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BMW 总线系统详解

发布时间:2019-09-15 浏览次数:

  车辆中的电子控制单元通过一个网络相互连接。中央网关模块在这个系统网络中起重要作用。中央网关模块负责将信息从一个

  系统传递至另一个总线系统。发动机控制和底盘调节系统通过PT-CAN(或PT-CAN2)和FlexRay总线系统与ZOM连接。常用车辆电气系统的控制单元通过K-CAN和K-CAN2连接。对于信息和通信技术范围内的大部分控制单元来说在MOST用作信息载体使用。车辆诊断通过D-CAN连接通过访问以太网进行车辆的编程/设码。总网络由保障各个控制单元之间通信的不同的总线系统构成。

  K-CAN用于部件的低数据传输率通信,K-CAN通过中央网关模块也可与其他总线系统连接。一些K-CAN中的控制单元使用一根LIN总线作为子总线,K-CAN的数据传输率为100kBit/s,并采用双绞线结构(两根绞合的导线),K-CAN可在故障情况下作为单线用于控制单元的高数据传输率通信,K-CAN2通过中央网关模块也可与其他总线系统连接。一根LIN总线作为子总线内的所有控制单元上,K-CAN2的数据传输率为500kBit/s,并采用双绞线、传动系CAN (PT-CAN)

  PT-CAN将发动机控制与变速器控制以及安全和驾驶者辅助系统范围内的系统相连接,通过连接至各个系统的分支线构成线型结构,PT-CAN的数据传输率为500kBit/s,并采用双绞线结构,动力传动系CAN2 (PT-CAN2) PT-CAN2是发动机控制范围内的PT-CAN的一个冗余,也用于将信号传送至燃油泵控制,PT-CAN2的数据传输率为500kBit/s,结构是双导线配以辅助唤醒导线。

  以太网是一种供应商中立的、通过电缆连接的网络技术,使用TCP/IP ( Transm

  6、FlexRay每个通道最大数据传输率高达10MBit/s、 FlexRay明显快于今天在车辆中在车身和驱动机构/底盘范围内使用的数据总线,中央网关模块建立不同的总线系统和FlexRay之间的连接,根据车辆的装备状态在ZGM中有一个或两个各带有四个总线驱动器的星形藕合器,总线驱动器将控制单元的数据通过通信控制器传输至中央网关模块(ZGM),受到限定的数据传输确保每条信息实时传输给定时控制的部件,实时表示在规定的时间内进行传送。

  MOST是一种用于多媒体应用的数据总线技术,MOST总线使用光脉冲用于数据传输,其结构为环形结构,环形结构中的数据传输只沿一个方向进行,只有中央网关模块才能实现MOST总线和其他总线系统之间的数据交换,车辆信息电脑用作主控制单元,其余总线系统的网关是中央网关模块、

  a、总线其实本不多,因为:所有的CAN总线都源自最初的CAN总线PT-CAN和KCAN。

  系统中的许多CAN总线(子总线)是根据这些系统命名的,因此产生了许多总线名称,车身总线也与此类似:

  b、这些总线是为不同的数据传输率而开发的。_数据传输率很高的总线:Byteflight (

  _中等数据传输率的总线:两个CAN总线PT-CAN和K-CAN和类似的总线;

  CAN(控制器区域网络)是一个总线年代由Robert Bosch GmbH(与高校合作)开发的,目标是驱动机构和底盘范围内的控制单元的联网。为了控制单元能够相互通信,必须规定一个总线标准,此总线标准规定,在控制单元之间以何种方式发送哪些信息,一个CAN信息的组成部分有:SOF、CRC、ID、DEL、ACK、KBT、EOF、IFS。

  CAN目前是BMW最常用的总线标准,CAN是一种双线总线,在每部车辆中都有多个具有不同数据传输率的CAN总线,具有不同数据传输率的CAN总线通过网关(即数据接口)相互连接。

