汽车电子控制技术：车载网络系统

知识目标：

1、了解车载网络技术在汽车上的应用及发展；2、了解车载网络的基本术语；3、了解车载网络的类型及新技术；4、掌握车载网络的基本组成；5、掌握大众车系车载网络的构成特点；6、正确描述车载网络故障的诊断工艺和流程。技能目标：

1、能够分析车载网络系统的典型结构；2、掌握用故障诊断工具分析判断车载网络的故障的方法；3、会做PASSAT轿车起动后熄火故障的检查与排除。项目十四车载网络系统车载网络系统车载网络系统活动一车载网络概述活动二CAN总线系统

车载网络系统车载网络系统项目十四车载网络系统车载网络系统

随着现代科技的飞速发展，汽车装备日趋完善，车用电气设备越来越多，从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车电气系统形成一个复杂的大系统，并且都集中在驾驶室控制。如果按照常规点到点的布线法，则整个汽车的布线将十分复杂，显得很凌乱。尤其是在高档客车中，传统布线不仅增加了布线的复杂程度，而且布线所需的铜线也将成倍增加。为了解决车内可用空间与粗大线束之间的矛盾，人们将车载网络技术应用于汽车上。活动一车载网络概述项目十四车载网络系统

一、车载网络的发展随着汽车三大系统（动力系统、舒适系统、信息娱乐系统）中各种电控系统的不断增加，汽车电气系统形成一个复杂的大系统，并且都集中在驾驶室控制。从布线角度分析，传统的电气系统大多采用点对点的单一通信方式，相互之间少有联系，这样会有庞大的布线系统。然而，驾驶室的空间是有限的，这样必然造成庞大线束与驾驶室内可用空间之间的矛盾。据统计，一辆采用传统布线方法的高档汽车中，其导线长度可达2000米，电气节点达1300个，而且，根据统计，该数字大约每十年增长1倍，从而加剧了粗大的线束与汽车有限的可用空间之间的矛盾。活动一车载网络概述项目十四车载网络系统

图14-1传统布线方法的导线长度与连接插头数量无论从材料成本还是工作效率看，传统布线方法都将不能适应汽车的发展。传统布线方法的导线长度与连接插头数量如图14-1所示：活动一车载网络概述项目十四车载网络系统

20世纪80年代末的汽车工业中，由于消费者对于汽车功能的要求越来越多，而这些功能的实现大多是基于电子操作的，这就使得电子装置之间的通信越来越复杂，同时意味这需要更多的信号连接线。德国Bosch公司和Intel公司研制了专门用于汽车电器系统的总线-控制器局域网（ControllerAreaNetwork）规范，简称CAN。提出CAN总线的最初动机就是为了减少解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通信而不断增加的信号线。于是设计了一个单一的网络总线，所有的外围器件都可以被挂接在该总线上。到2000年以后，随着车载网络的进一步细分，低端的LIN网络产生。活动一车载网络概述项目十四车载网络系统二、车载网络的类型按照系统的信息量、响应速度、可靠性等要求将车载网络系统分为A级、B级、C级、D级四类。A级是面向传感器/执行器控制的低速网络，数据传输速率通常小于20Kbps,主要用于天窗、雨刮、空调、照明等控制；B级是面向独立模块间数据共享的中低速网络，速率在30-125Kbps,主要用于车身电子舒适性模块、仪表显示等系统；C级是面向实时性控制的中高速网络。速率在125Kbps-1Mbps之间，主要用于牵引控制、发动机、自动变速器、ABS等系统；D级是面向媒体传输的高速网络，速率在1Mbps以上，主要用于导航、车载音响、车载电话等信息娱乐系统。

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A级目前首选的标准是LIN总线；B级网络的国际标准是CAN总线；C级未来会使用到具有高速实时传输特性的一些总线标准和协议，包括采用时间触发通信的X-by-Wire系统总线标准和用于安全气囊控制和通信的总线协议、标准；D级主要标准是DDB和MOST。按汽车局域网的发展趋势，CAN的C类网络将逐步普及并占主导地位。三、常用基本术语简介（一）多路传输1、多路传输的基本原理由于总线式的网络结构是使用一条线路对多个信号进行传输，所以应当懂得多路传输技术的原理，否则一旦汽车故障电脑诊断仪在检测车辆时不工作，你就会不知所措，或者即使你的故障扫描仪在工作，你却找不到本应该找到的故障。多路传输即在同一通道或线路上同时传输多条信息。这听起来好像不可能，但在某种意义上讲是可能的。活动一车载网络概述

