馬福萍

（杭州技師學(xué)院，浙江 杭州 311500）

2016年款五門(mén)版路虎極光車(chē)載數(shù)據(jù)總線傳輸信息解析

馬福萍

（杭州技師學(xué)院，浙江 杭州 311500）

數(shù)據(jù)總線傳輸系統(tǒng)具有成本低、布線簡(jiǎn)化、控制單元之間信息共享、傳感器數(shù)目相應(yīng)減少、提高汽車(chē)運(yùn)行可靠性的優(yōu)點(diǎn)。2016年款五門(mén)版路虎極光（Ranger Rover Evoque/L538）的數(shù)據(jù)總線使用了3種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、LIN系統(tǒng)、MOST系統(tǒng)。CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)又分為高速CAN動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、高速CAN底盤(pán)系統(tǒng)、中速CAN車(chē)身系統(tǒng)、中速CAN舒適便利系統(tǒng)。本文根據(jù)電路圖繪制出數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)圖、各個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖、MOST系統(tǒng)框架圖、LIN系統(tǒng)框架圖，并對(duì)這些網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線傳輸信息進(jìn)行解析。

1 數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)圖

圖1為2016年款五門(mén)版路虎極光數(shù)據(jù)總線概圖。通過(guò)該圖可清晰辨別出網(wǎng)關(guān)、中央接線盒、診斷接口、動(dòng)力系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)、車(chē)身系統(tǒng)、底盤(pán)系統(tǒng)、LIN系統(tǒng)、BCM車(chē)身控制模塊之間的連接關(guān)系。

圖1 2016年款五門(mén)版路虎極光數(shù)據(jù)總線概圖

2 CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)

CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)是高速?gòu)V播網(wǎng)，CAN網(wǎng)絡(luò)中的所有控制模塊都可以傳送信息。CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)是雙絞線，一根是CAN_H（CAN高） 線，一根是CAN_L（CAN低）線，網(wǎng)絡(luò)中的所有信息都由這2條數(shù)據(jù)線傳輸。這2根傳輸線的電壓差就是CAN網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)男畔ⅰ１疚慕榻B的這輛車(chē)使用了4個(gè)CAN 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，中速車(chē)身、舒適系統(tǒng)和高速底盤(pán)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，這4個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)利用網(wǎng)關(guān)進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換。

2.1 高速CAN動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)

高速CAN動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)信息傳輸速度為520 kB/s，圖2為該系統(tǒng)框圖。在CAN網(wǎng)絡(luò)中的所有控制模塊都是利用網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)母鞣N信息來(lái)控制執(zhí)行器等工作的。噴油量信息是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊發(fā)送的，車(chē)輪轉(zhuǎn)速是由防抱死制動(dòng)模塊發(fā)送的，這些信息是很多其他控制模塊都需要的。發(fā)送信息的控制模塊采用廣播式向總線發(fā)送，若在同一時(shí)間有多個(gè)控制單元向總線發(fā)送信息，總線會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)沖突，CAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議利用標(biāo)識(shí)符進(jìn)行數(shù)據(jù)優(yōu)先權(quán)仲裁，如表1所示，噴油量信號(hào)具有最高優(yōu)先級(jí)，因?yàn)檫@個(gè)信號(hào)直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。噴油量信號(hào)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊發(fā)送，其他控制單元都可以接收到該信號(hào)，控制模塊需要該信息就接受，不需要就忽略。比如變速器控制單元可以利用噴油量等信息來(lái)控制換擋，自適應(yīng)速度控制模塊可以利用噴油量等信息來(lái)改變速度。

圖2 高速CAN動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)

表1 高速CAN動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)信息

2.2 高速CAN底盤(pán)系統(tǒng)

高速CAN底盤(pán)系統(tǒng)信息傳輸速度為500 kB/s。高速CAN底盤(pán)系統(tǒng)如圖3所示，信號(hào)傳遞表見(jiàn)表2。例如，駐車(chē)信號(hào)由駐車(chē)輔助控制模塊發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)中，所有控制模塊都可以接收到該信息，但是只有需要該信息的模塊會(huì)接受該信息，例如集成制動(dòng)控制模塊可以利用駐車(chē)信息進(jìn)行車(chē)輛制動(dòng)。

圖3 高速CAN底盤(pán)系統(tǒng)

表2 高速CAN底盤(pán)系統(tǒng)信息

2.3 中速CAN車(chē)身系統(tǒng)

中速CAN車(chē)身系統(tǒng)信息傳輸速度為125 kB/s。圖4為中速CAN車(chē)身系統(tǒng)。表3為該系統(tǒng)信息傳送表，例如駕駛員開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息由駕駛員車(chē)門(mén)模塊發(fā)送，乘客車(chē)門(mén)模塊可以利用該信息控制乘客車(chē)窗。

