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第三节
2013款雷克萨斯ES350电器网路系统技术剖析

一、多路通信系统

2013款雷克萨斯ES350多路通信系统使用4种通信协议(CAN、LIN、AVC-LAN和MOST),以获得流线型线束配置。

控制器区域网络(CAN):根据通信速度,CAN可分为两类。高速CAN(HS-CAN)用于传动系统、底盘和车身电气系统,而中速CAN(MS-CAN)用于车身电气系统。HS-CAN部分是指CAN V总线、分总线2和分总线13。网络网关ECU用于在总线间传输数据。MS-CAN部分是指CAN分总线1。主车身ECU(多路网络车身ECU)用于在总线间传输数据。

局域互联网(LIN):LIN用于局域网,在该网络中系统具有分别用于各车身电气系统的LIN总线。

音频/视频通信局域网(AVC-LAN):AVC-LAN仅用于音频和视频系统部件之间的通信。

媒体定向系统传输(MOST):MOST仅用于音频和视频系统部件之间的通信。

由于传动系统、底盘和车身电气系统中引入了CAN通信系统,因此实现了流线型线束配置。

由于这些多路通信系统不兼容,因此CAN、LIN、AVC-LAN和MOST网络之间无法直接通信。

CAN、LIN、AVC-LAN和MOST为独立的网络,因此,某些ECU用做网关传送数据,允许CAN和LIN网络间进行通信。

采用了可定制的车身电气系统,从而可使用Global Tech Stream(GTS)设定ECU的某些控制功能。

一般来说,多路通信是指采用由位和帧组成的串行通信数据,以在不同ECU间交换信息,从而减少车辆的配线数量。位是用于表示信息量的基本通信单位。用二进制数“0"或“1"表示一位。CAN通信采用差分电压驱动表示二进制数“0"或“1"。“差分电压驱动"可减少电干扰的影响(图1-35)。

CAN、LIN、AVC-LAN和MOST间的差别(表1-1):CAN、LIN、AVC-LAN和MOST间的协议(用于建立数据通信的规则)互不相同。若网络中的ECU使用不同的数据结构,如通信速度、通信线束或信号,则将无法相互理解。因此,必须在它们之间建立协议(规则)。与LIN和AVC-LAN相比,CAN的特点是高速数据传输。因此,与其他协议相比,CAN能以更快的速度传输更多数据。此特点可使数据准确地向传动系统和底盘控制系统传输。这些系统要求在短时间内传输大量数据。MOST用于实时传输控制信息、音频、视频和数据。

图1-35 多路通信概念图

表1-1 传输数据

CAN和AVC-LAN通信采用双绞线。LIN通信采用一根车用乙烯(AV)线束。

双绞线:此通信线束为双绞线。通过对两条线路施加不同的电压驱动通信,来发送单个信号。该系统称为“差分电压驱动",可降低噪声。

AV单线:这是一种轻质单线通信线束,由外表包有绝缘层的单芯线组成。将电压施加到这根线上以驱动通信,该系统称为“单线电压驱动"。

屏蔽双绞线:此通信线束为屏蔽双绞线。通过对两条线路施加不同的电压驱动通信,来发送单个信号。该系统称为“差分电压驱动",可降低噪声。

系统控制如图1-36所示。

二、LIN通信系统

局域网(LIN)由各相关车身电气系统的总线组成,用于ECU或开关之间的通信。

通过具备网关功能并且也连接在CAN上的LIN ECU,可将LIN传输的信号发送至CAN。但是,刮水器系统未连接在CAN上。

图1-36 多路通信网络系统系统图

①—带8扬声器音响系统的车型 ②—带HDD导航系统的车型

图1-36 多路通信网络系统系统图(续)

③—带盲区监视系统的车型 ④—带车道偏离警报系统的车型 ⑤—带动态雷达巡航控制系统的车型 ⑥—带倒档联动功能的车型 ⑦—带座椅位置存储系统的车型 ⑧—带电动行李箱盖系统的车型

图1-36 多路通信网络系统系统图(续)

⑨—带3区控制的车型

图1-36 多路通信网络系统系统图(续)

LIN用于电动车窗控制系统、滑动天窗系统、智能上车和起动系统、空调系统和刮水器系统(带雨量感应功能的车型)。

若LIN通信总线出现故障,则与CAN通信总线连接的ECU会将诊断故障码(DTC)存储在存储器中。

将GTS连接到DLC3后可读取5位数DTC。

控制系统如图1-37所示。

图1-37 LIN通信系统系统图

图1-37 LIN通信系统系统图(续)

①—带8扬声器音响系统的车型 ②—带3区控制的车型 ③—带雨量感应功能的车型

零件位置如图1-38所示。

图1-38 零件位置图

A—带雨量感应功能的车型 B—带滑动天窗系统的车型

1—雨量传感器 2—滑动天窗ECU(滑动天窗主动齿轮分总成) 3—电动车窗升降器电动机总成(前排乘客) 4—电动车窗升降器电动机总成(驾驶人) 5—电动车窗升降器电动机总成(右后) 6—电动车窗升降器电动机总成(左后)

