Bài giảng hệ thống điện thân xe camry 2007

Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
1
 1-Bộ phân phối nguồn
 2-Khóa cửa và khởi động thông minh *
 3-Đèn pha AFS *
 4-Điều hòa không khí
 5-Cảm biến lùi
 6-Túi khí
 7-MPX
 8-Tùy biến các chức năng
 9-Các hệ thống khác
 Cửa sổ điện
 Ghế, vôlăng và gương điện có chức năng nhớ *
 Bảng táplô & Hiển thị đa thông tin
 Gương chiếu hậu *
*: 3.5 Q
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
2
MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
3
Khái niệm cơ bản
– Trong những năm gần đây, sự đột phá của công nghệ ECU và cảm biến đã
gắn kết nhiều thông tin rất hiện đại vào trong hoạt động của xe. Tuy nhiên
sự gia tăng trọng lượng xe, do các thiết bị điện tử, đã trở thành một gánh
nặng. Để giải quyết vấn đề này, các nhà sản xuất đã chủ động phát triển
MPX.
[Vấn đề]
• Tăng trọng lượng của xe.
(Tổng số khối lượng dây điện 50 kg)
• Thiếu chỗ bố trí dây điện.

(Tổng chiều dài dây điện: 2 km)
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
4
Hệ thống MPX là một phương pháp thông tin liên lạc, nó truyền và/hay nhận
hai hay nhiều dữ liệu sử dụng một đường truyền
Tình hình thế nào?
Đi đâu bay giờ?
Hôm nay có lạnh không
Lâu quá không gặp!
Tôi rất thoải mái
Hay đi với tôi
Khi tất cả người cùng nói, không ai nghe được
Nếu tất cả mọi người nói theo một quy luật, mọi người đều nghe
được.
(Từng người nói một)
8. MPX
Tình hình thế nào?
Đi đâu bay giờ?
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
5
MPX có những ưu điểm sau;
– Giảm số luợng dây điện.
– Bằng cách chia sẻ thông tin, sẽ giảm được số lượng các bộ phận như công
tắc, cảm biến, bộ chấp hành…
Meter
MPX (Truyền thông tin nối tiếp)
CB N.độ nước làm
mát
N.Độ NLM

Tốc độ đ.cơ
CB vị trí trục khuỷu
N.Độ bên ngoài
CB nhiệt độ bên
ngoài
Engine ECU
A/C ECU
W
E
A
WEA
WA
Meter
A/C ECU
W
E
A
W
E
A
W
A
Engine ECU
Thông thường
8. MPX
CB N.độ nước làm
mát
CB vị trí trục khuỷu
CB nhiệt độ bên
ngoài

N.Độ NLM
Tốc độ đ.cơ
N.Độ bên ngoài
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
6
Lich sử của MPX (những kiểu xe đại diện)
CAN, LINBEAN, AVC-LAN
19941994 19951995 19961996 19971997 19981998 19991999 20002000 20012001 20022002 20032003 20042004 20052005 20062006 20072007
LS430
GS400/300
L/C 100
CROWNCENTURY
PRIUS
CAMRY
YARIS
GS450h
RAV4
GS430/300
RX300 RX330/300
RX400h
RX350
LX470 SC430
CAMRY
PRIUS
LS400LS400 LS430
GS430/300
CELICA PRADO
PREVIA
RAV4
IS350/250/220d

ES300 ES350
IS200/300
PREVIA
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
7
Kiến thức cơ bản về truyền dữ liệu
– Các loại tin hiệu
• Các tín hiệu tương tự và tín hiệu số
[Tín hiệu tương tự]
Một tín hiệu tương tự là dữ liệu thay đổi liên tục như
sóng.
[Tín hiệu số]
Một tín hiệu số là dữ liệu mà chỉ có ON (cao) và
OFF(thấp).
MPX liên lạc bằng tín hiệu số
Hi
Lo
0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0
Hi
Lo
1 byte
Một byte là 8 số nhị phân
1 bit
Đơn vị tối thiêu của một số nhị phân (bít)
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
8
Data
ECU

A
B
C
Data
ECU
A
B
C
Data
A
B
C
Data
ECU
A
B
C
Data
ECU
Kiến thức cơ bản về truyền dữ liệu
– Phương pháp truyền
Truyền thống
Time Division Multiple Access (TDMA): truy cập theo nhiều đơn vị thời gian
Frequency Division Multiple Access (FDMA): Truy cập theo nhiều đơn vị tần số
A
B
C
A
B
C

C
B A
AA
BB
CC
Trễ về thời điểm
truyền
Tần số khác nhau
Data
ECU ECU
A
B
C
1
2
3
123
1
2
3
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
9
Kiến thức cơ bản về truyền dữ liệu
– Sơ đồ kết nối
Loại hình sao: Thiết kế với từng ECU nối trực tiếp vào ECU chủ, nó có chức năng
điều khiển trung tâm
Kiểu âBus
Tất cả các ECU được nối với nhau bằng một
đường truyền chung.

