汽車網絡及其檢測方法-以科魯茲為例＊

李小慶

（武漢交通職業學院，湖北 武漢 430065）

前言

汽車的網絡對于汽車來講，相當于神經系統。如果汽車網絡出了問題，汽車就會“發瘋”。汽車的“神經系統”可能由雙絞線、同軸電纜或光纖等組成，將車內發動機控制模塊、車身控制模塊、底盤控制模塊等聯結起來，使若干的傳感器、執行機構和控制模塊共用一個公共的數據通道，通過某種通訊協議，在網絡控制器的管理下共享傳輸通道和數據。[1]控制模塊并聯在網絡上，既可以向網絡上發送其它模塊需要的信息，也可以從網絡上接受自身需要的信息，信息的優先級別由網絡控制器控制。通過這種信息傳遞方式，可以大大的減少傳感器的數目和線束長度，卻大大增加傳輸的速度，這種網絡形象的稱之為 CAN-BUS(Controller Area Network-Bus)，即控制局域網總線[2]。本文主要以上海通用汽車 2013款科魯茲為例，介紹汽車的網絡系統。

1 科魯茲汽車網絡的分類

1.1 高速GMLAN

科魯茲的高速GMLAN總線通常包括主GMLAN高速總線和底盤擴展GMLAN高速總線，底盤擴展總線主要用來減少主高速總線上的信息擁擠。高速總線和底盤擴展總線以一樣的方式運行，都可以連接故障診斷儀進行診斷。高速GMLAN 采用雙線傳輸結構（CAN High和CAN Lower），它的傳輸速度較快，一般用于車輛動力系統或底盤系統的數據傳輸。高速 GMLAN的兩根電線都是0.35平方毫米橫截面銅芯電線，相互扭結成雙絞線，雙絞線可以防止對車輛內的其他設備產生電磁干擾，同時也可消除因為電壓在高速 GMLAN上快速變換而產生的磁場干擾。高速GMLAN的終端帶有兩個120歐的電阻，其目的是為了減少網絡通信過程中，高速GMLAN上產生的信號噪聲，網線結構圖如圖1所示。

圖1 高速GMLAN示意圖

高速 GMLAN是差動總線，高速 GMLAN串行數據總線(CAN High)和高速 GMLAN串行數據(CAN Lower)閑置時電壓約為2.5伏，網絡工作通訊時，高速 GMLAN串行數據總線(CAN High)的電壓將升高 1伏至 3.5伏，而高速 GMLAN串行數據總線(CAN Lower)的電壓將降低1伏至1.5伏，其波形如圖2所示。

圖2 科魯茲高速GMLAN波形

1.2 低速 GMLAN 簡介

低速GMLAN使用單線網絡進行通訊，其傳輸速度是33.33千字節/秒。低速網絡主要使用在車輛的一些舒適和娛樂等系統上，如空調系統、收音機音響系統、安全氣囊系統、座椅記憶加熱系統等。低速GMLAN通過診斷接口DLC上的1#端子和故障診斷儀通訊。低速 GMLAN上的模塊并聯在低速網路總線上，這些模塊主要有空調模塊、收音機模塊、安全氣囊模塊、車身控制模塊、儀表模塊、座椅記憶/加熱模塊、遙控接收器模塊、車輛通訊接口模塊等。車身控制模塊既在高速GMLAN網絡上，又連接在低速GMLAN網路上，是車輛通訊網絡的網關或轉換器。

1.3 LIN網絡介紹

LIN(Local Interconnect Network)是一種低成本的汽車通訊協議標準。LIN網絡采用單線結構，傳輸速度較低。LIN網絡遵循MASTER-SLAVE(主-從)協議，即一個LIN網絡中只能有一個主控模塊，可以存在多個從模塊，主模塊管理并診斷所有從模塊。LIN網絡結構簡單，價格便宜，用于車輛內部的信息傳遞，多用于電動天窗、車窗和電動座椅的控制，應用廣泛。

1.4 MOST網絡

SGM車輛上的專用高速多媒體數據網絡應用的是 MOST（Media Oriented System Transport）網絡，MSOT總線采用雙絞線，環形接線方式。收音機模塊是 MOST網絡的主控裝置，負責喚醒網絡上其他模塊，并管理及診斷 MOST網絡。

MOST網絡是目前SGM車輛通訊網絡中傳輸速度最快的網絡，可以達到 50M/s，通過該網絡可以給車載娛樂系統提供高質量的數據信號。

2 OBD數據診斷接頭（DLC）

對科魯茲汽車網絡進行診斷，主要利用OBD數據診斷鏈接頭（DLC）針腳定義，該接口位于駕駛員油門踏板上方，其針腳定義如圖3。

圖3 OBD數據診斷鏈接頭（DLC）針腳示意圖

所示具體端子號如表1所示。

表1 OBD數據診斷鏈接頭（DLC）針腳定義

3 網絡診斷方法

3.1 高速GMLAN線路檢測

高速GMLAN的檢測方法如表2所示，如果測得的電阻或者電壓不正確，線路可能存在短路、斷路。如果有短路或者斷路就需要做進一步檢查。

表2 高速GMLAN檢測方法

3.2 低速GMLAN線路檢測

低速GMLAN的檢測如表3所示，如果測得的電阻或者電壓不正確，線路可能存在短路、斷路。

表3 低速GMLAN線路檢測方法

4 結論

隨著汽車技術的發展，汽車網絡故障已經是維修中的重難點。汽車網絡分類和故障檢測方法在維修過程中有著非常重要的作用。