汽车总线系统通信协议分析与比较

河南机电高等专科学校

《汽车单片机与局域网技术》

大作业

专业班级：汽电112

姓名：史帅峰

学号：111606240

成绩：

指导老师：袁霞

2013年4月16日

汽车总线系统通信协议分析与比较

摘要：本文主要针对汽车总线系统通讯协议，探讨汽车总线通讯协议的种类、发展趋势以及技术特点。在对诸多组织和汽车制造商研发的各类汽车总线进行比较和探讨的基础上，对其现状进行了分析；并综合汽车工业的特点对这两大类汽车总线协议的发展前景作了分析。关键词：汽车总线技术通讯协议车载网络

引言：汽车电子技术是汽车技术和电子技术结合发展的产物。从20世纪60年代开始，随着电子技术的飞速发展，汽车的电子化已经成为公认的汽车技术发展方向。在汽车的发展过程中，为了提高汽车的性能而增加汽车电器，电器的增加导致线缆的增加，而线束的增加又使整车质量增加、布线更加复杂、可维护性变差，从而又影响了汽车经济性能的提高。因此，一种新的技术就被研发出来，那就是汽车总线技术。总线技术在汽车中的成功应用，标志着汽车电子逐步迈向网络化。

一、车载网络的发展历程

20世纪80年代初，各大汽车公司开始研制使用汽车内部信息交互的通信方式。博世公司与英特尔公司推出的CAN总线具有突出的可靠性、实时性和灵活性，因而得到了业界的广泛认同，并在1993年正式成为国际标准和行业标准。TTCAN对CAN协议进行了扩展，提供时间触发机制以提高通讯实时性。TTCAN的研究始于2000年，现已成为CAN标准的第4部分ISO11898-4，该标准目前处于CD(委员会草案)阶段。

1994年美国汽车工业协会提出了1850通信协议规范。从1998年开始，由宝马、奥迪等七家公司和IC公司共同开发能满足车身电子要求的低成本串行总线技术，该技术在2000年2月2日完成开发，它就是LIN。

FlexRay联盟推进了FlexRay的标准化，使之成为新一代汽车内部网络通信协议。FlexRay车载网络标准已经成为同类产品的基准，将在未来很多年内，引导整个汽车电子产品控制结构的发展方向。FlexRay是继CAN和LIN之后的最新研发成果。

车载网络的分类及其网络协议

从20世纪80年代以来不断有新的网络产生，为了方便研究和应用，美国汽车工业协会（SAE）的车辆委员会将汽车数据传输网络划分为A、B、C三类。

A类网络

A类网络是面向传感器/执行器控制的低速网络，数据传输速度通常小于10kb/s，主要用于后视镜调整、电动车窗、灯光照明等控制。

A类网络大都采用通用异步收发器（UART，Universal Asynchronous Receiver/Trsmitter）标准，使用起来既简单又经济。但随着技术水平的发展，将会逐步被其他标准所代替。

A类网络目前首选的标准是LIN总线，是一种基于UART数据格式、主从结构的单线12V总线通信系统，主要用于智能传感器和执行器的串行通信。

B类网络

B类网络是面向独立模块间数据共享的中速网络，传输速率为10-125Kb/s，主要应用于车身电子舒适性模块、仪表显示等系统。

B类网络的国际标准是CAN总线，采用的是ISO11898，传输速率为100 Kb/s左右。从1992年起，欧洲各大汽车公司一直采用这一标准。

（3）C类网络和其它高速总线系统

C类网络是面向高速、实时闭环控制的多路传输网，传输速率为125Kb/s ~1Mb/s，主要用于牵引控制、发动机控制、ABS等系统。

常用车载网络系统简介

CAN

CAN 是Controller Area Network 的缩写（以下称为CAN），是ISO国际标准化的串行通信协议。1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。此后，CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化，现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。

与其它现场总线比较而言，CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种的现场总线，已形成国际标准。这也是目前CAN总线应用于众多领域，具有强劲的市场竞争力的重要原因。

CAN典型的应用协议有：SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。

CAN协议和标准规格见下表：

名称

波特率

规格

适用区域

SAE J1939-11

250k

双线式、屏蔽双绞线

卡车、大客车

SAE J1939-12

250k

双线式、屏蔽双绞线、12V供电

农用机械

SAE J2284

500k

双线式、双绞线（非屏蔽）

汽车（高速：动力、传动系统）

SAE J24111

33.3k、83.3k

单线式

汽车（低速：车身系统）

NMEA-2000

62.5k、125k、250k、500k、1M

双线式、屏蔽双绞线供电

船舶

DeviceNet

125k250k500k

双线式、屏蔽双绞线、24V供电

工业设备

CANopen

10k、20k、50k、125k、250k、500k、800k、1M

双线式、双绞线

可选（屏蔽、供电）

工业设备

SDS

125k、250k、500k、1M

双线式、屏蔽双绞线

可选（供电）

工业设备

2、LIN

LIN(Local Interconnect Network)是一种低成本的串行通讯网络，用于实现汽车中的分布式电子系统控制。LIN 的目标是为现有汽车网络(例如CAN 总线)提供辅助功能。因此LIN总线是一种辅助的总线网络，在不需要CAN 总线的带宽和多功能的场合，比如智能传感器和制动装置之间的通讯，使用LIN 总线可大大节省成本。

LIN 通讯是基于SCI(UART)数据格式采用单主控制器/多从设备的模式仅使用一根12V 信号总线和一个无固定时间基准的节点同步时钟线，这种低成本的串行通讯模式和相应的开发环境已经由LIN 协会制定成标准。LIN 的标准化将为汽车制造商以及供应商在研发应用操作系统降低成本。

LIN协议主要特征如下表：

交流媒介

1根导线

数据制式

64

流速

1~20Kbit/s

帧的数据大小

2~8B

节点数

<16

结构

单主/多从

长度

<40m

可靠性

成本

支节点

自同步

3 、FLEXRAY

FlexRay联盟（FlexRay Consortium）推进了FlexRay的标准化，使之成为了新一代汽车内部网络通讯协议。FlexRay关注的是当今汽车行业的一些核心需求，包括更快的数据速率，更灵活的数据通信，更全面的拓扑选择和容错运算。

FlexRay能够提供很多CAN网络所不具有的可靠性特点。尤其是FlexRay具备的冗余通信能力可实现通过硬件完全复制网络配置，并进行进度监测。FlexRay同时提供灵活的配置，可支持各种拓扑，如总线、星型和混合拓扑。可以通过结合两种或两种以上的该类型拓扑来配置分布式系统。

经过数年的改进，FlexRay网络标准已经成熟，BMW已经在X5中有5个ECU（电控减震、主控悬吊系统等）应用了FlexRay，在下一代产品中将有16个ECU予以应用。

4 、MOST

MOST (Media Oriented System Transport) 面向媒体的系统传输总线是汽车业合作的成果，而不是正式的标准。

MOST传输协议由分割成帧的数据块组成，每一帧包含流数据、分组数据和控制数据。

MOST的定义是非常普通的，允许采用多种拓扑结构，包括星形和环形，大多数汽车装置都采用环形布局。一个MOST 网络中最多可以有64个节点。一旦汽车接通电源，网络中的所有MOST 节点就全部激活，这对低功耗、停电模式设计是一大重点，包括系统处在该种状态下的功耗量以及如何进入状态。MOST 节点在通电时的默认状态是直通（Pass-throught），即进入的数据从接收器直接传送至发射器，以保持环路的畅通。

IEEE1394

IEEE1394接口是由APPLE和TI公司开始的高速串行接口标准，Apple称之为FireWire(火线)，Sony称之为i.Link，Texas Instruments称之为Lynx。同USB一样，IEEE1394也支持外设热插拔，可为外设提供电源，省去了外设自带的电源，能连接多个不同设备，支持同步和异步数据传输。两点间传输距离为100米。

