學習情境六

車載網絡系統

學習任務1車載網絡基礎概述計算機網絡基礎知識1.1計算機網絡定義為“以相互共享資源(硬件、軟件和數據等)、以計算機間傳輸信息為目的而連接起來、且各自具備獨立功能的計算機系統之集合”。計算機網絡基礎知識-概述1.1計算機網絡的類型（1）按跨度分類。從網絡范圍或網絡上終端之間的距離跨度來分，可以將計算機網絡分為局域網、城域網和廣域網三種類型。①局域網局域網（LAN）是指在一個局部的地理范圍中（方圓幾千米內），將計算機、外部設備、數據庫相連接以此來組成計算機通信網。②城域網城域網（MAN）屬于寬帶局域網，使用了與局域網相類似的技術。③廣域網廣域網（WAN）也稱為遠程網，廣域網的跨度比較大，它既可以是一個國家內不同地區的相連接，也可以是不同國家的相連接，形成國際性的遠程網絡（如Internet）。計算機網絡基礎知識-概述1.1計算機網絡的類型（2）按用途分類。可以分成專用網絡和公共網絡兩種類型。（3）按拓撲結構分類。計算機網絡可有各種各樣的拓撲結構,常見的有星型、總線型、環型及樹型。1.1計算機網絡的類型（3）按拓撲結構分類。計算機網絡可有各種各樣的拓撲結構,常見的有星型、總線型、環型及樹型。計算機網絡基礎知識-概述1.1計算機網絡中的基本概念包括節點、介質、實體、計算機網絡拓撲結構、幀、報文、協議、計算機網絡信息的傳送方式、傳輸速率、網絡訪問的觸發方式、串行通信與并行通信、同步通信與異步通信、介質訪問控制方式、介質的多路復用、網關。計算機網絡基礎知識-基本概念1.節點網絡上的節點是網絡活動的核心組成部分，包括終端節點和中間節點。2.介質連接網絡節點的信息傳輸載體，分有線和無線兩種類型。3.計算機網絡拓撲結構

所謂網絡拓撲結構是指網絡的鏈路和節點在地理上所形成的幾何結構或物理布局。4.傳輸速率單位時間傳輸的信息表明網絡傳輸的速度，一般用單位時間傳輸的二進制位數表示。單位時間傳輸的二進制位數稱為比特率，單位為bps（bitpersecond）。

1.1計算機網絡基礎知識-基本概念5.串行通信與并行通信并行通信傳輸中有多個數據位，同時在兩個設備之間傳輸。發送設備將這些數據位通過對應的數據線傳送給接收設備，還可附加一位數據校驗位。

串行數據傳輸時，數據是一位一位地在通信線上傳輸的，先由具有幾位總線的計算機內的發送設備，將幾位并行數據經并到串轉換硬件轉換成串行方式，再逐位經傳輸線到達接收站的設備中，并在接收端將數據從串行方式重新轉換成并行方式，以供接收方使用。1.1計算機網絡基礎知識-體系結構在計算機網絡中實現通信必須依靠網絡通信協議，目前廣泛采用的是國際標準化組織（ISO）1997年提出的開放系統互聯（OpenSystemInterconnection，OSI）參考模型。按ISO7498的定義，OSI的體系結構具有七個層次，每個層次都在完成信息交換的任務中擔當一個相對獨立的角色，具有特定的功能。其中，第七層是高層，第一層為最低層。中繼開放系統中只有下三層，而一般開放系統中具有完整的七層。1.1計算機網絡基礎知識-局域網絡1.局域網的概念局域網（LAN－LocalAreaNetwork）是一種在有限區城內提供各類數據通信設備互連并通過功能完善的網絡軟件，實現數據通信設備之間的相互通信和資源共享的通信網絡。2.局域網的特點局域網的特點如下：網絡覆蓋范圍小，短距離傳輸；高數據傳輸率和低傳輸誤碼率；硬軟件設施及協議方面有所簡化；媒體訪問控制方法相對簡單；采用廣播方式傳輸數據信號，一個節點發出的信號可被網上所有的節點接收，不考慮路由選擇的問題，甚至可以忽略OSI網絡層的存在。

3.局域網的傳輸介質用于局域網的傳輸技術主要分有線傳輸和無線傳輸兩類。

1.1計算機網絡基礎知識-局域網絡4.局城網分類及主要特性

特

性一般局域網高速局域網計算機化分組交換機傳輸介質雙絞線、同軸電纜、光纖CATV同軸電纜雙絞線拓撲結構總線、星型、環形總線星型傳輸速度/Mbps1-20509.6-64傳輸距離/km2511轉接技術報文分組報文分組線路轉接1.1計算機網絡基礎知識-局域網絡5.局域網的體系結構與OSI參考模型相比，局域網的參考模型就只相當于OSI的最低的兩層，即物理層和數據鏈路層。為了規范LAN的設計，IEEE的802委員會針對各種局域網的特點，并且參照ISO/OSI參考模型，制定了有關局域網的標準（稱為IEEE802系列標準）。

1.2車載網絡系統概述-車載網絡技術的產生與發展1.車載網絡技術的產生（1）汽車上電控裝置的增多，使連接這些裝置的線路越來越復雜，布線困難，線路和接頭的增加成為安全問題的巨大隱患，同時也難于維護，在這種情況下，減少線束成為一個必須要解決的問題。

（2）在汽車上將越來越多地使用線控技術（XBW)，而線控技術是以網絡通信為基礎的。（3）未來汽車上應能提供任何辦公室或家庭中的網絡信息服務，在智能交通系統中，一個汽車應具有接收和提供相關信息的功能，完成這些功能需要很強的通信能力和數據共享能力，因此要用到汽車網絡技術。2.車載網絡技術的發展歷程車載網絡技術的發展簡史從1980年起，汽車內開始裝用網絡。1983年，豐田公司在世紀牌汽車上最早采用了應用光纜的車門控制系統，實現了多個節點的連接通信。隨著汽車技術的發展，歐洲又以與CAN協議不同的思路提出了控制系統的新協議TTP（TimeTriggeredProtocol），并已開始應用。今后，將會采用更大容量的網絡，例如D2B協議、MOST及IEEE1394等。

1.2車載網絡系統概述-車載網絡技術的產生與發展VehicleNetwork1.2車載網絡系統概述-數據信號及通信協議1.數據信號

1.2車載網絡系統概述-數據信號及通信協議1.數據信號

比特和字節：計算機中的所有信息都以位（bit，亦稱比特，是二進制數字的最小信息單位）為單位進行存儲和處理的。8位構成1個字節，即1Byte(B)=8bit。1.2車載網絡系統概述-數據信號及通信協議3.車載網絡的通信協議通信協議是指通信雙方控制信息交換規則的標準、約定的集合，即指數據在總線上的傳輸規則。8種典型的通信協議見右表所示。

序號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3ABUS大眾4VAN雷諾、標致、雪鐵龍、ISO/TC22/SC3/WG15HBCC福特、SAE

