全车电器实验台(can-bus)

《车载网络系统》课程教学大纲课程代码：0806515005课程名称：车载网络系统英文名称：Vehicle Network System总学时：32 讲课学时：28 实验学时：4学分：2适用专业：车辆工程专业先修课程：大学计算机基础、单片机原理及应用、汽车电子电气一、课程性质、目的和任务本课程是车辆工程（车辆电子电气方向）的专业课程。

其目的是使学生掌握车载网络系统的主流协议标准的内容、分类，车载网络的基本结构特点，车载网络技术在汽车电子控制系统中的应用。

通过课程学习，要求学生了解车载网络系统的概况与发展、车载网络系统主流协议标准；掌握车载网络系统的分类，基本结构特点、应用方案；掌握车载CAN总线网络系统的测试、设计与应用；培养学生分析问题与解决问题的能力，培养学生一定的动手能力，为进一步学习专业知识以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。

二、教学基本要求本课程以车载网络系统为研究对象，以主流车载网络标准的内容及其应用为教学重点。

学完本课程应达到以下基本要求：(1) 了解计算机网络与通信技术、现场总线技术的基础知识。

(2) 了解车载网络系统的概况、车载网络系统的分类，基本结构特点。

(3) 熟悉车载网络系统主流协议标准（CAN LIN FlexRay、Byteflight、TTP/C、TTCAN MOST等）的主要内容。

(4) 掌握车载网络系统的应用方案并能结合所学知识进行实例分析。

(5) 掌握车载CAN总线网络系统的信号、数据测试方法。

(6) 掌握车载CAN总线网络系统的软硬件设计与应用。

三、教学内容及要求1．绪论了解计算机网络与通信技术、现场总线技术的基础知识；了解车载网络系统的概况；掌握车载网络系统的分类，基本结构特点。

2. 车载网络系统主流协议标准掌握车载控制器局域网CAN总线的分层模型，数据链路层与物理层技术规范要点与网络构建；了解车载局部连接网络LIN的主要内容；了解基于时间触发的车载网络协议标准FlexRay、Byteflight、TTP/C、TTCAN的主要内容；了解车载多媒体网络MOST的主要内容。

什么是CAN-BUS？CAN-BUS即CAN总线技术，全称为“控制器局域网总线技术（Controller Area Network-BUS）”。

Can-Bus总线技术最早被用于飞机、坦克等武器电子系统的通讯联络上。

将这种技术用于民用汽车最早起源于欧洲，在汽车上这种总线网络用于车上各种传感器数据的传递。

CAN-BUS的工作原理大家知道当今车辆的电控系统是越来越多，例如电子燃油喷射装置、ABS装置、安全气囊装置、电动门窗、主动悬架等等。

同时遍布于车身的各种传感器实时的监测车辆的状态信息，并将此信息发送至相对应的控制单元内。

『车身上各种控制单元的分布图』通过上图我们可以看到车身上的各种控制单元，车越高级，车身上的控制单元也就越多，每个控制单元都可看做一台独立的电脑，它可以接受信息，同时能对各种信息进行处理、分析，然后发出一个指令。

比如发动机控制单元会接受来自进气压力传感器、发动机温度传感器、油门踏板位置传感器、发动机转速传感器等等的信息，在经过分析和处理后会发送相应的指令来控制喷油嘴的喷油量、点火提前角等等，其它控制单元的工作原理也都类似。

在这里可以给大家做一个比喻，车上的各种控制单元就好比一家公司各个部门的经理，每个部门的经理接受来自自己部门员工的工作汇报，经过分析作出决策，并命令该部门的员工去执行。

『控制单元』车身上的这些控制单元并不是独立工作的，它们作为一个整体，需要信息的共享，那么这就存在一个信息传递的问题。

比如发动机控制单元内的发动机转速与油门踏板位置这两个信号也需要传递给自动变速器的控制单元，然后自动变速器控制单元会据此来发出升档和降档的操作指令，那么两个控制单元之间又是如何进行通信的呢？『每项信息都通过各自独立的数据线进行交换』目前在车辆上应用的信息传递形式有两种。

