《汽车网络控制系统检修》教案.docx
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《汽车网络控制系统检修》教案
《汽车网络控制系统检修》教案
第1～2课时
教学内容
课题一汽车网络控制系统概述
教学任务
1.了解车载网路系统的应用范围。
2.熟悉车载网络系统的功能及作用。
3.熟悉车载网络系统的分类。
4.掌握车载网络系统常用术语。
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
详细内容及要求
一、认识车载网络系统
1.车载网络系统的应用背景
2.车载网络系统的功能及作用
（1）车载网络系统的功能
（2）车载网络系统的作用
（3）车载网络系统的特点
3.车载网络系统的发展状况
（1）CAN数据总线
（2）LIN数据总线
（3）FlexRay数据总线
4.车载网络系统常用术语解释
（1）数据总线
（2）CAN
（3）局域网
（4）多路传输
（5）模块/节点
（6）网关
（7）帧
二、车载网络系统的组成与数据传输方式
1.车载网络系统的结构与组成
2.车载网络系统的特点
3.车载网络系统的数据传输方式
（1）模拟信号传输
（2）数字信号传输
三、车载网络的类型与协议标准
1.汽车车载网络的类型
（1）A类网络
（2）B类网络
（3）C类网络
（4）D类网络
（5）E类网络
2.汽车车载网络协议标准
四、车载网络系统的要求与应用
1.车载网络系统的要求
（1）汽车多个ECU之间的典型网络布局
（2）数据通信
2.车载网络系统的应用
（1）动力传动系统
（2）车身系统
（3）安全系统
（4）信息（娱乐、ITS）系统
3.车载网络系统的发展趋势
（1）D2BOptical光纤网络
（2）Command网络
（3）CeIIPortLabs移动电话网络
（4）USB
（5）OSEK开放式标准化系统
教学小结
本课题主要介绍了车载网路系统的应用范围、功能、作用、分类和常用术语。
思考练习
见《汽车网络控制系统检修》27页
第3～4课时
教学内容
课题二CAN数据总线系统（任务一、二、三）
教学任务
1.了解CAN数据总线的发展史。
2.了解汽车多路传输系统的组成、原理及应用。
3.掌握CAN数据总线传输系统的组成原理与特点。
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
详细内容及要求
一、CAN数据总线的发展史
二、汽车多路传输系统
1.汽车多路传输系统的定义
2.汽车多路传输系统的发展历史
3.汽车多路传输系统的类型
（1）根据传输导线不同分类
（2）根据控制单元之间的线路关系分类
（3）根据传输速度分类
4.汽车多路传输系统的组成
（1）模块
（2）数据总线
（3）网络
（4）架构
（5）通信协议
（6）网关
5.汽车多路传输系统的原理及应用
（1）汽车多路传输系统的原理
（2）多路传输系统在汽车上的应用
三、CAN数据总线传输系统的组成原理与特点
1.CAN数据总线的概念
2.CAN数据总线的组成与功能
（1）CAN数据总线的组成
（2）CAN数据总线的各部件功能
3.CAN数据总线的传输信号特征
4.CAN数据总线的传输原理与过程
5.CAN数据总线的自诊断功能
6.CAN数据总线系统的特点
（1）可靠性高
（2）使用方便
（3）数据密度大
（4）数据传输快
（5）采用双线传输
教学小结
本课题主要介绍了CAN数据总线的发展史，汽车多路传输系统的组成、原理及应用以及CAN数据总线传输系统的组成原理与特点。
思考练习
见《汽车网络控制系统检修》74页
第5～6课时
教学内容
课题二CAN数据总线系统（任务四、五、六）
教学任务
1.了解CAN数据总线通信协议的特点。
2.了解CAN数据总线系统在汽车上的应用范围。
3.学会检修CAN数据总线系统。
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