J18506PALMNET馬自達、SAE7DLCS通用8CCD克萊斯勒、SAE1.2車載網絡系統概述-車載網絡的分類及應用按照系統信息量、響應速度、可靠性等要求分類：（1）A類網絡標準：低速網絡，數據傳輸速率＜20kb/s，面向傳感器/執行器控制，典型網絡——LIN和TTP/A（2）B類網絡標準：中低速網絡，數據傳輸速率30-125kb/s，面向獨立模塊間數據共享，典型網絡——低速CAN、J1850和VAN（3）C類網絡標準：中高速網絡，數據傳輸速率125kb/s-1Mb/s，面向實時性控制的網絡，典型網絡——高速CAN、TTP/C和FlexRay（4）D類網絡標準：高速網絡，數據傳輸速率＞1Mb/s，面向多媒體傳輸的網絡，典型網絡——MOST（5）E類網絡標準：安全總線，數據傳輸速率＞10Mb/s，面向乘員的安全系統，車輛被動安全。（6）診斷系統總線標準：使用診斷系統的目的主要是為滿足OBDII(OnBoardDiagnose)、OBDIII或EOBD(EuropeanOnBoardDiagnose)標準。1.2車載網絡系統概述-車載網絡的分類及應用網關又稱網間連接器、協議轉換器。網關是一種充當轉換重任的計算機系統或設備，是一個翻譯器。與網橋只是簡單的傳達信息不同，網關對收到的信息重新打包，以適應系統需求，同時也提供過濾和安全功能。

根據車輛的不同，網關的安裝位置也不同。可能安裝在組合儀表內，車上供電控制單元內或者獨立的網關控制單元。1.2車載網絡系統概述-車載網絡的分類及應用

診斷接口OBD（On-BoardDiagnostics車載自診斷系統）在汽車運行過程中不斷監測電子控制系統各部分的工作情況，并能檢測出電子控制系統中大部分故障，將故障以診斷故障代碼（DTC，DiagnosticTroubleCodes）的形式存儲在電子控制單元的存儲器內。只要不拆下蓄電池，這些故障代碼將一直保存在電子控制單元內。維修人員可使用診斷儀將故障代碼讀出，為檢測與診斷電子控制系統提供依據。1.2車載網絡系統概述——測驗題計算機網絡按跨度分類，可以將計算機網絡分為

、

和

三種類型；按拓撲結構分類，常見的拓撲結構有

、

、

、和

。單位時間傳輸的信息表明網絡傳輸的速度，一般用單位時間傳輸的二進制位數表示。單位時間傳輸的二進制位數稱為

。

是一個網絡連接到另一個網絡的“關口”，是連接不同網絡能實現不同網絡協議轉換的設備。在計算機網絡中實現通信必須依靠網絡通信協議，目前廣泛采用的是國際標準化組織（ISO）1997年提出的OSI參考模型，OSI的體系結構具有七個層次分別是

、

、

、

、

、

和

。1.2車載網絡系統概述——測驗題汽車傳統的電器系統大多采用點對點的單一通信方式，相互之間少有聯系，無法解決線束龐大的問題，因此

技術成為必然的選擇。一個

信號只能識別兩種狀態，即0和1，或高和低。如車燈點亮或車燈未亮；繼電器觸點斷開或繼電器觸點閉合。計算機中的所有信息都以

為單位進行存儲和處理的。低速CAN屬于

網絡標準。1.3任務目標1．知識目標（1）熟悉萬用表的功能及結構組成（2）熟悉車輛診斷儀的功能及結構組成（3）熟悉示波器的功能及結構組成（4）掌握萬用表、車輛診斷儀及示波器的使用方法2.能力目標（1）能夠正確使用、校準和管理萬用表（2）能夠正確使用、校準、更新和管理車輛診斷儀（3）能夠正確使用、校準和管理示波器1.3任務導入某4S店接到了一輛奧迪A6轎車車主的維修委托，車主反映車輛無法啟動，打開點火開關后，儀表盤顯示屏的故障提示文字顯示變速器通訊故障，維修技師懷疑是車載網絡系統出現故障，讓學徒幫忙準備工具。在執行車載網絡系統檢修工作時，會涉及到哪些常用工具？這些常用工具又是如何使用的呢？萬用表1.3Fluke88型數字式萬用表如圖所示，其功能主要有：交流/直流電壓測試、溫度測試、導通性測試、電阻測試、電容測試、二極管測試、交流/直流電流測試、頻率測試、占空比測試、脈寬測試、柱狀圖顯示。萬用表-功能與結構1.3①顯示屏②功能按鍵③功能選擇開關④輸入端子萬用表-萬用表的使用1.3直流電壓測量：

通過功能選擇開關選擇DCV檔位，可以通過量程鍵調整此檔位的測試量程，黑色表筆連接萬用表回路共用端子，紅色表筆連接萬用表測量電壓輸入端子，直流電壓測量如圖所示。信號電壓測量：

信號電壓的測量以氧傳感器信號為例，首先關閉發動機，依據圖2-6中的方法連接萬用表的紅/黑表筆，黑表筆接負極/搭鐵，紅表筆接傳感器信號線。萬用表-萬用表的使用1.3導通性測試：

導通性測試如圖所示，將萬用表功能選擇開關旋至蜂鳴檔，紅黑表筆接觸，正常情況下萬用表發出蜂鳴聲，并且顯示屏顯示為0。隨后紅黑表筆分別與被測元件接觸，如果導通，則蜂鳴器響并且顯示屏顯示為0。電阻測量：電阻測量如圖所示，首先確認電源是關閉的，將萬用表功能選擇開關旋至測量電阻檔位置，萬用表紅/黑表筆接測試電阻兩端。萬用表-萬用表的使用1.3線路斷路電阻檢測法線路斷路電壓檢測法萬用表-萬用表的使用1.3（1）檢查與搭鐵線的導通情況，脫開連接器C和A，測量連接器A的端子1和2與車身之間的電阻，若連接器A的端子1與車身搭鐵線之間導通，連接器A的端子2與車身搭鐵線之間不導通，則可判斷在連接器的端子1與車身之間有短路搭鐵。（2）脫開連接器B，分別測量連接器A和B的端子1與車身搭鐵線之間的電阻，若連接器A的端子1與車身之間不導通而連接器B的端子1與車身之間導通，則可判斷出連接器B的端子1與車身之間有短路搭鐵故障。線路短路的檢測方法車輛診斷儀-KT6001.31-觸摸屏2-返回/退出鍵3-進入菜單/確認鍵4-電源開關鍵5-方向選擇鍵6-多功能輔助鍵T600的主要組成包括四大件：主機、診斷盒、示波盒和打印機。這四大件可以分開，各自具有獨立的功能和作用，可根據需要和配置情況進行工作。此外，KT600還配備了一些進行車輛在診斷和網上升級所需的附件，如測試延長線、電源延長線、車用鱷魚夾、點煙器接頭、14伏電源、CF卡、CF卡讀卡器以及各種測試接頭等。車輛診斷儀-KT600綜合智能診斷儀使用1.3（1）首先根據需要選擇主機供電方式（2）打開主機開關，啟動KT600進入主菜單，選擇汽車診斷模塊（3）選擇相應的車型圖標進入車輛故障測試（4）再點擊選擇系統，進入車輛系統測試界面（5）執行測試功能車輛診斷儀-大眾奧迪汽車ODIS診斷信息系統1.31-VAS61502-擴展塢3-電源4-電纜5-充電電池組6-診斷接頭7-USB連接線8-系統CD9-紙質文件車輛診斷儀-ODIS診斷信息系統使用1.3（1）將VAS6150診斷筆記本電腦電源線連接好并開機，再把診斷接頭與車輛的診斷座連接好（2）雙擊VAS6150診斷筆記本電腦的ODIS診斷信息系統桌面圖標（3）系統啟動后會彈出警告/提示對話框，仔細閱讀內容后將對話框右側滾動條拖到底，灰色的“確定”按鈕變成黑色，然后點擊確定（4）點擊確定后警告/提示對話框會關閉，并顯示ODIS診斷信息系統的服務用戶界面車輛診斷儀-ODIS診斷信息系統使用1.31-信息區域2-客戶端區域3-模式與標準功能4-狀態區域車輛診斷儀-ODIS診斷信息系統使用1.3（5）在客戶端區域點擊“開始診斷”，識別車輛信息（6）車輛信息識別完成后，點擊“無任務”，開始識別車輛控制單元，進行引導型故障查詢（7）引導型故障查詢結果中，黑色為已識別控制單元且無故障存在，灰色為未識別控制單元，紅色為已識別控制單元且存在故障（8）功能菜單中“讀取時間存儲器”可用于讀取單個控制單元的時間存儲器（9）退出診斷會話可點擊左下角的“退出診斷按鈕”，隨后根據系統提示一步一步操作退出ODIS診斷信息系統。示波器1.3