  “高速”和“低速”表示CAN总线的数据传输率。BMW有2种不同的CAN总线kBit/s:K-CAN

  b、“K-CAN低”或“PT-CAN低”:较低电压值信号的导线条导线上更可靠、更抗干扰,且支持电磁相容性。

  如图显示K-CAN中数据传输的两种电平,K-CAN是一种降低速度的PT-CAN:数据传输率比PT-CAN上低。提示:K-CAN在出现故障时可作为单线总线继续工作,如果在K-CAN中一条导线失效,则数据仍能通过第2条数据导线传递。因此K-CAN有很高的故障安全性。

  “子总线”是从属的总线。子总线通常存在于CAN总线上,以便无须通过CAN总线传输过多的数据。如果多个控制单元或部件属于一个系统,则为该系统加一个专用总线分支。接在其他数据总线的数据接口上的控制单元常被称为“主控单元”,子总线上的控制单元是“副控制单元”,主控单元和副控制单元之间发送的数据量只加在子总线上,上级总线保持空闲。

  子总线有多个名称:“本地CAN”,“专用CAN”。这些名称已经表明这是一个子总线。MOST总线上也有“主控元”和“副控制单元”:一个上级控制单元就是主控单元。主控单元控制所有功能,“副控制单元”只执行功能,在诊断时BMW诊断系统也起“主控单元”的作用。诊断期间车辆中的所有控制单元都是“副控制单元”。这些控制单元向BMW诊断系统发送数据。在诊断期间BMW诊断系统是”主控单元”。

  车身总线和外围设备总线是BMW自己开发的专用总线标准,外围设备总线是基本模块和活动天窗范围内的车身总线。因为车身总线),所以开发了外围设备总线、为什么存在“日规仪表总线”?

  在日本规格的E65, E66上,、JNAV和TEL不能与MOST总线相匹配(由于技术方面的原因),这.两个控制单元连接在日规仪表总线上,并通过FBI与MOST总线相连(FBI:柔性总线、为什么仪表总线和车身总线也可能是子总线?

  原则上每一种总线都可变为另一种总线的子总线,前提是,子总线通过一个网关(数据接口)连接到上级总线个例子:

  _车身总线上是一个从CAS至TAGE的子总线:车身总线是一个从DWA至SINE的子总线

  在插图中用带点的线段描述子总线,仪表总线、车身总线和F-CAN也可能是子总线,子总线在现行插图中用带点的线、什么是MOST总线上的同步或异步信道?

  10、Byteflight (BMW安全总线系统)的“同步和异步”有何含义?

  Byteflight (BMW安全总线系统)将同步和异步数据传输相组合,因此能够确保随时传输重要的安全数据量:

  Byteflight (BMW安全总线系统)上这种同步和异步数据传输组合的优点:.

  所有控制单元定期地发送数据,而不会使Byteflight (BMW安全总线系统)过载(过载是同步数据传输可能存在的缺点),紧急信息始终可用较高的优先权发送。

  PT-CAN需要一条唤醒导线,没有唤醒导线则PT-CAN不能工作,唤醒导线唤醒)已部分集成到PT-CAN的扁平导线芯扁平导线上唤醒导线在局部也单独敷设,不在PT-CAN的扁平导线中,在本Si技术(SBT)中的系统一览上,唤醒导线作为直线标于PT一CAN的两条导线之间:PT-CAN高和PT一CAN低。

  12、为什么在一些车型系列上PT-CAN有唤醒导线,而在其他车型系列上没有?

  带车载网络2000的车辆通常有一根用于PT-CAN上的控制单元的唤醒导线,在这些车辆上,总线一接通,CAS(便捷进入及启动系统)就通过一个唤醒信号唤醒PT-CAN上的其他控制单元,以前的车型系列具有不带唤醒导线的PT-CAN,因为:在以前的车型系列(例如E85)上,每个控制单元都有一个总线的专用输入端,因此总线一接通,每个控制单元都被通过总线的输入端”唤醒”,所以不需要一根专用唤醒导线、终端电阻有什么用途?