第一种是每项信息都通过各自独立的数据线进行交换。

比如两个控制单元间有5种信息需要传递，那么则需要5根独立的数据线。

也就是说信息的种类越多，数据线的数量和控制单元的针脚数也会相应增加。

整车电器功能测试试验室及台架环境搭建作者：孔艳来源：《时代汽车》2019年第07期摘要：整车电器电子功能测试是整车开发必不可少的重要环节，每个整车项目开发过程中都需要对整车所有电器电子功能需求进行测试，验证实际产品是否满足设计要求，暴露设计过程中存在的问题，此处介绍电器电子功能测试实验室及测试台架的搭建。

关键词：电器电子功能测试;试验室;台架环境随着人们生活上水平提高，人们对于汽车安全及舒适性要求越来越高，导致实车电器电子相关配置越来越多，从而设计需求大大增多，设计复杂度也大大提升，故而整车电器功能测试对于整车开发质量的重要性尤为明显。

电器电子功能测试方式可分为实车测试及台架测试。

其中台架测试贯穿于整车开发的各个阶段，是电器电子功能测试必要的测试手段，一个功能齐全的电器电子功能测试试验室及设计合理的测试台架环境能大大提升测试的台架测试质量及测试的效率。

1 整车电器电子功能测试概述整车电器功能测试是对整车所有电器功能设计需求进行验证的过程。

整车电器功能分为诸多模块，主要包括：主动安全系统，总线与通讯系统，信息娱乐系统，车身舒适系统，底盘安全系统，动力传动系统。

整车电器功能测试也主要针对以上几大块的设计需求进行。

2 电器功能测试台架试验室搭建电器功能测试试验室是搭建电器功能测试台架及进行电器功能台架测试的场地，为了满足正常的台架测试需求，试验室需要进行合理的搭建，保证台架测试的所有基本需求：放置台架，收纳测试样件，收纳测试工具，人员办公，会议召开，供电，照明，通风，安全，保密等。