Loại vòng tròn
Tất cả các ECU được nối thành vòng tròn
ECU
ECU ECU
ECUECU
ECU
ECU
ECU
ECU ECU
Master ECU
ECU ECUECU ECU
Aùp dụng cho BEAN và CAN
Aùp dụng cho LIN
và AVC-LAN
8. MPX
Camry 2007 HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE
10
Các loại chuẩn truyền dữ liệu
– Các phương pháp sau đây đuợc dùng để truyền dữ liệu
Protocol
BEAN
(TOYOTA Original)
CAN
(ISO Standard)
LIN
(ISO Standard)
AVC-LAN
(TOYOTA Original)
Ứng dụng Body Electrical Power Train Body Electrical Audio
Tốc độ truyền 10 kbps

500 kbps (HS)
250 kbps (MS)
9.6 kbps 17.8 kbps
Độ dài của dữ
liệu
1 – 11 Byte (Variable) 1 – 8 Byte (Variable)
0 – 8 Byte
(0, 2, 4, 8)
0 – 32 Byte (Variable)
Đường truyền AV Signal Wire Twisted-pair wire AV Signal Wire Twisted-pair wire
Loại dẫn động
Single Wire Voltage
Drive
Differential Voltage
Drive
Single Wire Voltage
Drive
Differential Voltage
Drive
Hướng truyền
One-way and
Two-way
Communications
Two-way
Communication
Two-way
Communication
Two-way
Communication
Hệ thống truy

cập
CSMA/CD
(Multi Master)
CSMA/CR
(Multi Master)
Master/Slave
(Single Master)
Master/Slave
(Single Master)
Kết nối Bus (Daisy Chain) Bus Star Star
Sleep/Wake-up Available N.A. Available N.A.
Phát hiện lỗi CRC CRC N.A. Parity Check
Phản hồi ACK, NAK ACK N.A. ACK
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
11
8. MPX
CAN
CAN (Controller Area Network)
– CAN là chuẩn truyền dữ liệu nối tiếp được tiêu chuẩn hóa quốc tế bởi ISO,
nó được phát triển lần đầu tiên bởi BOSH vào năm 1986.
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
12
CAN
– Kết nối (Kiểu Bus)
• CAN bao gồm một số giắc đấu dây (J/C) tạo thành hai đường bus chính
có Mạch đầu cuối, và đường bus nhánh nối các ECU và cảm biến.
ECU động cơ
(ECM)
EPS ECU

Cảm biến túi khí
trung tâm
Bộ khuyếch đại AC
Cảm biến góc xoay
vôlăng
SIL
DLC3
CAN-H
CAN-L
Cảm biến độ lệch
Cảm biến gia tốc
J/C No. 1 J/C No. 2
ECU bảng đồng hồ
ECU chứng nhận
ECU điều khiển
trượt
Mạch đầu cuối (120 ohm)
ECU thân xe
: CAN Main Bus Line (High)
: CAN Branch Bus Line (High)
: CAN Main Bus Line (Low)
: CAN Branch Bus Line (Low)
: Serial Communication Line
8. MPX
J/C: Giắc đấu dây
Camry 2007 HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE
13
CAN
– Dây truyền tín hiệu và loại dẫn động
• Thơng số về dây truyền tín hiệu

