汽車車載網絡系統已成為汽車電子領域內的*大熱點,本書主要介紹車載網絡系統基礎知識、CAN總線傳輸系統、子總線系統、網關與診斷總線、光學總線系統、以太網與FlexRay總線方面的基礎知識。以此為基礎,重點介紹了大眾奧迪車系車載網絡系統、豐田汽車多路傳輸系統、通用車系車載網絡系統三大常見車型的車載網絡系統,以及汽車車載網絡系統的檢修知識,*后一章介紹了車聯網方面的相關知識。本書的內容簡明實用、通俗易懂、易學實用,是汽車維修人員和各級各類汽車專業(yè)學生所必須掌握的基礎知識和基礎維修技能。本書主要供汽車維修電工、汽車機電維修人員、汽車維修一線管理人員使用,也可供職業(yè)院校汽車運用與維修、汽車檢測與維修技術、汽車電子技術、汽車維修專業(yè)的師生學習、參考。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,現代汽車上使用了大量的電子控制裝置,許多中高檔轎車上采用了幾十個甚至上百個電控單元,而每一個電控單元連接著多個傳感器和執(zhí)行器,同時各電控單元間也需要進行信息交換,如果每項信息都通過各自獨立的線路進行傳輸,這樣不僅會導致整個電控系統的線束和插接件的數量增加,也會使各個電控單元的針腳數量增加,最終導致整車的故障率增加。為了減少電氣節(jié)點的數量和導線用量,簡化布線,提高各電控單元之間的通信速度,降低故障發(fā)生頻率和成本,實現信息共享,提高可靠性和可維護性,汽車車載網絡技術應運而生。汽車車載網絡系統已成為汽車電子領域內的最大熱點,CAN、LIN、VAN、LAN、MOST、BluetoothTM、byte flight、FlexRay等網絡傳輸協議已成為現代汽車車載網絡系統傳輸的關鍵技術。車載網絡系統是汽車的一個重要組成部分,不了解車載網絡技術,就不可能對現代汽車車載網絡系統進行全面的診斷和檢修。車載網絡系統有其自身的特點,網絡線路布置在汽車的隱蔽位置,線路不易損壞,車載網絡系統一旦出現故障,可導致汽車電控單元之間不能相互通信,從而引發(fā)汽車多方面的故障。因此,作為現代汽車維修技術人員,必須盡快全面掌握車載網絡技術,才能更好地從事現代汽車的維修。車載網絡系統的發(fā)展越來越廣泛,車載無線電通信、車載視頻音頻系統、車載GPS定位與電子地圖導航系統已使車載網絡系統與社會網絡和管理網絡相連接。未來的車載網絡系統將與駕駛人、道路、交通管理和汽車技術服務聯合并入物聯網。物聯網是在互聯網的基礎上,通過無線電射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,可以讓靜止和運動的物體與互聯網相連接,進行信息的交換和通信,實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控、管理和服務的一種網絡概念。現代汽車已進入車載網絡時代,正在向物聯網時代邁進。本書共分十一章,前六章主要介紹車載網絡系統基礎知識、CAN總線傳輸系統、子總線系統、網關與診斷總線、光學總線系統、以太網與FlexRay總線方面的基礎知識。以此為基礎,七至九章重點介紹了大眾奧迪車系車載網絡系統、豐田汽車多路傳輸系統、通用車系車載網絡系統三大常見車型的車載網絡系統,第十章介紹了汽車車載網絡系統的檢修,最后一章介紹了車聯網方面的相關知識。
前言
第一章車載網絡系統基礎知識1
第一節(jié)車載網絡系統簡介1
一、車載網絡的應用背景1
二、車載網絡系統的功能6
三、車載網絡系統的常用術語7
第二節(jié)數據信號的類別及傳輸方式11
一、數據信號的類別11
二、數據傳輸方式14
第三節(jié)車載網絡的通信協議17
一、通信協議概述17
二、總線與接口17
三、協議要素及其功能19
四、協議的類型20
第四節(jié)車載網絡分類和協議標準21
一、A類網絡標準21
二、B類網絡標準23
三、C類網絡標準24
四、D類網絡標準(多媒體系統總線標準、協議)25
五、E類網絡標準(安全總線標準)26
六、診斷系統總線標準、協議26
七、汽車網絡的發(fā)展趨向26
第五節(jié)數據通信基本知識27
一、數據在總線導線上生成信號27
二、數據在總線的傳輸29
三、數據總線的終端電阻33
第六節(jié)汽車對通信網絡的要求及應用34
一、汽車多個ECU之間的典型網絡布局34
二、汽車對通信網絡的要求35
三、車載網絡系統在汽車上的應用36
復習思考題38
第二章CAN總線傳輸系統41
第一節(jié)CAN總線的工作原理41
一、CAN總線的發(fā)展歷史41
二、CAN總線的特點42
三、CAN總線傳輸速率及自診斷功能43
四、CAN總線系統的組成43
五、CAN總線的數據傳輸46
