汽车网络及其检测方法-以科鲁兹为例＊

2018-12-28李小庆

汽车实用技术 2018年23期

李小庆

（武汉交通职业学院，湖北武汉 430065）

前言

汽车的网络对于汽车来讲，相当于神经系统。如果汽车网络出了问题，汽车就会“发疯”。汽车的“神经系统”可能由双绞线、同轴电缆或光纤等组成，将车内发动机控制模块、车身控制模块、底盘控制模块等联结起来，使若干的传感器、执行机构和控制模块共用一个公共的数据通道，通过某种通讯协议，在网络控制器的管理下共享传输通道和数据。[1]控制模块并联在网络上，既可以向网络上发送其它模块需要的信息，也可以从网络上接受自身需要的信息，信息的优先级别由网络控制器控制。通过这种信息传递方式，可以大大的减少传感器的数目和线束长度，却大大增加传输的速度，这种网络形象的称之为 CAN-BUS(Controller Area Network-Bus)，即控制局域网总线[2]。本文主要以上海通用汽车 2013款科鲁兹为例，介绍汽车的网络系统。

1 科鲁兹汽车网络的分类

1.1 高速GMLAN

科鲁兹的高速GMLAN总线通常包括主GMLAN高速总线和底盘扩展GMLAN高速总线，底盘扩展总线主要用来减少主高速总线上的信息拥挤。高速总线和底盘扩展总线以一样的方式运行，都可以连接故障诊断仪进行诊断。高速GMLAN 采用双线传输结构（CAN High和CAN Lower），它的传输速度较快，一般用于车辆动力系统或底盘系统的数据传输。高速 GMLAN的两根电线都是0.35平方毫米横截面铜芯电线，相互扭结成双绞线，双绞线可以防止对车辆内的其他设备产生电磁干扰，同时也可消除因为电压在高速 GMLAN上快速变换而产生的磁场干扰。高速GMLAN的终端带有两个120欧的电阻，其目的是为了减少网络通信过程中，高速GMLAN上产生的信号噪声，网线结构图如图1所示。

图1 高速GMLAN示意图

高速 GMLAN是差动总线，高速 GMLAN串行数据总线(CAN High)和高速 GMLAN串行数据(CAN Lower)闲置时电压约为2.5伏，网络工作通讯时，高速 GMLAN串行数据总线(CAN High)的电压将升高 1伏至 3.5伏，而高速 GMLAN串行数据总线(CAN Lower)的电压将降低1伏至1.5伏，其波形如图2所示。

图2 科鲁兹高速GMLAN波形

1.2 低速 GMLAN 简介

低速GMLAN使用单线网络进行通讯，其传输速度是33.33千字节/秒。低速网络主要使用在车辆的一些舒适和娱乐等系统上，如空调系统、收音机音响系统、安全气囊系统、座椅记忆加热系统等。低速GMLAN通过诊断接口DLC上的1#端子和故障诊断仪通讯。低速 GMLAN上的模块并联在低速网路总线上，这些模块主要有空调模块、收音机模块、安全气囊模块、车身控制模块、仪表模块、座椅记忆/加热模块、遥控接收器模块、车辆通讯接口模块等。车身控制模块既在高速GMLAN网络上，又连接在低速GMLAN网路上，是车辆通讯网络的网关或转换器。

1.3 LIN网络介绍

LIN(Local Interconnect Network)是一种低成本的汽车通讯协议标准。LIN网络采用单线结构，传输速度较低。LIN网络遵循MASTER-SLAVE(主-从)协议，即一个LIN网络中只能有一个主控模块，可以存在多个从模块，主模块管理并诊断所有从模块。LIN网络结构简单，价格便宜，用于车辆内部的信息传递，多用于电动天窗、车窗和电动座椅的控制，应用广泛。