单位文秘网 2021-10-16 08:12:23 点击: 次
摘要: 局域互联网络(LIN)是一类串行数据通信的网络通信线,LIN的应用大大减少了车辆电气线路的使用数量,降低了电气线路的故障发生率。本文主要从传输方式、信号特性方面介绍LIN总线特性及LIN总线诊断特性。
关键词: 网络通信线;传输方式;信号特性;诊断特性
中图分类号:TP274 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)31-0224-02
0 引言
LIN是Local Interconnect Network(局域互联网络)的缩写。与高速CAN网络总线一样,LIN线也是一类串行数据通信的网络通信线,通常作为车辆高速网络总线的一种辅助网络,使用在对通信速度要求不是很高的零部件或模块之间。LIN线的应用减少了车辆电气线路使用数量,降低了电气线路的故障发生率,同时也作为CAN网络总线的拓展通信线,减轻CAN网络通信的载荷。
以2008款新君越的乘客侧车外后视镜控制为例,其后视镜在通过电气线路(4根位置信号线和3根电机执行线)连接至乘客侧车窗开关后,开关再通过LIN线连接到MSM(座椅记忆模块)上,实现模块对后视镜位置的控制。
试想一下,如果不采用LIN线连接,而是由MSM直接去控制车外后视镜,那么MSM最少需要7根电气线路来实现车外后视镜的记忆功能,显然会增加电线成本和电气故障率。
1 LIN总线特性
LIN总线主要运用于执行器、传感器与控制模块之间的串行数据传输,其传输速度通常不超过20Kbps,并采用单线的方式传送数据信号。
1.1 主从传输方式 LIN总线数据信号传输与CAN类似,具有双向传输功能,不同的是采用LIN总线通信的网络模块之间遵从“主从模式”关系。通常情况下,连接LIN总线的主模块会与车辆CAN总线相连接,同时一个主模块也可能采用LIN线与一个或多个从模块相连接。
从模块为整个车辆网络通信的最末端模块,不再向下面扩展。在网络通信过程中,从模块会采集传感器或者开关输入过来的模拟信号(如电压或电流信号),并将模拟信号转换成标准的LIN通信协议信号,并利用LIN网络将信号传递至主模块。主模块具有处理信号的能力,同时也具有将信号利用CAN总线与全车其它模块交换的能力。在需要输出执行命令时,也是由主模块来决定命令,并通过LIN总线输出命令给从模块,由对应的从模块实现对模拟信号的控制,完成命令的执行操作。
例如,驾驶员在操作车窗开关上升或下降时,其车窗开关作为从模块将该命令信号利用LIN总线传递至BCM,BCM逻辑判断命令的可行性,并通过LIN总线将允许操作指令传递至车窗执行器,最后由车窗执行器实现对车窗升降电机的电流输出,完成车窗的升降功能。
1.2 信号特性 很多维修技师只了解LIN是0-12V方波信号。其实,在LIN信号传输时,还存在显性和隐性的特性。所谓隐性是指LIN控制模块在没有实时数据相互交换传输时,模块内的LIN信号收发控制器维持LIN线路高电平输出。而所谓显性是指LIN总线控制模块在存在实时数据相互交换传输时,模块内的LIN信号收发控制器根据需要的信息格式,相应拉低电平。LIN的这种显性、隐性特点与CAN的数据信号特点正好是相反的。
TIP:示波器——为了获得较清晰的波形,建议将电压轴和时间轴分别设置为2V左右和100μs(微秒)左右。
例如,LIN总线在正常通信时,如果LIN总线系统存在通信故障码,那么LIN控制模块将随即关闭串行数据通信,同时LIN总线上面输出隐性的输出电平。此时,维修技师去测量LIN总线电压,会发现实际测量到的电压值为蓄电池电压值大小,这属于LIN的正常特性,不能理解为LIN总线线路存在对电源短路故障。
这里我们还需要注意的是,LIN线传输电压是0-12V的方波信号,使用万用表实际测量时,万用表测量的值一般是平均电压值,而且不同的LIN总线通信系统中,由于传输的数据通信方波信号数据格式存在差异,显性与隐性之间的比例也不一定相同,所以万用表显示在0-12V之间的一个电压数值都属于正常情况。除非断开了某一个LIN控制模块,测得了一个LIN的隐形电压。
2 LIN总线诊断特性
在诊断车辆LIN线网络通信时,维修技师还需要注意以下特性:
2.1 从模块必须得到主模块的允许才能工作
例如,采用LIN线通信的科鲁兹车窗开关,在供电、搭铁、信号都具备的情况下,车窗开关必须通过LIN线得到BCM的允许后,才能输出电流控制电机的运转。
2.2 从模块之间不能互相发号施令
例如,使用驾驶员侧车窗开关在控制乘客侧车窗时,驾驶员侧车窗开关通过LIN线将控制指令传递给BCM,得到BCM允许后,由BCM通过LIN线将命令传递给乘客侧车窗开关,再由车窗开关控制电机的上升或下降。
若上图中a点断路,驾驶员侧车窗开关信号将不能通过LIN线直接控制乘客侧车窗电机。
2.3 必须通过主模块才能获得从模块的故障码
如果乘客侧车窗电机工作不正常,那么可以通过MDI(多功能诊断接口)访问BCM来查询到BCM内关于乘客侧车窗电机相关的故障码。不能使用MDI直接访问乘客侧车窗开关来获取相关的故障信息。所以要想知道LIN网络的从模块出了什么问题,必须先找出谁是主模块,然后从相应的主模块中查看数据流或故障码。
3 总结
随着近几年,通信技术在车辆上的成熟运用,整车制造厂从对产品的成本和可靠性考虑,也逐渐采用大规模网络串行数据通信线路取代了原有的电压或电流直接控制方式。这将迫使当前的售后维护人员需要尽快掌握信息串行数据通信网络的知识,并熟练运用与之相配的新型诊断仪器及诊断方式,来完成对车辆的快速维护。
此次,我们通过上面的描述,了解到使用LIN的优点以及工作时的正常波形,并联系实际分析了LIN总线通信的特性。因此,售后维修技师在掌握该特性的基础上,面对实际的维护操作,还需要首先查看对应系统电路图,来了解部件和模块之间的网络连接关系,然后借助诊断仪器读取相关数据流和故障码,最后使用示波器或万用表测量出LIN线的电压和通信波形,结合这些信息来对系统做出一个准确的判断。
参考文献:
[1]苟广鹏,孙泽昌,魏学哲.控制器局域网技术在汽车中的应用研究[J].汽车工程,2000(06).
[2]王海涛,蒋德云.利用CAN总线实现汽车车身控制系统的开发[J].现代制造工程,2009(04).
[3]韦伦文,龚元明.基于CAN/LIN车身总线的设计[J].机电一体化,2006(01).
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