六、CAN總線的數據類型49
第二節(jié)CAN總線系統元件功能和數據傳輸過程53
一、CAN總線系統元件的功能53
二、CAN總線的數據傳輸過程55
三、內部故障管理60
第三節(jié)CAN總線的應用61
一、CAN總線的分類及特征61
二、驅動CAN總線63
三、舒適/信息CAN總線67
第四節(jié)CAN總線系統的檢測70
一、CAN總線檢測插座70
二、CAN總線系統檢測盒72
復習思考題74
第三章子總線系統77
第一節(jié)LIN總線系統77
一、LIN總線系統的應用77
二、LIN總線特點77
三、LIN總線系統結構80
四、LIN總線的數據傳輸83
五、LIN總線的自診斷87
第二節(jié)VAN總線系統89
一、VAN總線系統概述89
二、VAN總線系統的組成89
三、VAN總線的物理層92
四、VAN總線在汽車上的應用97
第三節(jié)LAN總線系統98
一、LAN總線系統概述98
二、LAN總線在汽車上的應用100
第四節(jié)BSD總線100
一、BSD總線簡介100
二、BSD總線的應用100
第五節(jié)車載藍牙系統106
一、藍牙名稱起源106
二、藍牙的無線連接108
三、車載藍牙系統的組成與原理109
四、藍牙技術在汽車上的應用111
復習思考題113
第四章網關與診斷總線115
第一節(jié)網關115
一、網關的作用原理115
二、網關的安裝位置及其電路118
第二節(jié)診斷總線119
一、K診斷總線119
二、大眾車系的診斷CAN總線120
三、寶馬車系的診斷CAN總線124
復習思考題126
第五章光學總線系統127
第一節(jié)光學總線的結構及信息傳輸127
一、光學傳輸簡介127
二、光學傳輸系統的結構128
三、光導纖維的結構及光波的傳輸130
第二節(jié)MOST總線系統133
一、MOST總線的定義與應用133
二、MOST總線的組成與系統狀態(tài)135
三、MOST總線數據傳輸138
四、MOST總線的診斷143
第三節(jié)byte flight總線147
一、byte flight總線簡介147
二、byte flight系統的數據傳輸149
第四節(jié)光纖信號的衰減及光纖使用維修153
一、光波傳輸信號衰減及原因153
二、光導纖維的使用154
三、光導纖維的維修157
復習思考題160
第六章以太網與FlexRay總線163
第一節(jié)以太網163
一、以太網及其標準163
二、以太網在汽車上的應用163
第二節(jié)FlexRay總線165
一、FlexRay總線簡介165
二、FlexRay總線的特性167
三、FlexRay總線系統的檢修170
第三節(jié)FlexRay總線在BMW車系中的應用171
一、FlexRay總線的應用171
二、FlexRay總線的故障處理與檢測173
第四節(jié)FlexRay總線在奧迪A8中的應用174
一、FlexRay總線的特征和基本原理174
二、FlexRay總線協議175
三、FlexRay總線的結構176
四、功能流程176
五、FlexRay總線診斷177
復習思考題178
第七章大眾奧迪車系車載網絡系統180
第一節(jié)奧迪A6轎車車載網絡系統180
一、概述180
二、奧迪A6轎車CAN總線181
三、舒適系統LIN總線184
四、MOST總線和藍牙技術185
五、奧迪A6轎車網絡控制電氣系統187
第二節(jié)邁騰轎車車載網絡系統檢修195
一、邁騰轎車CAN總線系統網絡195
二、子總線系統199
三、邁騰轎車總線系統控制單元的功能及執(zhí)行元件201
四、防盜鎖止系統206
五、無鑰匙起動裝置208
復習思考題209
第八章豐田車系多路通信系統211
第一節(jié)豐田車系多路通信系統概述211
一、MPX的基本工作原理212
二、BEAN總線系統213
三、CAN通信系統217
四、AVC-LAN音響視聽局域網絡219
五、CAN、BEAN和AVC-LAN的差別及網關224
第二節(jié)豐田車系多路通信系統故障診斷226
一、故障診斷流程226
二、DLC3 診斷連接器226
三、故障碼的讀取226
四、使用儀器對各系統設定227
五、通信線路診斷思路229
復習思考題231
第九章通用車系車載網絡系統233
第一節(jié)概述233
一、J1850通信協議標準概述233
二、UART串行通信系統234
三、Class 2串行通信網絡234
四、GM LAN串行通信網絡235
第二節(jié)別克榮御轎車車載網絡系統236
一、串行數據總線的布局236
二、元件的位置及功能237
三、別克榮御轎車局域網電路242