車載網(wǎng)絡系統(tǒng)CANBUS基礎

車載網(wǎng)絡系統(tǒng)CANBUS基礎第一頁，共31頁。內(nèi)容提要第二頁，共31頁。

隨著汽車新技術的飛速發(fā)展，車輛動力、安全和舒適系統(tǒng)的不斷完善，用于車輛中的電氣設備越來越多。許多汽車上都采用了CAN數(shù)據(jù)總線傳輸技術，使車上的各個控制單元（電腦）都能進行數(shù)據(jù)交流，形成車載網(wǎng)絡系統(tǒng)。一、CAN系統(tǒng)概述第三頁，共31頁。動力控制CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)舒適系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)第四頁，共31頁。

一輛汽車不管有多少塊電控單元，不管信息容量有多大，每塊電控單元都只需引出兩條線共同接在兩個節(jié)點上，這兩條導線就稱作數(shù)據(jù)總線，亦稱BUS線。整個網(wǎng)絡則稱CAN，CAN是ControllerAreaNetwork(控制器局域網(wǎng)絡)的縮寫，意思是控制單元通過網(wǎng)絡傳輸交換數(shù)據(jù)。1、什么是CAN系統(tǒng)第五頁，共31頁。傳統(tǒng)通訊方式CAN通訊方式2、為什么要采用CAN系統(tǒng)CAN:ControllerAreaNetwork(控制器局域網(wǎng)絡)控制單元之間的信息傳遞，有幾個信號就要有幾條信號傳輸線。如果傳遞信號項目多還需要更多的信號傳輸線，這樣會導致電控單元針腳數(shù)增加、線路復雜、故障率增多及維修困難。第六頁，共31頁。

CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的優(yōu)點是：

（1）將傳感器信號線減至最少，使更多的傳感器信號進行高速數(shù)據(jù)傳遞。

（2）電控單元和電控單元插腳最小化應用，節(jié)省電控單元的有限空間。

（3）如果系統(tǒng)需要增加新的功能，僅需軟件升級即可。

（4）各電控單元的監(jiān)測對所連接的CAN總線進行實時監(jiān)測，如出現(xiàn)故障該電控單元會存儲故障碼。（5）CAN數(shù)據(jù)總線符合國際標準，以便于一輛車上不同廠家的電控單元間進行數(shù)據(jù)交換。3、CAN系統(tǒng)的優(yōu)點第七頁，共31頁。

電子計算機網(wǎng)絡用電子語言來說話，各電控單元必須使用和解讀相同的電子語言，這種語言稱“協(xié)議”。汽車CAN系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線采用CAN協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，這個協(xié)議是由FORD、Internet與BOSCH公司共同開發(fā)的高速汽車通信協(xié)議。4、什么是CAN協(xié)議第八頁，共31頁。為避免通訊信號被干擾，CAN-H和CAN-L線相互纏繞在一起，構成一個封閉的數(shù)據(jù)傳輸通道，CAN-BUS兩條線上的電位是相反的，如果一條線的電壓是5V，另一條線就是0V，兩條線的電壓和總等于常值。通過該種辦法，CAN總線得到保護而免受外界電磁場干擾，同時CAN總線向外輻射也保持中性，即無輻射。

5、CAN系統(tǒng)的雙數(shù)據(jù)線第九頁，共31頁。DrivetrainCANHigh：橙/黑

Low：橙/棕ConvenienceCANHigh：橙/綠

Low：

橙/棕InfotainmentCANHigh：橙/紫

Low：橙/棕CAN數(shù)據(jù)傳輸總線第十頁，共31頁。內(nèi)容提要第十一頁，共31頁。鐵軌：CAN

BUS火車：信息

乘客上下車：信息發(fā)送與接收二、CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)谑摚?1頁。CAN數(shù)據(jù)總線中的數(shù)據(jù)傳遞就像一個電話會議一個電話用戶（控制單元）將數(shù)據(jù)“講入”網(wǎng)絡中，其他用戶通過網(wǎng)絡“接聽”這個數(shù)據(jù)對這個數(shù)據(jù)感興趣的用戶就會利用數(shù)據(jù)，而其他用戶則選擇忽略

1、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收第十三頁，共31頁。CAN系統(tǒng)中的所有控制單元都能收到信息，并且每個都扮演識別器中的接收檢驗員，判斷所收到的信息是否與相應的控制模塊有關，如果有關，則采用；否則將被忽略。每個控制單元都能傳遞和接收數(shù)據(jù)，但只是有選擇性地讀取需要的數(shù)據(jù)信息。

2、數(shù)據(jù)檢驗和接受第十四頁，共31頁。內(nèi)容提要第十五頁，共31頁。三、CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸終端數(shù)據(jù)傳輸終端：實際是一個電阻器,作用是避免數(shù)據(jù)傳輸終了反射回來，產(chǎn)生反射波而使數(shù)據(jù)遭到破壞。第十六頁，共31頁。內(nèi)容提要第十七頁，共31頁。四、CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線節(jié)點CAN數(shù)據(jù)線由(CANH)和(CANL)組成

CAN數(shù)據(jù)總線連接點通常置于控制單元外部的線束中，在特殊情況下，連接點（節(jié)點）也可能設在某個電控單元內(nèi)部。

第十八頁，共31頁。中央線束連接（星形接法）左側A柱

舒適系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線

(orange-green)信息娛樂系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線

(orange-violet)驅動數(shù)據(jù)總線(orange-black)右側A柱J234G85J217J285J104J220AUDIA4CAN的數(shù)據(jù)線的節(jié)點總線節(jié)點第十九頁，共31頁。內(nèi)容提要第二十頁，共31頁。五、CAN系統(tǒng)的網(wǎng)關網(wǎng)關采用獨立的控制模塊或借用其他控制模塊（通常是儀表模塊）第二十一頁，共31頁。網(wǎng)關系統(tǒng)的作用相當于翻譯轉換器。由于不同系統(tǒng)CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸速率不同（動力CAN500K/b，舒適CAN100K/b）為了實現(xiàn)不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，以及車輛與診斷儀器（自診斷K線的讀取速率分別為9600/10400b的自診斷通訊，需要網(wǎng)關（Gate-way）系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)轉換。第二十二頁，共31頁。作為診斷gateway...在不改變數(shù)據(jù)的情況下，將驅動總線、舒適總線、信息娛樂總線的診斷信息傳遞到K線。作為數(shù)據(jù)gateway…使連接在不同的數(shù)據(jù)總線上的控制單元能夠交換數(shù)據(jù)網(wǎng)關系統(tǒng)的作用第二十三頁，共31頁。POLO的診斷系統(tǒng)第二十四頁，共31頁。內(nèi)容提要第二十五頁，共31頁。六、典型車型的CAN系統(tǒng)第二十六頁，共31頁。TEANACAN系統(tǒng)結構圖第二十七頁，共31頁。GMLAN系統(tǒng)的組成上海通用CAN系統(tǒng)結構圖（1）CAN總線（5）變速器控制模塊（TCM）（2）截止電阻ECM和PIM內(nèi)（6）防抱死制動系統(tǒng)-牽引力控制系統(tǒng)（ABS-TCS）電子控（3）動力系統(tǒng)接口模塊（PIM）制單元（ECU）（4）方向盤轉角傳感器（7）發(fā)動機控制模塊（ECM）第二十八頁，共31頁。1、動力系統(tǒng)接口模塊PIM2、方向盤轉角傳感器3、變速器控制模塊TCM4、ABS-TCS控制模塊5、發(fā)動機控制模塊E