車載網絡系統的數據脈沖信號變化速率非常快，變化周期達1/1000s，且許多故障信號是間歇的，時有時無，這就需要儀器的測試速率高于故障信號的速率，通常測試儀器的掃描速率應該是被測信號的5～10倍。汽車示波器不僅可以快速捕捉電路信號，還可以記錄信號波形，并用較低的速率或靜止顯示波形，便于一邊觀察一邊分析。示波器-KT600示波器1.3KT600示波器功能分為專用示波器功能（用于測量分析汽車傳感器、點火系統等波形）、通用示波器功能、記錄儀功能、發動機分析儀功能（選配）。車載網絡系統信號波形測量與分析使用其通用示波器功能即可實現。汽車專用示波器通道接口示波器-KT600通用示波器的使用1.3（1）連接KT600和電源延長線，根據被測試車型的電瓶位置選擇電瓶供電或者點煙器供電（2）打開KT600主機電源，在主界面上選擇示波器分析儀，確認進入示波器功能選擇界面示波器-KT600通用示波器的使用1.3（3）通過上下方向選擇按鍵，選擇“通用示波器”就可以進入通用示波器界面

在界面右側除了打印和退出，還有十個調整選項：通道、周期、電平、幅值、位置、停止、存儲、載入、光標和觸發，另外還有三個功能選項：通道設置、自動設置、配置取存。示波器-測試工具盒VAS63561.3示波器-VAS6356的數字存儲式示波器的使用1.3（1）先將VAS6356與VAS6150的通訊數據線連接上，然后連接VAS6356的電源適配器并接入電源，VAS6356電源指示燈點亮。（2）將DSO（示波器）測試導線與VAS6356的DSO接口連接好示波器-VAS6356的數字存儲式示波器的使用1.3（3）打開ODIS診斷信息系統，進入用戶服務界面，運行模式選擇“測量技術”進入萬用表/示波器功能界面，通過選項卡條可以激活客戶萬用表或示波器示波器-VAS6356的數字存儲式示波器的使用1.3（4）進入示波器功能界面顯示區域內通過一個為坐標系顯示測量曲線，其中橫坐標是時間軸，縱坐標是振幅軸。操作區內可以通過按鈕對不同的測量功能設置參數。功能區域內可以通過相應的按鈕為各種測量或選中的檢測過程選擇相應的服務功能，功能區域服務功能包括：靜止畫面、通道A設置、通道B設置、測量模式設置、觸發器模式設置、寬帶限制以及標準曲線。學習任務3LIN總線系統認知任務目標1．知識目標（1）了解LIN總線的概念及應用（2）熟悉LIN總線系統的結構組成與功用（3）掌握LIN總線數據信號的傳輸原理（4）掌握LIN總線系統的檢修方法2.能力目標（1）能夠讀識和分析LIN總線系統電路（2）能夠分析LIN總線系統的信號波形（3）能夠對LIN總線系統進行診斷測量并分析（4）能夠確定LIN總線的故障并進行相應維修任務導入某4S店接到了一輛邁騰B8轎車車主的維修委托，車主反映車輛在打開點火開關的時候車輛的前照燈常亮，無法通過車燈開關關閉前照燈，經過維修技師初步檢查完車輛后發現該車輛的前照燈燈光開關是采用LIN總線進行數據通訊，接下來維修技師進行對客戶的維修委托制定故障診斷及維修計劃，并針對故障進行相應的維修。在執行車輛診斷及維修工作時，會涉及到LIN總線的哪些信息？LIN總線又如何進行檢修呢？LIN總線系統的認知2.1局部連接網絡LIN（LocalInterconnectNetwork）是的一個汽車底層網絡協議，最初由奧迪（Audi）、寶馬（BMW）、戴姆勒·克萊斯勒（Daimler-Chrysler）、大眾（Volkswagen）和沃爾沃（VOLVO）聯合摩托羅拉（Motorola）、VCT通信技術公司（VolcanoCommunicationsTechnologies）等多家公司和部門提出的。LIN總線標志如圖所示。LIN總線系統的認知2.1（1）工作方式采用LIN總線為單主/多從方式；（2）數據傳輸線為單線傳輸；（3）工作電壓為12V；（4）數據傳輸速率為20Kbit/s；（5）傳輸距離最長為40m；（6）LIN總線無需仲裁；（7）LIN總線一幀信息中數據長度為2、4或8B；（8）節點數一般不超過16個。LIN總線的特點：LIN總線系統的認知2.1LIN總線在汽車上的應用：LIN總線系統的結構組成-組成與功能2.2LIN總線系統的結構有三個部分：LIN上級控制單元，即LIN主控制單元；LIN從屬控制單元，即LIN從控制單元；單根LIN導線。LIN總線系統的結構組成-組成與功能2.2LIN主控制單元功能：（1）監控數據傳輸過程和數據傳輸速率，發送信息標題；（2）LIN主控制單元的軟件內已經設定了一個周期，該周期用于決定何時將哪些信息發送到LIN數據總線上多少次；（3）LIN主控制單元在LIN數據總線系統與CAN總線之間起“翻譯”作用，它是LIN總線系統中唯一與CAN數據總線相連的控制單元；（4）通過LIN主控制單元進行與之相連的LIN從控制單元的自診斷；（5）決定如何在出現故障時繼續運作；（6）監控和啟動休眠模式；（7）同步各個LIN總線從控制單元。

LIN從控制單元功能：LIN從控制單元根據收到的報文頭的情況來接受、傳達或忽略數據；可以通過一個“喚醒”信號將主控制單元喚醒；在接收數據時檢查驗和，在發送數據時生成驗和；使從控制單元自身與主控制單元的同步字節同步；而且只在主控制單元的要求下與其他從控制單元進行數據交換。LIN總線系統的結構組成-信息及網絡結構2.2

