can总线不加末端电阻_汽修必备知识----「汽车总线系统基础」
时间：2022-08-03 12:30:00
为什么需要总线系统？
如今，从小型车辆到高级车辆都使用了大量的电子设备。
可以预见，未来几年电子元件的数量将显著增加。立法机构和客户都要求这种改进。立法机构专注于减少废气排放和燃料消耗。客户希望不断提高驾驶舒适性和安全性。
能够满足这些要求的控制单元很久以前就被使用过。例如，数字发动机电子系统和安全气囊系统采用控制单元。
由此实现的复杂功能必须要求控制单元之间的数据交换。通常，数据通过信号线传输。然而，由于控制单元的功能越来越复杂，这种数据传输只能以更高的成本实现。
各控制单元最初的独立处理过程通过各种总线系统相互连接。也就是说，所有的处理过程都被分配，处理过程在整个车载网络系统中完成，并使这些过程共同发挥作用。
从而增加了车载网络内的数据交换。此外，通过这种交换方式还能执行很多新功能。例如，其结果是带来了更高的行驶安全性和行驶舒适性。
以前使用的车载网络无法满足这些要求。
以往车辆网络的局限性；
? 布线成本增加
? 生产成本增加
? 提高车内空间要求
? 组件结构难以控制
? 整个系统可靠性下降。
总线系统的优点；
? 提高整个系统的可靠性
? 降低布线成本
? 减少各种电缆的数量
? 减小电缆束横截面
? 灵活布线
? 传感器感器
? 可传输复杂数据
? 变更系统时更灵活
? 可以随时扩展数据范围
? 为客户实现新功能
? 有效诊断
? 降低硬件成本。
数字信号和电路模拟传输
模拟显示数据(= 信息)是指物理常量的直接变化，与数据成比例。
模拟信号的特点是可以使用 0% 到 100% 之间的任意值。所以这个信号是无极的。
例如：指针测量仪、水银温度计、指针时钟。
【1】最大【U】电压【T】时间
例如，在听音乐时，耳朵会接收到模拟信号（声波的连续变化）。电气设备（音响系统、收音机、电话等）以同样的方式通过不断变化的电压表示声音。
然而，当电信号从某个设备传输到另一个设备时，接收装置收到的信息与发射装置发送的信息不完全相同。这是由以下干扰因素引起的：
? 电缆长度
? 电缆线性电阻
? 无线电波
? 移动无线电信号
数字传输
数字表示是以数字形式表示不断变化的常数。特别是在计算机中，所有数据都以0和1的序列（二进制）表示。因此，数字是模拟的对立形式。
例如：数字万用表、数字时钟CD、DVD。
【U】电压【T】时间
二进制信号和信号电平
“Bi这个词来自希腊语，表示2。因此，二进制信号只能识别两种状态：0 和 1，或高或低。
例如：
? 灯亮起 – 灯没亮
? 继电器已断开 – 继电器已接通
? 供电 – 未供电。
每个符号、图片甚至声音都由特定顺序的二进制字符组成，如 10010110。
这些二进制编码计算机或控制单元可以处理信息或将信息发送给其他控制单元。
高2低【U】 电压【T】时间
为明确区分车辆应用中的两种电平状态，明确规定了各状态的对应范围：
? 高电平为 6 V 至 12 V
? 低电平为 0 V 至 2 V。
2 V 至 6 V 之间的范围是识别故障的所谓禁止范围。
介绍常见总线
总线系统原则上分为两组：
- 主总线系统
- 子总线系统。
主总线系统负责跨系统的数据交换。子总线系统负责系统中的数据交换。这些系统用于交换特定系统中相对较少的数据。
主总线系统包括以下总线：
主线系统 数据传输率 总线结构D总线 10.5115 kBit/s 线性，单线CAN 100 kBit/s 线性，双线KCAN 100 kBit/s 线性，双线FCAN 500 kBit/s 线性，双线PTCAN 500 kBit/s 线性，双线byteflight 1 0 MBit/s 星形，光缆MOST 22.5 MBit/s 环形，光缆子总线系统包括以下总线；