详细内容及要求
一、CAN数据总线系统的通信协议
1.CAN通信协议概述
2.CAN通信协议的特点
（1）多主控制
（2）信息的发送
（3）系统的灵活性
（4）通信速度
（5）远程数据请求
（6）具有错误检测、通知、恢复功能
（7）错误隔离
（8）连接
3.CAN通信协议标准
（1）IS011898
（2）IS011519-2
（3）ISO11898和ISO11519-2的不同点
二、CAN数据总线在汽车上的应用
1.汽车总线的分类及特征
（1）德国大众公司的CAN数据总线
（2）CAN导线
（3）不同CAN数据总线的共性
（4）不同CAN数据总线的区别
2.驱动CAN数据总线
（1）CAN导线上的电压
（2）CAN收发器
（3）CAN数据总线干扰信号的消除
（4）终端电阻（负载电阻）
（5）驱动CAN数据总线上的信号变化
3.舒适/信息CAN数据总线
（1）舒适/信息CAN数据总线的特点
（2）舒适/信息CAN导线上的电压变化
（3）舒适/信息CAN数据总线的CAN收发器
（4）单线工作模式下的舒适/信息CAN数据总线
4.组合仪表CAN数据总线
（1）汽车仪表与整车集成控制系统的联系
（2）汽车仪表的工作原理
（3）各功能模块的作用
5.诊断CAN数据总线
6.CAN数据总线应用实例
（1）电动汽车中的应用
（2）汽车制造中的应用
（3）各功能模块的作用
三、CAN数据总线系统的检修
1.CAN数据总线的故障诊断分析
（1）通过测量终端电阻判断总线故障
（2）通过波形分析CAN数据总线故障
（3）CAN数据总线的维修
2.CAN数据总线检修示例分析
教学小结
本课题主要介绍了CAN数据总线系统的通信协议的特点和标准，CAN数据总线在汽车上的应用以及CAN数据总线系统的检修。
思考练习
见《汽车网络控制系统检修》74页
第7～8课时
教学内容
课题三LIN数据总线系统
教学任务
1.了解LIN数据总线系统的含义及特点。
2.熟悉LIN数据总线系统的组成。
3.掌握LIN数据总线系统的工作原理。
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
详细内容及要求
一、LIN数据总线系统概述
1.LIN数据总线的发展史
2.LIN数据总线的含义
3.LIN数据总线标准
4.LIN数据总线的特性
5.LIN数据总线与CAN数据总线
（1）LIN的特点
（2）LIN的功能
6.LIN数据总线的应用
（1）LIN数据总线的典型应用
（2）LIN数据总线在汽车车灯诊断系统中的应用
（3）汽车LIN数据总线在驱动传感器中的应用
（4）基于LIN2.1协议在车窗控制系统中应用
（5）LIN数据总线在智能家居控制系统中的应用
二、LIN数据总线系统的结构组成与工作原理
1.LIN数据总线的组成
（1）LIN主控制单元
（2）LIN从控制单元
2.LIN数据总线协议
3.基于LIN数据总线协议的汽车新型感测器系统
（1）基于LIN数据总线的感测器系统架构
（2）混合信号介面IC
4.基于LIN协议的单片机
（1）基于单片机通用串口LIN协议的实现
（2）基于单片机普通端口位LIN协议的实现
5.LIN数据总线的工作原理
（1）传输原理
（2）LIN数据总线的数据格式
（3）LIN数据总线信息的顺序
（4）LIN数据总线防盗功能
三、LIN数据总线系统的检修
1.LIN数据总线的自诊断
（1）利用故障检测仪VAS5051进行故障诊断
（2）故障分析
2.丰田卡罗拉LIN数据总线检修
（1）LIN数据总线故障排除流程
（2）主车身ECU端子的检查
（3）LIN主单元故障的排除方法
（4）案例分析
教学小结
本课题主要介绍了LIN数据总线系统的含义、特点、组成及工作原理。
思考练习
见《汽车网络控制系统检修》112页
第9～10课时
教学内容
课题四常用数据总线系统（任务一、二）
教学任务