常用车载网络的基本情况见下表：

车载网络名称

概要

通信速率

CAN(Controller Area Network)

车身/动力传动系统用LAN协议，可能成为世界标准

1Mbps

VAN(Vehicle Area Network)

车身控制系统用LAN协议，以法国为中心

1Mbps

J1850

车身系统控制用LAN协议，以美国为中心

41.6Kbps

LIN(Local Interconnect Newwork)

车身系统控制用LAN协议，低端系统专业

20Kbps

TTCAN(Time Triggered CAN)

按用途分类的控制系统用LAN协议，时间同步的CAN

25Mbps

FlexRay

按用途分类的控制用CAN协议

5Mbps

MOST(Media Oriented System Transport)

信息系统通信协议，以欧洲为中心

22.5Mbps

IEEE1394

信息系统专用协议

100Mbps

四、车载网络的应用

车载网络按照应用加以划分，大致可以分为4个系统：车身系统、动力传动系统、安全系统、信息系统。在动力传动系统内，动力传动系统模块的位置比较集中，可固定在一处，利用网络将发动机舱内设置的模块连接起来。在将汽车的主要因素—跑、停止与拐弯这些功能用网络连接起来时，就需要高速网络。动力CAN数据总线一般连接3块电脑，它们是发动机、ABS/EDL及自动变速器电脑（动力CAN数据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑）。总线可以同时传递10组数据，发动机电脑5组、ABS/EDL电脑3组和自动变速器电脑2组。数据总线以500Kbit/s速率传递数据，每一数据组传递大约需要0.25ms，每一电控单元7~20ms发送一次数据。优先权顺序为ABS/EDL电控单元→发动机电控单元→自动变速器电控单元。

舒适CAN数据总线连接一般连接七个控制单元，包括中央控制单元、车前车后各一个受控单元及四个车门的控制单元。舒适CAN数据传递有七大功能：中控门锁、电动窗、照明开关、空调、组合仪表、后视境加热及自诊断功能。控制单元的各条传输线以星状形式汇聚一点。这样做的好处是：如果一个控制单元发生故障，其他控制单元诊断，诊断方式如下：a.拆下蓄电池电压线。b.启动点火开关，使各存电设备充分放电。c.用万用表的表笔，分别接在Can-Low与Can-high上。d.将一带终端电阻的电控单元插头拔下，观察万用表阻值变化，阻值有变化，此总线终端电阻正常，否则损坏。e.依次对比分析，观察有终端电阻的控制单元。

五、协议比较及特征分析

作为CAN协议的一种延伸，TTCAN(Time Triggered CAN)协议执行的是一个混合的，时间触发的，按照TDMA方式的同时适用于"事件"触发的通信。TTCAN提出是希望满足汽车线控系统的新概念，但是目前仍缺乏支持厂商和应用计划。

Byteflight 的协议结构能保证以一段固定的等待时间专门用于来自安全元件的高优先级信息，而允许低优先级信息使用其余的时段。这种决定性的措施对安全是至关重要的。该协议和塑料光纤相结合，已经在宝马新型车上应用于安全气囊的控制。

FlexRay支持先进的汽车高速控制应用的未来要求，通信协议由"TDMA"和"事件"两部分构成。"TDMA"在启动时根据所有后续参与的节点定义，是唯一的传输通道标识符。"事件"部分的节点采用Bytefligh协议。可以说FlexRay 是从Byteflight 之上发展起来的。FlexRay 即保证了系统对于安全性的要求，设计了很高的通信带宽水平和容错能力，又尽量保持灵活性，降低节点成本。系统高度可扩展，从单通道总线到双通道多星型拓扑结构。甚至允许在一个系统中同时有单通道和双通道的节点。

不同于FlexRay，原先应用于航空产品的TTP (Time-triggered protocol)协议安全性设计非常严格，基于严格的TDMA时序安排，具有非常可靠和容错的特性。系统中包含的每一个节点都和其他节点由两个重复的通道连接。这些节点可以被复制，并分组成为容错单元(FTUs)来弥补通信错误。由于重复信息同时在两个不同的通道上发送，所以传输信息的时间和量值都被复制。该协议的节点成本比其他协议的成本更高。其中TTP/C 属于C类协议，用于实时控制。

六、汽车总线系统的发展趋势

LIN, CAN ,及其他的协议已得到具体应用，有些至少被计划用于2005年的车型上。至今CAN 系统仍被认为是通用的汽车总线。对于小心谨慎的汽车制造商来说，如果能够继续沿用已有的设计，在成本和设计周期上都能更加有利。因此

CAN总线进行数据传递是汽车发展的必然趋势。

由于汽车的很多部分都由独立的电子控制器进行控制，为了将整个电动汽车内各系统统一管理，实现数据共享和相互之间协同工作，利用CAN总线进行数据传递是一个必然的趋势。目前汽车上的网络连接方式主要采用2条CAN，一条用于驱动系统的高速CAN，速率一般可达到500kb/s，最高可达1000kb/s；另一条用于车身系统低速CAN，速率是100kb/s。

驱动系统CAN(CAN-High，也称动力主线)主要连接对象是发动机控制器(ECU)、ABS控制器、安全气囊控制器等，它们的基本特征都是控制与汽车行驶直接相关的系统。

车身系统CAN(CAN-Low，也称舒适总线)主要连接和控制汽车内外部照明、灯光信号、空调、刮水电机、中央门锁与防盗控制开关、故障诊断系统、组合仪表及其它辅助电器等。

有些高档车辆还有第3条CAN总线，即信息娱乐总线，主要用于卫星导航及智能通讯系统。当两条CAN总线(CAN-High和CAN-Low)其中一条线断路时，整个动力系统将无法正常工作，即不能进行单线传输，只有CAN-Low线出现对地断路时还能正常工作。而由于舒适和信息娱乐总线都设有位于系统内各个控制单元中不同阻值的终端电阻，因此可实现单线传输。

但是汽车制造商将会抓住新的技术发展点，新的协议将会在越来越多的应用方面取代旧的协议，而明显的是FlexRay 比TTP 更具有生命力。因为汽车制造业对于成本的要求非常敏感，原先Daimler Chrysler公司是TTP协议的倡导者之一，但是由于TTP认为有损于安全性，从而拒绝了一些灵活性的更改建议，Daimler Chrysler 转变了对该协议的支持，转而支持FlexRay。严格的TTP 或许适用于航空业，但是如果它不能满足汽车业对于低成本的要求，也会逐步丧失支持者。

随着电子技术、计算机技术和信息技术的应用与发展，车载网络系统发展趋势往提高控制精度、控制范围、智能化、网络化等方面发展。

1集成化

随着嵌入式系统、局域网控制和数据总线技术的成熟，汽车电子控制系统的集成成为汽车技术发展的方向。将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制；将制动防抱死控制系统、牵引力控制系统和驱动防滑控制系统综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接，控制器通过复杂的控制运算，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统。

2智能化

汽车智能化相关的技术问题已受到汽车制造商的高度重视。如依赖于电子技术的“自动驾驶仪”的构想、与电子、卫星定位等多个交叉学科相结合的智能交通系统（ITS）的开发等。根据驾驶员提供的目标资料，向驾驶员提供距离最短而且能绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线。从全球定位卫星获取沿途天气、车流量、交通事故、交通堵塞等各种情况，自动筛选出最佳行车路线。智能化传感技术和计算机技术的发展，加快了汽车的智能化进程。

3速度化

随着电控器件在汽车上越来越多的应用，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是十分必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及低成本是对汽车电子网络系统的要求。

七、结论

随着汽车电子技术、计算机技术和通信技术的发展,远程通信和信息系统越来越多地进入汽车,为人们提供通信、远程故障诊断、电子收费、交通信息、路线选择等服务。根据Telmatics 研究集团的定义,远程通信与信息化汽车必须具备三种能力,即双向通信能力、定位能力以及具有与其它汽车电子系统通信接口的控制单元。除此之外,远程通信与信息化汽车还可能具有远程监控、远程故障诊断、自动碰撞通知、蓝牙通信、用户语音接口、导航等功能。

