CAN总线
控制系统
实例
信科08-2
陈磊
08063538
目录
1. Can总线的发展过程
2. CAN总线技术汽车中的应用实例
3. Can总线技术在其它方面的应用实例
4. 总结
1Can总线的发展过程
CAN总线是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网,由于其卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。随着电子技术的迅速发展和在汽车上的广泛应用,汽车电子化程度越来越高。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,使汽车电子系统形成了一个复杂的大系统。这些系统除了各自的电源线外,还需要互相通信,不难想象,若仍沿用常规的点对点的布线方式进行布线,那么整个汽车的布线将会如一团乱麻,需要应用大量的电源线而且通信效率很低。若采用总线方式布线(CAN总线),则可以节省大量的电源线而且会大大提高通讯效率。因此,采用CAN总线方式布线,能大大简化汽车布线。
布线增加使汽车布线中所使用铜线增加。虽然有些线是用于控制且通过电流只有几十毫安,但是为了提高可靠性,规定所用线径最小不能低于0.5mm。实际上,传输距离远的线一般都在08mm1.0mm以上。汽车布线一般是先将线制成线束,然后再把线束装在纵梁下等看不到的地方,这样一旦线束中出了问题,不仅查相当麻烦,而且维修也很困难,多数情况
下要把线束全部换掉。但是,由于每种车型的长度、宽度以及电器安装的位置都不同,所以线束也太不一样,每辆车都要单独设计,从而增加了设计和试制的难度。在实际生产安装中,要仔细走线并对线头对线号,由于线束很粗而安装位置有限,所以工效也很低。有时想在车上增加一两种新的功能,或将某个落后的电器配件用一种新型的配件代替,便会多出几根线,使原来已经很乱的布线更加的乱成一团。鉴于这些原因,在借鉴计算机网络和现场控制技术的基础上,汽车网络技术应运而生。
CAN(Controller Area Network)数据总线是一种极适于汽车环境的汽车局域网。CAN总线是德国Bosch公司为解决汽车监控系统中的复杂技术难题而设计的数字信号通信协议,它属于总线式串行通信网络。由于采用了许多新技术和独特的设计思想,与同类车载网络相比,CAN总线在数据传输方面具有可靠、实时和灵活的优点。
国内在CAN总线方面的研究和应用与国外相比还存在明显的差距,体现在两个方面:
(1)国内在自主研究和开发汽车电子CAN网络方面尚处于试验和起步阶段,国内绝大部分的汽车还没有采用汽车总线设计;
汽车雨刷
(2)国内汽车合资企业不少已采用CAN总线技术,但核心技术掌握在外商手中。为顺应世界汽车工业发展的趋势,我国也相应加强了对CAN总线的研究,并开发具有自主知识产权的CAN总线产品。
早在20世纪70年代末,众多国际知名的汽车公司就积极致力于汽车总线技术的研究及应用,如BOSCH公司的CAN、马自达的PALMNET、德国大众的ABUS等。其中CAN总线由于其技术背景和来源于工业现场总线和计算机局域网这样非常成熟的技术,现已成为汽车总线的主流技术和标准。世界上很多著名的汽车制造厂商,如Volkswagen(大众)BenZ(宝马)Porsche(保时捷)Rolls—Royce(劳斯莱斯)、等都已经采用CAN总线来实现汽车内部控制系统的数据通信。CAN总线在汽车电子系统中得到广泛应用,已成为欧洲汽车制造业的主体行业标准,代表着汽车电子控制网络的主流发展趋势。现代汽车越来越多地采用电子装置控制,例如发动机的定时注油控制,加速、刹车控制及防抱死刹车系统(ABS)等。
以前,国内批量生产的轿车如上汽的桑塔纳、一汽的捷达和奥迪、神龙的富康以及天汽的夏利等多属于中低档轿车,这些轿车都没有进行网络化设计,可以说以前国内汽车在CAN总线技术的应用上是一个空白。直到最近几年,国内各汽车公司从国外引进了一些电控技术含量
较高的新车型。完全引进国外技术生产的奥迪A6车型已于2000年起采用总线替代原有线束,帕萨特B5BORAPOLOFIATPALl0SIENA等车型也都不同程度地使用了总线技术,这些技术主要是以CAN总线技术为主,绝大部分应用在动力总线系统中,其核心技术仍掌握在国外的厂商手中,而在绝大部分国产中低档汽车(包括卡车和货车)上,由于技术上的因素和成本上的因素和成本上的限制,仍采用传统的传输系统。我国总线技术处于试验和起步阶段,绝大部分的汽车还没有采用汽车总线设计。但CAN总线技术已经开始引起国内一些汽车研发部门的关注,比如上海同济同捷科技股份有限公司,已经开始了对汽车车身电子信息网络控制系统研制并取得一定的成果。他们应用CAN总线系统来控制管理整车车身电器,现阶段已经实现汽车照明、灯光信号、雨刷电机、喇叭、电动车窗、中控锁等的管理与控制,同时具有实时检测故障及语音报警功能,兼有遥控、防盗和集控锁功能,形成了车身电器信息通信交互式网络控制系统。该网络控制系统将在中国汽车电子自主开发的舞台上扮演重要角,这是国内汽车电子技术同国外竞争的最好平台,并且以此为起点,拓展其他汽车电子技术领域,提高中国汽车电子技术及整车的国际竞争力。