Dẫn động bằng điện áp chênh lệch Dẫn động bằng điện áp dây đơn
ECU ECU ECU ECU
Hi Hi
Lo Lo
Dây truyền tín hiệu Đặc điểm
Dây đôi
xoắn
Đường truyền này là một cắp dây xoắn.
Việc truyền dữ liệu diễn ra bằng cách cấp điện áp Hi
hay Dương (+) và Lo hay m (-) đến hai đường dây đẻ
gửi môtò tín hiệu (Dẫn động bằng chênh lệch điện
áp)
Dây đơn AV
Đường truyền này mỏng và nhẹ hơn so với cặp dây
xoắn.
Điện áp được cấp đến dây này để dẫn động việc
truyền tín hiệu (Dẫn động bằng điện áp dây đơn)
for CAN
for AVC-LAN
for BEAN, LIN, etc.
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
14
CAN
– Dẫn động bằng điện áp chênh lệch
• Điện áp chênh lệch tạo ra giữa hai dây được phát hiện dưới dạng tín hiệu
dữ liệu, và có đặc điểm là nó không thể dễ bị ảnh hưởng bới nhiễu từ bên
ngoài.
Dẫn động bằng điện áp chênh lệch
3.5 V

2.5 V
1.5 V
Dẫn động bằng điện áp dây đơn
4.0 V
0 V
1 0 1 0 1 00 1Dữ liệu
Nhiễu
Hủy lẫn nhau
1 0
1 0
Nhiễu
0 ?
1 0
Không bình
thường
8. MPX
Dữ liệu
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
15
CAN
– Hệ thống truy cập
• CSMA/CR
(Carrier Sense Multiple Access with Collision
Resolution
)
ECU
ECU
ECU
Data
Theo dõi các hoạt động của đường truyền

ECU
ECU
ECU
Data
Data
Bắt đầu truyền dữ liệu, nếu đường truyền không
đuợc kích hoạt.
Trễ việc truyền dữ liệu cho đến khi việc truyền dữ
liệu khác kết thúc. Nếu đường truyền được kích
hoạt.
ECU
ECU
ECU
Data
Data
Collision
Carrier Sense
Multiple Access
Collision Resolution
Nếu vài ECU truyền dữ liệu cùng một lúc, việc truyền dữ liệu bị dừng và bắt đầu truyền lại với dữ liệu có mức
ưu tiên cao nhất
ECU
ECU
ECU
Data
Data
Priority is high
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
16

CAN
– Phát dữ liệu
Broadcast Communication
Dữ liệu được gửi từ một ECU đến các ECU tham dự.
ECU
Data
ECU ECU ECU ECU
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
17
CAN
– Gói dữ liệu
Frame Feature No. of Bits
SOF Start of Frame 1
Identifier Field Suggest the contents of a message and a priority 11
RTR Request to send data 1
Control Field Suggest data length code (number of bytes in data field) 6
Data Field Variable frame (min. 0 byte to max. 8 byte) 0 - 64
CRC Cyclic Redundancy Check: Suggest an error detection code 15
Response Matching CRC report 2
EOF End of Frame 7
Identifier Field CRC
Data
EOF
Gói dữ liệu
RTR Control Field
SOF Response
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
18

CAN
– Phát hiện lỗi
• CAN kiểm tra dữ liệu gửi đi bằng CRC
 Nếu nó là “không tôt”: sau khi phát hiện lỗi, gió bị lỗi đuợc tạo ra
ngay lập tức và nó được gửi đến ECU tham dự.
CRC
Data
Error Frame
Error Flag Error Delimiter
Detecting Error
Frame Feature No. of Bits
Error Flag Notification of error detection 6 – 12
Error Delimiter Frame delimiter between error flame and other frame 8
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
19
LIN
8. MPX
LIN (Local Interconnect Network)
– LIN là một chuẩn truyền dữ liệu nối tiếp mới với chi phí thấp nhằm sử
dụng cho những hệ thống điện nằm rải rác, những nơi mà không cần phải
có CAN.
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
20
LIN
– Kiểu kết nối
• Bao gồm ECU Chủ, được nối với CAN và một vài ECU phụ.
• ECU chủ có một chức năng cổng kết nối và nhận những thông tin khác
nhau từ CAN
ECU

ECU ECU
Master ECU
ECU
[CAN]
[LIN]
Slave ECU
(e.g. ECU Thân xe)
Slave ECU
Slave ECU Slave ECU
(e.g. Công tắc chính cửa sổ điện, ECU cửa trời)
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
21
ECU
(Slave)
ECU
(Master)
ECU
(Slave)
LIN
– Hệ thống truy cập
• Chính/Phụ
ECU
(Slave)
ECU
(Master)
ECU
(Slave)
Yêu cầu gửi
DataData