车载远程通信与信息系统的发展动力远程通信与信息系统涉及多个行业,如计算机、半导体、通信、消费电子、汽车以及一些服务性行业(如旅行、天气与交通信息、娱乐、因特网及定位服务等),它的应用程度依赖于相关技术和基础设施的协同发展。虽然现在已经有一些相关基础设施投入使用,但距离实现远程通信与信息系统的长远发展目标还有相当的差距。

目前,有三种力量可能推动远程通信与信息系统市场的迅速发展。

一是大公司的发展规划;

二是相关行业的发展;

三是政府法规。大公司是汽车工业发展的主导力量,它们的发展规划对新市场的形成与发展有着举足轻重的影响。随着电子技术、计算机技术和信息技术的应用与发展，车载网络系统发展趋势往提高控制精度、控制范围、智能化、网络化等方面发展。

随着技术和管理的进步及检测设备智能化，人们已能依靠各种先进的仪器设备，对汽车进行不解体检测诊断，而且安全、迅速、准确。今后汽车检测应实现真正的局域网络化，做到信息资源共享，汽车车载网络系统是伴随着汽车技术的发展而发展。

在不远的未来，随着数字技术的进步，汽车也将步入多媒体时代，利用windows 操作系统开发的车载计算机多媒体系统，具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能。可以预见到的将来，汽车装置自动导航和辅助驾驶系统，驾驶员可把行车的目的地输入到汽车电脑中，汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。人们可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施，一边驾驶着汽车，一边欣赏着音乐电视，还可上网预定饭桌、机票等。

据统计，从1989年至2000年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16％增至23％以上。一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到48个，电子产品占到整车成本的50％以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统，车载网络系统的发展已成为衡量现代汽车发展水平的重要标志。

参考文献

【1】李勇《汽车单片机与车载网络技术》电子工业出版社，2011.8第一版

【2】付百学《汽车车载网络技术》机械工业出版社，2012.3版

【3】刘春晖、刘宝君《汽车车载网络技术详解》机械工业出版社，2013.1版

附录：

汽车多路传输系统的介绍

汽车多路传输网络结构及系统标准

多路传输网络是基于一个带有中央控制单元和20多个模块的通信网络。围绕整个车辆，多路传输系统只有2根电缆，一根是能同时传送所有信号的数据总线，另一根是能量电缆，用以传送为操纵不同功能所需的电能。信号或指令以数字信号的形式通过电缆，经过数据总线，实现串行的多路传输，组成汽车电子网络。

汽车电子网络结构及网关

汽车内微机网络一般采用总线型结构，这样既可以使布线简单、工作可靠性提高，游客以使各种不同的控制模块之间交换信息，达到资源共享的目的。

由于汽车各控制系统模块之间交换数据时的速率不同，因此必须通过网关实现互联，使不同通信协议版本之间能进行信息交换和资源共享。实际上网关就是具备不同网络协议之间信息转换能力的单片微机。

汽车的网络系统标准

目前汽车上存在多种网络系统标准，为了方便研究和设计应用，SAE车辆网络委员会讲汽车多路传输系统划分为A、B、C三级。

A级（低速，负荷控制）：用于对速度和响应时间要求低的电力负荷控制，如电动门窗、座椅调节、灯光照明等控制，其目的是减少导线的数量。数据传输位速率只有1~10kbit/s。

B级（数据通信）：用于节点之间的数据传送，以减少多余的传感器和别的系统元素。一般用于信息共享和子系统间的相互作用，如车辆电子信息中心、故障诊断、仪表显示、安全气囊等。位速率一般为10~100kbit/s。

C级（高速通信）：用于分布式高速实时控制的多路传输网，最高位速率可达1Mbit/s，主要用于悬架控制、牵引控制、先进发动机控制、ABS等。

汽车多路传输网络总线标准

多路传输系统一般通过单线、双绞线或光纤来实现。其总线主要有CAN、LAN级光纤系统。CAN总线

CAN总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的通信网络。多路传输的技术核心是串行总线。

CAN总线特点如下：

废除传统的站地址编码，代之以对通信数据块进行编码，可以多主方式工作；

采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响继续传输数据，有效避免了总线冲突；

采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，数据传输时间短，受干扰的概率低，重新发送的时间短；

每帧数据都有CRC校验及其他检错措施，保证了数据传输的高可靠性，适于在高干扰环境下使用；

节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上其他操作不受影响；

（6）可以点对点，一对多及广播集中方式传送和接受数据。

LIN总线

LIN总线是用一根电缆控制汽车上众多小电动机、传感器和电子设备的“一线控制”的低速系统。它的媒体访问采用单主/多从机制，不需进行仲裁。当总站向某一从站发出命令时，其他从站也同时收到命令，但不回答，只有这一从站才回答。

LIN总线特点：

（1）低成本，基于通用UART 接口，几乎所有微控制器都具备LIN 必需的硬件。

（2）极少的信号线即可实现国际标准ISO9141 规定。

（3）传输速率最高可达20Kbit/s。

（4）单主控器/多从设备模式无需仲裁机制。

（5）从节点不需晶振或陶瓷振荡器就能实现自同步，节省了从设备的硬件成本。

（6）保证信号传输的延迟时间。

（7）不需要改变LIN，从节点的硬件和软件就可以在网络上增加节点。

3、光纤系统

车用多媒体网络是影响、视像和通信这三项因素的高度集成，要求高速数据通信，一般的CAN总线不能满足要求，而必须依靠光学纤维来实现多路传输通信。由于光纤传感器具有良好的抗电磁干扰能力，且成本低、能耗少，在汽车多路传输网络上的应用日趋成熟。1999年款奔驰车上采用了新型的D2B系统，它由单一的控制单元实现对影像和声音的控制。D2B 使用光纤作为传输介质，可同时进行多种媒体的信息传输。D2B的基本部件称为“Conan光学收发器”，它合成了所有必要的功能，包括源数据通路安排、通信管理及协议任务分配等。由于在芯片上集成了所有的数据管理功能，不需要用另外的部件来进行信号分配与控制。与采用传统的电线线束相比，采用D2B技术有许多优点，他不会受电磁干扰，不辐射噪声，能为每个设备和D2B网络提供电气隔离，而且在重量上也有明显优势。

除上述三种主要总线标准外，还有BT(蓝牙)、IDB1394、CANopen、J1939等标准。

汽车各部件工作原理图解

汽车各部件工作原理(图解)

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汽车各部位工作原理(图示） ? 差速器具有三种功能: 使发动机动力指向车轮?相当于车辆上的最终传动减速器,在变速器撞击车轮之前最后一次降低其旋转速度 在以不同的速度旋转期间向车轮传输动力（这是将它称为差速器的原因) 本文将介绍汽车需要差速器的原因，以及差速器的作用和缺点。我们还将介绍几种防滑差速器，也称为限滑差速器。为什么需要差速器？车轮旋转的速度是不同的,尤其是转弯时。在以下动画中可以看到转弯时每个车轮行驶不同的距离，并且内侧车轮比外侧车轮行驶的距离短。由于速度等于行驶的路程除以通过这段路程所花费的时间,因此行进路程较短的车轮行驶的速度就较低。同时请注意，前轮与后轮的行驶距离也不同。对于汽车上的非驱动轮(后轮驱动汽车的前轮或前轮驱动汽车的后轮），这并不是问题。因为在前轮和后轮之间没有连接，所以它们独立旋转。但是驱动轮被连接到一起，以便单个发动机和变速器可以同时使两个车轮转动。如果汽车没有差速器,车轮必须锁止在一起,以便以相同的速度旋转。这样汽车将不便于转弯——为了使汽车能够转弯，一个轮胎必须滑动。对于现代轮胎和混凝土路面,轮胎需要很大的动力才会滑动。此动力必须由轴从一个车轮传输到另一个车轮,这会在轴组件上形成很大的压力。什么是差速器?差速器是将发动机扭矩按两个方向分开的设备,可允许每次输出的扭矩以不同的速度旋转。

