2016年款五門版路虎極光車載數據總線傳輸信息解析

馬福萍

（杭州技師學院，浙江 杭州 311500）

2016年款五門版路虎極光車載數據總線傳輸信息解析

馬福萍

（杭州技師學院，浙江 杭州 311500）

數據總線傳輸系統具有成本低、布線簡化、控制單元之間信息共享、傳感器數目相應減少、提高汽車運行可靠性的優點。2016年款五門版路虎極光（Ranger Rover Evoque/L538）的數據總線使用了3種網絡系統：CAN網絡系統、LIN系統、MOST系統。CAN網絡系統又分為高速CAN動力傳動系統、高速CAN底盤系統、中速CAN車身系統、中速CAN舒適便利系統。本文根據電路圖繪制出數據總線結構圖、各個CAN網絡系統圖、MOST系統框架圖、LIN系統框架圖，并對這些網絡數據總線傳輸信息進行解析。

1 數據總線結構圖

圖1為2016年款五門版路虎極光數據總線概圖。通過該圖可清晰辨別出網關、中央接線盒、診斷接口、動力系統、舒適系統、車身系統、底盤系統、LIN系統、BCM車身控制模塊之間的連接關系。

圖1 2016年款五門版路虎極光數據總線概圖

2 CAN網絡數據總線系統

CAN網絡數據總線系統是高速廣播網，CAN網絡中的所有控制模塊都可以傳送信息。CAN網絡系統的傳輸介質是雙絞線，一根是CAN_H（CAN高） 線，一根是CAN_L（CAN低）線，網絡中的所有信息都由這2條數據線傳輸。這2根傳輸線的電壓差就是CAN網絡上傳輸的信息。本文介紹的這輛車使用了4個CAN 網絡系統，中速車身、舒適系統和高速底盤、動力傳動系統，這4個CAN網絡系統利用網關進行信息轉換。

2.1 高速CAN動力傳動系統

高速CAN動力傳動系統信息傳輸速度為520 kB/s，圖2為該系統框圖。在CAN網絡中的所有控制模塊都是利用網絡中傳輸的各種信息來控制執行器等工作的。噴油量信息是由發動機控制模塊發送的，車輪轉速是由防抱死制動模塊發送的，這些信息是很多其他控制模塊都需要的。發送信息的控制模塊采用廣播式向總線發送，若在同一時間有多個控制單元向總線發送信息，總線會發生數據沖突，CAN網絡協議利用標識符進行數據優先權仲裁，如表1所示，噴油量信號具有最高優先級，因為這個信號直接關系到發動機的性能。噴油量信號由發動機控制模塊發送，其他控制單元都可以接收到該信號，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控制換擋，自適應速度控制模塊可以利用噴油量等信息來改變速度。

圖2 高速CAN動力傳動系統

表1 高速CAN動力傳動系統信息

2.2 高速CAN底盤系統

高速CAN底盤系統信息傳輸速度為500 kB/s。高速CAN底盤系統如圖3所示，信號傳遞表見表2。例如，駐車信號由駐車輔助控制模塊發送到CAN網絡中，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接受該信息，例如集成制動控制模塊可以利用駐車信息進行車輛制動。

圖3 高速CAN底盤系統

表2 高速CAN底盤系統信息

2.3 中速CAN車身系統

中速CAN車身系統信息傳輸速度為125 kB/s。圖4為中速CAN車身系統。表3為該系統信息傳送表，例如駕駛員開關狀態信息由駕駛員車門模塊發送，乘客車門模塊可以利用該信息控制乘客車窗。

圖4 中速CAN車身系統

表3 中速CAN車身系統信息

優先權 信號類型 乘客車門乘客座椅記憶無鑰匙車輛駕駛員車門 提升門1 鑰匙遙控信息 接受 發送 接受 接受2駕駛員開關狀態信息接受 發送

2.4 中速CAN舒適便利系統

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

圖5 中速CAN舒適便利系統

表4 中速CAN舒適系統信息

3 MOST總線系統

媒體導向系統運送（MOST）環使用光纜在信息和娛樂系統中傳輸數據和音響信號。在環上排列光纜時，環上的每條光纜都具有“向內MOST”和“向外MOST”連接。MOST環是同步網絡。時序主控部件提供時鐘，環上所有其他部件的運行與該時鐘同步。汽車上使用的MOST系統經常采用環形布局，最多可以有64個節點。2016年款五門版路虎極光連接有7個節點，汽車接通電源，網絡中所有節點就全部激活。MOST系統是一點對多點的數據流系統，觸摸屏是主節點，其他節點是從節點。主節點是系統狀態的管理中心和注冊中心，主節點還可以羅列出網絡中的所有功能和這些功能塊所屬的每個設備的地址。如圖6所示。

圖6 MOST總線系統

4 LIN總線系統

LIN 總線是一種使用主從組件的低速廣播網。主組件通過單線向從組件傳送消息，用來識別將作出響應的從組件。該消息含標題（從標識符）和空數據字段。已識別的從組件將相關信息填入數據字段，并通過同一根單線將消息返回主組件。幾種LIN總線系統如圖7所示。如圖7a所示，車身模塊就是一個主組件，雨水光線傳感器就是一個從組件，車身模塊單線向雨水光線傳感器發送請求信息，該信息含從組件（雨水光線傳感器）的標識符和空數據字段，從組件（雨水光線傳感器）將相關信息填入數據字段，并通過同一根LIN線將信息反饋給主組件（車身模塊）。

5 小結

本文清晰描繪2016年款五門版路虎極光網關、中央接線盒、診斷接口、動力系統、舒適系統、車身系統、底盤系統、LIN系統之間的連接關系，并羅列高速CAN動力傳動系統、高速CAN底盤系統、中速CAN車身系統、中速CAN舒適便利系統、MOST系統、LIN系統中傳輸的主要信息。根據這幾個車載網絡協議說明信息的傳輸機制。本文描繪出的該車的網絡框圖具有直觀性，主要信息的傳輸機制有利于更好地理解車載網絡協議，可供學習車載網絡使用。

圖7 LIN總線系統

［1］ 宋炯，楊維和.車載網絡系統原理與檢修［M］.昆明：云南人民出版社，2012.

［2］ Andreas Grzemba.MOST汽車多媒體網絡［M］.秦貴和，黃永平，等，譯.北京：北京理工大學出版社，2010.

［3］ 吳海東.汽車車載網絡技術與檢修［M］. 北京：北京理工大學出版社，2010.

［4］ 吳文琳，吳麗霞.汽車車載網絡系統原理與維修精華［M］.北京：機械工業出版社，2008.

（編輯 楊 景）

U463.6

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1003-8639（2017）04-0042-03