪鐵龍、ISO/ TC22/SC3/WG15HBCC福特、SAEJ8506PALMENT馬自達、SAE7DLCS通用8CCD克萊斯勒、SAE8種典型通信協議認識數字總線的相關術語相關術語其他常用的協議：寶馬（BMW）公司1994年提出的D

46、AN集中式網絡協議；阿爾法羅密歐公司的DAN集中式網絡協議；盧卡斯（Lucas）公司的光學分布式星形耦合器系統協議；日立公司的集中式光學單纖維雙向通信協議；飛利浦公司的DDR分布式網絡協議等。04課堂測評Classroom test學習目標知識儲備課堂測評課堂導入課后作業認識數字總線的相關術語1.如果系統可以發送和接收數據，則這樣的數據總線就稱之為雙向數據總線。（ ）2.一個由CAN總線工程構成的單一網絡中，理論上可以掛接無數個節點。實際應用中，節點數目受網絡軟件的電器特征所限制。（ ）3.局域網一般的數據傳輸速度為10K103Kbit/s，傳輸距離為十幾米范圍，誤碼率低。（ ）4.現場總線（

47、Field Bus）是在工業過程控制和生產自動化領域發展起來的一種網絡體系，是在過程現場，安裝在控制室先進自動化裝置中的一種并行數字通信鏈路。（ ）5.汽車上使用的是單線或雙線分時多路傳輸系統。（ ）6.喚醒訪問就是一個給電控單元的信號（這個電控單元為了節電而處于休眠狀態），信號使之進入工作狀態。握手就是電控單元間的相互確認、兼容，并處于工作狀態。（ ）判斷題05課后作業Homework after class學習目標知識儲備課堂測評課堂導入課后作業認識數字總線的相關術語總結評價 復習“認識數字總線的相關術語”課程，鞏固所學內容 完成下節課內容的預習網關控制模塊檢測維修 新能源汽車網關控制與娛

48、樂系統檢修課堂導入01學習目標02知識儲備03實驗任務04課堂測評05CONTENTS目錄課后作業0601課堂導入leading-in of a classroom學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業網關控制模塊檢測維修課堂導入隨著汽車技術的發展，汽車上的控制模塊越來越多，多種協議的網絡應用在了汽車上。但是，各個車載網絡采用的通訊協議不同，或者總線的網速不同，所有控制模塊之間難以實現信息共享。網關的作用就是在不同的通訊協議或不同網速總線的模塊之間進行通訊時，建立連接和信息解碼，重新編譯，將數據傳輸給其它系統。02學習目標learning objectives學習目標知識儲備實驗任務

49、課堂測評課堂導入課后作業學習目標01掌握網關控制模塊插頭端子的電阻、電壓、線束導通性方法；02掌握網關控制模塊相關數據流標準范圍04掌握網關控制模塊插頭的斷開和插接方法、線束的檢查與修復方法；網關控制模塊檢測維修學習目標03掌握網關控制模塊總線標準波形圖；學習目標05能檢網關控制模塊插頭端子的電阻、電壓、線束導通性；06能使用診斷儀讀取網關控制模塊故障碼、數據流，并執行動作測試；07能使用示波器檢測并分析網關控制模塊的總線波形。網關控制模塊檢測維修學習目標03知識儲備accumulation of knowledge學習目標知識儲備實驗任務課堂測評課堂導入課后作業網關控制模塊檢測維修網關控制模

50、塊的概述網關（Gateway）控制模塊，能使采用不同協議及網速的數據總線間實現無差錯數據傳輸。01功能網關又分為數據網關和診斷網關。數據網關使連接在不同的數據總線上的控制單元能夠交換數據。診斷網關在不改變數據的情況下，將新能源汽車的動力網、舒適網、啟動網、信息娛樂系統等總線的診斷信息傳遞到K線。02分類網關控制模塊檢測維修網關控制模塊的概述如圖所示，A 總線與 B 總線屬于兩個不同的網絡。A 總線上各個節點可以直接通訊，但 A 總線上的節點無法直接與 B 總線的任何節點通訊，即使它們之間有連接線路。跨總線無法通訊網關控制模塊檢測維修網關控制模塊的概述借助網關通訊如圖所示，A 總線與 B 總線屬