现在在所有汽车或卡车上都配备差速器,一些全轮驱动车辆上（全时四轮驱动)也配备差速器。这些全轮驱动车辆的每组驱动轮之间都需要一个差速器,并且在前轮和后轮之间也需要一个,因为在转弯时前轮行驶的距离与后轮不同。

汽车制动系统论文

毕业论文 论文题目：蒙迪欧致胜制动系统结构、原理与检修 系部：汽车工程学院 专业名称：汽车运用技术 班级：111011学号：28 姓名：朱小强 指导教师：蔡彭骑 完成时间：2014年5月16日

目录 一、蒙迪欧致胜制动系统结构与功用 (1) （一）蒙迪欧致胜制动系统概述 (1) （二）制动系统总体结构组成及各部件功用 (1) 二、制动系统工作原理 (7) 三、蒙迪欧致胜制动系统维护 (8) （一）制动系统拆装 (8) （二）制动系统检查 (13) 四、制动系统常见故障与排除 (15) （一）制动踏板行程过大或不稳 (15) （二）制动踏板过低或感觉松软 (15) （三）制动警告灯始终点亮 (16) （四）制动效能不良 (17) 五、典型案例分析 (18) 结束语 (20) 参考文献： (21)

蒙迪欧致胜制动系统结构、原理与检修 摘要：本文首先对蒙迪欧致胜制动系统总体及其组成和作用做一下阐述，然后对制动系统进行拆装和检查，主要是盘式制动系统，其次是常见制动系统故障检修及典型案例分析。最后是自己对这次论文的认知和感悟。 关键词：蒙迪欧致胜；制动系统；结构；检修 一、蒙迪欧致胜制动系统结构与功用 （一）蒙迪欧致胜制动系统概述 蒙迪欧致胜配备了双液压回路、对角布置的前／后盘式制动系统及ABS（制动防抱死系统）和EBD（电子制动力分配系统）。前轮采用通风盘式制动器，后轮采用盘式制动器。在蒙迪欧致胜豪华版运动型上还装配了EBA电子紧急制动辅助系统和ESP电子车身稳定系统。蒙迪欧致胜前轮采用通风盘式制动器如图1所示。 图1通风盘式制动器 （二）制动系统总体结构组成及各部件功用 1.盘式制动系统 ⑴盘式制动系统的功用（包含驻车制动系统） 盘式制动系统的功用是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚

制动系统发展历史与趋势

现代汽车制动系统的发展历史与趋势 从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。众多的汽车工程师在改进汽车制动性能的研究中倾注了大量的心血。目前关于汽车制动的研究主要集中在制动控制方面，包括制动控制的理论和方法，以及采用新的技术。 一.制动控制系统的历史 最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装臵向制动器施加作用力，这时的车辆的质量比较小，速度比较低，机械制动虽已满足车辆制动的需要，但随着汽车自质量的增加，助力装臵对机械制动器来说已显得十分必要。这时，开始出现真空助力装臵。1932年生产的质量为2860kg的凯迪拉克V16车四轮采用直径419.1mm的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装臵。林肯公司也于1932年推出V12轿车，该车采用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器。 随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。Duesenberg Eight车率先使用了轿车液压制动器。克

莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。通用和福特分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。到20世纪50年代，液压助力制动器才成为现实。 20世纪80年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统(ABS)的实用和推广。ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是机电一体化的高技术产品。它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。防抱装臵一般包括三部分：传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数，如车轮角速度、角加速度、车速等传送给控制装臵，控制装臵进行计算并与规定的数值进行比较后，给压力调节器发出指令。 1936年，博世公司申请一项电液控制的ABS装臵专利促进了防抱制动系统在汽车上的应用。1969年的福特使用了真空助力的ABS 制动器；1971年，克莱斯勒车采用了四轮电子控制的ABS装臵。这些早期的ABS装臵性能有限，可靠性不够理想，且成本高。 1979年，默〃本茨推出了一种性能可靠、带有独立液压助力器的全数字电子系统控制的ABS制动装臵。1985年美国开发出带有数字显示微处理器、复合主缸、液压制动助力器、电磁阀及执行器“一体化”的ABS防抱装臵。随着大规模集成电路和超大规模集成电路技

11大众汽车总线系统方案

11数据总线系统 学习目标 知识目标 （1）了解汽车总线系统的类型、作用、组成； （2）熟悉汽车总线系统的结构和工作原理； （3）掌握汽车总线系统的电路分析方法； （4）掌握典型车系总线系统故障分析方法。 能力目标 （1）熟悉维修手册的使用方法； （2）学会使用示波器对总线系统的检测方法； （3）学会典型车系总线系统故障检测与诊断方法。 11.1 概述 随着汽车技术的不断发展，人们对汽车各方面的性能要求越来越高，不仅在追求车辆动力性和操控性能的同时还对舒适性和安全性能也提出了更高的要求。 20世纪90年代以来，随着集成电路在汽车上的广泛应用，汽车上的电子控制系统越来越多，例如电子燃油喷射装置、防抱死制动装置(ABS)、安全气囊装置、电动门窗装置、主动悬架装置等。各种电子控制系统的导入和应用使汽车的各项功能更加完善，控制更加精确和灵活，智能化程度也不断提升。然而，功能的日益增加和完善使车载电子控制单元的数量以惊人的速度增加。 与此同时，各电子控制单元之间的数据交换也随之增加。传统的数据交换形式只是通过模块间专设的导线完成点对点的通信。数据量的增加必然导致车身线束的增加。庞大的车身线束不仅增加了制造成本，而且还占用空间，增加了整车重量。线束的增加还会使因线束老化而引起电气故障的可能性大大提高，降低了系统的可靠性。解决这个问题的关键就是利用计算机网络技术，将车载控制单元通过车载网络连接起来，实现数据信息的高效传输。如图11-1所示，采用了CAN 总线、LIN总线（单线总线）、MOST总线（光学总线）以及无线蓝牙总线后车载网络控制系统可以处理大量来自控制单元的信息和执行其各种功能以及不断增加的数据交换。 在现代汽车中，采用总线的意义已远远超出节省电线的围，它已成为车各零部件实施信息交互的标准接口。整车的总线网络成为整车的电器平台，也就是说只要有总线存在，就可以在这个总线平台上不断增加汽车的智能化零部件。总线技术促进了汽车智能化的发展。

汽车ABS工作原理

汽车ABS工作原理 王登伟原创 | 2009-11-9 22:54 | 投票 关键字： wdw 汽车ABS是由控制装置,电磁阀,传感器;总成线束;齿圈;BS警示灯等组成，在不同的ABS 系统中，制动压力调节装置的结构形式和工作原理往往不同，电子控制装置的内部结构和控制逻辑也可能ABS通常都由车轮转速传感器、制动压力调节装置、电子不尽相同。 在常见的ABS系统中，每个车轮上各安装一个转速传感器，将有关各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定，并形成相应的控制指令。制动压力调节装置主要由调压电磁阀组成，电动泵组成和储液器等组成一个独立的整体，通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连。制动压力调节装置受电子控制装置的控制，对各制动轮缸的制动压力进行调节。 ABS的工作过程可以分为常规制动，制动压力保持制动压力减小和制动压力增大等阶段。在常规制动阶段，ABS并不介入制动压力控制，调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态，各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态，电动泵也不通电运转，制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态，而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态，各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化，此时的制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。