如图1所示，整个台架试验室可划分为几大区：会议及技术交流区，台架测试区，零件及设备收纳区，日常办公区。

其中，会议及技术交流区包括会议室和临时办公区，会议室用于日常会议;临时办公区，供技术支持人员临时办公及交流沟通使用。

所有测试台架放置在台架测试区，可根据主机厂的平台划分，设置不同的开发平台的台架区域，方便管理。

每个台架测试区域都有一个对应的测试人员的办公区，用于除测试之外的其他日常办公。

实验实训2：纯电动汽车实验台目录实验一：电池包显示屏Rs485-线路实验二：电池包显示屏12V+线路实验三：交流控制器20号线路实验四：电子油门2号线路实验五：电子油门4号线路实验六：电子油门1号线路实验七：驱动电机编码器电源+控制线实验八：驱动电机编码器B信号线路实验九：真空助力泵供电正极线路实验十：放电继电器1控制线纯电动汽车实验工作台实验操作实验准备1.万用表2.故障设置设备为我公司提供（使用见说明书）3.示波器4.设备已充足电量并能正常使用实验内容实验一：电池包显示屏Rs485-线路一.实验目的了解Rs485线信息传输结构及工作状态二.故障设置打开点火开关，连接设故设备，将Rs485-线断开三.故障现象显示屏能正常显示但显示信息不变四.故障检测4.1用示波器连接检测Rs485-线的信号用示波器在BMS端测有信号在显示屏端测信号发现Rs485-从BMS出来是有波形，但在进显示器的端子时无信号，是此线路断路4.2关闭点火开关，用万用表检测其线路通断将万用表打到欧姆档发现其线路不通五.清除故障使用设故设备清除此线路的故障显示屏显示正常六.实验总结6.1此实验验证了Rs485传输是可以单线传输类似于CAN低速的传输结构6.2 此时这现象就是单线传输，一根传输线路不能正常传输显示信息，使显示变慢6.3 加强对信息网络传输知识的学习实验二：电池包显示屏12V+线路一. 实验目的了解显示屏的工作电源结构二. 故障设置打开点火开关连接设故设备，将电池包显示屏12V+线路断开三 . 故障现象显示屏熄灭，不显示四. 故障检测4.1 检测BMS提供电源万用表打到直流20V档测量结果有电出来4.2检测显示屏输入端电源发现其没有电，说明线路有问题测量显示屏输入端正极和搭铁发现是电源正极线路不通五. 清除故障使用设故设备清除此线路的故障显示屏显示正常六. 实验总结6.1 此实验是因为电源没有到显示屏导致显示屏不工作6.2任何设备不工作我们先检测其供电线路是否正常实验三：交流控制器20号线路一.实验目的了解交流控制器到仪表显示传输线路的结构二.故障设置打开点火开关连接设故设备，将交流控制器20号线断开三.故障现象加油门，但仪表指针不动四.故障检测4.1用示波器测交流控制器20号线路波形发现20号线有波形在仪表端测没信号，说明此线断路五.清除故障使用设故设备清除此线路的故障仪表指针指示正常六.实验总结6.1此实验验证了CAN高速传输是不可以单线传输，少了一根线信息就无法显示6.2 CAN高速传输属于动力线传输结构，少了一根就不行6.3 加强对信息网络传输知识的学习实验四：电子油门2号线路一.实验目的了解电子油门供电线路的二.故障设置打开点火开关连接设故设备，将电子油门2号线路断开三.故障现象加油门电机没反应，仪表指针不动四.故障检测4.1将万用表打到20V电压档量油门踏板2和1号线为11.6V量控制器3号和油门踏板1号线电压为12.31V量控制器3号和量控制器6号线电压为12.31V将万用表打到欧姆档说明电子油门2号线与控制器3号线断开五.清除故障使用设故设备清除此线路的故障加油门电机转动，仪表指针转动六.实验总结电子油门是需要提供电源工作才能提供信号，2号线是供电线路，断开电子油门就不工作实验五：电子油门4号线路一.实验目的了解电子油门信号线路二.故障设置打开点火开关连接设故设备，将电子油门4号线路断开三.故障现象加油门电机没反应，仪表指针不动四.故障检测4.1打开点火开关，将万用表打到20V电压档测电子油门3和4号线结果其电压能随着油门踏板的位置变化而变化测电子油门3号线和控制器5号线发现随着油门踏板位置变化没电压显示将万用表打到欧姆档，测其线路不通说明电子油门3号线和控制器5号线之间断路五.清除故障使用设故设备清除此线路的故障加油门电机转动，仪表指针转动六.实验总结6.1 油门踏板位置的变化采用滑动变阻方式来检测，其里面的滑动变阻随着位置变化其阻值发生变化，在C和D两端加上电压，其P端分到的电压相应发生变化，控制器接收其信号来判断驾驶员的驾驶需求，作用在驱动电机的控制上。

一、实验目的1. 了解汽车电器的基本组成及工作原理；2. 掌握汽车电器各部件的结构、安装位置和功能；3. 学会使用常用工具对汽车电器进行检测与维修；4. 培养动手操作能力和实际应用能力。