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从图14-2中可以看出，常规线路要比多路传输线路简单得多，然而多路传输系统ECU之间所用的导线比常规线路所用导线少得多。由于ECU可以触发仪表板上的警告灯或灯光故障指示灯等，又由于多路传输可以通过一根线（数据总线）执行多个指令，因此可以增加许多功能装置。图14-2常规线路与多路传输线路的对比活动一车载网络概述

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（1）频分多路复用频分多路复用就是将信道带宽按频率分割为若干个子信道，每个子信道用来传输一路信号。当信道带宽大于各路信号的总带宽时，信号的频谱在传输过程中不会被改变，在接收端通过一个相应带宽的滤波器可将信号完整地恢复出来，例如，有线电视网就是这样。（2）时分多路复用时分多路复用就是将使用信道的时间分成一个个时间片，按一定规律将这些时间片分配给各路信号，每路信号只能在自己的时间片内独占信道进行传输。当然，各路信号的数据传输率的总和只能小于信道能达到的最大传输率，例如，长途电话系统就是采用这种方式。活动一车载网络概述

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（3）码分多址（使用所谓扩频技术）它允许所有站点在同一时间使用整个信道进行数据传输。在CDMA中，每个比特时间又再分成m个码片（Chip)，每个站点分配一个唯一的m比特码系列。当某个站欲发送“1”时，它就在信道中发送它的码系列；当欲发送“O”时，就发送它的码序列的反码。以上三类多路复用技术可以形象地比喻为多个人要发言讨论不同问题时，如何使用同一个会议厅（信道）。可以把会议厅分成几组（好比频分多路），各组同时进行各自不同的讨论互不干扰；也可以在一个厅内让各议题在固定的时间片内轮流发言（好比时分多路）；还可以在一个厅内让各自议题同时发言，但是要用不同的语言（好比码分多址），对某个议题的人来说只能听懂自己的语言，而其他语言被视为随机噪音，可以排除。活动一车载网络概述

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2、多路传输系统的应用（1）电喷计算机系统中多路传输的应用除了负责给发动机喷油和点火外，电喷计算机还把它从传感器接收到的信息传输到网络中供其他计算机使用。电喷计算机通过多路传输网络接收到分配控制计算机所下的解除锁止的指令。电喷计算机同时还要向其他计算机通报发动机运行状况的信息。它把有关的信息都交与它们使用。此外它还通过一条专用线路与故障诊断工具对话。（2）多路传输系统在自动变速器中的应用自动变速器计算机需要了解来自发动机计算机的信息。除了它本身自动变速管理的功能外，自动变速器计算机要向发动机计算机通知挡位以及自动变速器油温度。活动一车载网络概述

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（二）局域网

1、局域网的定义及特点局域网络是在一个有限区域内连接的计算机的网络。一般这个区域具有特殊的职能，通过这个网络实现这个系统内的资源共享和信息通信。连接到网络上的节点可以是计算机、基于这微处理器的应用系统或智能装置。局域网一般的数据传输速度在102-105Kbit/s范围，传输距离100-250m，误码率低。汽车上的网络是局域网与现场总线(FieldBus）之间的一种结构。数据传输速度一般在10-103Kbit/s范围，传输距离在几十米范围。通常，将局域网划分成三类，即一般局域网（LAN）、高速局域网（HSLN）和计算机化分组交换机（C13X）。这三类局域网在系统结构和设计方案上差距很大，三类局域网主要是为满足不同要求而独立研制的。一般局域网和高速局域网的通信协议是分别定义的。活动一车载网络概述