在制动过程中，电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时，ABS就进入防抱制动压力调节过程。例如，电子控制装置判定右前轮趋于抱死时，电子控制装置就使控制右前轮刮动压力的进液电磁阀通电，使右前进液电磁阀转入关闭状态，制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸，此时，右前出液电磁阀仍末通电而处于关闭状态，右前制动轮缸中的制动液也不会流出，右前制动轮缸的刮动压力就保持一定，而其它末趋于抱死车轮的制动压力仍会随制动主缸输出压力的增大而增大；如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时，电子控制装置判定右前轮仍然趋于抱死，电子控制装置又使右前出液电磁阀也通电而转入开启状态，右前制动轮缸中的部分制动波就会经过处于开启状态的出液电磁阀流回储液器，使右前制动轮缸的制动压力迅速减小右前轮的抱死趋势将开始消除，随着右前制动轮缸制动压力的减小，右前轮会在汽车惯性力的作用下逐渐加速；当电子控制装置根据车轮转速传感器输入的信号判定右前轮的抱死趋势已经完全消除时，电子控制装置就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电，使进液电磁阀转入开启状态，使出液电磁阀转入关闭状态，同时也使电动泵通电运转，向制动轮缸泵输送制动液，由制动主缸输出的制动液经电磁阀进入右前制动轮缸， 使右前制动轮缸的制动压力迅速增大，右前轮又开抬减速转动。

汽车ABS制动防抱死系统毕业论文

目录 一、电控防抱死系统的发展及分类………………………………………………… 1 1、电控防抱死制动系统（ABS）的发展及应用现状…………………… 1 2、电控防抱死制动系统（ABS）的分类…………………………………… 3 二、电控防抱死制动系统（ABS）的基本组成与工作原理…………………… 6 1、ABS的基本组成………………………………………………………… 6 2、传感器 (6) 3、电子控制单元（ECU） (7) 4、执行器 (8) 5、ABS警示装置…………………………………………………………… 10 三、博世（BOSCH）ABS系统制动调节过程…………………………………… 10 1、常规制动（ABS不工作）时 (10) 2、ABS工作时……………………………………………………………… 10 四、电控防抱死制动系统（ABS）的检修 (11)

1、检修ABS的注意事项…………………………………………………… 11 2、ABS故障检修的一般步骤……………………………………………… 12 3、ABS主要部件的检修……………………………………………………… 12 五、典型故障案例分析 (13) 1、故障案例一：雷克萨斯RX300 多功能车ABS故障………………… 13 2、故障案例二：桑塔纳2000GSI 轿车ABS故障……………………… 14 3、故障案例三：别克君威轿车ABS故障……………………………… 15 六、结束语 (16) 七、参考文献 (17)

汽车ABS的结构与检修 摘要：本文介绍了防抱死制动系统(ABS)的发展及分类，解释了系统基本组成与其工作原理，并对博世ABS系统的控制过程作了详细的阐述，在此基础上总结了检修ABS的一些注意事项，最后选取了日常维修工作中比较典型的几个故障案例进行评述，希望能为广大维修人员提供点帮助。 关键词：防抱死制动系统；ABS；基本组成；工作原理；案例分析。 ABS（Anti-locked Braking System）防抱死制动系统，它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，以获得最好的制动效果。 一、电控防抱死系统的发展及分类 1、电控防抱死制动系统（ABS）的发展及应用现状 基于制动防抱理论的制动系统首先是应用于火车和飞机上。1936年，德国博世公司（BOSCH）申请一项电液控制的ABS装置专利，促进了ABS 技术在汽车上的应用。汽车上开始使用ABS始于1950年代中期福特汽车公司，1954年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的ABS装置，这种ABS装置控制部分采用机械式，结构复杂，功能相对单一，只有在特定车辆和工况下防抱死才有效，因此制动效果并不理想。机械结构复杂使ABS装置的可靠性差、控制精度低、价格偏高。ABS技术在汽车上的推广应用举步艰难。直到70年代后期，由于电子技术迅猛发展，为ABS技术在汽车上应用提供了可靠的技术支持。ABS控制部分采用了电子控制，其

汽车控制系统的CAN总线应用

汽车控制系统的CAN总线应用 摘要 现代汽车上安装和使用了越来越多的电子控制单元(ECU),大大提高了汽车的动力性、经济性、舒适性和操作的方便性,但随之增加的复杂电路使车线束增多、空间紧、布线复杂,导致车身重量明显增加,降低了车辆的可靠性,增加了维修难度。另外,各电控单元之间也需要传递大量的信息,有些信息是多个电控单元共享的,传统的点对点的接线和布线方式不能实现信息共享。由于现代汽车的电子控制器及仪表的数量越来越多,因此现代汽车一般采用CAN总线系统,将整个汽车控制系统联系起来统一管理,实现数据共享和相互之间协同工作。 把CAN总线技术应用于汽车的电气控制就可以解决这些问题,也是目前国外汽车制造商大力开发和正在使用的新技术。CAN已被广泛应用到各个自动化控制系统中,从高速的网络到低价位的多路接线都可以使用CAN.例如,在汽车电子、自动控制、智能大厦、电力系统和安防监控等领域,CAN都具有不可比拟的优越性。现代汽车的结构复杂,传感器遍布全车,其类型多种多样,这使得数据变得复杂,大小不尽相同,因此速率也不相同,另外车身系统也需要获得驱动系统的信息,以供维修人员或者驾驶者参考。因此有必要设计一个高效、可靠的网关与数据处理系统。 1.汽车CAN总线系统. CAN的全称是:Controller Area Network,即区域网络控制器。CAN总线中数据在串联总线上可以一个接一个地传送,所有参加CAN总线的分系统都可以通过其控制单元上的CAN总线接口进行数据的发送和接收。CAN总线是一个多路传输系统,当某一单元出现故障时不会影响其他单元的工作,汽车CAN总线

对不同数据的传输速率是不一样的,对发动机电控系统和ABS等实时控制用数据实施的是高速传输,速率为0.125M波特率～1M波特率;对车身调节系统(如空调)的数据实施的是低速传输,传输速率在10～125K波特率;其他如多媒体系统和诊断系统则为中速传输,速率在前两者之间,这样的区分提高了总线的传输效率。图1为某种客车的CAN总线系统结构图。 图1 一种客车的CAN总线系统结构 车身系统CAN总线的主要连接对象为:中控、门控制器及其他一些组件。车身系统的控制对象主要是4个门上的集控锁、车窗、行箱锁、后视镜及车顶灯。在具备遥控功能的情况下,还包括对遥控信号的接收处理和其他防盗系统的控制等等。现代汽车中所使用的电子通讯系统越来越多,如汽车自动诊断系统、自动巡航系统(ACC)和车载多媒体系统等。系统和汽车故障诊断系统之间均需要进行数据交换。 2.汽车车身整体控制系统设计. 整个系统主要由车仪表、照明及信号灯组、自动车窗电控节点组成。本系统网络中包含1个车仪表板、4组照明、信号灯组和4个车门,共9个节点。其中,

CAN总线在汽车车身控制中的应用

编号：11 《汽车总线与嵌入式系统》课程论文 CAN总线在汽车车身控制中的作用 班级：车辆工程1132 （及手机）：一青（） 学号：1131504328 任课教师：建祥（）

2016-11-2 CAN总线在汽车车身控制中的应用 摘要:阐述了CAN（Controller Area Network）总线协议及其技术特点。结合应用实例分析了CAN总线技术在汽车中的应用优势，并对系统的总体结构、数据传输方式以及控制过程进行了详细的描述，给出了节点电路的设计、协议的定义及软件实现方法，并用试验验证了其可行性。 一、引言 随着计算机技术、网络通信技术、集成电路技术的飞速发展，以全数字式现场总线为代表的现场控制仪表、设备大量应用，使得繁琐的现场连线被单一简洁的现场总线网络所代替，为工业现场控制用户带来了巨大好处。特别是上个世纪80年代以来，随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用，汽车上的电子控制单元越来越多，例如电子燃油喷射装置、防抱死制动装置（ABS）、安全气囊装置、电控门窗装置和主动悬架等等。在这种情况下，如果仍采用常规的布线方式，即电线一端与开关相接，另一端与用电设备相通，将导致车上电线数目的急剧增加，使得电线的质量占整车质量的4％左右，已远远不能满足汽车愈加复杂的控制系统要求。另外，电控系统的增加虽然提高了轿车的动力性、经济性和舒适性，但随之增加的复杂电路也降低了汽车的可靠性，增加了维修的难度。为此，改革汽车电气技术的呼声日益高涨。因此，一种新的概念——车用控制器局域网络CAN应运而生。 二、CAN总线技术介绍及发展现状