1.了解VAN数据总线系统在汽车上的应用。
2.学会检修VAN数据总线系统。
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
详细内容及要求
一、VAN数据总线系统
1.VAN数据总线定义
2.VAN数据总线系统的组成
（1）典型的VAN结构
（2）拓扑
（3）传输介质
（4）节点结构
（5）帧结构
（6）传输模式
（7）进入传输介质
（8）服务
（9）VAN数据总线系统签收回复
3.VAN的分层描述
（1）VAN数据总线的物理层
（2）VAN数据总线的数据链路层
4.VAN数据总线的功能
（1）VAN的位仲裁
（2）VAN的报文格式
（3）VAN的5种通信帧
5.VAN数据总线的车身网和舒适网
（1）构成、交换策略、功能的稳定性
（2）工作过程
（3）运行信息标识符
（4）诊断信息：
故障诊断的概念（检测、储存、删除）
6.VAN数据总线在汽车上的应用
（1）单一的VAN网络
（2）VAN-CAN混合网络
二、VAN数据总线系统的检修
1.故障现象
2.故障诊断与排除
教学小结
本课题主要介绍了VAN数据总线系统的组成、功能、应用以及检修。
思考练习
见《汽车网络控制系统检修》172页
第11～12课时
教学内容
课题四常用数据总线系统（任务三、四）
教学任务
1.了解LAN数据总线系统在汽车上的应用。
2.学会检修LAN数据总线系统。
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
详细内容及要求
一、LAN数据总线系统
1.LAN数据总线的定义
2.局域网与广域网的区别
3.LAN数据总线的结构和特点
（1）LAN的结构
（2）LAN的传输介质
（3）介质访问控制协议
（4）LAN数据总线在汽车上的特点
4.LAN数据总线的类型
5.LAN数据总线在汽车上的应用
（1）别克君威上的高速、中速、低速GM-LAN的局域网总线
（2）丰田汽车采用的两种多路传输通信需要的集成电路
（3）SAEJ1850标准的PWM编码作为两种集成电路通信协议的基础
（4）丰田汽车按SAEJ1850标准设置的两种集成电路的相关规范
（5）通信控制IC的结构特点
（6）收发器IC的结构特点
（7）通信控制与收发器IC的使用情况
（8）丰田汽车公司除选用PWM编码协议外又定义了NRZ编码协议
二、LAN数据总线系统的检修
1.局域网常见故障及检修
（1）网络不通
（2）网络通信不畅、连接不稳定
（3）配置原因造成网络服务故障的解决方法
2.局域网在汽车上故障的检修
（1）低速GM-LAN数据总线的故障诊断
（2）中速GM-LAN数据总线的故障诊断
（3）高速GM-LAN数据总线的故障诊断
（4）GM-LAN数据总线故障检修
教学小结
本课题主要介绍了LAN数据总线系统的组成、功能、应用以及检修。
思考练习
见《汽车网络控制系统检修》172页
第13～14课时
教学内容
课题四常用数据总线系统（任务五、六）
教学任务
1.了解MOST数据总线系统在汽车上的应用。
2.学会检修MOST数据总线系统。
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
详细内容及要求
一、MOST数据总线的结构与传输
1.MOST数据总线系统的定义
2.MOST数据总线系统的发展历程
3.MOST数据总线的传输媒介
（1）光导纤维的特点
（2）光导纤维的结构
（3）光导纤维中光波的传送
（4）光导纤维专用插头
4.MOST数据总线系统的特点
（1）质量小、占用空间小
（2）抗电磁干扰能力强
（3）传输速率高
（4）支持即插即用机制
（5）环形拓扑结构
（6）节约成本
5.MOST数据总线系统的结构类型和控制原理
（1）MOST数据总线数据的类型
（2）MOST的基本结构
（3）MOST数据总线系统的工作状态
（4）MOST控制原理
（5）MOST数据总线的诊断功能