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2、局域网的拓扑结构所谓拓扑结构就是网络的物理连接方式。局域网的常用拓扑结构有三种：星型、环形、总线型。（1）星形网络拓扑结构星型网络即以一台称之为中心处理机为主组成的网络，各种类型的入网机均与该中心处理机有物理链路直接相连，因此，所有的网上传输信息均需通过该机转发，其结构如图14-3所示。星型网络由于其物理结构，使其具有以下特点：通信功能简单，它可以根据需要由中心处理机分时或按优先权排队处理；中心处理机负载过重，扩充困难；构造较容易，适于同种机型相连；每台入网计算机均需与中心处理机有线路直接互连，因此线路利用率不高，信道容量浪费较大。图14-3星形网络拓扑结构活动一车载网络概述

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（2）总线型网络拓扑结构总线型网络即所有入网计算机通过分接头接入一条载波传输线上，如图14-4所示。总线型网络拓扑结构的特点：通道利用率高，但网络延伸距离有限，网络容纳节点数有限（受信道访问机制影响）。它适用于传输距离较短、地域有限的组网环境，目前车载局域网多采用此种方式。图14-4总线型网络拓扑结构活动一车载网络概述

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(3）环形网络拓扑结构环型网的主要特点是：由于一次通信信息在网中传输最大时间是固定的，因此实时性较高，每个网上结点只与其他两个结点有物理链路直接互连，因此传输控制机制较为简单；一个结点出故障可能会终止全网运行，因此可靠性较差；网络扩充需对全网进行拓扑和对访问控制机制进行调整，因此较为复杂。图14-5环形网络拓扑结构活动一车载网络概述

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环型网拓扑结构环型网通过一个转发器将每台入网计算机接入网络，每个转发器与相邻两台转发器用物理链路相连，所有转发器组成一个拓扑为环的网络系统，如图13-5所示。环型网由于其点一点通信的唯一性，因此，不宜在广域范围内组建计算机网络。它也是一种较为实用的局域网拓扑结构，尤其是在实时性要求较高的环境中更是如此。（三）现场总线（FieldBus）是在工业过程控制和生产自动化领域发展起来的一种网络体系，是在过程现场安装在控制室先进自动化装置中的一种串行数字通信链路。该系统是用于过程自动化和制造自动化最底层的现场设备或现场仪表互连的通信网络，是现场通信网络与控制系统的集成。活动一车载网络概述

车载网络系统（四）CANCAN，全称为“ControllerAreaNetwork”，即控制器局域网，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信，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、变速器控制器、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。例如，当使用PhilipsP82C250作为CAN收发器时，同一网络中允许挂接110个节点。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。活动一车载网络概述

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（五）数据总线模块间运行数据的通道，即所谓的信息高速公路，如图14-6所示。如果模块可以发送和接收数据，则这样的数据总线就称为双向数据总线。汽车上的信息高速公路实际是一条或两条导线。图13-6数据总线信息传输活动一车载网络概述

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数据总线可以实现在一条数据线上传递的信号能被多个系统（控制单元）共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。例如，常见的电脑键盘有104位键，可以发出百多个不同的指令，但键盘与主机之间的数据连接线却只有7根，键盘正是依靠这7根数据连接线上不同的电平组合（编码信号）来传递信号的。如果把这种方式应用在汽车电气系统上，就可以大大简化目前的汽车电路。可以通过不同的编码信号来表示不同的开关动作信号解码后，根据指令接通或断开对应的用电设备（前照灯、刮水器、电动座椅等）。这样，就能将过去一线一用的专线制改为一线多用制，大大减少了汽车上电线的数目，缩小了线束的直径。当然，数据总线还将使计算机技术融入整个汽车系统之中，加速汽车智能化的发展。活动一车载网络概述

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如果系统可以发送和接收数据，则这样的数据总线就称之为双向数据总线。数据总线实际是一条导线，或许是两条导线。两线式的其中一条导线不是用作额外的通道。它的作用有点像公路的路肩，上面立有交通标志和信号灯。一旦数据通道出了故障，这“路肩”在有些数据总线中被用来承载“交通”，或者令数据换向通过一条或两条数据总线中未发出故障的部分。为了抗电子干扰，双线制数据总线的两条线是绞在一起的。各汽车制造商一直在设计各自的数据总线，如果不兼容，就称为专用数据总线。如果是按照某种国际标准设计的，就是非专用的。为使不同厂家生产的零部件能在同一辆汽车上协调工作，必须制定标准。按照IS0有关标准，CAN的拓扑结构为总线式，因此也称为CAN总线（CAN-BUS）。活动一车载网络概述

