M1. Khái niệm cơ bản về mạng giao tiếp trên xe ô tô

M1. Khái niệm cơ bản về mạng giao ti
ếp trên xe ô tô

1. Những điều cơ bản về mạng
giao tiếp


Giao tiếp là gì?”
Giao tiếp
là gì ?

2


Giao tiếp là gì?”
Các phương pháp
truyền tải thơng
tin ?

2


Giao tiếp là gì?”

2

Áp dụng
trên xe ơ tơ
[Dây kết nối]

[Mạng giao tiếp]

Eng. RPM

Eng. RPM

Communication Line

Speed Signal

Speed Signal

Brake Signal

Brake Signal

Accelerator Pedal
Signal

Accelerator
Signal

Controller

Controller

Controller

Controller

Tác dụng của mạng giao tiếp

3

D
D
M

Driver
Seat
Driver
Driver
Door
Door
door
Driver
Door

Passenger
Passenger
Door
Door

 Hệ thống đơn giản.
 Giảm về khối lượng và số lượng dây dẫn.
 Tăng độ tin cậy của hệ thống.
 Tương thích với các cơng cụ chẩn đốn.

A
D

M
R
D
M
R
D
M
Passenger
Door


Thuật ngữ chính– 1

4

▶ Dạng kết nối


BUS type

Áp dụng cho CAN

 Có sự ưu tiên khi có nhiều truy cập đồng thời.
 Cấu trúc đơn giản.
 Đơn giản khi thêm / Bỏ đi hệ thống điều kiển

 Không sử dụng trên xe
STAR type

 Truyền dữ liệu thông qua HUB

 Sử dụng cho hệ thống giải trí và liên lạc (MOST)
RING type

 Khơng mất dữ liệu khi có sự truy cập đồng thời.
 Liên kết lỗi khi một trong các hộp điều khiển lỗi.


Thuật ngữ chính – 2

5

 Dữ liệu được truyền theo thứ tự
Truyền thông
tin theo thứ tự

(bit by bit), tốc độ thấp
 CAN, LIN Comm., etc.
 Dữ liệu được truyền đồng thời qua

Truyền thơng
tin kiểu song
song

nhiều đường.
Tốc độ cao có cấu trúc phức tạp
 kết nối giữa máy tính vs máy in

 Yêu cầu thêm đường dẫn cho
đồng bộ hóa giao tiếp dạng MOST,

FlexRay
(Liên tục chia sẻ dữ liệu)

Truyền thông
tin đồng bộ

Start bit

 Đồng bộ được thực hiện tại khung

Truyền thông
tin không
đồng bộ

dữ liệu
 CAN, K-line., etc.
Stop bit


Thuật ngữ chính – 2

6

① Data request

Master/Slave
(Chủ /tớ)
② Response

 Tất cả các hộp điều khiển có thể

truyền dữ liệu
 Thơng tin được truyền theo
dạng ưu tiên
 CAN communication

Multi Master

Hệ nhị phân

 Mối liên hệ chủ-tớ trong việc
truyền dữ liệu
 Phản hồi được gửi theo yêu
cầu từ hộp chủ
 K-line, LIN Comm

12V → 0V

 Hệ nhị phân “1” và “0”
 Trạng thái số nhị phân thay đổi
dựa trên điện áp


“Central gateway” Là gì ?

7

 Chia sẻ thơng tin trong mạng kết nối
Gateway

C-CAN

M-CAN

EMS

PGS

TCU

AMP

 Chia sẻ thông tin cần thiết cho mạng
 Liên kết giữa các mạng có tốc độ đường
truyền khác nhau.

AVN

4WD

MTS

TPMS

DATC

 Truyền tín hiệu với các giao thức khác

MDPS

SPAS

EPB

LDWS

SAS

B-CAN

DDM

ADM

Gateway
BCM

ESC

SRS

nhau.