子总线系统 数据传输率K 总线协议 9.6 kBit/s 线性，单线BSD 9.6 kBit/s 线性，单线DWA 总线 9.6 kBit/s 线性，单线LIN总线 9.619.2 kBit/s 线性，单线
总线视图
在大多数情况下，车辆总线系统（主总线系统和子总线系统）通过总体概述表示。每个总线系统都有一种颜色（与车辆中电缆的颜色相同）。此外，还应考虑总线的数量（单线、双线）。以下将详细介绍每个总线系统；
K-CAN 表示车身控制器区域网络。Robert Bosch GmbH 将 CAN 开发用于车辆的总线系统。
K-CAN 负责传输车身范围内的信息。
K-CAN 100 kBit/s 传输速率传输数据。
CAN 系列的另一条总线是 F-CAN。F-CAN 表示底盘控制器区域网络。总线的结构和功能以及 K-CAN 完全一样。但是 F-CAN 仅用于传输底盘组件的相关数据。
例如，动态稳定控制系统。
CAN 总线的优点是：
? 数据传输速度高于传统布线方式
。提高了电磁兼容性(EMV)
? 提高了应急运行特性。
100 kbit/s。
K-CAN 基于线性拓扑。即符合总线结构。总线结构网络上的每个终端设备（节点和控制单元）都通过共同的导线连接。
K-CAN是多主控总线。连接到总线的每个控制单元都可以发送信息。
这些控制单元通过事件控制进行通信。当总线未占用时，需要发送数据的控制单元发送其信息。当总线占用时，发送具有最高优先级的信息。
所有控制单收地址，所有控制单元都会收到发送的信息。这样，其他接收站就可以在运行过程中添加到系统中。无需更改软件或硬件。
使用双线导线的优点是，即使出现故障，也可以使用另一条导线。
优点：
? 易于安装
? 易于扩展
? 导线较短
? 具有通过导线应急运行的特点。
终端电阻
从电气角度来看，一根载流导线始终具有欧姆电阻、感应电阻和电容电阻。从点“A”向点“B”传输数据时，这些电阻的总电阻值会对数据传输产生影响。传输频率越高，有感电阻和电容电阻产生的影响就越大。这种情况可能导致在传输导线末端接收到一个无法识别的信号。因此要通过终端电阻对导线进行“适配”，以便保持原有信号。
感应电阻通过导线的线圈效应等情况产生。电容电阻通过平行于车身布线等情况产生。
在一个总线系统上使用不同的终端电阻。
这些电阻通常由下列参数决定：
• 总线系统的数据传输频率
• 传输路径上的电感或电容负荷
• 进行数据传输的电缆长度。
导线越长，导线的电感部分就越大。
控控制单元分为始终安装的基础控制单元(例如E90 的组合仪表)和其余控制单元。通过电阻值进行划分。终端电阻用于确保总线系统内准确的信号流程。这些终端电阻位于总线系统的控制单元内 K-CAN 上的终端电阻值：基础控制单元 820 Ω 其余控制单元 12 000 Ω
为了防止损坏的总线使用者持续干扰总线上的数据通信，CAN 协议中包含了监控控制单元的信息。
超过规定的错误率时，就会限制相关控制单元的运行自由甚至断开该单元与网络的连接。
出现下列情况时，K-CAN 作为单线总线运行：
• 一个 CAN 数据导线(芯线)断路
• 一个 CAN 数据导线(芯线)对地短路
• 一个 CAN 数据导线(芯线)对供电电压 UB+ 短路
PT-CAN 表示动力传动系控制器区域网络。Robert Bosch GmbH 将 CAN 开发为应用于车辆的总线系统。
PT-CAN 的传输速度为 500 kbit/s，是 BMW 车辆上最快的 CAN 总线。该总线将所有属于传动装置的控制单元和模块连接在一起。所有总线使用者都以并联方式连接。
这种 CAN 总线的特点是使用了三根导线，而不是两根导线。
第三根导线用作唤醒导线，与 CAN 总线的原有功能无关。
PT-CAN 上的终端电阻位于组合仪表、电动机械式驻车制动器控制单元内。通过波形测量：PT-CAN H(2.5-3.5V变化)、PT-CAN L(1.5-2.5V变化)，万用表测量平均电压值(H：2.6-2.7V、L：2.3-2.4V)。测量终端电阻前应先将电瓶断开30S以上，万用表并联在PT-CAN线路中，测量的阻值为60Ω左右。