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（六）模块/节点模块是一种电子装置，在计算机多路传输系统中的控制单元模块被称为节点。一般来说，普通传感器是不能作为多路传输系统的节点的，如果传感器要想成为一个模块布点，则该传感器必须具备支持多路传输功能的电控单元，如大众车系的转角传感器。（七）链路（传输媒体）链路指网络信息传输的媒体，分为无线和有线两种类型，目前车上使用的大多数都是有线网络，通常用于局域网的传输媒体有：光纤、同轴电缆和双绞线。活动一车载网络概述

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1、双绞线双绞线是局域网中最普通的传输媒体，如图14-7所示，一般用于低速传输，最大数据传输速率可达几Mbit/s；双绞线成本较低，传输距离较近，非常适合汽车网络的情况，也是汽车网络使用最多的传输媒体。2、同轴电缆同轴电缆可以满足较高性能的要求，与双绞线相比，它可以提供较高的吞吐量，连接较多的设备，跨越更大的距离。如图14-8所示：图14-7双绞线活动一车载网络概述

车载网络系统图14-8同轴电缆

3、光纤光纤在电磁兼容性等方面有独特的优点，而且数据传输速度比较高，传输距离远，在汽车网络上，尤其在一些要求传输速度高的车上网络（如车上信息与多媒体网络）上有很好的应用前景。（1）光纤作为通信介质的优点光纤在多路传输系统应用方面的主要优点是：频带宽度较大和多路、尺寸小、质量轻；信号功率损失小、通过效率大、与频率的关系减弱；超高绝缘、不存在短路和接地问题；耐腐蚀、灵敏度高；能够双向传输信息、抗干扰性高（特别是对汽车车上电路的脉冲干扰）光纤允许有较高的数据传输速率和较高的信噪比比-带宽积，可适用于发动机实时控制、车辆状态监测和通/断负载的开关控制等要求。因此，光纤多路传输系统是汽车多路传输系统的发展方向，是汽车线束的发展方向。活动一车载网络概述

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（2）光纤多路传输系统的构成光纤多路传输系统主要由控制信号、光发射功能模块、光接收功能模块、三根总线电源线、系统地线、光纤信号、终端用电设备或执行器等组成。（3）光纤传送信息的方法光纤传送信息的方法有3种方式：时分复用、波分复用、频分复用。（4）光纤与CAN网尽管CAN协议本身也支持光纤介质通信，但由CAN网是总线型，而光纤的信号传输是单向的，最适用的网络拓扑结构是环型,同时，CAN网MAC层的总线仲裁是具有优先级的非破坏性的CMSA,常用的环网MAC层仲裁技术是令牌传递。这其中主要问题是选用何种光纤耦合器、光收发器和光源，确定以何种网络拓扑来构成CAN总线，以保证光路的畅通、灵敏，并完全利用CAN硬件标准的优点。活动一车载网络概述

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（八）帧为了可靠地传输数据，通常将原始数据分割成一定长度的数据单元，这就是数据传输的单元，称其为帧。一帧内应包括同步信号（例如帧的开始与终止）、错误控制（各类检错码或纠错码，大多数采用检错重发的控制方式）、流量控制（协调发送方与协调方的速率）、控制信息、数据信息、寻址（在信道共享的情况下，保证每一帧都能正确地到达目的站，收方也能知道信息来自何站）等。帧类型有以下四种：

1、数据帧:数据帧将数据从发送器传送到接收器。

2、远程帧:总线单元发出远程帧，请求发送具有相同标识符的数据帧。

3、错误帧:任何节点检测到总线错误就发出错误帧。

4、超载帧:超载帧用以在先行的和后续的数据帧(或远程帧)之间提供一附加的延时。活动一车载网络概述

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（九）传输协议传输协议也称通信协议，是控制通信实体间有效完成信息交换的一组约定和规则。换句话说，要想交流成功，通信双方必须“说同样的语言”（如相同的语法规则和语速等）。协议的三要素为：