二、实验器材1. 汽车电器实验台；2. 电流表、电压表、万用表；3. 螺丝刀、扳手、钳子等工具；4. 汽车电器部件：发电机、起动机、点火系统、照明系统等。

三、实验内容1. 发电机实验（1）观察发电机的外观，了解其结构组成，包括转子、定子、电刷、轴承等部分。

（2）测量发电机的静态电压，正常值应在13.5V左右。

（3）检查发电机的连接线路，确保连接正确。

（4）启动发电机，观察其工作状态，测量输出电压，正常值应在13.5V～14.5V之间。

2. 起动机实验（1）观察起动机的外观，了解其结构组成，包括电枢、电刷、磁场线圈、齿轮等部分。

（2）检查起动机的连接线路，确保连接正确。

（3）使用电流表测量起动机启动时的电流，正常值应在100A～200A之间。

（4）观察起动机的工作状态，确保齿轮啮合正常。

3. 点火系统实验（1）观察点火线圈的外观，了解其结构组成，包括初级线圈、次级线圈、铁芯等部分。

（2）检查点火线圈的连接线路，确保连接正确。

（3）使用电压表测量点火线圈的次级电压，正常值应在15kV左右。

（4）检查点火器的安装位置和连接线路，确保连接正确。

4. 照明系统实验（1）观察照明系统，包括大灯、小灯、转向灯等部分。

（2）检查照明系统的连接线路，确保连接正确。

（3）使用电压表测量大灯、小灯、转向灯等照明设备的电压，正常值应在12V左右。

（4）观察照明设备的工作状态，确保灯光亮度适中。

四、实验步骤1. 观察实验台上的汽车电器部件，了解其外观和结构组成。

2. 使用万用表、电流表、电压表等工具，对汽车电器进行测量。

3. 检查汽车电器部件的连接线路，确保连接正确。

4. 观察汽车电器部件的工作状态，确保其正常工作。

五、实验结果与分析1. 发电机实验结果：发电机静态电压正常，启动时输出电压在正常范围内，工作状态良好。

实验三熟悉XK-TB-CAN型汽车can-bus系统实训台及CAN-BUS数据总线结构及工作原理一、实验目的掌握XK-TB-CAN型汽车can-bus系统实训台的工作原理及CAN-BUS数据总线结构及原理。

二、实验设备XK-TB-CAN型汽车can-bus系统实训台三、XK-TB-CAN型汽车can-bus系统实训台的简介1．系统组成XK-TB-CAN型汽车can-bus系统实训台采用大众帕萨特汽车CAN总线系统，主要由舒适性控制电脑、左前门控制单元、右前门控制单元、左后门控制单元、右后门控制单元、各门锁及开关、仪表、点火钥匙、线路图、舒适系统元件及信号采集和测量看板组成。

如图1所示。

图1XK-TB-CAN型汽车can-bus系统实训台2．功能特点（1）充分展示CAN-BUS数据传输网络系统的组成结构和电路元件通过数据传输执行工作，清晰观察到各总成的机械结构。

（2）具有诊断连接功能，可通过汽车故障电脑诊断仪对整个动力系统和舒适系统的CAN数据传输网络及终端控制单元进行检测。

（3）通过组合仪表的网关控制连接，可把舒适系统数据网络连接，组成CAN网络系统。

（4）彩色喷绘原理图面板,并演示各开关及执行器的动态工作过程。

（5）无需蓄电池，用DC12V电源，减少充电的麻烦，电源有防短路功能。

（6）智能设置故障功能,可连接PC机使用设置故障。

（7）配置OBD-II标准诊断接口，能读取动态数据流、故障码等参数。

3．实训台正常运行模式（1）插上漏电保护电源插头，按下试验按钮，检查插头的安全性能。

（2）打开电源开关，电源开关指示灯应点亮，否则检查电源连接情况。

（3）打开点火开关，仪表指示灯亮，用手操纵控制开关按钮，闭锁器、玻璃升降器应动作正常，否则根据线路图1-9检查线路连接。

（4）每个闭锁器每个闭锁器都有一个监测点，用示波器和万用表检测总线的波形和电压。

（5）电脑解码功能，我们自带的5053软件根据使用手册安装到电脑上。

汽车检测与维修专业实验室仪器设备采购清单技术参数1、桑塔纳2000GSI时代超人发动机实训台（一）结构构成全新桑塔纳2000GSI AJR发动机总成、原车发动机操纵电脑、组合仪表、防盗电脑、发动机起动运行所有有关的原车附件、故障设置与排除系统、原车电路原理图板及检测端子、60AH大容量蓄电池、大容量不锈钢油箱、发动机加速机构、操纵面板柜、可移动台架、台架电源总开关、OBD诊断座、散热系统、任务驱动教学模式的实训指导书及台架操作说明书。