51、于兩個不同的網絡。需借助網關 G 作為網間連接器，以完成協議轉換，從而實現跨總線之間的信號共享。節點 G 既屬于 A 總線的節點，又屬于 B 總線上的節點。網關控制模塊檢測維修網關控制模塊的功能與元件以比亞迪-秦為例，網關控制模塊位于儀表臺雜物箱，對網關控制模塊進行檢測維修需拆卸雜物盒。網關控制模塊位置網關控制模塊檢測維修網關控制模塊的功能與元件01網關控制模塊功能（1）報文路由：網關具有轉發報文的功能，并對總線報文狀態進行診斷。 （2）信號路由：實現信號在不同報文間的映射。 （3）網絡管理：網絡狀態監測與統計，錯誤處理、休眠喚醒等。網關控制模塊檢測維修網關控制模塊的功能與元件02網關連接網絡

52、（1）動力網：包含的控制模塊有電機控制器MCU、換擋控制模塊、儀表板控制模塊、整車控制模塊VCU、充電控制模塊、逆變控制模塊、診斷座DLC、車身控制模塊BCM。傳輸速率為250kbit/s，其終端電阻（120）分別在網關和電池管理器模塊中。（2）ESC網：包含的控制模塊有電子手剎EPB、防抱死制動系統ABS、齒輪式轉向助力R-EPB、方向盤轉角傳感器、診斷座DLC。傳輸速率為 500kbit/s，其終端電阻分別在網關和ABS模塊中。（3）舒適網：包含的控制模塊有組合開關、空調面板、多媒體、安全氣囊SRS、多功能屏、玻璃升降開關、倒車雷達、外部胎壓監測、空調控制器、診斷座DLC、車身控制模塊BC

53、M。傳輸速率為125kbit/s，其終端電阻分別在網關和車身控制模塊BCM模塊中。網關控制模塊檢測維修網關控制模塊的功能與元件02網關連接網絡（4）電池子網：包含的控制模塊有電池管理器、11個電池信息采集器。傳輸速率為125kbit/s，其終端電阻分別在電池管理器和11個采集器模塊中。（5）充電網：包含的控制模塊有電池管理器、直流充電口。傳輸速率為125kbit/s，其終端電阻分別在電池管理器模塊中。（6）啟動網：包含的控制模塊有車身控制模塊BCM、智能鑰匙I-KEY、轉向軸鎖ECL。傳輸速率為125kbit/s，其終端電阻分別在車身電腦BMC和智能鑰匙I-KEY模塊中。（7）空調子網：包含的

54、控制模塊有空調控制器、壓縮機、空調加熱模塊PTC。傳輸速率為125kbit/s，其終端電阻分別在網關和壓縮機模塊中。網關控制模塊檢測維修網關控制模塊的功能與元件比亞迪-秦網關控制模塊相關部件的線束插接件為G07。網關控制模塊插接件03網關控制模塊插接件與端子網關控制模塊檢測維修網關控制模塊的功能與元件比亞迪-秦網關控制模塊的接插件端子定義。針腳端子描述針腳端子描述G07-16蓄電池正極G07-12IG1供電G07-11信號地G07-15信號地G07-23信號地G07-1啟動網 CAN1-HG07-2啟動網 CAN1-LG07-3ECM網 CAN2-HG07-4ECM網 CAN2-LG07-7舒

55、適網CAN3-HG07-8舒適網 CAN3-LG07-9動力網 CAN4-HG07-10動力網 CAN4-LG07-13ESC網 CAN0-HG07-14ESC網 CAN0-LG07-24雙路電源03網關控制模塊插接件與端子網關控制模塊檢測維修網關控制模塊的檢測維修以比亞迪-秦混合動力車型為例，網關控制模塊診斷儀診斷步驟：（1）將診斷測試設備連接至診斷接口，接通診斷測試設備；上至OK檔電；在診斷儀上進入診斷功能選擇界面，選擇車型診斷；進入診斷車型選擇界面，選擇需要診斷的車型；再進入診斷系統選擇界面。（2）在系統選擇界面選擇車身網模塊選項，進入后選擇網關模塊選項在選擇讀取故障碼選項，讀取故障相關