CAN是控制器局域网络（Controller Area Network）的简称，它是由德国Bosch公司及几个半导体生产商开发出来的，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达 1Mb/s.CAN 总线通信接口中集成了CAN 协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。它具有很高的网络安全性、通讯可靠性和实时性，而且简单实用，网络成本低。特别适用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境。CAN 总线技术在汽车总线邻域已经占有了一定的市场地位，国内外众多汽车制造商大多选择can总线技术作为它们汽车网络技术。 我国在CAN总线研究应用方面起步较晚，工程应用几乎是空白。特别是在汽车上的应用，可以说是从2002年国家863电动汽车重大专项立项以后，才有几个大的汽车研究和生产单位正式启动的，目前都处于研究的初级阶段，还没有拿出产品化的成果。由于这些研究刚刚还处于起步阶段，故目前的研究重点都集中在动力系统的CAN通讯上，还没有精力针对汽车车身的电子控制部件进行CAN总线的应用研究 一些专家认为，就像汽车电子技术在20世纪70年代引入集成电路、80年代引入微处理器一样，近10年现场总线CAN技术的引入也将是汽车电子技术发展的一个里程碑。 三、CAN总线的技术特点 CAN总线可有效支持分布式控制或实时控制。该总线的通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤，其主要特点如下： ?CAN总线为多主站总线，各节点可在任意时刻向网络上的其他节点发送信息，且不分主从； ?CAN总线采用独特的非破坏性总线仲裁技术，高优先级节点优先传送数据，故实时性好；

一文看懂汽车CAN总线技术原理

一文看懂汽车CAN总线技术原理 随着现代汽车技术的不断发展，CAN总线逐渐成为现代汽车上不可缺少的技术，并大大推动了汽车技术的高速发展。本文将对汽车CAN 总线技术的工作原理、特点及优点，CAN总线在汽车制造中的应用及发展趋势做了简单介绍，具体的跟随小编一起来了解一下。 CAN总线的由来由于现代汽车的技术水平大幅提高，要求能对更多的汽车运行参数进行控制，因而汽车控制器的数量在不断的上升，从开始的几个发展到几十个以至于上百个控制单元。控制单元数量的增加，使得它们互相之间的信息交换也越来越密集。为此德国BOSCH 公司（和inter 公司共同）开发了一种设计先进的解决方案-CAN 数据总线，提供一种特殊的局域网来为汽车的控制器之间进行数据交换。 CAN 是ControllerAreaNetwork 的缩写，称为控制单元的局域网，它是车用控制单元传输信息的一种传送形式。 CAN总线技术简介CAN总线又称作汽车总线，全称为“控制器局域网（Controller Area Network）”，意思是区域网络控制器，它将各个单一的控制单元以某种形式（多为星形）连接起来，形成一个完整的系统。在该系统中，各控制单元都以相同的规则进行数据传输交换和共享，称为数据传输协议。CAN总线最早是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的电控模块（ECU）之间的数据交换而开发的一种串行通讯协议。 在工程实际中CAN总线是对汽车中标准的串行数据传输系统的习惯叫法。随着车用电气设备越来越多，从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，使汽车电子系统形成一个复杂的大系统，并且都集中在驾驶室控制。另外，随着近年来智能运输系统（ITS）的发展，以3G（GPS、GIS和GSM）为代表的新型电子通讯产品的出现，它对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求。CAN 总线正是为满足这些要求而设计的。 CAN总线主要有四部分组成：导线、控制器、收发器和终端电阻。其中导线为由两根普通铜导线绞在一起的双绞线。控制器的作用是对收到和发送的信号进行翻译。收发器负责

制动系统案例分析

0201**"交通事故制动系技术状况 鉴定书 1.事故概况 2002年01月**日**时**分许，王**驾驶吉A·092**牌照解放牌柴油大货车沿长白公路由北向南行驶，行至合心收费站口将路边行人***撞伤致死。 2.委托鉴定事项 受长春市交通警察支队绿园交警大队事故科委托，确定吉A·092**牌照解放牌柴油大货车制动系技术状况。 3.鉴定依据 1）事故现场勘查笔录和事故现场勘测草图。 2）事故当事人王**问讯笔录。 3）事故汽车制动系检验结果。 4.汽车制动系技术状况 2002年01月23日15时至16时在事故处理人员等陪同下，检查了吉A·092**牌照解放牌柴油大货车制动系技术状况。检查过程及结果如下： 1) 该车为双管路气压制动系。 2) 汽车后制动管路在后桥三通接头处管接头从制动软管处脱落，脱落处无锈蚀，系新近脱落（见附图3）。 3) 使两个气压表指示值达到0.6Mpa时，在干燥柏油路面实施紧急制动，左右前轮均能抱死拖滑。汽车以约35km/h速度实施紧急制动，往返制动距离制动距离均为15m。 4) 使两个气压表指示值达到0.6Mpa时,将发动机熄火，制动系气压逐渐下降。下降速率如下表。 时间间隔，min 2 2.5 3.0 3.2 3.2 4.0 5.0 气压值，MPa 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 5) 空气压缩机至湿贮气筒之间连接钢制管路中间用橡胶软管通过铁线固定连接。该橡胶软管进气端严重漏气，手在附近明显感觉气流运动（见附图1）。该橡胶软管的出气端松动，可轻松从管制管路上拉出，据事故现场处理人员介绍，当时橡胶软管已从钢制管路上脱落（见附图2）。 6) 湿贮气筒通往两个干贮气筒的管路在车架连接处的管接头漏气，将手置于附近，气流感觉明显（附图4）。 7) 将两个干贮气筒气压提高到0.6Mpa后，将空气压缩机至湿贮气筒之间连接管路中间的橡胶软管拔下，湿贮气筒高压气体从管路逐渐泄出后仍继续泄气，

汽车两大机构和五大系统及工作原理汇总

1、对照实物总体介绍讲解发动机两大机构和发动机的工作原理； 总的来说，目前发动机由两大机构、五大系统组成 一、曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。 二、配气机构 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。进、排气门的开闭由凸轮轴控制。凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮或链条驱动。进、排气门和凸轮轴以及其他一些零件共同组成配气机构 三、燃料供给系 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去； 四、润滑系 润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 五、冷却系 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 六、点火系 在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火

系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。 火花塞有一个中心电极和一个侧电极，两电极之间是绝缘的。当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时，火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花，能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压；能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系。 七、起动系 理解这个并不难，要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转，发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系统。 发动机的基本工作原理 我们以单缸汽油发动机为例，讲解一下汽油机的工作原理。 气缸内装有活塞，活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。活塞在气缸内做往复运动，通过连杆推动曲轴转动。为了吸入新鲜气体和排出废气，设有进气门和排气门。 活塞顶离曲轴中心最远处，即活塞最高位置，称为上止点。活塞顶部离曲轴中心最近处，即活塞最低位置，称为下止点。上、下止点间的距离称为活塞行程，曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离称为曲轴半径。活塞每走一个行程相应于曲轴转角180°。对于气缸中心线通过曲轴中心线的发动机，活塞行程等于曲柄半径的两倍。 活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为发动机的工作容积或发动机排量，用符号VL 表示。 四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程，既进气行程、压缩行程、膨胀行程（作功行程）和排气行程。 进气行程 化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合，然后再吸入气缸。进气行程中，进气门打开，排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，从而气缸内的压力降低到大气压力以下，即在气缸内造成真空吸力。这样，可燃混