圖4 中速CAN車(chē)身系統(tǒng)

表3 中速CAN車(chē)身系統(tǒng)信息

優(yōu)先權(quán) 信號(hào)類(lèi)型 乘客車(chē)門(mén)乘客座椅記憶無(wú)鑰匙車(chē)輛駕駛員車(chē)門(mén) 提升門(mén)1 鑰匙遙控信息 接受 發(fā)送 接受 接受2駕駛員開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息接受 發(fā)送

2.4 中速CAN舒適便利系統(tǒng)

中速CAN舒適系統(tǒng)速度為125 kB/s，圖5為該系統(tǒng)框架圖。表4為該系統(tǒng)信息傳送表，例如后視鏡攝像頭發(fā)送信息，多功能顯示屏可以接收該信息并顯示盲點(diǎn)情況。

圖5 中速CAN舒適便利系統(tǒng)

表4 中速CAN舒適系統(tǒng)信息

3 MOST總線系統(tǒng)

媒體導(dǎo)向系統(tǒng)運(yùn)送（MOST）環(huán)使用光纜在信息和娛樂(lè)系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)和音響信號(hào)。在環(huán)上排列光纜時(shí)，環(huán)上的每條光纜都具有“向內(nèi)MOST”和“向外MOST”連接。MOST環(huán)是同步網(wǎng)絡(luò)。時(shí)序主控部件提供時(shí)鐘，環(huán)上所有其他部件的運(yùn)行與該時(shí)鐘同步。汽車(chē)上使用的MOST系統(tǒng)經(jīng)常采用環(huán)形布局，最多可以有64個(gè)節(jié)點(diǎn)。2016年款五門(mén)版路虎極光連接有7個(gè)節(jié)點(diǎn)，汽車(chē)接通電源，網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)就全部激活。MOST系統(tǒng)是一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)流系統(tǒng)，觸摸屏是主節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)是從節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)是系統(tǒng)狀態(tài)的管理中心和注冊(cè)中心，主節(jié)點(diǎn)還可以羅列出網(wǎng)絡(luò)中的所有功能和這些功能塊所屬的每個(gè)設(shè)備的地址。如圖6所示。

圖6 MOST總線系統(tǒng)

4 LIN總線系統(tǒng)

LIN 總線是一種使用主從組件的低速?gòu)V播網(wǎng)。主組件通過(guò)單線向從組件傳送消息，用來(lái)識(shí)別將作出響應(yīng)的從組件。該消息含標(biāo)題（從標(biāo)識(shí)符）和空數(shù)據(jù)字段。已識(shí)別的從組件將相關(guān)信息填入數(shù)據(jù)字段，并通過(guò)同一根單線將消息返回主組件。幾種LIN總線系統(tǒng)如圖7所示。如圖7a所示，車(chē)身模塊就是一個(gè)主組件，雨水光線傳感器就是一個(gè)從組件，車(chē)身模塊單線向雨水光線傳感器發(fā)送請(qǐng)求信息，該信息含從組件（雨水光線傳感器）的標(biāo)識(shí)符和空數(shù)據(jù)字段，從組件（雨水光線傳感器）將相關(guān)信息填入數(shù)據(jù)字段，并通過(guò)同一根LIN線將信息反饋給主組件（車(chē)身模塊）。

5 小結(jié)

本文清晰描繪2016年款五門(mén)版路虎極光網(wǎng)關(guān)、中央接線盒、診斷接口、動(dòng)力系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)、車(chē)身系統(tǒng)、底盤(pán)系統(tǒng)、LIN系統(tǒng)之間的連接關(guān)系，并羅列高速CAN動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、高速CAN底盤(pán)系統(tǒng)、中速CAN車(chē)身系統(tǒng)、中速CAN舒適便利系統(tǒng)、MOST系統(tǒng)、LIN系統(tǒng)中傳輸?shù)闹饕畔ⅰ８鶕?jù)這幾個(gè)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)協(xié)議說(shuō)明信息的傳輸機(jī)制。本文描繪出的該車(chē)的網(wǎng)絡(luò)框圖具有直觀性，主要信息的傳輸機(jī)制有利于更好地理解車(chē)載網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可供學(xué)習(xí)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)使用。

圖7 LIN總線系統(tǒng)

［1］ 宋炯，楊維和.車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)原理與檢修［M］.昆明：云南人民出版社，2012.

［2］ Andreas Grzemba.MOST汽車(chē)多媒體網(wǎng)絡(luò)［M］.秦貴和，黃永平，等，譯.北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.

［3］ 吳海東.汽車(chē)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與檢修［M］. 北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.

［4］ 吳文琳，吳麗霞.汽車(chē)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)原理與維修精華［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

（編輯 楊 景）

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1003-8639（2017）04-0042-03