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推荐语：车载网络、汽车总线、汽车通信、汽车蓝牙技术从原理到实践检测维修真实案例

作者：顾惠烽、

出版社：化学工业出版社

出版时间：2020-03-01

书籍编号：30617999

ISBN：9787122356055

正文语种：中文

字数：227376

版次：

所属分类：科学新知-工业技术

内容提要

本书内容主要包括车载网络系统的基础知识和各类车载网络系统的基本特点、结构组成、工作原理及其在汽车上的应用和故障检修技术，涵盖CAN总线系统、LIN总线系统、MOST总线系统、安全总线（Byteflight）系统、车载蓝牙（Bluetooth）系统、以太网与FlexRay总线系统、VAN总线系统、LAN总线系统以及车载诊断系统OBD等。最后两章还专门列举了一线车间的真实维修案例和最新技术通报，供读者在学习过程中查阅和对照。

本书适合汽车维修技术人员使用，也可供职业技术院校汽车相关专业师生参考，还可作为企业培训机构的参考教材。

书名：汽车总线系统原理与故障检修

作者：顾惠烽等编著

CIP号：第252582号

ISBN：978-7-122-35605-5

责任编辑：黄滢

出版发行：化学工业出版社（北京市东城区青年湖南街13号 100011）

购书咨询：010-64518888

售后服务：010-64518899

网址：http://www.cip.com.cn

版权所有　违者必究

内容提要

本书内容主要包括车载网络系统的基础知识和各类车载网络系统的基本特点、结构组成、工作原理及其在汽车上的应用和故障检修技术，涵盖CAN总线系统、LIN总线系统、MOST总线系统、安全总线（Byteflight）系统、车载蓝牙（Bluetooth）系统、以太网与FlexRay总线系统、VAN总线系统、LAN总线系统以及车载诊断系统OBD等。最后两章还专门列举了一线车间的真实维修案例和最新技术通报，供读者在学习过程中查阅和对照。

本书适合汽车维修技术人员使用，也可供职业技术院校汽车相关专业师生参考，还可作为企业培训机构的参考教材。

书名：汽车总线系统原理与故障检修

作者：顾惠烽等编著

CIP号：第252582号

ISBN：978-7-122-35605-5

责任编辑：黄滢

出版发行：化学工业出版社（北京市东城区青年湖南街13号 100011）

购书咨询：010-64518888

售后服务：010-64518899

网址：http://www.cip.com.cn

版权所有　违者必究

前言

随着计算机网络技术在汽车上的应用日益广泛，各大汽车厂商也陆续开发出了各种适用于汽车环境的网络技术和设备，以组建汽车内部的各类通信网络。与此同时，这也使得电器配线和各种信号配线越来越庞大，复杂和凌乱的线束常常导致系统运行的可靠性下降，故障率增加。汽车线束一旦出了问题，不仅查找故障原因困难，而且维修起来也很费时费力。因此，汽车内部通信网络技术的应用，对维修人员的专业水平提出了更高的要求。它要求汽车维修技术人员不仅要熟悉车载网络的组成和工作原理，而且要掌握特定车型车载网络的结构特点、技术参数以及故障诊断分析和排除的方法。鉴于此，我们特编写了本书。

本书系统地介绍了汽车总线系统的基本原理和故障检修方法，内容涉及汽车车载网络技术的各个方面。编写过程中，力求做到以行业标准为依托，以厂家的技术力量为支撑，注重知识性、系统性、实操性相结合。编写本书之前，笔者曾对80多家汽车维修企业的一线车间技术人员进行了深入的调研，从而更加全面地掌握了维修人员对车载网络技术的现实需求。

本书内容主要包括车载网络系统的基础知识和各类车载网络系统的基本特点、工作原理及其在汽车上的应用和故障检修技术，涵盖CAN总线系统、LIN总线系统、MOST总线系统、安全总线（Byteflight）系统、车载蓝牙（Bluetooth）系统、以太网与FlexRay总线系统等。全书最后两章还专门列举了十几个一线车间的真实维修案例和最新技术通报，供读者在学习过程中查阅和对照。

为便于读者快速理解和掌握相关知识点，全书重点以大量的彩色图片和简洁的语言文字相结合的形式进行讲解。此外，对于难度较大且较复杂知识点，还专门配备了“视频精讲” 。视频以“二维码”的形式呈现，读者学习过程中可通过手机扫描书内的二维码，同步、实时地浏览对应知识点的数字媒体资源。数字媒体资源与图文资源相互衔接、互为补充，可充分调动读者的主观能动性，以期在短时间内获得更佳的学习效果。