網絡由一個主節點（主控制單元）和多個從節點（從控制單元）構成，主節點可以執行主任務也可以執行從任務，但是從節點只能執行從任務。LIN總線的網絡通信任務分為發送任務和接收任務，主節點控制主發送任務。LIN總線網絡中的通信總是由主節點發起主發送任務，主節點發送一個幀頭或信息標題，從節點接收并解析主節點的信息，然后決定是發送應答、接收應答或是不應答。LIN總線系統的結構組成-信息及網絡結構2.21-同步間隔、2-同步區域、3-標識符、4-起始、5-停止、6-數據區域、7-校驗區、8-信息標題、9-信息段。LIN主控制單元控制總線導線上的信息傳輸情況，LIN總線的信息結構由信息標題和信息段組成。信息標題是由同步間隔、同步區域和識別符構成的；信息段是由數據區域和校驗區構成的。LIN總線信息結構如圖所示。LIN總線的工作原理及正常信號波形-數據傳輸原理2.3LIN總線驅動器物理結構LIN主控制單元內部配置1千歐的電阻，用來保護電路避免被大電流損壞，電阻一端通過二極管（二極管的作用是防止電源電壓過低時，LIN總線負荷過載）連接12V電源，電阻另一端通過三極管接地，其中三極管由控制單元內控制器（CPU）來進行控制其是否導通，而LIN總線驅動節點位于電阻與三極管之間。從控制單元驅動物理結構與主控制單元相似，但電阻設置增大到30千歐。LIN總線的工作原理及正常信號波形-數據傳輸原理2.3各控制單元通過蓄電池正極端接電阻向總線供電，同時每個控制單元都可以驅動其控制器（CPU）控制三極管的導通拉低LIN總線電壓，換而言之，三極管導通時LIN總線電壓為0V（由于電子元件內部結構原因，實際測量并不為零），三極管不導通時LIN總線電壓為蓄電池電壓。如果所有控制單元都沒有驅動控制器導通三極管，在LIN數據總線上的電壓就是蓄電池電壓，此時電壓稱為隱性電平，表示邏輯為“1”，這時控制單元無信號發送到LIN數據總線上或者發送到LIN數據總線上的是一個隱性電平。如果有控制單元向外發送信息時，控制單元內的控制器驅動三極管導通，將LIN數據總線接地，此時電壓稱為顯性電平，表示邏輯為“0”。這里需要注意，控制單元向LIN總線上發送信息時在同一時間段上只能有一個。

LIN總線的工作原理及正常信號波形-正常波形測量2.3LIN總線信號波形的測量（數字示波器UTD2102CEL為例）：（1）功能檢查；（2）捕捉單詞信號；（3）信號波形保存LIN總線的工作原理及正常信號波形-正常波形分析2.3信息標題的組成LIN總線信號波形組成LIN總線的工作原理及正常信號波形-正常波形分析2.3信息內容有兩類，一類是從控制單元收到主控制單元發來的信息標題（幀頭）中帶有要求從控制單元回應指定信息內容后，LIN從控制單元根據信息標題中的回應信息識別碼提供相應的回應信息內容。從控制單元發布回應信息的LIN數據總線波形如圖所示，LIN總線的波形是由主控制單元（主機節點）和從控制單元（從機節點）分別發送完成的。從控制單元發布回應信息的LIN數據總線波形LIN總線的工作原理及正常信號波形-正常波形分析2.3第二類是由主控制單元發送的命令信號內容，相應的從控制單元使用這些數據內容執行各項動作。主控制單元命令信息內容的LIN數據總線波形如圖所示，LIN總線的波形是由主控制單元（主機節點）發送完成的，從控制單元（從機節點）不發送信息。主控制單元命令信息內容的LIN數據總線波形LIN總線的工作原理及正常信號波形-正常波形分析2.3從控制單元回應信息過程主控制單元命令信息過程LIN總線的工作原理及正常信號波形-正常波形分析2.3LIN總線在收發隱性電平和顯性電平時，通過預先設定公差值來保證數據傳輸的穩定性。LIN總線系統檢修測驗題2.4補全下列語句中的缺失信息。1）LIN總線為單主/