1、语法：确定通信双方之间“如何讲”，即通信信息帧的格式。

2、语义：确定通信双方之间“讲什么”，即通信信息帧的数据和控制信息。

3、定时规则：确定事件传输的顺序以及速度匹配。（十）传输仲裁当出现数个使用者同时申请利用总线发送信息时，会发生数据传输冲突，好比同时有两个或者多个人想要过独木桥一样，传输仲裁就是为了避免数据传输冲突，保证信息按其重要程度来发送。（十一）网关一种有特殊功能的计算机在车上有很多总线和网络的情况下，能达到信息的共享而不产生协议间的冲突，实现无差错的数据传递。活动一车载网络概述

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网关也是一种节点，只不过同时属于遵循不同协议规范的多个网段。汽车内联网主要有两种网关，一种是在高、低速CAN之间的网关，如图14-9所示，主要由一片嵌有两个CAN模块的微控制器和两类收发器构成。另一种是CAN和LIN之间的网关。至于CAN-LIN网关，因为LIN是用串口和LIN收发器进行通信的，所以用一片嵌有CAN模块及SCI串口的微控制器和两种收发器便能实现，把图14-9中的“诊断”模块换成LIN的收发器就可以了。

图14-9在高、低速CAN之间的网关活动一车载网络概述

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四、数据总线新技术-蓝牙技术（一）蓝牙技术的产生蓝牙（Bluetooth）是由五家世界著名的大公司―爱立信（Ericsson）、诺基亚（Nokia）、东芝（Toshiba）、国际商用机器公司（IBM）和英特尔（Intel）联合宣布的一项技术，可以使不同厂家生产的便携式设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内具有互用、相互操作的性能。汽车系统和蓝牙技术相结合，将会给汽车的生产和服务带来更大的方便，如果进一步和移动电话甚至Internet连接起来，车主在任何时间任何地点都可以了解汽车的状况并给予必要的控制。但要在汽车内实现蓝牙技术，还需要使蓝牙技术和CAN技术相配合。活动一车载网络概述

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（二）蓝牙技术的特点新一代的汽车将包含更多的通过两个或更多的网络连接起来的微处理器，其优点是汽车参数可以通过软件个别定制，并且汽车具有更大程度上的自诊断功能。这些生产工具在很大程度上是基于PC技术，汽车系统和生产工具间的连接是通过电缆、CAN总线或网关来实现。最廉价的方法是通过电缆直接使CAN总线和PC相连，但电缆必须很短，根据CAN的标准在1Mb/s应小于3Ocm在实际应用中可以再长一点，但从使用方便来说还是不够长。在新的设计中，也使用CAN用USB（通信串行总线）网关。同时，因蓝牙技术可在汽车系统和生产工具间建立无线通信，所以有很大优势。活动一车载网络概述

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可以看出，蓝牙技术的优点是无线连接，不仅可用在汽车和生产工具之间，也可用在汽车和车主喜好的服务工具之间，缺点是反应时间慢和安全性差。蓝牙技术是为任何实体间建立开放连接而开发的，但对汽车系统来说大部分情况下是专一连接。（三）蓝牙技术在汽车上的应用蓝牙技术在汽车上服务的场合如下：

1、当汽车进入服务站时，它的蓝牙站和服务站主计算机建立连接，它和汽车计算机通过蜂窝电话系统交换信息。

2、服务人员在其PC上获得必要的工作指示，当给汽车服务时，他可通过PC控制和调节一些功能，如灯、窗户、空气、发动机参数等，也可为任何电子控制单元下载最新版本的软件。