为了确保专业品质，本书的全部彩色图文内容和视频精讲内容均由具有多年工作经验的院校教师和一线汽车维修专家团队编写和制作而成。编写和制作人员有顾惠烽、罗永志、彭川、陈浩、李金胜、丘会英、周迪培、顾森荣、冼锦贤、冼绕泉、黄木带、陈志雄、冼志华、 黄俊飞。本书编写过程中参考了相关的文献和厂家的技术资料，在此一并表示感谢。

限于笔者水平，书中疏漏之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

编著者

第一章　车载网络系统基础知识

第一节　车载网络系统的组成与作用

1.车载网络系统的组成

汽车车载网络系统实际上就是一种汽车多路传输系统，主要由模块、数据总线、网络、架构、通信协议、网关等组成（图1-1-1）。

图1-1-1　汽车车载网络系统的组成

2. 车载网络系统的作用

（1）汽车车载网络多路传输系统使用的模块

汽车车载网络多路传输系统使用的模块是各种电子控制单元或装置的代名词，简单一点的如传感器，复杂的如单片微处理器或其组件等。传感器是一个模块装置，它会根据温度或压力的不同，而产生不同的电压信号。这些电压信号在计算机（一种数字装置）的输入接口被转变成数字信号。在计算机多路传输系统中，一些简单的模块被称为节点。

（2）汽车车载网络多路传输系统的数据总线

汽车车载网络多路传输系统的数据总线是模块之间运行数据的通道，也就是所谓的“信息高速公路”。对于模块中既可以发送又可以接收数据的总线称为双向数据总线。一般各汽车厂家都采用专用的数据总线。具体采用哪一种数据总线，通常多是根据“美国SAE委员会”的数据进行选择的。

数据总线的传输速率通常采用比特率来表示，比特率是千位每秒，用kbit/s表示，通常可简写为kb/s，或兆位每秒，用Mbit/s或Mb/s表示。

（3）汽车车载网络多路传输系统的网络

汽车车载网络多路传输系统的网络作用是将多条数据总线连接在一起以实现信息共享，或者将数据总线和模块组合在一起形成一个系统。

（4）汽车车载网络多路传输系统的架构

汽车车载网络多路传输系统的架构是“信息高速公路”的配置，其输入和输出端规定了什么信息能进、什么信息能出，架构通常包括1～2条线路，采用双绞线时，数据的传输是基于两条线的电位差。当其中的1条线传输数据时，它对地有一个参考电压。在进行故障检修时，就可以根据该电压的有无来判断数据总线工作是否正常。

（5）汽车车载网络多路传输系统的通信协议

汽车车载网络多路传输系统的通信协议相当于交通运输的交通规则，大多数通信协议使用的数据总线与网络都是专用的。因此，在进行故障诊断和维修时，也需要专用的诊断仪软件。

（6）汽车车载网络多路传输系统的网关

汽车车载网络多路传输系统的网关实际上也是一种电子控制单元（或模块），其作用是保证采用不同协议和速度的数据总线间实现无差错数据传输、信息共享和不产生协议间的冲突。

第一章　车载网络系统基础知识

第一节　车载网络系统的组成与作用

1.车载网络系统的组成

汽车车载网络系统实际上就是一种汽车多路传输系统，主要由模块、数据总线、网络、架构、通信协议、网关等组成（图1-1-1）。

图1-1-1　汽车车载网络系统的组成

2. 车载网络系统的作用

（1）汽车车载网络多路传输系统使用的模块

汽车车载网络多路传输系统使用的模块是各种电子控制单元或装置的代名词，简单一点的如传感器，复杂的如单片微处理器或其组件等。传感器是一个模块装置，它会根据温度或压力的不同，而产生不同的电压信号。这些电压信号在计算机（一种数字装置）的输入接口被转变成数字信号。在计算机多路传输系统中，一些简单的模块被称为节点。

（2）汽车车载网络多路传输系统的数据总线

汽车车载网络多路传输系统的数据总线是模块之间运行数据的通道，也就是所谓的“信息高速公路”。对于模块中既可以发送又可以接收数据的总线称为双向数据总线。一般各汽车厂家都采用专用的数据总线。具体采用哪一种数据总线，通常多是根据“美国SAE委员会”的数据进行选择的。