各传感器及执行器安装数字显示表、台架安装燃油压力表与真空表、带锁止万向的脚轮、不锈钢护手、台架高温及转动等部位加装防护装置。

（二）功能特点1．发动机运转正常。

2．故障模拟系统可模拟实际运行工况，设置多种实车发动机常见故障。

具体内容详见故障模拟设置装置说明。

3．电压表实时显示传感器与执行器的变化，喷油器脉冲等各执行元器件用LED 灯显示工作状态。

4．指针式油压表指示燃油压力值；指针式真空表指示真空压力值。

5．配备原车OBD诊断座，可使用电脑诊断仪对发动机电控系统读取故障码与数据流等。

6．防盗及节气门体匹配操作，对比防盗工况与正常工况。

7．实训台面板上绘有彩色喷绘电路图，喷绘图加装有机玻璃保护，学员可直观参照电路图与发动机实物，认识与分析操纵系统的工作原理。

8．实训台面板上安装有检测端子，可直接在面板上检测各传感器、执行器、发动机操纵单元管脚的电信号，如电阻、电压、电流、频率、波形信号等。

9．实训台加装电源总开关、水箱防护罩、飞轮及其他转动部位防护罩等安全保护装置。

10.实训台底座部分使用钢性结构焊接，面板柜冲压成形，面板柜与底座可分离，台架表面使用烤漆工艺，带万向自锁脚轮装置。

（三）智能故障模拟与考核装置产品简介该系统是一种多功能的智能化、灵活化、简易化考核系统，增加设备的有用性，提升学生灵活解决实际问题的能力。

产品介绍操纵器由操作单元、故障单元两部分构成。

1、操作单元操作单元(带操纵盒)操作单元提供电路板（与显示屏一体）、键盘，用户直接嵌入到工作台面板上即可。

山东省教育厅关于适当调整五年制高等职业教育专业点的通知鲁教职字…2015‟3号各市教育局，各高等职业院校：按照《山东省教育厅关于印发<山东省五年制高等职业教育管理办法>的通知》（鲁教职字…2012‟3号）精神，我厅拟对五年制高等职业教育专业点作适当调整。

现将有关事宜通知如下：一、调整原则（一）若学校未申请撤销，《山东省教育厅关于公布五年制高等职业教育举办学校及专业备案结果的通知》（鲁教职字…2013‟7号）公布的专业点继续有效；（二）在鲁教职字…2013‟7号公布的专业点基础上微调，不作大规模调整，支持鼓励学校保持合作学校和专业稳定，贯通培养、办出特色；（三）除个别学校开展人才培养模式探索外，国家示范（骨干）性高职院校及已升格的本科高校不再设臵新的五年一贯制专业点，但鼓励与中职学校合作举办“三二”连读。

二、基本要求（一）新设专业申请新设专业应符合下列条件：1.高等职业院校申请新设的五年一贯制专业，应是具有一定办学规模和办学水平的特色专业、品牌专业或服务区域经济社会发展优势明显的专业。

2.中等职业学校与高等职业院校联合申请新设的“三二”连读专业，中等职业学校应达到下列条件之一：（1）省级规范化中等职业学校立项建设单位；（2）国家中等职业教育改革发展示范学校或立项建设单位；（3）其他中等职业学校须是我厅公布的“合格”学校，拟举办的专业须获得山东省职业院校技能大赛三等奖以上，或牵头开发编写山东省专业教学指导方案。

（二）调整、撤销专业1.若学校在鲁教职字…2013‟7号文件公布的专业点数范围内，申请调整专业，申请替换的专业则不受新设专业条件限制；2.若学校拟撤销已举办的专业点，须向我厅提出申请；3.各市教育局、各高职院校要对已经举办五年制高等职业教育的专业进行自查评估，对办学条件差、办学质量不高、办学效益低的专业坚决予以停办。

三、其他事宜（一）需报送的材料1.山东省五年制高等职业教育专业点设臵申报表；2.五年制高等职业教育专业人才培养方案；3.“三二”连读联合办学协议（举办五年一贯制的高职院校不需要提供）；4.各市教育局、各高职院校关于举办五年制高等职业教育的正式文件；5.举办五年制高等职业教育院校联系方式汇总表。