3、服务站主计算机提醒服务人员分配任务，同时PC和汽车建立连接，并下载一些需要的信息。活动一车载网络概述

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（四）汽车中的蓝牙网在汽车里，每个门、前座和操纵轮都有灵活电缆，而这些灵活的电缆常常会出现问题。这里可以在小范围内采用无线电缆延伸器，但在CAN网络中，小范围内实现可靠的位一位无线连接很困难。因此，电缆延伸器应是网桥而不是转发器。电缆延伸器把CAN网分为两个网，其中一个网络将仅由一个节点组成，这就解决了高复杂性和高费用的问题。（五）发展前景在汽车工业中把蓝牙技术用做CAN网络的网关，将使汽车具有更高的无线接口能力，从而具有更广阔的市场前景。为得到这个市场，必须在汽车中存储专用的蓝牙MAC层,并能通过CPU的指令在它与用户定制的MAC间切换。如果进一步，蓝牙芯片与用户定制MAC相结合，将蓝牙单元安置在需要灵活电缆的地方：而不是仅仅与上面提到的蓝牙CAN网关通信，市场潜力会更大。活动一车载网络概述

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车载网络系统活动一车载网络概述课后练习：

1、通过学习本活动内容，简述车载网络控制技术的发展历史。

2、通过课外阅读等方式，进一步车载网络系统在汽车中的应用实例。

CAN总线是当前车载网络系统所使用的主体类型，该总线结构具有成本低、响应快、可靠性高、抗高温和高噪音等优点。本活动从CAN总线系统的特点、组成和控制出发，简要介绍了该系统的工作原理和过程，并通过大众POLO车型的实例介绍，进一步强化对CAN总线原理的分析。将CAN总线应用在汽车中使用有很多优点：

1、用低成本的双绞线电缆代替了车身内昂贵的导线，并大幅度减少了用线数量；提高可靠性,安全性、降低成本。

2、具有快速响应时间和高可靠性，并适合对实时性要求较高的应用如刹车装置和气囊；控制平台、信息平台、驾驶平台的互连基础。

3、CAN芯片可以抗高温和高噪声，并且具有较低的价格，开放的工业标准。故在现代轿车的设计中，CAN已经成为必须采用的装置例如奔驰、宝马、大众、奥迪、通用、丰田、本田、日产、三菱、马自达、雪铁龙、保时捷、美洲豹等。CAN的组成及控制方式如下所述。活动二CAN总线系统

车载网络系统活动二CAN总线系统

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一、CAN总线的特点、组成及控制（一）CAN总线的特点

CAN总线是一种多主总线，通信速率可达1Mbps。CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等工作。1、CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。2、CAN总线为多主站总线，各节点可在任意时刻向网络上的其他节点发送信息，不分主从，通信灵活。3、CAN总线采用独特的非破坏性总线仲裁技术，优先级高的节点优先传送数据，可满足实时性要求。

4、CAN总线具有点对点、一点对多点及全局广播传送数据的功能。

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5、CAN总线采用短帧结构，每帧有效字节数最多为8个，数据传输时间短，并有CRC及其他校验措施，数据出错率极低。

6、CAN总线上某一节点出现严重错误时，可自动脱离总线，而总线上的其他操作不受影响。7、CAN总线系统扩充时，可直接将新节点挂在总线上，因而走线少，系统扩充容易，改型灵活。8、CAN总线最大传输速率可达1Mb/s（此时通信距离最长为40m），直接通信距离最远可达10km（速率5kbps以下）。

9、CAN总线上的节点数主要取决于总线驱动电路。在标准帧（11位报文标识符）可达110个，而在扩展帧（29位报文标识符）其个数几乎不受限制。

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（二）CAN总线的组成CAN数据总线由一个控制器，一个收发器，两个数据传输终端以及两条数据线组成。除数据传输线外，其他元件都置于控制单元内部。控制单元功能不变。（如图14-10）1、CAN控制器CAN控制器是用来接收控制单元中微电脑传来的数据，对这些数据进行处理并将其传往CAN收发器。同样CAN控制器也接收CAN收发器传来的数据，对这些数据进行处理并将其传往控制单元中的微电脑。图14-10CAN数据总线的组成活动二CAN总线系统

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2、CAN收发器

CAN收发器将CAN控制器传来的数据转化为电信号并将其送入数据传输线。它也为CAN控制器接收和转发数据。

3、数据传输终端数据传输终端是一个电阻器，其作用是防止数据在线端被反射，并以回声的形式返回。数据在线端被反射会影响数据的传输。

4、数据传输线数据传输线（亦称BUS线）是双向对数据进行传输的。两条传输线分别被称为CAN（H）和CAN(L)。为了防止外界电磁波的干扰和向外辐射，CAN总线将两条线缠绕在一起。