数据总线的传输速率通常采用比特率来表示，比特率是千位每秒，用kbit/s表示，通常可简写为kb/s，或兆位每秒，用Mbit/s或Mb/s表示。

（3）汽车车载网络多路传输系统的网络

汽车车载网络多路传输系统的网络作用是将多条数据总线连接在一起以实现信息共享，或者将数据总线和模块组合在一起形成一个系统。

（4）汽车车载网络多路传输系统的架构

汽车车载网络多路传输系统的架构是“信息高速公路”的配置，其输入和输出端规定了什么信息能进、什么信息能出，架构通常包括1～2条线路，采用双绞线时，数据的传输是基于两条线的电位差。当其中的1条线传输数据时，它对地有一个参考电压。在进行故障检修时，就可以根据该电压的有无来判断数据总线工作是否正常。

（5）汽车车载网络多路传输系统的通信协议

汽车车载网络多路传输系统的通信协议相当于交通运输的交通规则，大多数通信协议使用的数据总线与网络都是专用的。因此，在进行故障诊断和维修时，也需要专用的诊断仪软件。

（6）汽车车载网络多路传输系统的网关

汽车车载网络多路传输系统的网关实际上也是一种电子控制单元（或模块），其作用是保证采用不同协议和速度的数据总线间实现无差错数据传输、信息共享和不产生协议间的冲突。

第二节　车载网络系统的应用

汽车上电子控制单元及电子元件越来越多，其电子控制技术包括燃油喷射系统、自动变速器、安全气囊、动力转向、电控悬架系统等。这些通信系统之间的通信和数据的共享，如果采用传统的布线方式，会使得汽车上电线的数目急剧增加。大多数汽车使用了网络控制技术。

1. 车载网络的发展

随着汽车三大系统（动力系统、舒适系统、信息娱乐系统）中各种电控系统的不断增加，汽车电气系统形成一个复杂的大系统，并且都集中在驾驶室控制。从布线角度分析，传统的电气系统大多采用点对点的单一通信方式，相互之间少有联系，这样会有庞大的布线系统。

然而，驾驶室的空间是有限的，这样必然造成庞大线束与驾驶室内可用空间之间的矛盾。20世纪80年代末的汽车工业中，由于消费者对于汽车功能的要求越来越多，而这些功能的实现大多是基于电子操作的，这就使得电子装置之间的通信越来越复杂，同时意味着需要更多的信号连接线。博世公司和英特尔公司研制了专门用于汽车电气系统的总线-控制器局域网（Controller Area Network）规范，简称 CAN。

提出 CAN总线的最初动机就是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通信而不断增加的信号线。于是设计了一个单一的网络总线，所有的外围器件都可以被挂接在该总线上。到 2000 年以后，随着车载网络的进一步细分，低端的 LIN 网络产生。

2. 车载网络的类型

目前车上主要车载网络基本情况如下所示。

按照系统的信息量、响应速度、可靠性等要求将车载网络系统分为A级、B级、C级、D级四类。

A级是面向传感器/执行器控制的低速网络，数据传输速率通常小于20kb/s，主要用于天窗、雨刮、空调、照明等控制。

B级是面向独立模块间数据共享的中低速网络，速率在 30～125kb/s，主要用于车身电子舒适性模块、仪表显示等系统。

C级是面向实时性控制的中高速网络。速率在125kb/s～1Mb/s 之间，主要用于牵引控制、发动机、自动变速器、ABS 等系统。

D级是面向媒体传输的高速网络，速率在1Mb/s以上，主要用于导航、车载音响、车载电话等信息娱乐系统。

视频讲解

A级目前首选的标准是LIN总线；B级网络的国际标准是CAN总线；C级未来会使用到具有高速实时传输特性的一些总线标准和协议，包括采用时间触发通信的X-by-Wire系统总线标准和用于安全气囊控制和通信的总线协议、标准；D级主要标准是 DDB 和 MOST。

3. 对汽车车载网络系统的要求

➊ 对传输速度要求不高，但要求性能稳定，可靠性高。

➋ 使用方便，制造成本低。

➌ 线路简单，与应用系统一体化，实时性好。

➍ 使用环境温度范围要广，一般要求在-40～125℃。

➎ 能够承受油、水、盐雾、尘土及可能遇到的化学腐蚀物质的影响。

➏ 能承受机械振动、颠簸及冲击的影响。

➐ 能承受外部电磁干扰，且不能对环境造成电磁干扰。

➑ 出现可能的故障和误操作时，如

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