李小慶

（武漢交通職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430065）

前言

汽車的網(wǎng)絡(luò)對于汽車來講，相當(dāng)于神經(jīng)系統(tǒng)。如果汽車網(wǎng)絡(luò)出了問題，汽車就會“發(fā)瘋”。汽車的“神經(jīng)系統(tǒng)”可能由雙絞線、同軸電纜或光纖等組成，將車內(nèi)發(fā)動機控制模塊、車身控制模塊、底盤控制模塊等聯(lián)結(jié)起來，使若干的傳感器、執(zhí)行機構(gòu)和控制模塊共用一個公共的數(shù)據(jù)通道，通過某種通訊協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)控制器的管理下共享傳輸通道和數(shù)據(jù)。[1]控制模塊并聯(lián)在網(wǎng)絡(luò)上，既可以向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送其它模塊需要的信息，也可以從網(wǎng)絡(luò)上接受自身需要的信息，信息的優(yōu)先級別由網(wǎng)絡(luò)控制器控制。通過這種信息傳遞方式，可以大大的減少傳感器的數(shù)目和線束長度，卻大大增加傳輸?shù)乃俣?，這種網(wǎng)絡(luò)形象的稱之為 CAN-BUS(Controller Area Network-Bus)，即控制局域網(wǎng)總線[2]。本文主要以上海通用汽車 2013款科魯茲為例，介紹汽車的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

1 科魯茲汽車網(wǎng)絡(luò)的分類

1.1 高速GMLAN

科魯茲的高速GMLAN總線通常包括主GMLAN高速總線和底盤擴展GMLAN高速總線，底盤擴展總線主要用來減少主高速總線上的信息擁擠。高速總線和底盤擴展總線以一樣的方式運行，都可以連接故障診斷儀進(jìn)行診斷。高速GMLAN 采用雙線傳輸結(jié)構(gòu)（CAN High和CAN Lower），它的傳輸速度較快，一般用于車輛動力系統(tǒng)或底盤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。高速 GMLAN的兩根電線都是0.35平方毫米橫截面銅芯電線，相互扭結(jié)成雙絞線，雙絞線可以防止對車輛內(nèi)的其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，同時也可消除因為電壓在高速 GMLAN上快速變換而產(chǎn)生的磁場干擾。高速GMLAN的終端帶有兩個120歐的電阻，其目的是為了減少網(wǎng)絡(luò)通信過程中，高速GMLAN上產(chǎn)生的信號噪聲，網(wǎng)線結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 高速GMLAN示意圖

高速 GMLAN是差動總線，高速 GMLAN串行數(shù)據(jù)總線(CAN High)和高速 GMLAN串行數(shù)據(jù)(CAN Lower)閑置時電壓約為2.5伏，網(wǎng)絡(luò)工作通訊時，高速 GMLAN串行數(shù)據(jù)總線(CAN High)的電壓將升高 1伏至 3.5伏，而高速 GMLAN串行數(shù)據(jù)總線(CAN Lower)的電壓將降低1伏至1.5伏，其波形如圖2所示。

圖2 科魯茲高速GMLAN波形

1.2 低速 GMLAN 簡介

低速GMLAN使用單線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，其傳輸速度是33.33千字節(jié)/秒。低速網(wǎng)絡(luò)主要使用在車輛的一些舒適和娛樂等系統(tǒng)上，如空調(diào)系統(tǒng)、收音機音響系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、座椅記憶加熱系統(tǒng)等。低速GMLAN通過診斷接口DLC上的1#端子和故障診斷儀通訊。低速 GMLAN上的模塊并聯(lián)在低速網(wǎng)路總線上，這些模塊主要有空調(diào)模塊、收音機模塊、安全氣囊模塊、車身控制模塊、儀表模塊、座椅記憶/加熱模塊、遙控接收器模塊、車輛通訊接口模塊等。車身控制模塊既在高速GMLAN網(wǎng)絡(luò)上，又連接在低速GMLAN網(wǎng)路上，是車輛通訊網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)或轉(zhuǎn)換器。

1.3 LIN網(wǎng)絡(luò)介紹

LIN(Local Interconnect Network)是一種低成本的汽車通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。LIN網(wǎng)絡(luò)采用單線結(jié)構(gòu)，傳輸速度較低。LIN網(wǎng)絡(luò)遵循MASTER-SLAVE(主-從)協(xié)議，即一個LIN網(wǎng)絡(luò)中只能有一個主控模塊，可以存在多個從模塊，主模塊管理并診斷所有從模塊。LIN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，用于車輛內(nèi)部的信息傳遞，多用于電動天窗、車窗和電動座椅的控制，應(yīng)用廣泛。

1.4 MOST網(wǎng)絡(luò)

SGM車輛上的專用高速多媒體數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的是 MOST（Media Oriented System Transport）網(wǎng)絡(luò)，MSOT總線采用雙絞線，環(huán)形接線方式。收音機模塊是 MOST網(wǎng)絡(luò)的主控裝置，負(fù)責(zé)喚醒網(wǎng)絡(luò)上其他模塊，并管理及診斷 MOST網(wǎng)絡(luò)。

MOST網(wǎng)絡(luò)是目前SGM車輛通訊網(wǎng)絡(luò)中傳輸速度最快的網(wǎng)絡(luò)，可以達(dá)到 50M/s，通過該網(wǎng)絡(luò)可以給車載娛樂系統(tǒng)提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)信號。

2 OBD數(shù)據(jù)診斷接頭（DLC）

對科魯茲汽車網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷，主要利用OBD數(shù)據(jù)診斷鏈接頭（DLC）針腳定義，該接口位于駕駛員油門踏板上方，其針腳定義如圖3。

圖3 OBD數(shù)據(jù)診斷鏈接頭（DLC）針腳示意圖

所示具體端子號如表1所示。

表1 OBD數(shù)據(jù)診斷鏈接頭（DLC）針腳定義

3 網(wǎng)絡(luò)診斷方法

3.1 高速GMLAN線路檢測

高速GMLAN的檢測方法如表2所示，如果測得的電阻或者電壓不正確，線路可能存在短路、斷路。如果有短路或者斷路就需要做進(jìn)一步檢查。

表2 高速GMLAN檢測方法

3.2 低速GMLAN線路檢測

低速GMLAN的檢測如表3所示，如果測得的電阻或者電壓不正確，線路可能存在短路、斷路。

表3 低速GMLAN線路檢測方法

4 結(jié)論

隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，汽車網(wǎng)絡(luò)故障已經(jīng)是維修中的重難點。汽車網(wǎng)絡(luò)分類和故障檢測方法在維修過程中有著非常重要的作用。