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图14-11数据传输线这两条线的电位相反，如果一条是5V，另一条就是0V，始终保持电压总和为一常数。通过这种方法，CAN数据总线得到了保护，使其免受外界的电磁场干扰。如图14-11所示。5、数据传递过程（如图14-12）活动二CAN总线系统

车载网络系统图14-12数据传递过程

（1）提供数据：控制单元向CAN控制器提供数据用于传输。（2）发送数据：CAN收发器从CAN控制器处接收信号，并将其转化为二进制电信号发送出去。（3）接收数据：CAN网络系统所有的控制单元的收发器都接收数据。（4）检验数据：控制单元对接收到的数据进行检测，看此数据是否是其功能所需。（5）认可数据：如果接收到的数据是有用的，将被认可及处理，反之则忽略掉。活动二CAN总线系统

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（三）控制方式汽车上有很多的电控单元，例如电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统（ABS）、防滑控制系统（ASR）、废气再循环控制、巡航系统和空调系统等。为了满足各子系统的实时性要求，有必要对汽车公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。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竞争的模式，且本身具有较高的通信速率，CAN总线可满足这些要求。汽车的一些基本状态信息（如发动机转速，车轮转速，冷却液温度等）是大部分控制单元必须获取的数据，控制单元采用广播发送式向总线发送。如果在同一时刻所有控制单元都向总线发送数据，将发生总线数据冲突，此时，CAN总线协议提出用标识符识别数据优先权的总线仲裁。活动二CAN总线系统

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（四）车载网络系统的控制单元以帕萨特领驭轿车为例，介绍其电控系统中以CAN总线传递数据的控制单元。各个控制单元如下：（1）ABS控制单元J104；（2）发动机控制单元J220；（3）多功能转向盘控制单元J453；（4）自诊断接口T16；（5）组合仪表控制单元J285；（6）驾驶员侧车门控制单元J386；（7）舒适电子系统控制单元J393；（8）带记忆的驾驶员座椅调整控制单元J136；（9）左后车门控制单元J388；活动二CAN总线系统

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（10）前照灯调节控制单元J431；（11）安全气囊控制单元J234；（12）自动变速器控制单元J217；（13）右前车门控制单元J387；（14）收音机和导航系统控制单元J5O3；（15）自动空调控制单元J255；（16）右后车门控制单元J389；（17）功率放大器R12。上述控制单元主要可分为动力系统和舒适系统两大系统。活动二CAN总线系统

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1、动力系统CAN总线（如图14-13所示）图14-13动力系统CAN总线活动二CAN总线系统

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属于动力系统的控制单元有：ABS、发动机、多功能转向盘、自动变速器和安全气囊控制单元。数据总线以5000Kbps速率传递数据，每一数据组传递大约需要0.25ms，每一电控单元以7-20ms发送一次数据。在动力传动系统中，数据传递应尽可能快速，以便及时利用数据，所以需要一个高性能的发送器，高速发送器会加快点火系统间的数据传递，这样使接收到的数据立即应用到下一个点火脉冲中去。CAN数据总线连接点通常置于控制单元外部的线束中，在特殊情况下，连接点也可能设在发动机电控单元内部。优先级顺序为：

ABS电控单元→发动机电控单元→自动变速器电控单元。注意：其数据不能进行单线控制。活动二CAN总线系统

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2、舒适系统CAN总线（构成如图14-14所示）图14-14舒适系统CAN总线构成活动二CAN总线系统

车载网络系统（一）POLO的总线结构（如图14-15）在此车载网络系统中，以控制单元为核心部件，它位于驾驶员侧仪表板饰件后。它承担以前一直由单独的断电器和控制单元所执行的功能。主要功能如下：负荷控制；转向信号灯控制；燃油系统供给控制；后窗刮水器控制；前窗刮水器控制；后视镜控制；后窗加热控制；后座椅靠背控制；车内灯控制；报警灯控制；编码。图14-15POLO轿车CAN总线的连接活动二CAN总线系统

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1、负荷控制在行驶中如座椅加热装置、后窗加热装置、外后视镜加热和电子辅助