PT-CAN 2 对于发动机管理系统而言是PT-CAN 的冗余系统，也用于向燃油泵控制系统传输信号。PT-CAN2 上的终端电阻位于数字式发动机电子系统、电动燃油泵控制单元内。终端电阻和总线波形的测量值参考PT-CAN。
K-CAN 2 用于车身控制器区域网络数据传输率较高的控制单元之间的通信。K-CAN 2 也通过中央网关模块与其它总线系统相连。K-CAN2 通过总线来唤醒，无需附加唤醒导线。K-CAN2 上的终端电阻位于中央网关模块、接线盒电子装置控制单元内。终端电阻和总线波形的测量值参考PT-CAN。
MOST 是一种专门针对车辆使用而开发的、服务于多媒体应用的通信技术。
MOST 表示多媒体传输系统。MOST 总线利用光脉冲传输数据。
MOST 技术满足两个重要要求：
1. MOST 总线能够传输控制、音频和导航系统数据。
2. MOST 技术提供了一种控制数据多样性和数据复杂性的逻辑框架模型。
MOST 的优点：
• 可达到较高的数据传输率
• 可在不相互干扰的前提下，并行同步提供信息和娱乐服务
• 具有良好的电磁兼容性。
MOST总线
MOST 采用环形光缆结构。可以传输各种数据(控制单元、音频和图像数据)并提供各种数据服务(SMS、TMC 等)。MOST 总线采用环形结构，通过光脉冲传输数据。只能单方向传输数据。光缆用作传输媒介。
MOST光缆
【1】纤维内芯【2】包皮【3】 衬垫保护层
诊断访问接口
D-CAN(诊断 CAN)替代了以前的诊断接口，D-CAN 的终端电阻位于中央网关模块和OBD2 插头(导线束侧)内。车辆内的 OBD-II 存取接口保持不变。线脚布置：16 = 总线端 30，5 = 总线端 31，14 + 6 = 诊断通信接口，3+11+12+13 = 以太网编程接口，8 = 以太网启用。
FlexRay 以跨系统方式实现行驶动态管理系统和发动机管理系统的联网，目标是在电气与机械电子组件之间实现可靠、实时、高效的数据传输，以确保现在和将来车内创新功能的联网。除较高带宽外，FlexRay 还支持实时数据传输且能以容错方式进行配置，即个别组件失灵后余下的通信系统仍能可靠地继续运行。与大多数总线系统一样，为了避免在导线上反射，FlexRay 上的数据导线两端也使用了终端电阻(作为总线终端)。这些终端电阻的阻值由数据传输速度和导线长度决定。终端电阻位于各控制单元内。如果一个总线驱动器上仅连接一个控制单元则总线驱动器和控制单元的接口各有一个终端电阻。中央网关模块的这种连接方式称为“终止节点终端”。通过测量(无电流，因为在动态模式下，电气影响可能会引起波涌阻抗提高，从而出现数据传输问题)FlexRay 总线确定导线或终端电阻时，必须使用车辆电路图。如果控制单元上的接口不是物理终止节点，则称为 FlexRay 传输和继续传输导线。在这种情况下，每个总线路径端部的两个组件必须以终端电阻终止。受这种终端形式的电阻 / 电容器电路所限，无法通过测量技术在控制单元插头上对其进行检查。
LIN 是一个单线系统形式的子总线，其供电电压和信号传输电压与蓄电池电压相同。由于数据传输率较低，因此无需使用总线终端电阻 LIN 是数字信号，测量的信号电压有效值具有高电位和低电位，通过万用表测量无法判断信号的变化有效性，需通过波形测量。
BSD 位串行数据接口用于能量管理系统，当前蓄电池温度直接通过蓄电池负极上的智能型蓄电池传感器(IBS)进行测量并通过 LIN 总线传输至发动机管理系统(DME/DDE)，DME 内部高级电源管理系统根据获得的蓄电池温度设置充电电压规定值，然后通过位串行数据接口(BSD)将相关信息发送至发电机，让发电机根据蓄电池温度进行电压调节。BSD 接口中断时，高级电源管理系统执行应急运行功能。此时发电机电压恒定设置为 14.3 V。在发动机管理系统的故障代码存储器中输入“BSD 通信”代码