結構。2）LIN總線工作電壓為

V。3）LIN總線數據傳輸速度為

。4）LIN總線一幀信息中

為2、4或8B。5）LIN總線傳輸距離最長可達

米。LIN總線系統檢修測驗題2.4LIN總線系統的結構有三個部分：LIN上級控制單元，即

；LIN從屬控制單元，即

；單根LIN導線。LIN總線信號中包含兩個部分，一是由LIN主控制單元發送的

，二是由LIN總線主控制單元或LIN從控制單元發送的

。LIN總線信號的正常波形中，LIN總線的顯性電平為

,隱性電平為

。簡述LIN總線的抗干擾原理。LIN總線的檢修-自診斷2.5故障位置故障內容可能的故障原因LIN從控制單元無信號/無法通信在LIN主控制單元內已設定好的時間間隔內LIN從控制單元數據傳輸有故障；導線斷路或短路；LIN從控制單元供電有故障；LIN從控制單元或LIN主控制單元型號錯誤；LIN從控制單元損壞；出現不可靠信號校驗出錯，傳輸的信息不完整；LIN導線受到電磁干擾；LIN導線的電容和電阻值改變了（如插頭殼體潮濕或臟污）；軟件故障（備件型號錯誤）；LIN總線的檢修-常見故障及故障波形分析2.4LIN總線短路無論是在LIN導線上發生短路，還是在主副控制單元中的某個控制單元或在其之間發生短路，無論是對地短路還是對正極短路，LIN總線系統都會關閉，無法正常工作，并且無法再與副控制單元進行通信。相當于全局故障，涉及整個LIN總線。LIN總線的檢修-常見故障及故障波形分析2.5LIN總線對電源正極和負極短路故障信號波形分別如下圖。從以上兩個短路故障信號波形圖可以發現，LIN總線與電源正極發生短路故障后，信號波形呈現一條直線，電壓幅值與電源電壓一致。LIN總線與電源負極發生短路故障后，信號波形也呈現一條直線，電壓幅值大約為0V。LIN總線對電源正極短路故障信號波形LIN總線對電源負極短路故障信號波形LIN總線的檢修-常見故障及故障波形分析2.5LIN總線斷路LIN總線發生斷路故障時，其功能喪失情況視發生斷路的具體位置而定。如果LIN總線在位置1處發生導線斷路，則無法再與兩個副控制單元進行通信；這是全局故障，涉及整個LIN總線。如果在位置2或位置3處發生導線斷路，則只是無法與相應的副控制單元進行通信，即LIN總線位置2處斷路時，副控制單元1將不能正常工作，其它主副控制單元正常工作；LIN總線位置3處斷路時，副控制單元2不能正常工作，其它主副控制單元正常工作。那么根據LIN總線發生故障時其功能的喪失情況，結合LIN總線控制關系并參閱電路圖，就可以判斷出發生斷路故障的大概位置。LIN總線的檢修-常見故障及故障波形分析2.5LIN總線發生斷路故障一般不會影響LIN總線主控制單元的輸出信號波形，但LIN總線的副控制單元信號波形會受到影響。LIN總線線路位置2發生斷路故障時，LIN總線主控制單元和LIN總線副控制單元2的LIN信號波形為正常波形，而LIN總線副控制單元1的LIN信號波形發生異常。LIN總線副控制單元1故障信號波形LIN總線的檢修-常見故障及故障波形分析2.5LIN總線虛接故障。LIN總線的虛接分為LIN總線對電源正極或負極虛接，但由于LIN總線信號抗干擾設置，虛接的程度會影響LIN總線系統的工作狀況，有時存在虛接故障但車輛并沒有明顯的故障現象。LIN總線虛接的故障可以通過串入電阻來模擬，通過300歐姆電阻連接正極來模擬LIN總線對電源正極虛接的現象。接入電阻值越大，信號波形的顯性電壓值上升幅度越大。LIN總線對電源正極虛接故障信號波形同樣在LIN總線與電源負極之間串入電阻連接來模擬LIN總線與電源負極虛接的現象，讀取LIN總線對電源負極虛接故障信號波形，如圖所示。LIN總線對電源負極存在虛接故障時，其信號波形的隱性電壓值降低，而且串入的電阻阻值越小，隱性電壓值下降幅度越大。2.5LIN總線對電源負極虛接故障信號波形LIN總線的檢修-常見故障及故障波形分析LIN總線的故障檢修實例2.6故障現象描述：一輛邁騰B8轎車車主反映車輛在打開點火開關的時候車輛的前照燈常亮，無法通過車燈開關關閉前照燈，前照燈進入應急工作模式。（1）功能性檢查，確認故障現象（2）連接車載診斷儀讀取故障碼及相關數據流開關燈光位置異常數據LIN總線的故障檢修實例2.6（3）查詢、分析前照燈控制系統電路控制原理（查閱邁騰B8電路圖）LIN總線的故障檢修實例2.6（4）分析故障原因并確定測量范圍（5）實施測量并對比標準數據、確定故障點LIN總線的故障檢修實例2.6J519的T73c/28插針位置的LIN總線信號波形EX1的T4di/1插針位置的LIN總線信號波形LIN總線的故障檢修實例2.6（6）針對故障點實施維修，并進行功能性檢查。學習任務2CAN總線系統認知CAN總線系統的認知3.1CAN是ControllerAreaNetwork的縮寫，即控制器局域網絡，CAN總線標志如圖所示。1980年為了適應汽車減少線束數量和數據高速可靠通信的要求，博世（BOSCH）公司的工程師們開始設計新型串行總線，并于1986年提出了CAN總線，主要用于汽車內部大量控制器、測試儀器及執行裝置之間的數據通信。目前CAN總線是汽車車載網絡系統中應用最多、最主流的一種總線技術。CAN總線系統的認知3.1CAN總線的一些基本概念如下：（1）CAN報文。報文是CPU和CAN控制器通信的主要手段，總線上的信息以不同固定格式的報文發送，但長度有限制，當總線開放時，任何連接的節點均可開始發送一個新報文。（2）標識符。標識符在傳送的幀的仲裁域中，它給出的不是目標節點地址，而是這個幀的特征。幀以廣播的方式在總線上發送，所有節點都可以收到，節點接收到一幀后，通過標識符確定是否存儲這一幀數據。（3）優先級。在總線訪問期間，標識符ID定義了一個報文的優先級，標識符小，優先級高。CAN總線系統的認知3.1（4）遠程數據請求。通過發送一個遠程幀，需要數據的節點可以請求另一個節點發送一個相應的數據幀，該數據幀相對應的遠程幀以相同的標識符ID命名。（5）多主站。當總線開放時，任何節點均可開始發送報文，發送具有最高優先權報文的節點獲得總線訪問權。（6）仲裁及仲裁過程。當總線開放時，任何節點均可開始發送報文，若同時有2個或更多的節點開始發送報文，總線訪問沖突運用逐位仲裁規則，借助標識符ID解決。這種仲裁規則可以使信息和時間均無損失。（7）睡眠/喚醒。為降低系統功耗，CAN器件可被置于無任何內部活動的睡眠方式，相當于未連接總線的驅動器。睡眠狀態借助任何總線激活或者系統的內部條件被喚醒而告終結。CAN總線系統的認知-傳輸速率3.1位速率是總線的通信傳輸速率，單位是bit/s（位每秒），在CAN總線中一般用的單位是kbit/s或Mbit/s。目前，CAN總線系統中的信號采用數字方式經銅導線傳輸，其最大穩定傳輸速率可以達到1Mbit/s。但CAN總線的最高位速率和通信距離有很大的關系，通信距離越遠，位速率越低。CAN總線系統的認知-傳輸速率3.1大眾和奧迪公司將最大標準傳輸速率規定為500Kbit/s，即高速CAN總線；最小標準傳輸速率規定為100Kbit/s，即低速CAN總線。但是隨著生產技術的發展和車輛的需求，傳輸速率為100Kbit/s的低速CAN總線的應用越來越少。如邁騰B8，CAN總線采用的均是500Kbit/s的高速CAN總線。大眾MQB平臺網絡拓撲CAN總線系統的認知-特點及優點3.1（1）可靠性高。（2）數據密度大。（3）數據傳輸快。（4）采用雙線傳輸。CAN總線的結構特點：汽車上使用CAN總線的優點：（1）減少了線束的數量和線束的體積，節省成本，減輕車重。（2）提高了電子系統的可靠性和可維護性。（3）采用通用傳感器，同時網絡結構將各控制系統緊密連接，不僅達到了數據共享的目的，而且，各控制系統的協調性可進一步提高。（4）CAN協議廢除了傳統的站地址編碼，采用對通信數據塊進行編碼，使網絡內的節點個數在理論上不受限制。（5）改善了系統的靈活性，即通過系統的軟件可以實現系統功能的變化。（6）可為診斷提供通用的接口，利用多功能測試儀對數據進行測試與診斷，方便了維修人員對電子系統的維護和故障檢修。CAN總線系統的組成與功能-CAN總線的組成3.2CAN總線系統是由電控單元（ECU）、傳輸介質（雙絞線）和終端電阻組成CAN總線系統的組成與功能3.2

在CAN總線的兩個末端設有兩個終端電阻，其目的是防止數據信號在傳輸線終端被反射并以波的形式返回，數據信號在終端的反射波會影響數據的正常傳輸。

測量終端電阻時，要先關閉點火開關，等待大約5分鐘左右，使所有的電容器都充分放電；使用數字式萬用表測量總阻值，一般車輛的總阻值在60歐姆左右；將一個帶有終端電阻控制單元的插頭拔下，檢測總的阻值是否發生變化，插好剛拔下的控制單元插頭，再拔下另一個帶終端電阻的控制單元插頭，檢測總阻值是否發生變化，若總阻值均發生變化，說明終端電阻都是正常的。CAN總線系統的組成與功能3.2CAN總線的電控單元又稱為CAN總線上的節點，由輸入電路、輸出電路、微控制器、CAN控制器、光電隔離電路、CAN收發器組成。CAN總線系統的組成與功能3.2CAN總線系統的組成與功能3.2差分信號具有抗干擾作用CAN總線系統的組成與功能3.2

車輛上的CAN數據傳輸線一般采用的是雙絞線，分為CAN高線和CAN低線，即CAN-H線和CAN-L線。CAN總線采用雙絞線可以有效地抵抗外電磁干擾：

根據磁感應定律和右手定則，雙平行線和兩端的通信設備構成一個空間閉合回路和導線閉合回路，穿過雙平行線的磁感應線可在回路中形成方向一致的感應電流，對正常的信號形成干擾。而雙絞線與兩端的通信設備雖然構成一個大的導線閉合回路，但由于雙絞線是雙線纏繞而成，在空間上雖然感應電動勢方向相同，但在同一根導線上的感應電動勢相反，因此起到抵消作用。CAN總線系統的組成與功能-CAN總線系統元件的功能3.2K線：K線用于在CAN總線系統自診斷時連接車輛診斷儀，屬于診斷用的通信線。控制單元：控制單元接收來自傳感器的信號，將其處理后再發送到執行元件上。控制單元中的微控制器上帶有輸入輸出存儲器和程序存儲器。CAN總線系統的組成與功能-CAN總線系統元件的功能3.2CAN構件：CAN構件用于數據交換，它分為兩個區，一個是接收區，另一個是發送區。收發器：