6.MOST在汽车上的应用
（1）MOST的组成
（2）电话
二、MOST数据总线系统的检修
1.MOST数据总线系统的故障诊断
（1）诊断管理器
（2）系统故障
（3）环形结构中断诊断
（4）衰减增大的环形中断诊断
2.MOST数据总线的维修
（1）维修注意事项
（2）光纤导线的常见故障
（3）光纤的防弯装置
3.MOST数据总线故障检修实例
（1）故障现象
（2）故障分析
（3）故障排除方法
（4）故障总结
教学小结
本课题主要介绍了MOST数据总线系统的组成、功能、应用以及检修。
思考练习
见《汽车网络控制系统检修》172页
第15～16课时
教学内容
课题五以太网与FlexRay数据总线系统
教学任务
1.了解以太网在汽车上的应用。
2.熟悉FlexRay数据总线的结构组成。
3.掌握FlexRay数据总线系统的工作原理。
4.学会检修FlexRay数据总线系统。
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
详细内容及要求
一、以太网
1.以太网的基本术语
2.以太网的分类
（1）标准以太网
（2）快速以太网
（3）千兆以太网
（4）万兆以太网
3.以太网的技术标准
4.以太网的物理层和数据链路层
（1）以太网的物理层
（2）数据链路层
5.以太网的工作原理
6.以太网在汽车上的应用
二、FlexRay数据总线系统
1.FlexRay数据总线系统概念
2.FlexRay数据总线系统的发展史
3.FlexRay数据总线系统的特性
4.FlexRay数据总线的结构与特点
5.FlexRay数据总线工作原理
（1）帧格式结构
（2）编码与解码
（3）媒体访问控制
（4）时钟同步
（5）唤醒与启动
6.FlexRay数据总线在汽车上的应用
（1）宝马E70的FlexRay数据总线系统的组成
（2）宝马E70的FlexRay数据总线系统
三、FlexRay数据总线系统的检修
1.FlexRay数据总线的典型故障
2.FlexRay数据总线的故障诊断
3.FlexRay数据总线的故障检修
教学小结
本课题主要介绍了以太网的类型在汽车上的应用，FlexRay数据总线的结构组成、工作原理以及检修方法。
思考练习
见《汽车网络控制系统检修》199页
第17～18课时
教学内容
课题六各车系车载网络系统
教学任务
1.熟悉各车系车载网络系统的组成及特点。
2.能够完成不同车系CAN系统故障诊断。
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
详细内容及要求
一、奥迪车系车载网络系统
1.奥迪A6轿车CAN数据总线
（1）驱动系统CAN数据总线
（2）舒适系统CAN数据总线
2.奥迪A6舒适系统LIN数据总线
（1）舒适系统LIN数据总线的组成
（2）舒适系统LIN数据总线的特点
（3）LIN数据总线控制实例
3.奥迪MOST数据总线系统
（1）奥迪A6轿车MOST数据总线系统的组成
（2）奥迪A6轿车MOST数据总线系统的工作模式
（3）奥迪A6轿车蓝牙系统
二、通用车系车载网络系统
1.概述
（1）J1850通信协议标准概述
（2）UART串行通信系统
（3）Class2串行通信网络
（4）GMLAN串行通信网络
2.通用别克君威车载网络系统
（1）别克君威车载网络通信系统
（2）车载网络通信系统检修
三、典型汽车车载网络系统故障检修案例
1.奥迪故障检修案例
2.通用别克故障检修案例
3.宝马故障检修案例
（1）宝马750Li（E65）发动机无法起动故障检修
（2）宝马745Li（E65）组合仪表显示器自动变速器和转向灯故障的检修
教学小结
本课题主要介绍了各车系车载网络系统的组成及特点和不同车系CAN系统故障诊断。
思考练习
见《汽车网络控制系统检修》218页
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