《汽车电工》教学课件：18第十五章 CAN-BUS网络原理

一、CAN的概念 CAN，全称为“Controller Area Network”，（三个英文单词的第一个字母）即电脑控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。 一个由CAN总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。CAN可提供高达1Mbit/s的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。另外，硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。 CAN是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10km时，CAN仍可提供高达50kbit/s的数据传输速率。 在国外，尤其是欧洲，CAN网络已被广泛地应用在汽车上，在国内也被逐渐应用，例如上海通用别克、广州本田、POLO、宝来、奥迪、派里奥等。二、汽车对通信网络的要求参数发动机喷油量发动机转速车轮转速进气温度冷却液温度燃油温度允许响应 时间10m s300m s1-1 00s20s1m i n10m i n表15 - 1 几个典型数据允许时间 在一个完善的汽车电子控制系统中，许多动态信息必须与车速同步。为了满足各个子系统的实时性要求，减少数据线。有必要对汽车公共数据进行共享，如发动机转速、车轮转速、节气门位置、挡位信息等。但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的。这就要求其数据交换网是基于优先权竞争的模式，且本身具有极高的通信速率，CAN现场总线正是满足这些要求而设计的。典型数据允许时间如表15-1所示。三、CAN总线的分类 由于汽车各个系统对数据的传输速度不同，汽车上常用的CAN总线分为两大类，CAN-BUS总线和LIN-BUS总线。 CAN-BUS总线用于对数据速度传输和带宽要求较高的场合。如发动机ECU和ABS系统的ECU等。 （1）数据传输速度高，最高可达到1Mbit/s。 （2）由CAN组成的网络中可以在理论上挂接无数个接点。 （3）硬件的错误鉴定性大大增强数据的抗干扰性。 （4）很远的传输距离，可达10km。 （5）接点在有严重故障的情况下可自动退出总线的功能。 LIN-BUS总线用于对数据速度传输要求较底的场合。为现有汽车网络（例如CAN总线）提供辅助功能，因此LIN总线是一种辅助的总线网络在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合。转向角传感器变速器控制单元A B S控制单元发动机控制单元水平控制系统控制 单元四驱低速控制单元空调控制面板仪表电话通信控制单元/多功能转向盘控制 单元导航控制单元导航控制界面芯片读取器收音机轮胎压力监测控制单元驻车辅助控制单元中控门锁控制单元前照灯调节控制单元水平 控制系统控 制单元安全气囊控制单元常电源运行 和起动 电源O B D 诊断接口驻车辅助控制单元熔丝3115A熔丝1210A1 2 3 4 5 678 9101112131415161 2 3 4 5 67 8 910111213141516图15-1 德国版奥迪A 6轿车C A N - B U S总线连接147 12C4T16C147 1216D16 D16 15 3131 A12A6716T20A2 3 888586 11 40 24435860152120 2243 25 C 4 B 18B 17181926 6 5T32AT3213 30 3 6 1352T20B2 3T12F43T4A11312T6X四、C A N B U S 总 线 的 联 接思考题？1、 为什 么 有越 来越 多 的汽 车 都装 上了C A N -BU S 总线？2、“C A N”的概念与特征有哪些？3、汽车电控单元对通信号网络的要求有哪些？4、汽车上应用的数据传递的方法有哪些？5、“C A N”的分类与联接方法有哪些？6、C A N -BU S总线常见故障有哪些？详细内容敬请查阅凌凯公司出版的汽车电工一书。谢 谢 观 看！