收發器就是一個發送/接收放大器，在發送數據時，收發器把CAN構件連續的邏輯電平（比特流）轉換成線路傳輸電平（電壓值）；當接收數據時，收發器把線路傳輸電平轉換成邏輯電平。線路傳輸電平非常適合在銅質導線上進行數據傳輸。收發器通過發送線（TX線）或接收線（RX線）與CAN構件相連。接收線通過一個放大器直接與CAN總線相連，并總是在監聽總線信號。CAN總線系統的組成與功能-CAN總線系統元件的功能3.2收發器內晶體管的狀態與總線電平之間的對應關系狀態晶體管狀態有無電源電阻狀態總線電平1截止(相當于開關斷開)無高阻抗5V0導通（相當于開關閉合）有低阻抗0V收發器的特點CAN總線系統的組成與功能-CAN總線系統元件的功能3.2

當有多個收發器與總線導線耦合時，總線的電平狀態將取決于各個收發器開關狀態的邏輯組合。如果某一開關已閉合，電阻上就有電流流過，于是總線導線上的電壓就為0V；如果所有開關均未閉合，那么電阻上就沒有電流流過，電阻上就沒有壓降，于是總線導線上的電壓就為5V。如果總線處于狀態為“1”（無源），那么該狀態可以由某一個控制單元使用狀態“0”（有源）來改寫。一般將無源的總線電平稱為隱電平，有源的總線電平稱為顯性電平。CAN總線系統的組成與功能-CAN總線系統元件的功能3.2收發器開關狀態與總線電平的邏輯關系收發器A收發器B收發器C總線電平1111（5V）1100（0V）1010（0V）1000（0V）0110（0V）0100（0V）0010（0V）0000（0V）CAN總線系統的組成與功能

測驗題3.2問題1：汽車上使用CAN總線的優點有哪些？

問題2：圖所示為CAN總線的結構組成，請寫出圖中數字代表的部件名稱，并簡單解釋各部件的作用。1：

，作用：

。2：

，作用：

。3：

，作用：

。CAN總線系統的組成與功能

測驗題3.2問題3：完成下列收發器相關知識學習。1.收發器是由

和

組成的，其中：發送器的作用是

。接收器的作用是

。2.收發器的狀態特點：狀態1：截止狀態，晶體管截止，開關

；無源：總線電平=

，電阻高。狀態2：接通狀態，晶體管導通，開關

；有源：總線電平=

，電阻低。CAN總線系統的組成與功能

測驗題3.2問題3：完成下列收發器相關知識學習。3.當有多個收發器與總線導線耦合時，總線的電平狀態將取決于各個收發器開關狀態的

。如果某一開關已閉合，電阻上就有電流流過，于是總線導線上的電壓就為

V；如果所有開關均未閉合，那么電阻上就沒有電流流過，電阻上就沒有壓降，于是總線導線上的電壓就為

V。問題4：簡述CAN總線雙絞線與收發器的抗干擾原理？CAN總線數據傳輸-數據結構3.3CAN總線所傳輸的數據又被稱為CAN報文，它是一幀一幀連續傳送的，每幀的數據是由一組二進制數或數字脈沖組成，這組二進制數按功能又分為多段，每一段被稱為幀的域或場。CAN總線所傳輸的數據（CAN報文）主要有四種類型：數據幀、遠程幀、錯誤幀以及過載幀。CAN總線數據傳輸-數據結構3.31.數據幀開始域標志數據的開始，由1個“顯性”位組成。狀態域包括識別符和遠程發送請求位，用于確定所傳數據的優先級。控制域用于顯示數據域中的數據數量，以便讓接收數據的控制單元檢驗自己將要接收到的數據是否完整。數據域是信息的實質內容。安全域用于檢驗數據在傳輸過程中是否出現錯誤。檢驗域用來反映接收器通知發送器是否已經正確接收到數據。結束域標志著數據的結束，由7個“隱性”位組成。CAN總線數據傳輸-數據結構3.32.遠程幀遠程幀更像是一個請求信號。遠程幀沒有數據域，數據長度代碼的數值也不受制約，遠程幀的六個域的功能與數據幀中對應的域的功能相同。3.錯誤幀錯誤幀是由兩個不同的域組成，一個域為不同控制單元提供錯誤標志的疊加，一個域是錯誤界定符。任何控制單元檢測到總線錯誤就會發出錯誤幀，錯誤幀的功能是對所有發送的數據進行錯誤檢測、錯誤標定及錯誤自檢。4.過載幀過載幀包括過載標志和過載界定符兩個域，過載標志為6個連續“顯性”電平位，過載界定符為8個連續“隱性”電平位。過載幀用于在先行的和后續的數據幀或遠程幀之間提供一個附加的延時，當某一接收節點（接收器）沒有做好接收下一幀數據的準備時，將發送過載幀以通知發送節點（發送器）延遲數據發送。CAN總線數據傳輸過程-傳輸過程3.3信息格式的轉換查詢總線狀態CAN總線數據傳遞過程包含：信息格式轉換、請求發送信息（總線狀態查詢）、發送信息、接收信息以及沖突仲裁。以發動機轉速信息傳輸過程為例:CAN總線數據傳輸過程-傳輸過程3.3信息發送過程如果在某一段時間內，總線邏輯電平一直為“1”，則說明總線處于空閑狀態。CAN總線數據傳輸過程-傳輸過程3.3接收信息過程接收信息的過程分為兩步：檢查信息是否正確（監控層）、檢查信息是否可用（接收層）。CAN總線數據傳輸過程-傳輸過程3.3沖突仲裁

如果多個控制單元同時發送信息，那么數據總線上就必然會發生數據沖突。為了避免發生這種情況，CAN總線具有沖突仲裁機制。按照信息的重要程度分配優先級，十萬火急的信息（如安全相關、車輛穩定性控制的信息）優先級最高，不是特別緊急的信息（如汽車空調、車窗控制等）優先級較低，確保優先級高的信息能夠優先發送。CAN總線數據傳輸過程

測驗題3.3問題1：CAN總線所傳輸的數據（CAN報文）主要有四種類型，分別是

、

、錯誤幀以及

。

問題2：圖所示為CAN數據幀的組成結構，請寫出圖中數字代表的結構名稱，并說明其作用。CAN總線數據傳輸過程

測驗題3.3問題3：根據下表中的狀態域，排列優先級。優先權數據報告狀態域形式

Brake1(制動1）00110100000

Engine1（發動機1）01010000000

Gearbox1（變速器1）10001000000CAN總線的分類及信號波形-高速CAN3.4

高速CAN數據總線以500Kbit/s速率傳遞數據，每一數據組傳遞大約需要0.25ms，每個控制單元7至20ms發送一次數據。

高速CAN總線一般用于驅動（動力）系統、安全系統以及診斷系統的數據傳輸，連接的控制單元如發動機控制單元、ABS控制單元、ESP控制單元、變速器控制單元、安全氣囊控制單元等。CAN總線的分類及信號波形-高速CAN3.4高速CAN導線上的電壓高速CAN總線處于靜止狀態（沒有數據傳輸）時，CAN-H導線和CAN-L導線兩條導線上作用有預先設定的電壓，其電壓約為2.5V。CAN總線的靜止狀態也稱為隱性狀態，該狀態下，CAN-H導線和CAN-L導線的對地電壓稱為靜止電平，或者隱性電平。當總線有數據傳輸時，高速CAN處于顯性狀態，此時CAN-H導線上的電壓值升高到大約3.5V，而CAN-L導線上的電壓值降低到1.5V。CAN總線的分類及信號波形-高速CAN3.4