SMK

SJB

PSM


Cấu hình mạng giao tiếp trên xe ơ tơ

8

 Mạng giao tiếp được chia thành nhiều nhóm phụ thuộc vào tốc độ đường truyền, đặc
tính của hệ thống và khối lượng dữ liệu.
 Gateway module sử dụng để chia sẻ thơng tin giữa các nhóm khác nhau.
★
IMS
IMS

PCM
PCM

DDM
DDM

Diagnostic
Diagnostic
Connector
Connector
└ Interior (C-CAN)

ADM
ADM

Diagnostic
Diagnostic
Connector
Connector
└ Engine bay (C-CAN)

B-CAN
(x10)

EPB
EPB

Power
Power seat
seat SW
SW

SWRC
SWRC

C-CAN
(x20)

DATC
DATC

Audio
Audio

MDPS
MDPS

AVN
AVN

SAS
SAS

AVM
AVM

Fuel
Fuelpump
pump

ECS
ECS

Steering
Steering tilt
tilt
Multi-function
Multi-function
SW
SW

LDW
LDW

SMK
SMK
SPAS
SPAS

Rear

Rearaudio
audio SW
SW

IDB
IDB
High
speed
(500 kbps)

TPMS
TPMS
ACU
ACU

CUBIS-T
CUBIS-T
Cluster
★ Cluster

SCC
SCC

Low
speed
(100 kbps)

AMP
AMP
Diagnostic

Diagnostic
terminal
terminal
└ Interior (M-CAN)

M-CAN

B-CAN
IPM(SJB)
IPM(SJB)
★ Terminating resistor location (120 Ω)

MTS
MTS
Front
Front monitor
monitor

PGS
PGS

ESC/ABS
ESC/ABS
Low
speed
(100 kbps)

M-CAN
(x11)

Gateway


Cấu hình mạng giao tiếp trên xe ơ tơ

9

 C-CAN thông thường được tách thành: C-CAN (CAN Chassis ) và P-CAN (CAN hệ thống
truyền động).
 Các dòng CAN mới: D-CAN (CAN chẩn đốn, kết nối với Cơng cụ chẩn đốn) và I-CAN (bảo
mật liên lạc CAN,
D-CANkết nối với AVN)
ICU (central gateway + SJB)
B-CAN

P-CAN

C-CAN

DAU
PTGM
WPC

TCM
OCS

DATC/MTC

MDPS

HUD

Front radar

ECM

Cluster

(FCA/SCCwS&G)

4WD
FPCM

Vacuum
pump

★ Terminating resistor location (120 Ω)
★ Terminating resistor location (60 Ω)

Local CAN

Rear radar
(BCW-R)

ESC/EPB

Local CAN
IMS

Rear radar

(BCW-L)

ACU

IBU

M-CAN

Multi-function
camera (LKA)
PA

AMP

SVM
DBL

E-CALL
(not provided in
Korea)

SAS
AVN

I-CAN


So sánh các loại mạng chính

10

Cái nào nhanh hơn ? High-speed CAN > Low-speed CAN > LIN > K-Line
Category

K-Line

LIN

High-speed CAN

Low-speed CAN
(FTLS CAN)

Communication
Line

One line

One line

Two lines
(combined)

Two lines
(combined)

Line (Idle)
Voltage

12 V

12 V

High: 2.5 V
Low: 2.5 V

High: 0 V
Low: 5 V

Communication
Speed

10.4 kbit/s

20 kbit/s

500 kbit/s
(max. 1 Mbit/s)

100 kbit/s
(max. 125 kbit/s)

Time per Frame
Time

14 to 17.7 ms

Max. 6 ms

220 to 260 ㎲

1.1 to 1.3 ms

Features

Chống tiếng ồn bên
ngoài

Chia thành lệnh và
phản hồi

Giao tiếp bị gián
đoạn khi mất kết nơi
1 dây dẫn

Giao tiếp vẫn duy trì
trên 1 dây dẫn


Kết nối với thiết bị chẩn đoán (Vehicles without a Central Gateway)

13

CAN controller connection
(over UDS)

KWP 2000
[GDS]

C-CAN

(500 kbit/s)

[BCM]

[SJB]
Chassis system
controller

KWP 2000

B-CAN

UDS communication system

C-CAN
(500 kbit/s)

Powertrain controller

• GDS giao tiếp trực tiếp với hệ thống
chassis và bộ điều khiển hệ thống truyền
động được kết nối với C-CAN
• Sử dụng giao thức UDS
C-CAN
(500
kbit/s)

B-CAN
(100
kbit/s)

Kết nối với thiết bị chẩn đoán (Vehicle with a Central Gateway)

14

CAN controller connection
(over UDS)

KWP2000
[AHLS]

D-CAN
(500 kbit/s)

B-CAN
(100 or 500 kbit/s)

B-CAN

K-Line
M-CAN
(100 kbit/s)

* e.g. Genesis (DH), G70 (IK), G80 (DH)