汽车CAN总线车身控制系统介绍

汽车CAN总线车身控制系统介绍 一、 CAN总线CAN总线简介 CAN总线是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1Mbps，距离可达10km。CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码，使网络内的节点个数在理论上不受限制。由于CAN 总线具有较强的纠错能力，支持差分收发，因而适合高干扰环境，并具有较远的传输距离。因此，CAN协议对于许多领域的分布式测控很有吸引力。 随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用，汽车上电子控制单元越来越多，汽车总线已经成为汽车电气的一个必然的趋势。使用汽车总线不但可以简化线束，更主要的是可以增加各种智能化的功能。如故障检测和语音报警等。 二、汽车上的CAN总线应用 目前汽车上的网络连接方式主要采用2条CAN，一条用于驱动系统的高速CAN，速率达到500kb/s；另一条用于车身系统的低速CAN，速率是100kb/s。 驱动系统CAN主要连接对象是发动机控制器（ECU）、ABS控制器、安全气囊控制器、组合仪表等等，它们的基本特征相同，都是控制与汽车行驶直接相关的系统。 车身系统CAN主要连接和控制的汽车内外部照明、灯光信号、雨刮电机等电器。 目前，驱动系统CAN和车身系统CAN这两条独立的总线之间设计有"网关"，以实现在各个CAN之间的资源共享，并将各个数据总线的信息反馈到仪表板上。驾车者只要看看仪表板，就可以知道各个电控装置是否正常工作了。 三、上海同济同捷科技股份有限公司汽车CAN总线车身控制系统 同捷公司的汽车CAN总线车身控制系统通过CAN总线来控制车身电器，如汽车外部照明、灯光信号、雨刮电机、洗涤电机、喇叭、启动电机、后除霜加热器、后备箱锁执行器，油箱盖锁执行器、车窗、后视镜等器件。 整套控制系统可以采用集中与分散相结合的控制方式。由一个主控模块、几个从控制模块以及语音中控模块组成。从控制模块的具体数量由控制量的多少决定。一般来说可以分成前控制模块、后控制模块、玻璃升降器控制模块、电动后视镜控制模块、电动天窗控制模块和电动座椅控制模块。 除前后盒主控模块外，其它几个模块自成系统并通过LIN总线与主控模块通讯以实现各种控制功能，例如语音中控模块可以通过LIN总线从主控模块读取各种故障信息以语音的方式向驾驶员报告，并将锁车设防信息送到主控模块供玻璃升降器和电动天窗读取，在锁车时实现玻璃的自动升降和天窗的自动关闭，还可以将电动后视镜和车窗的集控开关的信号通过LIN总线传递给各控制器以实现相应的控制。 各个模块的具体功率执行器件可以采用继电器或智能功率器件，采用智能功率器件可以减小控制盒体积，且具有过流，短路保护和断线反馈等功能。系统中融入故障检测和语音报警功能以及遥控、防盗功能，并提升了整车控制的智能化、人性化，简化整车线束、提高电气系统的可靠性。 基础框架：整个系统的基础框架由主控模块、车前模块、车后模块共3个部分组成。其控制了大部分车身电器，参见基础框架功能示意图。 四、上海同济同捷科技股份有限公司车身CAN总线系统的优势 （一）简化整车的供电系统,方便电气布线 由于改变了控制方式并使用了电子开关，取消了大部分继电器和熔断丝。整车线束减少20％～40％（发动机线基本保持不变，前围线减少20％～30％，底板线减少30％～40％）。

汽车空调制冷系统组成与工作原理教案-doc

复习旧课： 对上次课以提问的形式复习 1、影响蒸发的因素？ 2、影响液化的因素？ 新课引入： 主要以讲解方式 上一节我们讲了物质的基本状态参数，以及影响物质蒸发和液化的几个因素，这一节我们就来讲一下汽车空调中的常用制冷剂的种类特点以及制冷循环原理。 §1.1.4制冷剂 制冷剂是制冷循环当中传热的载体，通过状态变化吸收和放出热量，因此要求制冷剂在常温下很容易气化，加压后很容易液化，同时在状态变化时要尽可能多的吸收或放出热量（较大的气化或液化潜热）。同时制冷剂还应具备以下的性质： ·不易燃易爆； ·无毒； ·无腐蚀性； ·对环境无害。 制冷剂的英文名称为refrigerant，所以常用其头一个字母R来代表制冷剂，后面表示制冷剂名称，如R12、R22、R134a等。 过去常用的制冷剂是R12（又称为氟立昂）, 这种制冷剂各方面的性能都很好，但是有一个致命的缺点，就是对大气环境的破坏，它能够破坏大气中的臭氧层，使太阳的紫外线直接照射到地球，对植物和动物造成伤害。我国目前已停止生产用R12作为制冷剂的汽车空调系统。

R12的替代品目前汽车上广泛采用的是。R134a在大气压下的沸腾点为-26.9℃，在98kPa的压力下沸腾点为-10.6℃（图6-18）。如果在常温常压的情况下，将其释放，R134a便会立即吸收热量开始沸腾并转化为气体，对R134a加压后，它也很容易转化为液体。R134a的特性见图6-19。该曲线上方为气态，下方为液态，如果要使R134a从气态转变为液态，可以将低温度，也可以提高压力，反之亦然。 注意：R12和R134a两种制冷剂不可以互换使用。 §1.1.5 冷冻润滑油 在空调制冷系统中有相对运动的部件，需要对其润滑。由于制冷系统中的工作条件比较特殊，所以需要专门的润滑油——冷冻润滑油。冷冻润滑油除了起到润滑作用以外，还可以起到冷却、密封和降低机械噪音的作用。在制冷系统中的润滑油还有一个特殊的要求，就是要与制冷剂相容，并且随着制冷剂一起循环。因此在冷冻润滑油的选用上，一定要注意正确选用冷冻润滑油的型号，切不可乱用，否则将造成严重后果。 §1.2汽车空调暖风系统 作用：供暖、除霜、调节温湿度 汽车空调暖风系统是一种将空气送入加热器(又称为热交换器)，同时吸入某种热源的热量，以提高空气温度的装置。按使用热源的不同可分为发动机冷却液采暖系统、发动机废气采暖系统和独立热源式采暖系统。 1、发动机冷却液采暖系统采暖时，将送入加热器中的车外或车内空气，与升温后的发动机冷却液进行热交换，由电动鼓风机将升温的空气经出风口送入车内。冷却液通过热水阀流入加热器，散热后的冷却液再流回水泵参与循环。热水阀对通过加热器的水流量进行调节，而加热器则将冷却液的热量传给空气。鼓风机多为离心式叶片鼓风机，具有高、中、低三挡转速，可以调节换气强度，一般与空调制冷系统送风共用。这种采暖系统没有独立的