控制單元是通過收發器連接到高速CAN總線上的。在收發器內部的接收器一側設有差動信號放大器，它主要是用于處理來自CAN-H導線和CAN-L導線的信號，除此之外，還負責將轉換后的信號傳至控制單元的CAN接收區。這個轉換后的信號稱為差動信號放大器的輸出電壓。高速CAN總線的差動信號放大器差動信號放大器CAN總線的分類及信號波形-高速CAN正常信號波形3.4示波器（DSO）設置：

使用VAS6150診斷儀、VAS6356測試工具盒以及CAN總線信號檢測盒VAS1598/31，CAN總線信號檢測盒VAS1598/31如圖所示。選擇測量技術中的“數字存儲示波器（DSO）”測量高速CAN正常信號波形。CAN總線信號檢測盒VAS1598/31CAN總線的分類及信號波形-高速CAN正常信號波形3.4測量高速CAN信號示波器的設置測量高速CAN信號示波器的設置步驟如下：①通道A測量CAN-H線；②通道B測量CAN-L線；③將通道A和通道B的零線坐標置于相同高度（位置）以便在同一零坐標線下對電壓值進行分析和對比；CAN總線的分類及信號波形-高速CAN正常信號波形3.4④通道A的電壓單位值的設定，在0.5V/Div的設定下，DSO的顯示被較好地利用，便于電壓值讀取；⑤通道B的電壓單位值的設定，與通道A相同設定為0.5V/Div；⑥觸發點的設定，它位于被測定信號的范圍內，在CAN-H線信號電壓值為2.5至3.5V時，CAN-L線信號電壓值為1.5至2.5V；⑦時間單位的設置，讀取高速CAN總線信號波形的時間單位一般設為0.02ms/Div，也可以設置為2ms/Div來讀取多組波形。CAN總線的分類及信號波形-高速CAN正常信號波形3.4高速CAN正常信號波形分析：

高速CAN總線的信息傳輸通過兩個邏輯狀態“0”（顯性）和“1”（隱性）來實現。每個邏輯狀態都對應于一個相應的電壓值，控制單元應用其電壓值獲得數據。高速CAN正常信號波形如圖所示，CAN-H線的隱性電壓值大約為2.6V（邏輯值為1），CAN-H線的顯性電壓值大約為3.8V（邏輯值為0）；CAN-L線的隱性電壓值大約為2.4V（邏輯值為1），CAN-L線的顯性電壓值大約1.1V（邏輯值為0）高速CAN正常信號波形CAN總線的分類及信號波形-低速CAN3.4低速CAN也是雙絞線式數據總線，以100Kbit/s速率傳遞數據。低速CAN總線一般用于舒適系統、信息系統的數據傳輸，連接的控制單元如全自動空調/空調控制單元、車門控制單元、收音機和導航顯示控制單元等。CAN總線的分類及信號波形-低速CAN3.4低速CAN導線上的電壓

低速CAN信號放棄了共同的中壓，在隱性狀態（靜止狀態）時，CAN-H信號電壓值為0V，CAN-L信號電壓值為5V；在顯性狀態（數據傳輸）時,CAN-H信號電壓值大于等于3.6V；CAN-L信號電壓值小于等于1.4V。CAN總線的分類及信號波形-低速CAN3.4低速CAN收發器的結構CAN-H線和CAN-L線上的數據傳遞由安裝在收發器內的故障邏輯電路監控，故障邏輯電路檢驗兩條CAN導線上的信號，如果出現故障，如某條CAN導線斷路，那么故障邏輯電路會識別出該故障，從而使用完好的另一條導線（單線工作模式）。CAN總線的分類及信號波形-低速CAN總線正常信號波形3.4CAN總線信號檢測盒VAS1598/11示波器（DSO）設置：

使用VAS6150診斷儀、VAS6356測試工具盒以及CAN總線信號檢測盒VAS1598/11。CAN總線信號檢測盒VAS1598/11如圖所示。選擇測量技術中的“數字存儲示波器（DSO）”測量低速CAN正常信號波形。CAN總線的分類及信號波形-低速CAN總線正常信號波形3.4測量低速CAN信號示波器的設置測量低速CAN信號示波器的設置步驟如下：

①通道A測量CAN-H線；

②通道B測量CAN-L線；

③通道A和通道B的零坐標線等高，通道A的零標記被通道B所掩蓋；④在讀取數值時，可以將零線相互分開；通道A的電壓單位值的設定，在2V/Div的設定下，DSO的顯示被較好地利用，便于電壓值讀取；CAN總線的分類及信號波形-低速CAN總線正常信號波形3.4⑤通道B的電壓單位值的設定，與通道A相同設定為2V/Div；⑥時間單位的設置，應盡可能選取得小。讀取低速CAN總線信號波形的時間單位可設置為0.02ms/Div，也可以設置為0.1ms/Div。CAN總線的分類及信號波形-低速CAN總線正常信號波形3.4低速CAN正常信號波形低速CAN正常信號波形分析:

低速CAN總線與高速CAN總線的信息傳輸方式相同，也是通過兩個邏輯狀態來實現。CAN-H線的隱性電壓值大約為0V（邏輯值為1），CAN-H線的顯性電壓值大約為4V（邏輯值為0）；CAN-L線的隱性電壓值大約為5V（邏輯值為1），CAN-L線的顯性電壓值大約1V（邏輯值為0）CAN總線的分類及信號波形-低速CAN總線正常信號波形3.4低速CAN總線的單線工作模式:

如果因短路、斷路或與蓄電池電壓相連而導致兩條CAN導線中的一條不工作了，將切換到單線工作模式。在單線工作模式下，只使用完好的CAN導線中的信號，保證連接在低速CAN數據總線上的所有控制單元能夠正常傳輸和接收信息。但系統會生成一個故障信息，通知各個控制單元，總線處于單線工作模式。CAN總線的分類及信號波形-網關及數據診斷總線3.4網關的作用：

由于電壓電平和電阻配置不同，所以高速CAN數據總線和低速CAN數據總線之間無法進行耦合聯接。另外，不同區域CAN總線的速率和識別代號不同，因此一個信號要從一個總線進入到另一個總線區域，必須把它的識別信號和速率進行改變，能夠讓另一個系統接受，這個任務由網關(Gateway)來完成。除此之外，網關還可以在不改變數據的情況下，將各個區域總線的診斷信息傳遞到診斷接口。CAN總線的分類及信號波形-網關及數據診斷總線3.4網關工作原理：

可以用旅客在火車站換車的過程來說明，站臺A到達一列高鐵（高速CAN數據總線，速率為500kbit/s）,車上有數百名旅客。在站臺B有一列普通快車（低速CAN數據總線，速率為100kbit/s）在車站已經等待，有一些乘客需要換乘這列普通快車，有一些乘客需要換乘高鐵繼續旅行。而往往乘客從列車下來后需要在車站或站臺等待相應的車次，這相當于網關的信息緩沖作用。

車站或站臺的換乘功能，即讓旅客換車，以便通過速度不同的交通工具到達各自目的地的功能，恰好與高速CAN總線和低速CAN總線兩個總線系統網絡的網關功能一致，實現速率不同的網絡系統之間能進行信息交換。CAN總線的分類及信號波形-網關及數據診斷總線3.4點火供電的延遲功能：