Gateway
Gateway

C-CAN

(500 kbit/s)

P-CAN
(500 kbit/s)

I-CAN
(500 kbit/s)

Body controller

Multimedia
controller

Chassis system
controller

Powertrain controller

External wireless
network


Ý nghĩa của dạng sóng

15

 Dữ liệu được truyền bởi dạng sóng hệ nhị phân “0” và “1”

Ch

Base voltage: 12 V

Signal: “1”

Signal: “0”
Data transmission (frame) time


Q trình tạo sóng CAN

Controller

Truyền dữ liệu

16

Controller

Nhận dữ liệu

1. MC Quản lý dữ liệu gửi

1. Bộ thu phát CAN đọc tín hiệu điện áp

2. Bộ điều khiển CAN Chuyển đổi dữ liệu
để phù hợp với giao thức CAN (tạo
khung dữ liệu)

‘1’ ‘0’ từ đường truyền bus

3. Bộ phát CAN Tạo thay đổi điện áp 1
và 0 dựa trên tín hiệu nhận được từ
bộ điều khiển CAN và gửi nó đến bus;

2. CAN điều khiển dịch khung dữ liệu
nhận được và tạo ra dữ liệu MC có thể
đọc.
3. MC nhận được tín hiệu và sử dụng
chúng để điều khiển


Q trình tạo sóng CAN

17

 Bus voltage levels
High

3.5 V

 Nếu chênh lệch điện áp trong
hai đường dây là
• 0 V: Recessive (“1”)
• 2 V or higher: Dominant (“0”)

2.5 V

High-speed CAN

Low

1.5 V
Recessive
(“1”)

Dominant
(“0”)
Low

5V
3.5 V

Low-speed CAN

1.5 V
0V

High
Recessive
(“1”)

12 V

Dominant
(“0”)

Recessive (“1”)

K-line LIN
0V

 Nếu chênh lệch điện áp trong
hai đường dây là
• 5 V: Recessive (“1”)
• 2 V or lower: Dominant (“0”)
 Fault-tolerant

Dominant (“0”)

 Với điện áp cơ sở là 12V:
• 9.6 V (80%) hoặc cao hơn thì
tín hiệu là (“1”)
• 2.4 V (20%) hoặc thấp hơn thì
tín hiệu là (“0”)


Q trình tạo sóng CAN
 Bus voltage levels
High-speed CAN

High

3.5 V
2.5 V

Low

1.5 V
Recessive
(“1”)

Dominant
(“0”)

17


Q trình tạo sóng CAN
 Bus voltage levels
Low-speed CAN
5V
3.5 V
1.5 V
0V
Recessive Dominant
(“1”)
(“0”)

Low

High

17


Q trình tạo sóng CAN
 Bus voltage levels
K-line LIN
12 V
Recessive (“1”)

0V

Dominant (“0”)

17


Q trình tạo sóng CAN

18

 Q trình tạo dạng sóng bằng bộ thu phát (high-speed CAN)
 Điện áp cơ bản

[Inside the transceiver]

5V

 Hệ nhị phân
 Phản hồi thông tin
FET

 chế độ ngủ
 Đường truyền

Driver

CAN High
5V

Receiver
CAN Low
FET


Điện trở đầu cuối

19

Lượng thông tin tối đa truyền qua mạng.
 Giảm tín hiệu xung nhiễu cuối đường truyền
High-speed CAN

Low-speed CAN

(e.g. C-CAN, and P-CAN)

(e.g. M-CAN)

Controller

Controller

Terminating resistor
(120 Ω)

Controller

Controller

Controller

Terminating resistor
(120 Ω)
Controller

☞ Provided inside the controllers on both
ends of the bus

☞ Provided inside all controllers


Điện trở đầu cuối

19

Lượng thông tin tối đa truyền qua mạng.
 Giảm tín hiệu xung nhiễu cuối đường truyền
High-speed CAN

Low-speed CAN

(e.g. C-CAN, and P-CAN)

(e.g. M-CAN)

Controller

Controller

Terminating resistor
(120 Ω)

Controller

Controller

Controller

Terminating resistor
(120 Ω)
Controller

☞ Provided inside the controllers on both
ends of the bus

☞ Provided inside all controllers


Điện trở đầu cuối
 Mất 1 điện trở đầu cuối

19


Điện trở đầu cuối
 Mất 2 điện trở đầu cuối

19