56、信息（故障碼、凍結幀等）。（3）清除故障存儲器；適當運行車輛，運行方式須滿足相應故障診斷的條件；讀取故障信息，確認故障已經排除。01讀取和清除網關控制模塊相關故障碼并讀取數據流網關控制模塊檢測維修網關控制模塊的檢測維修以比亞-秦檢測網關控制模塊ESC網總線終端電阻為例：斷開蓄電池負極，斷開網關控制模塊連接器G07。查詢維修手冊中控制單元針腳的定義，網關控制模塊板端ESC網總線CAN-H端子為G07-13號端子，CAN-L端子為G07-14號端子。萬用表校零后，測量端子G07-13與G07-14之間電阻值。測量值與標準值對比可以判斷信號線束是否正常，標準值為約120。02檢測網關控制模塊插頭端子

57、的電阻網關控制模塊檢測維修網關控制模塊的檢測維修可分析控制模塊供電線路是否正常、搭鐵線路是否正常。以比亞迪-秦網關控制模塊為例：首先要查詢維修手冊中控制單元針腳的定義，常電電源輸入端子為G07-16號端子，IG1電電源輸入端子為G07-12，信號接地端子為G07-11、G07-15和G07-23號端子。上至ON檔電，使用背插法，萬用表探針測量G07-12和G07-16號端子與車身搭鐵之間的電壓，電壓值為額定電壓時代表供電線路正常，反之則反向檢查供電線路；測量G07-11、G07-15和G07-23號接地端子與車身搭鐵之間的電壓，電壓值為額定電壓時代表搭鐵線路正常，接地端電壓值應小于1V。03檢

58、測網關控制模塊電源和搭鐵端子電壓網關控制模塊檢測維修網關控制模塊的檢測維修以比亞迪-秦為例：首先要斷開蓄電池負極，斷開網關控制模塊低壓線束插頭，查詢維修手冊中控制單元針腳的定義，選擇線束兩端的端子進行測試，觸發鳴叫即代表該段線束導通。04檢測網關控制模塊與電子元件或控制模塊之間線束的導通性網關控制模塊檢測維修網關控制模塊的檢測維修線束名稱網關控制模塊針腳對應電子元件針腳對應電子元件名稱ESC網總線G07-13B05-14ESC插接件ESC網總線G07-14B05-26ESC插接件啟動網總線G07-1G50-12Keyless ECU 連接器啟動網總線G07-2B05-6Keyless ECU

59、連接器ECM網總線G07-3A47-15TCU A47連接器ECM網總線G07-4A47-14TCU A47連接器舒適網總線G07-8B1I-1前艙配電盒B1I連接器舒適網總線G07-7B1I-2前艙配電盒B1I連接器動力網總線G07-9K91-1LBMS K91連接器動力網總線G07-10K91-3LBMS K91連接器比亞迪-秦網關控制模塊端子部分線束針腳定義04檢測網關控制模塊與電子元件或控制模塊之間線束的導通性網關控制模塊檢測維修網關控制模塊的檢測維修05檢測讀取網關控制模塊的CAN總線HIGH和LOW的電壓與波形1 使用萬用表檢測網關控制模塊CAN總線使用萬用表測量網關控制模塊CAN

60、總線的電壓。查詢維修手冊中控制單元針腳的定義，網關控制模塊啟動網CAN-H端子為G07-1號端子，ECM網CAN-H端子為G07-3號端子，舒適網CAN-H端子為G07-7號端子，動力網CAN-H端子為G07-9號端子，ECM網CAN-H端子為G07-13號端子；啟動網CAN-L端子為G07-2號端子，ECM網CAN-L端子為G07-4號端子，舒適網CAN-L端子為G07-8號端子，動力網CAN-L端子為G07-10號端子，ECM網CAN-L端子為G07-14號端子。使用萬用表電壓檔測量兩端子，紅表筆接端子針腳，黑表筆車身搭鐵，高線標準整車通訊電壓為2.5V-3.5V，低線標準整車通訊電壓為1