驅動總線（高速CAN總線）系統在15號電（點火供電）關閉后一段時間內，有些控制單元仍然需要交換信息，因此，在控制單元內部，用30號電（蓄電池常供電）延遲控制單元內的15號電，保證斷電后，信息的正常傳遞。延遲功能的時間大約在10秒至15分鐘之間。運輸模式：

在商品車運輸到經銷商之前，為了防止蓄電池過多放電，應當使車輛的耗能達到最小，因此有些功能（如：收音機、遙控功能、內部照明燈、防盜指示燈、駐車加熱等）將被關閉。運輸模式在低于150公里時，可以用網關來進行切換，當高于150公里時，系統自動關閉運輸模式。經銷商在銷售給客戶前，必須使用車輛診斷儀來關閉運輸模式功能。CAN總線的分類及信號波形-網關及數據診斷總線3.4睡眠和喚醒模式的監控：當舒適和信息娛樂總線（低速CAN總線）處于空閑狀態時，控制單元發送出睡眠指令。當網關監控到所有總線都有睡眠的要求時，進入睡眠模式。此時總線電壓:CAN-H線為0V；CAN-L線為12V。也就是說，如果驅動總線仍處于信息傳遞過程中，舒適和娛樂信息總線是不允許進入睡眠狀態，當舒適總線處于信息傳遞的過程，娛樂和信息總線也不允許進入睡眠模式。當處于睡眠模式時，如果某一信息激活相應的總線后，網關會喚醒其它的總線系統。CAN總線的分類及信號波形-網關及數據診斷總線3.4

數據診斷CAN總線也是采用的雙絞線，其橫截面面積為0.35平方毫米。CAN-H導線的顏色為橙褐色，CAN-L導線為橙紫色。數據診斷CAN總線可以雙向同時傳輸數據，數據傳輸速率為500kbit/s。

各控制單元的診斷數據經各自的數據總線傳輸到網關，再由網關利用診斷CAN總線傳輸到診斷接口。通過診斷CAN總線和網關的快速數據傳輸，車輛診斷儀就可以在連接到車上后快速顯示出車上所有控制單元的故障信息及相關數據。CAN總線的分類及信號波形-網關及數據診斷總線3.4診斷接口針腳號導線診斷接口針腳號導線1點火供電7K線2至3暫未使用8至13暫未使用4接地14診斷CAN-L線5接地15L線6診斷CAN-H線16蓄電池常供電CAN總線的分類及信號波形測驗題3.4問題1：高速CAN總線的相關知識學習。1.高速CAN數據總線以

速率傳遞數據，一般用于

、

、

的數據傳輸，連接的控制單元有：

、

、

、

、

等。2.請在下圖中標注出CAN-H線和CAN-L線，在隱性狀態時，CAN-H導線與CAN-L導線上的電壓差大約為

V；在顯性狀態時，CAN-H導線與CAN-L導線上的電壓差大約為

V。CAN總線的分類及信號波形測驗題3.4問題2：低速CAN總線的相關知識學習。1.低速CAN數據總線以

速率傳遞數據，一般用于

、

的數據傳輸，連接的控制單元有：

、

、

、

等。2.請在下圖中標注出CAN-H線和CAN-L線，在隱性狀態時，CAN-H導線與CAN-L導線上的電壓差大約為

V；在顯性狀態時，CAN-H導線與CAN-L導線上的電壓差大約為

V。CAN總線的分類及信號波形測驗題3.4問題2：低速CAN總線的相關知識學習。

3.低速CAN總線的單線工作模式，是（

）。A.只用一根連接線的便宜解決方案B.CAN-H線和CAN-L線之間短路C.短路或斷路時數據總線的應急工況D.以上均不正確問題3：簡述網關的工作原理。

CAN總線系統的故障診斷與檢修-自診斷功能3.5CAN總線是車內電子裝置中的一個獨立系統，從本質上CAN總線就是數據傳輸線路，用于在控制單元之間交換信息。由于自身的布置和結構特點，CAN總線工作時的可靠性很高。如果CAN總線系統出現故障，故障會存入相應的控制單元故障存儲器，以便車輛診斷儀讀出這些故障代碼。控制單元具有自診斷功能，通過該功能還可以識別出與CAN總線相關的故障。使用車輛診斷儀（如KT600、VAS6150等）讀出CAN總線故障記錄后，即可按診斷儀提示信息分析故障可能原因，準確、快速第查找出故障并排除。控制單元內部的故障記錄用于初步確定故障，還可以用于讀取排故后的無故障說明，確認故障已經被排除。如果想要更新故障顯示內容，必須重新啟動發動機。CAN總線正常工作的前提條件是車輛在任何工況下均不應有CAN總線故障記錄。CAN總線系統的故障診斷與檢修-高速CAN故障3.5CAN-H線與CAN-L線之間相互短路。CAN總線系統的故障診斷與檢修-高速CAN故障3.5CAN-H線對正極短路CAN總線系統的故障診斷與檢修-高速CAN故障3.5CAN-H線對地短路CAN總線系統的故障診斷與檢修-高速CAN故障3.5CAN-L線對正極短路CAN總線系統的故障診斷與檢修-高速CAN故障3.5CAN-L對地短路CAN總線系統的故障診斷與檢修-高速CAN故障3.5CAN-H線斷路CAN總線系統的故障診斷與檢修-高速CAN故障3.5CAN-L線斷路CAN總線系統的故障診斷與檢修-高速CAN故障3.5CAN-H線與CAN-L線裝混CAN總線系統的故障診斷與檢修-低速CAN故障3.5CAN-H線與CAN-L線之間相互短路CAN總線系統的故障診斷與檢修-低速CAN故障3.5CAN-H線與CAN-L線之間通過連接電阻短路CAN總線系統的故障診斷與檢修-低速CAN故障3.5CAN-H線對正極短路CAN總線系統的故障診斷與檢修-低速CAN故障3.5CAN-H線對地短路CAN總線系統的故障診斷與檢修-低速CAN故障3.5CAN-L線對正極短路CAN總線系統的故障診斷與檢修-低速CAN故障3.5CAN-L線對地短路CAN總線系統的故障診斷與檢修-低速CAN故障3.5CAN-L線斷路CAN總線系統的故障診斷與檢修-低速CAN故障3.5CAN-L線斷路CAN總線系統的故障診斷與檢修-低速CAN故障3.5CAN-H線斷路CAN總線系統的故障診斷與檢修-低速CAN故障3.5CAN-H線對正極通過連接電阻短路CAN總線系統的故障診斷與檢修-低速CAN故障3.5CAN-H線通過連接電阻對地短路CAN總線系統的故障診斷與檢修-低速CAN故障3.5CAN-L線對正極通過連接電阻短路CAN總線系統的故障診斷與檢修-低速CAN故障3.5CAN-L線通過連接電阻對地短路CAN總線系統的故障診斷與檢修-故障檢修實例3.5一輛2018款一汽大眾邁騰（B8）380TSI轎車，裝載DQ380型雙離合變速器，車主在使用過程中發現副駕駛側車門無法正常上鎖，車窗玻璃無法正常升降，但通過車門把手車門傳感器能正常解鎖車門鎖。（1）功能性檢查，確認故障現象（2）連接車載診斷儀讀取故障碼CAN總線系統的故障診斷與檢修-故障檢修實例3.5（3）查詢、分析車門系統電路控制原理CAN總線系統的