认识大众车系CAN数据总线系统

一、填空题 1.由于汽车不同控制器对CAN总线的性能要求不同，大众汽车的CAN总线系统设定为_________、_________、 _________、__________和__________五个局域网。 2.大众汽车的CAN网络中，各个控制单元之间的连接采用_________的拓扑结构，这样当控制单元损坏或通往 某控制单元的导线断路时，不会影响其它控制单元进行信息交流。（较难） 3.在驱动系统CAN总线的信号波形中，在显性状态时，CAN-H线和CAN-L线的电压分别约为________V和 ________V，在隐性状态时，这两条线的电压均为________V，这个电压也称为________。 4.CAN-H信号和CAN-L信号经过__________处理后，可最大限度地消除了干扰的影响。 5.在舒适系统CAN总线中，只有关闭点火开关且满足下列条件的情况下才能进入睡眠模式：_____________、 _______________、_______________、_____________（较难） 6.舒适系统由一个_________和至少两个_________单元组成。 7.中央控制单元的功能包括_________、_________、_________、_________和__________。 8.诊断总线用于_________和相应_________ 之间的信息交换，它被用来代替原来的K线或者L线的功能。 9.差动信号放大器用于处理来自_________和_________的信号，还负责将转换后的信号送至控制单元的 _________。（较难） 10.一个信号要从一个总线区域进入到另一个总线区域，必须把它的________和_________进行改变，使其能够 让另一个系统接收。 11.最初数据总线的两个末端有两个终端电阻，而大众车系使用的是________，即发动机控制单元内的________ 和其他控制单元内的________。 12.诊断总线通过________转接到相应的________上，然后再连接相应的控制器进行数据交换。 二、判断题 1.VAG1551、VAG1552、VAS5051和VAS5052都可以诊断虚拟K线。（） 2.在点火开关关闭的情况下，为了降低耗电，连接在CAN数据总线上的控制单元被置于睡眠模式。（） 3.舒适系统中的故障逻辑电路会通知控制单元现在收发器是工作在正常模式下还是单线模式下（） 4.舒适系统可以单线运行，无终端电阻，有分散的电阻，位于系统内的各个控制单元内，且具有不同的电阻（）（较难） 5.网关除了具有交换各种总线信息的功能外，还可以改变信息的优先级。（） 6.为了便于测量，驱动系统CAN总线的长度不应超过10m。（） 7.CAN总线系统里面还存在LIN系统，其传输速率为20kbit/s，整个CAN总线系统最大可承载1000 kbit/s （） 8.驱动CAN总线系统和舒适CAN总线系统中的CAN-H和CAN-L之间都不通过电阻相连，而是彼此独立作为电 压源来工作。（） 9.LIN数据总线是CAN数据总线的子网，它只有一根数据线，一个主控制单元最少可以连接16个子控制单元。 （） 10.当两条CAN总线CAN-H和CAN-L其中一条线断路时，整个驱动系统将无法进行工作。（） 三、选择题 1. 下列对驱动系统CAN的叙述不正确的是 ................................... （） A. 由15号线激活 B. 采用双线式数据总线 C. 可以工作在单线工作模式 D. 传输速率为500kbit/s 2. 当错误计数累计超过____时，控制器不再允许发送信息；当累计超过___时，控制器自动与总线脱离。（） A. 127 255 B. 128 256 C. 126 127 D. 255 127 3. 如果电压降到以下，哪些不属于车载网络系统控制单元采取的措施的是（）。 A.提高发动机怠速转速 B.接通后窗加热装置 C.关闭座椅加热装置 D.降低空调压缩机功率 4. 在舒适系统CAN总线中，下列哪些动作不能识别到唤醒命令（）。 A. 打开点火开关 B.激活闪烁报警装置 C. 车门、后备箱盖、车前盖和点火钥匙的状态发生变化

汽车各部件工作原理(图解)

汽车各部位工作原理（图示） 差速器具有三种功能： 使发动机动力指向车轮 相当于车辆上的最终传动减速器，在变速器撞击车轮之前最后一次降低其旋转速度 在以不同的速度旋转期间向车轮传输动力（这是将它称为差速器的原因） 本文将介绍汽车需要差速器的原因，以及差速器的作用和缺点。我们还将介绍几种防滑差速器，也称为限滑差速器。为什么需要差速器？车轮旋转的速度是不同的，尤其是转弯时。在以下动画中可以看到转弯时每个车轮行驶不同的距离，并且内侧车轮比外侧车轮行驶的距离短。由于速度等于行驶的路程除以通过这段路程所花费的时间，因此行进路程较短的车轮行驶的速度就较低。同时请注意，前轮与后轮的行驶距离也不同。对于汽车上的非驱动轮（后轮驱动汽车的前轮或前轮驱动汽车的后轮），这并不是问题。因为在前轮和后轮之间没有连接，所以它们独立旋转。但是驱动轮被连接到一起，以便单个发动机和变速器可以同时使两个车轮转动。如果汽车没有差速器，车轮必须锁止在一起，以便以相同的速度旋转。这样汽车将不便于转弯——为了使汽车能够转弯，一个轮胎必须滑动。对于现代轮胎和混凝土路面，轮胎需要很大的动力才会滑动。此动力必须由轴从一个车轮传输到另一个车轮，这会在轴组

件上形成很大的压力。什么是差速器？差速器是将发动机扭矩按两个方向分开的设备，可允许每次输出的扭矩以不同的速度旋转。 现在在所有汽车或卡车上都配备差速器，一些全轮驱动车辆上（全时四轮驱动）也配备差速器。这些全轮驱动车辆的每组驱动轮之间都需要一个差速器，并且在前轮和后轮之间也需要一个，因为在转弯时前轮行驶的距离与后轮不同。

分时四轮驱动系统在前轮和后轮之间没有差速器，相反，他们被锁止在一起，以便前轮和后轮以相同的平均速度转弯。这就是当四轮驱动系统啮合时这些车辆在混凝土路面上很难转弯的原因。以不同的速度旋转我们将介绍最简单的差速器——开式差速器。首先，我们需要了解一些术语：下面的图像标示的是开式差速器的组件。

汽车总线系统通信协议分析与比较

河南机电高等专科学校 《汽车单片机与局域网技术》 大作业 专业班级：汽电112 姓名：史帅峰 学号：111606240 成绩： 指导老师：袁霞 2013年4月16日 汽车总线系统通信协议分析与比较 摘要：本文主要针对汽车总线系统通讯协议，探讨汽车总线通讯协议的种类、发展趋势以及技术特点。在对诸多组织和汽车制造商研发的各类汽车总线进行比较和探讨的基础上，对其现状进行了分析；并综合汽车工业的特点对这两大类汽车总线协议的发展前景作了分析。关键词：汽车总线技术通讯协议车载网络 引言：汽车电子技术是汽车技术和电子技术结合发展的产物。从20世纪60年代开始，随着电子技术的飞速发展，汽车的电子化已经成为公认的汽车技术发展方向。在汽车的发展过程中，为了提高汽车的性能而增加汽车电器，电器的增加导致线缆的增加，而线束的增加又使整车质量增加、布线更加复杂、可维护性变差，从而又影响了汽车经济性能的提高。因此，一种新的技术就被研发出来，那就是汽车总线技术。总线技术在汽车中的成功应用，标志着汽车电子逐步迈向网络化。 一、车载网络的发展历程 20世纪80年代初，各大汽车公司开始研制使用汽车内部信息交互的通信方式。博世公司与英特尔公司推出的CAN总线具有突出的可靠性、实时性和灵活性，因而得到了业界的广泛认同，并在1993年正式成为国际标准和行业标准。TTCAN对CAN协议进行了扩展，提供时间触发机制以提高通讯实时性。TTCAN的研究始于2000年，现已成为CAN标准的第4部分ISO11898-4，该标准目前处于CD(委员会草案)阶段。 1994年美国汽车工业协会提出了1850通信协议规范。从1998年开始，由宝马、奥迪等七家公司和IC公司共同开发能满足车身电子要求的低成本串行总线技术，该技术在2000年2月2日完成开发，它就是LIN。 FlexRay联盟推进了FlexRay的标准化，使之成为新一代汽车内部网络通信协议。FlexRay车载网络标准已经成为同类产品的基准，将在未来很多年内，引导整个汽车电子产品控制结构的发展方向。FlexRay是继CAN和LIN之后的最新研发成果。 车载网络的分类及其网络协议 从20世纪80年代以来不断有新的网络产生，为了方便研究和应用，美国汽车工业协会（SAE）的车辆委员会将汽车数据传输网络划分为A、B、C三类。 A类网络 A类网络是面向传感器/执行器控制的低速网络，数据传输速度通常小于10kb/s，主要用于后视镜调整、电动车窗、灯光照明等控制。 A类网络大都采用通用异步收发器（UART，Universal Asynchronous Receiver/Trsmitter）标准，使用起来既简单又经济。但随着技术水平的发展，将会逐步被其他标准所代替。 A类网络目前首选的标准是LIN总线，是一种基于UART数据格式、主从结构的单线12V总线通信系统，主要用于智能传感器和执行器的串行通信。