Gửi dữ liệu khi không có
yêu cầu
Dữ liệu truyền giữa các
ECU phụ
Hướng điều khiển luôn là từ Master ECU đến
Slave ECUs
ECU
(Slave)
ECU
(Master)
ECU
(Slave)
Data
Data
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
22
LIN
– Trình tự truyền dữ liệu
Bảng lịch truyền
Từng ECU phụ luôn gửi một tín hiệu đến ECU chủ theo một lịch trình
Không có truyền theo sự vụ
Slave ECU3 Slave ECU4
Master ECU
Slave ECU5Slave ECU2
Slave ECU1
Data1 Data2 Data3 Data1
Data1 Data3 Data4 Data5
Data4 Data5Data1Data2
Pattern “A”

Pattern “B”
Pattern “C”
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
23
LIN
– Chức năng Nghỉ và Khôi phục (Sleep and Wake-up)
• Khi hệ thống đánh giá xe không được sử dụng, nó ngừng liên lạc của tất
cả các ECU để tránh dòng điện rò.
Sleep
ECU
ECU
ECU
• IG-OFF
• Tất cả các cửa đóng
Một khoảng thời gian nhất định trôi qua
sau khi công tắc cuối cùng hoạt động
Wake-up
ECU
ECU
ECU
Khi đang nghỉ, nếu bất kỳ công tắc trong hệ thống nào hoạt
động
• Mở cửa
• Mở khóa cửa v.v.
Gửi thông báo “Wake-up” đến
từng ECU
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
24

LIN
– Gói dữ liệu
Frame Feature
Synch Break Start of Frame
Synch Field Specific pattern for determination of time base
Ident Field Message identifier
Data Field Data (2,4, or 8 byte)
Check Sum Error detection value
Synch Break
Check
Sum
Data Field
Synch
Field
Ident Field
8. MPX
Camry 2007 HEÄ THOÁNG ÑIEÄN THAÂN XE
25
Yaw Rate Sensor
Deceleration Sensor
Steering
Angle
Sensor
DLC3
Engine
ECU
(ECM)
Distance
Control
ECU

Airbag Sensor Assembly
Skid
Control
ECU*
1
Seat Belt
Control
ECU
J/C
No. 1
J/C
No. 2
4WD Control
System
EPS
ECU
Audio
Unit
Multi
Display
Navigation
ECU
Skid Control
ECU*
2
Double
Lock ECU
Sliding
Roof ECU
Tilt and

Telescopic
ECU
Certification
ECU
Rain
Sensor
Gateway
ECU
Meter
ECU
Air Conditioner
ECU
Clearance
Sonar ECU
AFS
ECU
TPWS
ECU
Power Window
Master Switch
Television
Camera
ECU
Mirror ECUs
(D and P)
Power
Source
Control ECU
Seat ECUs
(D and P)

Main Body
ECU (RH)
Front
Controller
Combination
Switch
Back - up Bus
Heater
Control Panel
Main Body
ECU (LH)
Yaw Rate Sensor
Deceleration Sensor
Yaw Rate Sensor
Deceleration Sensor
Steering
Angle
Sensor
DLC3DLC3
Engine
ECU
(ECM)
Distance
Control
ECU
Airbag Sensor Assembly
Skid
Control
ECU*
1

Seat Belt
Control
ECU
J/C
No. 1
J/C
No. 2
4WD Control
System
EPS
ECU
Audio
Unit
Multi
Display
Navigation
ECU
Skid Control
ECU*
2
Double
Lock ECU
Sliding
Roof ECU
Tilt and
Telescopic
ECU
Certification
ECU
Rain

Sensor
Gateway
ECU
Meter
ECU
Air Conditioner
ECU
Clearance
Sonar ECU
AFS
ECU
TPWS
ECU
Power Window
Master Switch
Television
Camera
ECU
Mirror ECUs
(D and P)
Power
Source
Control ECU
Seat ECUs
(D and P)
Main Body
ECU (RH)
Front
Controller
Combination

Switch
Back - up Bus
Heater
Control Panel
Main Body
ECU (LH)
Liên lạc nhiều loại đường truyền
– Trong những năm gần đây, song song với việc khu vực điều khiển mở rộng
và gia tăng dữ liệu điều khiển do sự đa dang hóa và tính năng của hệ thống
liên lạc, MPX ứng dụng việc liên lạc bao gồm nhiều loại đường truyền
(CAN, BEAN …)
: BEAN (Instrument Panel Bus)
: CAN (Controller Area Network)
: BEAN (Steering Column and Door Bus)
: AVC-LAN
8. MPX