  为了防止信息反射,总线需要使用终端电阻。如果没有终端电阻,则信息和信号会在数据总线上反射乙终端电阻损坏的后果是,总线上的数据传输有故障。终端电阻设计成与相应的数据总线匹配:PT-CAN需要的终端电阻就与F-CAN不一样。根据装备情况,在不同控制单元中有终端电阻。

  a、K-Line是诊断导线的正式国际有效名称,带车载网络2000的车辆有一个中央网关和1根诊断导线系)。在网关上,诊断导线连接在诊断插座的线脚Pin?上,诊断导线把所有控制单元与BMW诊断系统连接(通过中央网关),为车载网络2000开发了一个新的诊断记录:BMW Fast Protocol-Fast Accessfor Service and Testing,该诊断记录被以115MBit的数据传输率发送至所有控制单元,OBD记录触发所有与排气相关的控制单元,所有对遵守废气排放标准有影响的控制单元都与排气相关,网关根据OBD记录识别扫描工具,当某个扫描工具连接在诊断插座上时,网关将OBD记录发送到PT-CAN上,仅与排气相关的控制单元应答。

  b、TxD1和TxD2是用于诊断不带中央网关(数据接口)的车型系列的数据线是用于驱动系(英语“Powertrain”)的所有与排气无关的控制单元的诊断导线是用于驱动系的所有与排气相关的控制单元的诊断导线向测

  所有其他控制单元将通过网关控制单元(例如KOMBI)诊断。这两根TO导线的技术背景是:通过诊断插座只读取与排气相关的控制单元,因此排除了其他控制单元可能发生的故障。在BMW诊断系统的诊断插座中已将这两根导线跨接,因此,BMW诊断系统能够同时读取和分析这两根TxD导线、“BSD”:串行数据接口有何含义?

  BSD表示“串行数据接口”,因为各个位不是并行,而是串行发送和接收,相应的发动机控制单元通过串行数据接口与下列部件通信(视车型系列、发动机和装备而定):

  串行数据接口按如下方式支持发电机电压调节:在每次发动机启动时,发动机控制单元都通过BSD查询发电机。发电机向发动机控制单元发送有关型号、功率和制造商的数据。

  在带BSD的车辆上,发电机不直接与充电指示灯连接,发电机只向发动机控制单元发送数据,充电指示灯通过发动机控制单元接通。信道:发电机*BSD->

  DME或DDE一中央网关(SGM或ZGM) KOMBI。

  仅与发动机N52配合,发动机N52有一个电动冷却液泵(不再由多楔三角皮带以机械方式驱动),此电动冷却液泵由发动机控制单元(通过BSD)按需调节。

  机油状态传感器探测发动机机油的质量、油位和温度(英语“Quality, Level; Tempera-Ture”),这些数据BSD发送至发动机控制单元,发动机控制单元分析这些数据。

  D-CAN (CAN上的诊断)在全世界代替以前的诊断接口,转换的背景是美国的一项新的法律规定,按照该规定,自2008年款起的所有车辆都必须装备D-CAN。 D-CAN的数据传输率为 500kBit/s,采用2线结构,因为诊断收发器没有D-CAN接口,所以进行诊断时需要一个光学编程系统(OPS)或一个光学检测和编程系统(OPPS)以及1根新的适配导线(导线带绿色标记和“CANincluded”说明)。

  的大数据量,必须要用S-CAN,否则这个数据量会超过现有总线系统的空闲传输容量。

  FlexRay是一个新的通信系统,并且满足车辆中目前和未来的创新功能未来联网的高要求。对车辆中用于控制单元联网的通信系统的技术要求不断增长,并且人们认识到必须为基础设施系统寻找一个开放的标准化解决方案,是开发FlexRay的真正原因。为共同开发FlexRay成立了一个FlexRay联合组织,在此期间全世界几乎所有著名

  商和来自通信技术行业的系统专家参与其中。FlexRay在车辆的电气和机械电子组件之间提供实时和非常高效的数据传输,数据传输率高达10MBit/s, FlexRay明显快于今天在车辆中在车身和驱动机构/底盘范围内使用的数据总线。

  b、时间上确定的、可输写的功能方式(决定论方式);_有保证的信息实时传输(比较CAN:无实时能力)

  _控制单元同步在一个空间上分散的控制系统中,能够同时采用不同控制单元的标准值刘伯温

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