图1-38 零件位置图(续)

A—(带8扬声器音响系统的车型) B—(带雨量感应功能的车型)

7—多路网络主开关总成 8—主车身ECU(多路网络车身ECU) 9—转向锁止ECU(转向锁止执行器总成) 10—辅助仪表总成 11—识别码盒(停机系统代码ECU) 12—认证ECU(智能钥匙ECU总成) 13—风窗玻璃刮水器继电器总成

三、CAN通信系统

控制器区域网络(CAN)采用了两种不同的CAN总线:CAN V总线、分总线2和分总线13是工作速度为500kbit/s的HS-CAN总线。CAN分总线是工作速度为250kbit/s的MS-CAN总线。

各CAN总线有两个终端电阻器,这是准确判断通信所必需的。

各总线的终端电阻器位于如下所示的位置:

高速(HS-CAN):CAN V总线(ECM、组合仪表总成),CAN分总线2(网络网关ECU、CAN 4号接线插接器),CAN分总线13(行驶辅助ECU总成、车道识别摄像机传感器总成、毫米波雷达传感器总成)。

中速(MS-CAN):CAN分总线1(主车身ECU(多路网络车身ECU)、CAN1号接线插接器。

网络网关ECU具有网关功能,并用于在CAN V总线和CAN分总线2之间传输数据。

主车身ECU(多路网络车身ECU)具有网关功能,并用于在CAN V总线和CAN分总线1之间传输数据。

行驶辅助ECU总成具有网关功能,并用于在CAN分总线2和CAN分总线13之间传输数据。

若CAN通信总线出现故障,则与CAN通信总线连接的ECU会将诊断故障码(DTC)存储在存储器中。

将GTS连接到DLC3后可读取5位数DTC。

DLC3配备有位于V总线上的CAN-H和CAN-L端子,从而能够进行CAN诊断。通过测量这些端子之间的电阻值可以确定V总线主线是否断路或短路。

控制系统如图1-39所示。

图1-39 CAN通信系统系统图

①—带HDD导航系统的车型 ②—带盲区监视系统的车型 ③—带车道偏离警报系统的车型 ④—带电动行李箱盖系统的车型 ⑤—带倒档联动功能的车型 ⑥—带座椅位置存储系统的车型 ⑦—带盲区监视系统的车型 ⑧—带动态雷达巡航控制系统的车型 ⑨—带盲区监视系统的车型 ⑩—带车道偏离警报系统的车型

图1-39 CAN通信系统系统图(续)

⑪—带车道偏离警报系统的车型

零件位置如图1-40~图1-44所示。

图1-40 CAN V总线零件位置

A—带盲区监视系统的车型 B—带车道偏离警报系统的车型

1—防滑控制ECU 2—ECM 3—主车身ECU(多路网络车身ECU) 4—动力转向ECU总成 5—组合仪表总成 6—转向传感器 7—空气囊传感器总成 8—间隙警告ECU总成 9—空调放大器总成 10—认证ECU(智能钥匙ECU总成) 11—网络网关ECU 12—DLC3 13—多媒体模块接收器总成

图1-41 CAN分总线1零件位置

A—带电动行李箱盖系统的车型 B—带座椅位置存储系统的车型 C—带倒档联动功能的车型

1—行李箱闭合器电动机总成 2—左侧车外后视镜控制ECU总成 3—CAN 1号接线插接器 4—右侧车外后视镜控制ECU总成 5—主车身ECU(多路网络车身ECU) 6—多路网络倾斜和伸缩ECU 7—左侧位置控制ECU和开关总成 8—右侧位置控制ECU和开关总成

图1-42 CAN分总线2(带碰撞预测安全系统的车型)零件位置

A—带动态雷达巡航控制系统的车型 B—带盲区监视系统的车型

1—座椅安全带控制ECU 2—行驶辅助ECU总成 3—网络网关ECU 4—CAN 4号接线插接器 5—左侧盲区监视传感器

图1-43 CAN分总线2(不带碰撞预测安全系统的车型)零件位置

A—带车道偏离警报系统的车型 B—带盲区监视系统的车型

1—车道识别摄像机传感器总成 2—CAN 4号接线插接器 3—左侧盲区监视传感器 4—网络网关ECU

图1-44 CAN分总线13(带碰撞预测安全系统的车型)零件位置

A—带车道偏离警报系统的车型

1—行驶辅助ECU总成 2—毫米波雷达传感器总成 3—车道识别摄像机传感器总成 eK/RYr83NM4f+JhR4Iwtfij+HIRVOB5KTlcjcQq/hXIPcM/M5x2znGOsSY9lC6Fu

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